病理生理学之代谢与功能的改变
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三、代谢与功能的改变
(一)物质代谢的改变
1、糖的分解代谢增强、糖原贮备减少,乳酸产量增加。
2、脂肪分解明显加强。
3、蛋白质分解加强。
4、体温上升期,尿量明显减少,Na+、Cl-排泄减少。退热期,尿量恢
复、Na+、Cl-排泄增加。
(二)生理功能改变
1、中枢神经兴奋性增高。
2、循环系统:心率增快。
3、呼吸功能:呼吸中枢对CO2敏感性增加,呼吸加快加强。
4、消化功能改变:消化液分泌减少、消化酶活性降低、食欲减...
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三、代谢与功能的改变
(一)物质代谢的改变
1、糖的分解代谢增强、糖原贮备减少,乳酸产量增加。
2、脂肪分解明显加强。
3、蛋白质分解加强。
4、体温上升期,尿量明显减少,Na+、Cl-排泄减少。退热期,尿量恢
复、Na+、Cl-排泄增加。
(二)生理功能改变
1、中枢神经兴奋性增高。
2、循环系统:心率增快。
3、呼吸功能:呼吸中枢对CO2敏感性增加,呼吸加快加强。
4、消化功能改变:消化液分泌减少、消化酶活性降低、食欲减退等。
(三)防御功能改变
1、发热能提高抗感染能力、免疫细胞功能加强。
2、EP细胞在发热时产生的大量EP,除了引起发热外,大多具有一定
程度的抑制或杀灭肿瘤细胞的作用。
3、急性期反应:急性期蛋白合成增多、血浆微量元素改变(血浆铁、
锌、铜含量降低)、白细胞计数增高。
四、防治的病理生理基础
1、治疗原发病
2、一般性发热的处理:补液、补充营养成分。
3、必须及时解热的病例:高热病例(>40℃);心脏病患者;妊娠期
妇女
4、解热措施:药物解热—水杨酸类:作用于POAH附近恢复中枢神经
原功能;阻断PGE合成。类固醇类药物:糖皮质激素为代
—抑制
EP合成和释放;抑制免疫反应和炎症反应;中枢效应。物理降温。
第七章 细胞信号转导异常与疾病
一、概述
细胞信号转导系统由受体或能接受信号的其他成分以及细胞内
的信号转导通路组成。
(一)细胞信号转导的基本过程和机制
1、信号的接受和转导
典型的信号转导过程是由受体接受信号,并启动细胞内信号转导
通路的过程。
细胞受体分为膜受体和核受体。大多数为膜受体—包括G蛋白耦
联受体(GPCR)家族、酪氨酸蛋白激酶型受体或受体酪氨酸激酶(RTK)
家族、细胞因子受体超家族、丝/苏氨酸蛋白激酶(PSTK)型受体、
死亡受体家族(TNFR、Fas等)、离子通道型受体以及粘附分子(整
合素等)。
细胞信号转导过程是由细胞内一系列信号转导蛋白的构象、活性
或功能变化来实现的,通常具有活性和非活性两种形式。
控制信号转导蛋白活性的方式:
①通过配体调节:例如,第二信使IP3能激活平滑肌和心肌内质
网/肌浆网上作为Ca2+通道的IP3受体,使Ca2+通道开放。cAMP和DAG
能分别激活PKA和PKC。
②通过G蛋白调节:G蛋白指的是能结合GTP或GDP,并具有内
在GTPase活性的蛋白。GTP结合是它们的活性形式,与GDP结合则
关闭通路。
③通过可逆磷酸化调节:MAPK家族的激活机制都通过磷酸化的
三级酶促级联反应。
2、信号对靶蛋白的调节:
信号转导通路对靶蛋白调节的最重要的方式是可逆性的磷酸化
调节。
3、膜受体介导的信号转导通路举例:
G蛋白耦联受体家族:G蛋白可激活多条信号转导通路
(1)刺激型G蛋白(Gs),激活腺苷酸环化酶(AC),引发cAMP-PKA
通路,PKA使多种蛋白质磷酸化。
(2)抑制型G蛋白(Gi),抑制AC活性,导致cAMP水平降低,导致
与Gs相反的效应。
(3)通过Gq蛋白,激活磷脂酶C(PLCβ),产生双信使DAG和IP3。
DAG激活PKC;IP3可激活Ca2+通道。
④G蛋白-其他磷脂酶途径:GPCR还能激活磷脂酶A2,促进花生四烯
酸、前列腺素、白三烯等的生成,以及磷脂酶D,产生磷脂酸和胆碱。
⑤激活MAPK家族成员的信号通路:激活MAPK,转入核内,调节转录
因子活性。
⑥PI-3K-PKB通路:磷脂酰肌醇-3-激酶(PI-3K)能被多种细胞外信
号所激活。活化的PI-3K的产物能激活被称作PDK的蛋白激酶,后者
再激活PKB/AKt。此通路在胰岛素调节糖代谢中发挥作用,还能促进
细胞存活和抗凋亡,并参与调节细胞的变形和运动。
⑦离子通道途径。
(二)细胞信号转导系统的调节
1、受体数量的调节:下调节和上调节。高浓度激动剂可使膜受体内
化降解而数量减少。同时还存在异源性调节—如甲状腺激素可使肾上
腺素β受体,特别是心肌的β受体明显增多。
2、受体亲和力的调节:受体磷酸化-脱磷酸化是调节的重要方式。分
为受体特异性蛋白激酶和非特异性蛋白激酶。前者如G蛋白耦联受体
激酶(GRKs)。后者如PKA和PKC.
体内某种激素/配体剧烈变化时,相应受体可随之改变以减少对
机体的危害。但过度或长时间的调节可导致受体数量、亲和力或受体
后信号转导过程长时间的变化,使细胞对特定配体的反应性减弱或增
强,前者称为减敏或脱敏,后者称为高敏或超敏。例如,心衰时,去
甲肾上腺素浓度过高可使β受体下调以及受体与G蛋白解耦联,使细
胞内cAMP生成减少,导致去甲肾上腺素的正性肌力作用减弱,从而
促进心衰的发展。
二、信号转导异常的原因和机制
(一)信号转导异常的原因
1、生物学因素:
(1)多种病原体等可通过TLR/IL-1R受体家族成员激活细胞内的信
号转导通路。Toll样受体(TLR)为I型膜蛋白,因其与胞内部分IL-1R
明显同源,所以归于TLR/IL-1R超家族。
(2)有些病原体可通过干扰细胞内的信号转导通路导致疾病:例如,
霍乱毒素可使Gs的GTP酶活性丧失,而导致Gs处于不可逆性激活状
态,不断刺激AC生成cAMP,导致小肠上皮细胞膜蛋白构型改变,大
量氯离子和水分子转运入肠腔,引起严重腹泻。
2、理化因素:体内某些信号转导成分是致癌物的作用靶点。
3、遗传因素:可导致染色体异常和编码信号转导蛋白的基因突变。
(1)信号转导蛋白数量改变
(2)信号转到蛋白功能改变:
①失活性突变:有些信号转导蛋白突变后,不仅自身无功能,还
能抑制和阻断野生型信号转导蛋白的作用,被称为显性负性作用。
②功能获得性突变:某些信号转导蛋白在突变后获得了自发激活
和持续性激活的能力,被称为组成型激活突变。甲亢患者TSHR的激
活型突变。
4、免疫学因素
抗受体抗体的类型:
(1)刺激型抗体:模拟信号分子或配体的作用,激活特定的信
号转导通路,使靶细胞功能亢进。毒性甲状腺肿(Graves病)患者
出现促甲状腺素受体抗体或甲状腺刺激型抗体(TSAb)。该抗体可模
拟TSH的作用。
(2)阻断型抗体:该抗体与受体结合,可阻断受体与配体结合。
桥本病患者体内有甲状腺阻断型抗体(TBAb),阻断TSH对甲状
腺的作用。重症肌无力患者体内有阻断型抗N型乙酰胆碱受体。
5、内环境因素:严重的内环境紊乱导致神经内分泌过度激活。
(二)信号转导异常的发生环节
目前研究较多的是配体和受体水平改变。
尿崩症的发生和ADH的三个环节异常有关:可能是ADH分泌减少
(中枢性尿崩症);可能是V2R(2型ADH受体)变异;可能是肾小管
上皮细胞水通道AQP2异常。后两个因素缺陷可使肾集合管上皮细胞对
ADH的反应性降低所致的尿崩症为家族性肾性尿崩症(NDI)。中枢性
尿崩症与NDI的区别就在于前者血中ADH减少,而后者正常。
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