нарушении дезаминирования, переаминирования и синтеза аминокислот при белковой недостаточности возникает только в печени и является следствием прямого ослабления ферментативных систем, принимающих участие в процессе окисления отдельных аминокислот.
При гиперфункции щитовидной железы содержание лизина, гистидина, аргинина, аспарагиновой и глутаминовой кислот, аланина, валина+метионина, фенилаланина+тирозина, лейцина в сыворотке крови повышено. Коэффициент корреляции между Днфактором с гистидином, глутаминовой кислотой, аланином, фенилаланином+тирозином и лейцином указывает на прямую слабую, с аспарагиновой кислотой и треонином – прямую умеренную связь. Коэффициент корреляции между относительной массой щитовидной железы и уровнем треонина и лейцина свидетельствует о прямой слабой связи, количеством гистидина, аргинина, валина+метионина – прямой умеренной связи.
Отмечается прямая слабая зависимость между уровнем содержания общего йода и лизина, гистидина, глицина, аланина, прямая умеренная – с аспарагиновой кислотой, серином, фенилаланином+тирозином и лейцином. Корреляция белковосвязанного йода с лизином, аспарагиновой кислотой, глицином, глутаминовой кислотой, валином+метионином, фенилаланином+тирозином – прямая слабая; с серином, треонином и лейцином – прямая умеренная. Коэффициенты корреляции подтверждают прямую слабую связь Д/н-фактора, относительной массы щитовидной железы и белковосвязанного йода с концентрацией аминокислот в сыворотке крови у коров.
На основании данных литературных источников и собственных исследований можно сделать вывод о том, что при гипертиреозе происходит увеличение общего, белкового азота, свободных аминокислот и белковосвязанного йода в сыворотке крови, снижение уровня которого является ранним диагностическим симптомом йодной недостаточности при низком содержании йода и кобальта в рационе крупного рогатого скота.
Изучив состояние белкового и аминокислотного обмена при спонтанных гипер- и гипотиреозе, мы преследовали цель воспроизвести эти нарушения в функции щитовидной железы экспериментально и проследить динамику изменений.
При экспериментальном гипертиреозе у крупного рогатого скота нами отмечены изменения клинического статуса животных. Они проявлялись тахикардией, полипноэ, повышением температуры тела и резким ослаблением силы и частоты сокращения рубца. У отдельных коров признаки гипертиреоза отмечались в более ранние сроки и протекали тяжелее. На 18-й день опыта в фекалиях подопытных животных обнаружилась примесь крови, а на 25-й день – слизь.
Аналогичные клинические симптомы при экспериментальном гипертиреозе овец установлены Н.Л. Стрельцовой (1970). При гипертиреозе животные были более подвижны. Аппетит сохранялся. Повышалась температура тела. Появилась тахикардия. Количество дыхательных движений и сокращений рубца увеличилось. Перистальтические шумы кишечника увеличились. Кал был плохо сформирован.
Содержание общего, белковосвязанного и неорганического йода в сыворотке крови животных резко возрастало после введения тиреоидина и находилось на более высоком уровне на протяжении всего периода наших опытов.
Результаты исследований согласуются с данными Я.Д. Киршенблата (1969), показавшего, что введение животным большой дозы гормона щитовидной железы вызывает такое состояние большинства органов, какое характерно для гиперфункции щитовидной железы.
При экспериментальном гипотиреозе симптомы йодной недостаточности наблюдались на 8–10-й день после применения 6- метилтиоурацила. Они проявлялись учащением пульса, усилением сердечных тонов, ослаблением силы сокращения рубца, снижением аппетита, а также малоподвижностью животных. К концу опыта почти у всех животных этой группы наблюдалась гипотония преджелудков.
У животных, получавших 6-метилтиоурацил, содержание общего, белковосвязанного и неорганического йода в сыворотке крови имело тенденцию к снижению в течение всего периода опыта. По-видимому, 6-метилтиоурацил блокирует процессы гормонообразования и в результате уменьшается содержание органических соединений йода в щитовидной железе. По данным Ш.М. Милку и др. (1979), сера, входящая в состав препарата 6-метилтиоурацила, проникая в щитовидную железу, использует ее ферменты, предназначенные для связывания йода с белковой молекулой и образо-
вания тиреоидных гормонов. Вследствие этого процесс гормонообразования в щитовидной железе нарушается или значительно ограничивается на всех его этапах. Содержание гормонального йода в организме падает и отмечается блокирование функции щитовидной железы. Таким образом, при введении в организм 6-метилтиоурацила развивается состояние гипотиреоза.
Исходя из данных о тесной взаимосвязи, существующей между функцией гипофиза и щитовидной железы, можно объяснить возникающий при введении антитиреоидных веществ «зобный» эффект влиянием тиреотропного гормона на щитовидную железу. Так как антитиреоидные вещества тормозят образование тиреоидного гормона, то в ответ на это гипофиз продуцирует в повышенном количестве тиреотропный гормон, что и способствует возникновению гипертрофии щитовидной железы без одновременного образования гормонов. После израсходования всего запаса гормона наступает явление гипотиреоза, которое сопровождается дальнейшим увеличением щитовидной железы.
Из вышеизложенного следует, что в случае применения 6-метилтиоурацила, определение содержания йода, связанного с белками сыворотки крови, может служить объективным критерием для суждения о функциональной активности щитовидной железы и показателем степени ее влияния на общий обмен в организме.
Содержание общего белка в сыворотке крови животных при экспериментальном гипотиреозе до 7-го дня опыта снижалось, становясь ниже, чем таковое у животных в контрольной группе, что может свидетельствовать о нарушении белковообразовательной функции печени. Однако в дальнейшем содержание общего белка в сыворотке крови у животных повышалось и в конце опыта его содержание было выше, чем таковое у коров в контрольной группе. Тенденция к увеличению содержания общего белка в сыворотке крови у коров при экспериментальном гипотиреозе может быть связано с замедлением у этих животных окислительных процессов. Известно также, что тиреоидные гормоны активизируют инсулиназу (Лейтес В.М., Лаптева Н.Н., 1987), поэтому отсутствие их должно приводить к повышению протеосинтетических процессов.
Уменьшение относительного содержания в сыворотке крови альбуминовой фракции под влиянием 6-МТУ на 7-й день скармливания препарата можно объяснить усилением обмена веществ в
результате «выброса» щитовидной железой запасов гормонов под стимулирующим воздействием гипрофиза (Алешин В.В., Демиденко Н.С., 1959), а повторное уменьшение альбуминов через 21 день введения 6-МТУ – подавлением синтеза белков в печени.
Снижение содержания в сыворотке крови у животных при экспериментальном гипотиреозе гамма-глобулинов, которые состоят в основном из иммунных белков, указывает, что гипотиреоз приводит к сдвигам в иммунологической системе организма. Поэтому мы считаем, что функциональная недостаточность щитовидной железы ведет к снижению общей резистентности организма.
На основании полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что при пониженной функции щитовидной железы на фоне мало изменившегося общего количества белка происходит перестройка соотношения белковых фракций сыворотки крови, а именно – уменьшение количества альбуминов и гаммаглобулинов при одновременном повышении содержания альфа- и бета-глобулинов. Понижение количества альбуминов и гамма-глобулинов в сыворотке крови зависит, по всей вероятности, от пониженного синтеза белка в печени, обусловленного недостатком гормона щитовидной железы, играющего роль не только в диссимиляторных, но и в ассимиляторных процессах.
Изучение динамики свободных аминокислот в сыворотке крови показало, что при экспериментальном гипотиреозе содержание лизина, гистидина, аргинина, серина, треонина, метионина, валина, фенилаланина и лейцина снижалось, но статистически достоверных изменений не наблюдалось. В содержании глутаминовой кислоты, аланина и аспарагиновой кислоты отмечалось от начала применения 6-МТУ статистически достоверное снижение их в сывортке крови.
Аспарагиновая и глутаминовая кислота, аланин, треонин, валин, глицин – данные аминокислоты в процессах азотистого обмена являются наиболее подвижными. По данным А.Е. Браунштейна (1957), аминогруппа этих аминокислот используется в тканях для синтеза не только других аминокислот, но и для синтеза таких биологически важных соединений, как глутатион, аспарагин, глутамин, фосфатиды и др. Известно также, что глутаминовая и аспарагиновая кислоты, аланин являются связывающими звеньями в обмене белков, жиров и углеводов. Взаимное превращение этих ами-
нокислот и соответствующих кетокислот (альфа-кетоглутаровой, пировиноградной и щавелевоуксусной кислот) дает возможность, с одной стороны, аминокислоте включиться в цикл трикарбоновых кислот и, следовательно, в процесс синтеза жиров и углеводов; с другой стороны – использовать углеродный каркас последних для построения белков.
При экспериментальном гипотиреозе происходит, по-видимому, снижение синтеза белков, следствием чего являются уменьшение массы тела, гипопротеинемия, атрофия мышц, усиленное расходование белков печени – понижение сопротивляемости организма к инфекциям.
Всякий патологический процесс вызывает количественное изменение со стороны аминокислотного состава организма. Дефицит или избыток какой-либо из аминокислот также влияет на организм. С.Я. Капланский (1962) указывает, что при непоступлении из желудочно-кишечного тракта триптофана в организме возникает относительный избыток других аминокислот, которые не могут быть использованы для синтеза белков и подвергаются окислительному дезаминированию и другим превращениям. А избыток метионина, цистина тормозит рост, нарушает функцию печени и даже вызывает гибель животных. Он же установил, что в норме все поступающие из кишечника в кровь аминокислоты очень быстро поглощаются печенью и другими органами, причем этот процесс идет против градиента концентрации аминокислот, так как концентрация их во всех органах по крайней мере в 10 раз выше, чем в крови. Замедленное течение этой циркуляции говорит о нарушении способности органа и ткани, в особенности печени, поглощать аминокислоты. А длительная циркуляция аминокислот может вызывать ряд патологических изменений. Например, длительная повышенная концентрация тирозина влечет за собой изменение морфологической картины крови, в частности, резко выраженную эозинопению.
Исследования показали, что при экспериментальном гипотиреозе у крупного рогатого скота концентрации фенилаланина+тирозина, аланина, аспарагиновой кислоты, лейцина в сыворотке крови были повышены по сравнению с контролем. Полученные результаты указывают на участие тиреоидных гормонов в регуляции концентрации свободных аминокислот в сыворотке крови.
Причины преимущественного увеличения под влиянием тиреотропных факторов концентрации глутаминовой кислоты окончательно не выяснены, однако такому избирательному эффекту можно дать несколько теоретических объяснений. Согласно данным А.Е. Браунштейна (1967), окисление аминокислот в основном происходит путем двух взаимосвязанных реакций – трансаминации и окислительного дезаминирования. В результате первой реакции образуется глутаминовая кислота, которая в дальнейшем подвергается окислительному воздействию НАД+ с образованием НАД-Н, аммиака и альфа-кетоглутаровой кислоты. Следовательно, если тиреоидин вызывает ускорение катаболизма аминокислот, повышенная концентрация глутаминовой кислоты может образоваться путем трансаминации. Возможно, однако, образование глутаминовой кислоты также из аммиака и альфа-кетоглутаровой кислоты. Можно, наконец, объяснить повышение концентрации глутаминовой кислоты в сыворотке крови после введения животным тиреоидина тем фактом, что тироксин вызывает увеличение количества митохондрий в клетке. В митохондриях протекает цикл лимонной кислоты и цикл окисления жирных кислот, метаболиты которых могут быть использованы для синтеза глутаминовой кислоты. Из литературных данных известно, что именно глутаминовая кислота диффундирует из митохондрий. Следует учесть, что тироксин увеличивает проницаемость митохондриальных мембран и способствует проникновению субстратов цикла Кребса из митохондрий в гиалоплазму.
Анализируя результаты собственных исследований и литературные данные, можно объяснить увеличение концентрации глутаминовой кислоты в сыворотке крови под влиянием тиреоидина. Возможно, что повышение концентрации свободной глутаминовой кислоты в сыворотке крови сопровождается усиленным преобразованием ее в жирные кислоты. Согласно данным литературы, в известных условиях до 35% глутаминовой кислоты, метаболизм которой проходит путем цикла Кребса, преобразуется в ацетил-КоА и дальше – в жирные кислоты.
В результате нарушения обмена фенилаланина и тирозина в организме животных накапливаются фенилпировиноградная и фенилмолочная кислоты, которые, по современным данным, оказывают токсическое действие на организм. Увеличение концентрации аминокислот в сыворотке крови наблюдается при различ-
