Д. Нарушение промежуточного жирового обмена

Кетоз (кетоацидоз) – накопление в крови и во всем организме кетоновых тел в избыточном количестве. В крови здорового человека кетоновые (ацетоновые) тела содержатся в очень небольших концентрациях. Однако при голодании, а также у лиц с тяжелой формой сахарного диабета содержание кетоновых тел в крови может повышаться до 20 ммоль/л. Это состояние носит название кетонемии; оно обычно сопровождается резким увеличением содержания кетоновых тел в моче (кетонурия). Например, если в норме за сутки с мочой выводится около 40 мг кетоновых тел, то при сахарном диабете содержание их в суточной порции мочи может доходить до 50 г и более. Механизмы, приводящие к увеличению кетоновых тел в крови (кетозу), достаточно сложны:

- Одной из основных причин развития кетоза является дефицит углеводов (например, при сахарном диабете, голодании), который приводит к обеднению печени гликогеном и усиленному поступлению в нее жира, где и происходит окисление жирных кислот до ацетоуксусной кислоты. Этому способствует также недостаточный ресинтез высших жирных кислот из кетоновых тел и нарушение окисления их в трикарбоновом (лимонном) цикле. Для ресинтеза необходима энергия гликолиза. Недостаточное окисление кетоновых тел связано также с дефицитом соединений, образующихся при промежуточном обмене углеводов (пировиноградная и щавелевоуксусная кислоты) и являющихся субстратами цикла трикарбоновых кислот.

- Важным патогенетическим звеном в развитии кетоза при сахарном диабете является одновременная недостаточность липокаина и инсулина.

- При поражении печени, вызванном токсино-инфекционными факторами, нарушена гликогенобразовательная функция печени, что способствует переходу в печень жирных кислот. Здесь образование кетоновых тел в значительной степени превалирует над их окислением. В результате возникает кетоз и жировая инфильтрация печени.

Перекисное окисление липидов – свободнорадикальное окисление липидов, вызванное пероксидным ионом. При изучении процессов биологического окисления рассматривается вариант короткой цепи окисления – перекисное окисление. Кроме полезного действия (например, разрушение мембран фагоцитированных микробов в лейкоцитах) при спонтанном образовании перекиси, образовавшийся пероксидный ион способен вступать в реакцию со многими молекулами. В белках окисляются некоторые аминокислоты, активные формы кислорода легко нарушают и структуру ДНК. Перекисное окисление липидов – это цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон, которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окисления. В клетке присутствует довольно развитая система защиты от перекисного окисления (антиоксидантная система), включающая ферменты, нейтрализующие перекиси и свободные радикалы (каталаза, глютатионредуктаза) и молекулы «ловушки» свободных радикалов и активных ионов (мембранная система витамина Е и селена, глютатион, аскорбиновая кислота). Наиболее развита антиоксидантная система в клетках, больше подверженных окислению, где выше парциальное давление кислорода, например, эритроциты, лейкоциты, эпителиальные клетки дыхательных путей. При несостоятельности антиоксидантной системы перекисное повреждение липидов приводит к повреждению мембранных структур клетки, что нарушает функционирование клетки и является основным механизмом ее гибели.

Нарушение метаболизма фосфолипидов, как правило, вторично, связано с перекисным повреждением, либо с нарушением обмена отдельных аминокислот (метионина, таурина, серина). В качестве самостоятельной патологии не рассматривается, приводит к нарушению печени (липидоз), нарушению транспорта липидов в организме (гиполипидемии, или выпадение триглицеридов в осадок на стенках сосудов), снижению растворимости холестерина желчи и нарушение реологических (увеличение вязкости) свойств желчи (появление «пыли» и желчных камней). Все эти состояния могут быть связаны с недостаточностью полиненасыщенных жирных кислот, которые входят в состав фосфолипидов.

Известны некоторые наследственно обусловленные патологические состояния, связанные с избыточным отложением в тканях фосфолипидов. Например, при болезни Гоше цереброзиды откладываются в макрофагальных клетках селезенки, печени, лимфатических узлов и костного мозга. При болезни Нимана - Пика в клетках различных органов наблюдается отложение фосфатида сфингомиелина. Амавротическая (от греч. amauros — темный, слепой) идиотия является результатом отложения липоидов в нервных клетках, что сопровождается атрофией зрительных нервов и слабоумием.

Нарушения холестеринового обмена лежат в основе развития атеросклероза, желчнокаменной болезни и других заболеваний. Для медицины человека наибольшее значение имеет атеросклероз.

Атеросклероз – хроническая болезнь артерий, приводящая постепенно к сужению сосудов и нарушению их функции. Это означает, что кровоток по артерии, снабжающей кислородом и питательными веществами интенсивно работающий орган, с появлением в ней атеросклероза становится недостаточным. В результате функциональные возможности органа снижаются, иногда значительно. В пораженных атеросклерозом участках артериальной стенки всегда обнаруживают скопления холестерина наряду с клетками и волокнами рубцовой ткани.

Это давало повод считать холестерин причиной развития атеросклероза. С расширением и углублением научных знаний о природе атеросклероза выяснилось, что это совсем не так. Холестерин в большом количестве вырабатывается и содержится в тканях и органах, как головной мозг, надпочечники, входит в состав оболочек клеток живого организма, чрезвычайно богата им и жировая ткань. В физиологических условиях содержание холестерина в крови взрослого человека составляет около 1,8-2,3 г/л.

В человеческом организме холестерин подвергается различным превращениям. При этом в зависимости от особенностей обмена могут образовываться такие соединения холестерина (главным образом с веществами белковой природы), в составе которых он легче проникает в стенку сосудов. Концентрация холестерина в сыворотке крови оказывается в таких случаях, как правило, повышенной, поэтому наблюдающаяся у большинства больных атеросклерозом избыточная концентрация холестерина в крови считается фактором нежелательным, ускоряющим прогрессирование болезни.

Важная, если не решающая роль в возникновении и дальнейшем развитии атеросклероза принадлежит изменениям клеток тканей артериальной стенки, отклонениям в биохимических процессах, совершающихся в ней. В тех случаях, когда липидные отложения закупоривают сосуды сердца и мозга, развивается соответственно ишемическая болезнь сердца или инсульт, ткань миокарда или мозга гибнет из-за недостатка в них кислорода.

В животных жирах есть два компонента, которые могут способствовать развитию атеросклероза – насыщенные жирные кислоты и холестерин. Большинство животных жиров, в частности жиры мыса, молока и яиц, содержат относительно много насыщенных и мало ненасыщенных жирных кислот, исключение составляют куриный и рыбий жир.

По калорийности ценность насыщенных и ненасыщенных жиров примерно одинакова, однако обильное потребление насыщенных животных жиров с незначительным количеством полиненасыщенных жиров может привести к уменьшению концентрации в крови липопротеидов высокой плотности (ЛПВ) и к увеличению липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), а также общего холестерина. Существует корреляция между частотой ишемической болезни сердца, с одной стороны, и низкой концентрацией липопротеинов высокой плотности, и высокой концентрацией липопротеинов низкой плотности, а также общего содержания холестерола – с другой. Поэтому рекомендуется содержащиеся в мясе, яйцах, молоке, сливочном масле и сыре жиры животного происхождения заменять растительными жирами.

В результате нарушения соотношения между этими группами липопротеинов развивается увеличение количества холестерина в организме (при этом абсолютное содержание холестерина в крови может быть не повышено). Холестерин ввиду низкой растворимости выпадает в осадок, накапливается в клетках и в интиме сосудов, что приводит к пролиферации клеток (они пытаются израсходовать избыток холестерина на построение дополнительных мембран). Так формируются холестериновые «бляшки» и холестериноз сосуда (увеличение содержания холестерина в стенке сосуда в клетках) переходит в атеросклероз.

Главной причиной развития атеросклероза является нарушение выведения холестерина из организма и одновременное увеличение его синтеза в гепатоцитах, что обусловлено неправильным восприятием клеткой липопротеинов низкой плотности (генетические или иммунологические нарушения структуры рецепторов к апопротеинам, либо модификация белковых компонентов липопротеинов). В ответ на нарушение этого восприятия в печени усиливается синтез холестерина, что приводит к еще большему накоплению его в организме. Избыток поступления холестерина с пищей и повреждение проницаемости сосудов являются лишь способствующими факторами накопления холестерина и формирования бляшки.