Особенно очевидна биокаталитическая функния витаминов комплекса В; участие в энзиматических системах организма установлено с несомненностью для витамина В, (тиамина), рибофлавина, никотиновой кислоты, пиридоксина и пантотеновой кислоты. Так, например, кокарбоксилаза, т. о. коэнзим фермента брожения, оказалась дифосфотиамином; коэнзим «желтого дыхательною фермента», принимающего участии н переносе водорода в процессах дегидрировании, оказался фосфорилированным рибофлавином и т. д.
Болезни обмена веществ и витаминной недостаточности нельзя рассматривать, как и все процессы в организме, вне участия регулирующих систем и в первую очередь центральной нервной системы. Ужи клиницисту при собирании анамнеза больного сахарным диабетом часто очевиден корковый генез этого страдании, например, в нередких случаях эмоционально-травматического диабета. Корковые влияния очевидны и для возникновения приступов подагры и т. д. Особенно существенно, что, как показал К. М. Быков и его школа, основной обмен, наряду с различными его фракциями, подлежит тонко регулируемому управлению со стороны коры большого мозга, что отчетливо демонстрируется несомненным значением временных нервных связей для колебании основного обмена. В генезе ожирения, истощении, пеллагры и т. д. имеет неоспоримое значение нарушение функции межуточного мозга (мозговое истощенней т. д.), в свою очередь регулируемой корон больших полушарии. Несомненно также влияние импульсов со стороны рецепторов пораженных тканей при каждом из названных заболевании на НОРУ головного мозга, имеющую представительство дли любого органа. Советскими учеными в опытах на животных установлено, что, в то время как снижение количества белка в пище вызывает ослабление условнорефлекторной деятельности и процессов торможения, белковое питание резко усиливает условнорефлекторную деятельность, повышай процессы как возбуждения, так и торможения в коре головного мозга. С обменом веществ в органах связана непосредственно трофическая иннервации, установленная впервые И. П.Павловым для мышцы сердца, которая, наряду с нервами функциональными п нервами сосудистыми, обеспечивает регуляцию, но Павлову, в интересах целого организма как доставку химического материала, так и точный размер окончательной утилизации этого материала каждым органом.
Равным образом развитие при голодании атрофических процессов во многих органах осуществляется, но Павлову, через задерживающую трофическую иннервацию. Тем самым становится понятно, что неправильно отождествлять понятия "подагра" с гиперурикемией или «скорбут» со снижением содержания витамина С в крови, поскольку эти химические определения не учитывают более сложных закономерностей патогенеза и особенно индивидуальной реакции нервной системы больного.
В отношении предупреждения болезней обмена и витаминной недостаточности следует указать на большое значение рационального питания населения, общего гигиеническою режима, включая регулярный физический труд, физическую культуру и спорт, обусловливающих воспитанно устойчивых корковых регуляции.
В данном вводном разделе приводятся только некоторые общие замечания по патогенезу, диагностике, профилактике и лечению основных болезней обмена веществ и витаминной недостаточности, более подробно излагаемых в учебниках биологической химии и специальных монографиях. В частных главах будут описаны только немногие болезни обмена веществ и витаминной недостаточности—сахарный диабет, подагра, ожирение и истощение, пеллагра, скорбут.
Болезни обмена веществ — диабет, ожирение, подагру — нельзя рассматривать как изолированное нарушение той пли другой стороны обмена—углеводного, жирового, пуринового н т. д. Нормальная физиология не знает таких резких границ, а открывает переходы между различными группами веществ. Белки, жиры, углеводы, поступая в организм, сохраняются во время переваривания в пищеварительном тракте и при всасывании в ток крови или лимфы. Однако в межуточном обмене веществ грани между этими тремя классами соединении в значительной степени стираются. Эти соединения проходят, например, общую для многих исходных веществ промежуточную стадию трехуглеродистых комплексов в виде молочной кислоты, метил-глиоксаля, пировиноградной кислоты; только остатки белковой молекулы сохраняют до известной степени свою индивидуальность и при выделении из организма (мочевина и другие азотистые шлаки); конечные же продукты распада жиров и углеводов (в основной массе С02 и Н20) уже лишены индивидуальных черт.
Нельзя считать, что при диабете страдает только углеводный обмен. Для оценки тяжести диабета, т. е. в отношении прогноза (в смысле угрозы жизни больного), большее значение, чем избыток сахара в организме, имеет избыток несравненно более токсичных кетоновых тел, образующихся в первую очередь из жиров пищи.
При ожирении патологический процесс также отнюдь не ограничивается только жировой фракцией. Есть основания признать в качестве существенного патогенетического фактора ожирения неспособность печени и мускулатуры откладывать гликоген. Всякий ожиревший субъект сжигает углеводы в пониженной мере и, несмотря на бедность организма гликогеном, превращает углеводы в жир. Жировая ткань задерживает большие количества воды и соли; содержание воды в жировой ткани может колебаться от 5 до 70% ее веса; особенно велико оно при тиреогенном и некоторых формах церебрального ожирения. При лечении ожирения снижение веса достигается прежде всего водо-и солегонными средствами. Если в результате сгорания жира на строгой диете вес тела ожиревшего может упасть за день всего на 100 г, то применение тканевых мочегонных типа меркузала может повести к выведению из организма за немногие часы нескольких литров водно-солевого раствора. При диабете также обычны нарушения водного обмена: особенно показательна задержка воды на овсяной диете при ощелачивании организма содой и назначении инсулина; прибавка веса тела, так же как резкое изменение вида больных в первые дни дачи инсулина, именно и обусловлена такой задержкой воды.
Подобно диабету и ожирению, и подагру нельзя рассматривать как изолированное нарушение пуринового обмена, как это еще склонна делать немецкая школа. Частое сочетание подагрических нарушений с ожирением и диабетом уже с чисто клинической стороны делает мало вероятным изолированное нарушение пуринового обмена при подагре. У больных подагрой, как правило, отмечается оксалурия; у них, вероятно, нарушено также сгорание гликокола. Повышенное содержание в крови холестерина признается постоянной находкой у таких больных; кристаллы холестерина содержатся в подагрических узлах (tophi) наряду с уратами.
Склонность плохо растворимых веществ давать отложения в тканях с вялым крово- и лимфотоком, например, в костно-суставном аппарате, или в местах преимущественного концентрирования шлаковых веществ, т. е. в печени и почках, создает условия для возникновения патологических симптомов, сопровождающихся нарушением подвижности суставов и нарушением проходимости желчных и мочевых путей и т. д. Некоторые нарушения (аномалии) обмена веществ, приводящие к образованию легко растворимых продуктов, не вызывают патологических симптомов и проявляются не столько клинически, сколько биохимически. Так, при цистинурии, вследствие потери или понижения способности больного организма расщеплять молекулу цистина, патологические симптомы возникают лишь в результате образования почечных песка и камней (цистиновых), а также вследствие (что бывает реже) инфильтрации кристаллами цистина суставных тканей. Однако подробное биохимическое изучение позволило установить в основе цистинурии более широкую аномалию обмена в виде общего недостаточного дезаминирования аминокислот. Другая редкая аномалия обмена веществ—алкаптонурия, при которой нарушен распад определенных ароматических аминокислот, клинически выявляется потемнением мочи при стоянии на воздухе, темными пятнами на белье, еще более чернеющими от мыла—щелочей. Эта редкая аномалия приводит к болезненным симптомам только при вовлечении в патологический процесс костно-суставного аппарата, что наблюдается далеко но в каждом случае алкаптонурии. Ясно, что многие второстепенные нарушения обмена веществ могут быть установлены только систематическим биохимическим анализом; эти аномалии могут представлять индивидуальные варианты обмена веществ, лежащие в общем в условных границах нормы.
Липоидные вещества коллоидной природы при патологическом нарушении липоидного обмена откладываются внутри организма в желчных путях (холестериновые желчные камни), в коже (ксантелазмы), в стенке артерий (при атеросклерозе).
Функциональное состояние печени имеет большое значение при многих болезнях обмена. Достаточно напомнить, что до утверждения существенной роли инсулярного аппарата поджелудочной железы в патогенезе диабета нарушению функции печени при диабете придавали преимущественное значение. Функциональное состояние печеночной клетки, богатство ее гликогеном, имеет большое значение для всех сторон обмена, происходящих нормально в печени. Заболевания печени вообще могут протекать со значительным нарушением обмена веществ, как это следует из опытов Павлова и Ненцкого с экспериментальным выключением печени, когда наступала гипогликемия В резкое повышение содержании в крови аммиачных солей, что и приводило к смерти животных. Известны единичные клинические случаи острой атрофии печени у человека с катастрофическими нарушениями обмена веществ—с резкой гипогликемией, с почти полным параличом дезаминирующей функции печени, с резким падением фибриногена крови и т. д.
По существу всякое поражение внутренних органов протекает с нарушением обмена веществ, и выделение главы болезней обмена с этой точки зрения довольно искусственно. Если болезни сердечно-сосудистой системы, например, декомпенсацию пороков сердца, рассматривали до последнего времени только с узкой механической (гемодинамической) точки зрения, то исследования последних лет (П. Д. Стражеско, Г. Ф. Ланг, их школы) с биохимическим анализом мышечной работы в условиях нормального и нарушенного кровообращения показали, что при декомпенсации имеются нарушения обмена углеводов, особенно молочной кислоты, ее ресинтеза в гликоген. Последнее связано в известной мере с нарушением химической функции печени.
Гипертоническая болезнь и особенно атеросклероз, при которых в крови часто находят повышение холестерина, сахара и мочевой кислоты, указанными метаболическими нарушениями сближаются с классическими болезнями обмена веществ.
В отношении легких установлена способность клеток легочного эндотелия захватывать и разлагать жиры—так называемая липопектическая и линодиэретическая функция легких. Следовательно, роль легких в обмене веществ не ограничивается дыхательной функцией.
Разобранных примеров достаточно для подтверждения мысли, что болезни обмена веществ нельзя рассматривать изолированно друг от друга и от заболеваний внутренних органов.
Помимо изучения нормального и патологического обмена определенных групп веществ—белков, жиров, углеводов, можно оценивать с самой общей точки зрения количество расщепившегося в организме вещества или, что то же самое, определять количество образовавшейся при этом теплоты без характеристики деталей отдельных реакций внутри организма—определение так называемого газообмена или основного обмена. Практически поступают при этом следующим образом. Определяют натощак при полном покое газометрическим путем поглощаемый при дыхании за определенный промежуток времени кислород и выделяемую углекислоту. Так как потребление кислорода является основной характеристикой газообмена, то при клиническом анализе нередко ограничиваются только определением поглощения кислорода. Каждый литр кислорода, потребленный субъектом в данный промежуток времени, освобождает определенное количество тепла, в среднем 4,825 калорий (при определении также и поглощаемой углекислоты можно уточнить, какие именно вещества—жиры, углеводы или белки—сгорают за данный промежуток времени, и точнее определить теплообразование). В норме теплообразование составляет около 1 калории на 1 кг веса за 1 час. У испытуемого субъекта определяю? развиваемую теплоту и сравнивают по особым таблицам с нормальными цифрами для лица того же пола, веса, возраста и роста. Хотя основные законы обмена были установлены более сложным калориметром еще в конце прошлого столетия, однако только введение упрощенных клинических моделей аппаратов для определения основного обмена дало в руки клиницистов большой цифровой материал и выяснило много важных деталей. В частности, было подтверждено исключительное значение повышения основного обмена при базедовой болезни и понижения его при гипотиреозе.
Предполагали, что определение основного обмена выяснит механизм возникновения многих болезной обмена. Однако в противоположность эндокринным нарушениям (щитовидная железа) при болезнях обмена веществ основной обмен остается большей частью нормальным. Так, при ожирении понижение обмена находили очень редко, часто, напротив, основной обмен был выше нормы. Равным образом И понижение специфически-динамического эффекта белковой пищи находят только при тиреогенном ожирении (и не постоянно при гипофизарном), но не при других формах так называемого эндогенного ожирения.
В отношении сущности нарушения обмена витаминов сохраняет силу многое из сказанного выше о болезнях обмена веществ как таковых. Нельзя говорить об изолированных нарушениях обмена того или другого витамина, так как эти нарушения весьма часто взаимно связаны. Так, недостаток в пище тиамина вызывает глубокое расстройство обмена рибофлавина вследствие плохого усвоения последнего. Равным образом искусственно до известной степени выделение особых болезней витаминной недостаточности, поскольку недостаточность витаминов имеет значение и для патогенеза самых различных внутренних болезней вообще, например, для сахарного диабета, различных заболеваний печени, сердца, ревматизма, острых инфекций. Так, при отсутствии витаминов в пище организм утрачивает способность использовать нормальным образом углеводы. Авитаминоз в отношении расстройств углеводного обмена напоминает диабет, тем более что введение инсулина при авитаминозе снижает гиноргликемию. По мере развития цынги содержание гликогена в печени постепенно уменьшается, и, наконец, печень оказывается лишенной гликогена (Палладия). В последние годы хорошо изучено так называемое липотронное действие холина и инозита, предупреждающих и в определенных границах излечивающих ожирение печени.
По происхождению можно говорить о следующих формах витаминной недостаточности (авитаминозах, гиповитаминозах):
- так называемые первичные или экзогенные гипо- и авитаминозы преимущественно алиментарного происхождения вследствие недостатка ,н пище того или другого витамина;
- так называемые эндогенные или вторичные гипо- в авитаминозы вследствие нарушения усвоения витаминов при достаточном содержании их в пище, например, при тяжелых поражениях желудочно-кишечного тракта с нарушением всасывания. Эндогенный авитаминоз может резвиться вследствие приема сульфопамидов и других соединений, тормозящих синтез кишечными бактериями витаминов (тиамина, рибофлавина, -никотиновой кислоты) при недостаточно высоком содержании их в пище, а также вследствие изменения состава диеты, главным образом бедности ее белком, приводящей к понижению усвоения витаминов, например, в результате малого содержания в пище триптофана при преобладающем кукурузном питании, когда организм не может синтезировать достаточное количество никотиновой кислоты: наоборот, пища, богатая казеином с высоким содержанием триптофана, понижает потребность в никотиновой кислоте;
- гипо- и авитаминозы вследствие относительной недостаточности витаминов при повышенном потреблении их. Так, потребность в витамине B1 значительно повышается при избыточном углеводном питании, тяжелой физический работе, резком понижении или, наоборот, повышении температуры среды, при беременности, лактации.
По выраженности клинической картины можно выделять:
- полные формы авитаминозов—пеллагра, скорбут, бери-бери и др.;
- гиповитаминозы со стертой клинической картиной;
- наконец, состояния скрыто, бессимптомно протекающего недочета в содержании в организме того или иного витамина, определяемого лишь лабораторными пробами по концентрации витамина в крови или в моче, а также по результатам пробной массивной нагрузки исследуемым витамином, когда при его дефиците он в большей степени, чем и норме, задерживается в организме, не выделяясь достаточно мочой.
Понятно, что особое значение имеют именно клинически невыраженные формы витаминной недостаточности, поскольку высокая культура общественного питания в нашей стране делает почти невозможным развитие выраженных авитаминозов и соответственно профилактической направленности советской медицины изучению подлежат именно ранние формы заболеваний. Особое внимание на достаточное витаминное снабжение должно быть обращено в условиях повышенной потребности в витаминах, а также при рез кой перемене привычного стола.
Следует добавить, что витамины применяются не только в случаях их недостаточности, но и при других заболеваниях, исходя из их общего фармакологического действия (например, никотиновая кислота как сосудорасширяющее средство и т. д.).
В дальнейшем коротко излагаются клинические проявления некоторых гипо- и авитаминозов, не фигурирующих как отдельные нозологические формы в Клинике внутренних заболеваний.
Гипо- и авитаминоз А проявляется нарушением темповой адаптации (т. е. приспособления органа зрения к темноте), а в дальнейшем гемералопией (куриной слепотой), т. е. резким понижением остроты зрения в сумерках и особенно ночью. При дальнейшем развитии авитаминоза может наблюдаться ксерофталмия (сухость глаза) и кератомаляция (размягчение роговицы) вследствие изменении эпителиального покрова и внедрения болезнетворных микробов. Отмечается также сухость кожи с пигментацией и шелушением ее, ороговение волосяных мешочков (гиперкератоз), acne, фурункулез. Ужо рано понижается содержание; в кропя витамина А (в норме 100—150 единиц в 100 мл) и каротина (в норме 0,03 мг%).
Для предупреждения и лечении обеднении организма жирорастворимым витамином А необходимо введение ниц, молока и молочных продуктов, печени, особенно концентрата рыбьего жира или драже с содержанием витамина А. Для обеспечении организма провитамином А—каротином особенно ценны морковь, зелень, абрикосы, перец, препараты каротина в растительном масле.
Гипо- и авитаминоз B1 проявляется понижением деятельности нервной системы, быстрой утомляемостью, упадком питания, в дальнейшем развитием полиневритов и поражением сердечной мышцы с недостаточностью сердца. Уже рано нарушается обмен углеводов, что распознается по повышенному содержанию в крови пировиноградной кислоты (в норме 0,15—0,6 мг%), падает выделение с мочой витамина B1 (в норме за сутки 250— 500 у).
Болезнь бери-бери, наблюдающаяся в тропических странах и протекающая с параличами или сердечными отеками, считается типичной формой авитаминоза B1. Для профилактики гиповитаминоза В1 необходимо достаточное содержание в шине, особенно при обильном углеводном питании, источников витамина В,—хлеба из обойной пшеничной и ржаной муки, из муки, обогащенной витаминами группы В, дрожжей, недолго сохранявшихся препаратов витамина В1.
Гипо- и авитаминоз В2 (гипо- и арибофлавиноз) проявляется поражением слизистых и кожи, особенно слизистой нижней губы и углов рта (ангулярный стоматит—хейлоз), с образованием трещин, слущиванием эпителия, рубцеванием, также покраснением слизистой рта и языка, конъюнктивитом с васкуляризацией роговицы, себорройной экземой кожи лица и всего тела.
Одновременно наблюдается падение аппетита и веса тела, общая слабость, головные боли, иногда остро протекающие тяжелые нарушения желудочно-кишечного тракта с рвотой, поносом и коллапсом.
Уже рано понижается выделение рибофлавина с мочой (в норме 0,5—0,8 мг за сутки). Для профилактики и лечения основное значение имеют мясо-молочные продукты и дрожжи, также препараты рибофлавина в виде порошка и таблеток.
Гипо- и авитаминоз D у детей проявляется признаками рахита, у взрослых—явлениями остеонороза с искривлением костей и падением содержания в плазме крови неорганического фосфора (в норме 4—6 мг%), а в дальнейшем и кальция (в норме 9—11 мг%), а также значительным повышением содержания фермента фосфатазы. Профилактика, например, у лиц, работающих на севере, осуществляется назначением препаратов витамина ]) (1 000 единиц в день) и систематическим ультрафиолетовым облучением тела. При длительном введении значительного избытка витамина D (при назначении его препаратов без специальных показании и должного контроля) может развиться патологическое состояние отложения извести в стенках артерий с нарушением деятельности почек, гипертонией и другими нежелательными явлениями.
Гипо- и авитаминоз К развивается при непоступлении желчи и кишечник и при тяжелых нарушениях пищеварения (язвенные колиты, спру) и проявляется кровоточивостью (геморрагическим диатезом) в результате резкого снижения содержания протромбина в крови. Гиповитаминоз распознается очень рано лабораторным путем—по замедлению свертываемости крови (нормальное «протромбнновое время»—свертывание крови между 10 и 25 секундами—соответствует 100% содержанию протромбина в крови). Профилактика и лечение, помимо воздействий на основное заболевание, осуществляются назначением парэнтерально препаратов витамина К (метинон и викасол) и переливания крови.
О значении недостаточности витамина В12 указывается при рассмотрении патогенеза злокачественного малокровия, фолневой кислоты—при изложении спру, холина—при описании жировой дистрофии печени и атеросклерозе, витамина С—при изложении цынги.
Нормальную суточную потребность для человека в белке, жирах, углеводах, калориях и т. д., так же как в витаминах, трудно определить в общей форме, так как эта потребность резко колеблется в зависимости от возраста, пола, веса тела, рабочей нагрузки, предшествующего питания, диетических навыков, индивидуальных особенностей, включая особенности высшей нервной деятельности, сезонных и климатических влияний и т. д. Для взрослого мужчины при умеренной физической нагрузке в среднем считают необходимым потребление за сутки 80—100 г белый, около 50 г жира, около 500 г углеводов, 15 г поваренной соли, 50 мг витамина С, 2—3 мг витамина B1, и т. д. Полноценный белок содержится прежде всего в мясных и молочных продуктах (молоко, творог), яйцах. Молоко является полноценным продуктом и по содержанию жиров, углеводов, минеральных солей (кроме железа), а также по содержанию витаминов (А, комплекса В). Последним богаты также дрожжи пивные и пекарские, печень. Содержание витаминов в молоке, яйцах, мясе можно повысить, применяя богатые витаминами корма, также удается выращивать витаминизированные дрожжи. Витамин С содержится в большом количестве в шиповнике, черной смородине, цитрусовых, красном перце, а также в капусте, картофеле, помидорах, зеленом луке и многих других зеленых овощах и фруктах.
