Добавил:
Ivansavin314
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Патофизиология обмена веществ.pdf
31
вещества (ангиотензиноген, ингибитор активатора плазминогена); ряд
ферментов (липопротеиновая липаза, индуцируемая NO-синтаза, апопротеин
Е) и гормонов (лептин, эстрогены и др.); выделяют свободные жирные
кислоты. Увеличение массы жировой ткани влечет за собой повышение
содержания лептина в крови, причем его продукция в подкожной жировой
клетчатке выше, чем в висцеральных жировых депо.
Многофункциональные цитокины ФНО-а и ИЛ-6 стимулируют
печеночный липогенез, связанный с ожирением и инсулинорезистентностью,
нарушают связывание инсулина, и могут изменить чувствительность к
инсулину.
Этиология и патогенез ожирения
Разработано несколько классификаций ожирения.
1) По патогенезу — первичное и вторичное
Первичное (гипоталамическое) ожирение — самостоятельное
заболевание нейроэндокринного генеза, обусловленное расстройством
системы регуляции жирового обмена.
Вторичное (симптоматическое) ожирение — следствие
различных нарушений в организме, обусловливающих снижение активности
липолиза и активацию липогенеза (например, при СД, гипотиреозе,
гиперкортицизме).
Причины и механизмы первичного ожирения
Липостат — условное название системы, контролирующей постоянство
веса тела. Центральным контролирующим звеном этой системы является
гипоталамус. Известно, что в гипоталамусе имеются центры,
контролирующие аппетит и употребление пищи: «центр сытости»
(вентромедиальные ядра гипоталамуса) и «центр аппетита»
(вентролатеральные ядра гипоталамуса). Когда «центр сытости» возбужден, а
это наблюдается в состоянии насыщения, он посылает тормозящие импульсы
к «центру аппетита» — ощущения голода нет, если «центр сытости»
заторможен, возникает противоположное состояние — проявляется чувство
32
голода.
Первичное ожирение — это полигенное заболевание с наследственной
предрасположенностью, где основным из пусковых факторов является
алиментарно-гиподинамический. В 1994 г. был обнаружен пептидный
гормон адипоцитов лептин, который вырабатывается адипоцитами в
«сытом» состоянии. Выработка лептина стимулируется инсулином и в
меньшей степени глюкокортикоидами. Лептин проникает в гипоталамус и
воздействует на вентромедиальные ядра гипоталамуса, которые посылают
тормозящий сигнал «центру голода». Под влиянием лептина в «центре
голода» уменьшается выработка нейропептида Y, который является главным
триггером чувства голода. Помимо этого, лептин активирует
триацилглицеридлипазу, что приводит к мобилизации жира из депо. Около
20% больных первичным ожирением имеют абсолютную лептиновую
недостаточность, а более 80% - относительную (если так можно выразиться,
«лептинорезистентность»).
Причины и механизмы вторичного ожирения
Под вторичным ожирением в настоящее время понимаются все формы
ожирения, не связанные с дефицитом лептина и дефектами и дефицитом его
рецепторов. Среди большого разнообразия форм вторичного ожирения
можно выделить три основных патогенетических варианта:
1. Алиментарное ожирение. Наблюдается при чрезмерном
употреблении пищи, что может быть обусловлено:
повышением активности «центра голода» в результате травм,
опухолей гипоталамуса;
снижением чувствительности вкусовых рецепторов (в т.ч. у
поваров, кондитеров – десенситизация рецепторов из-за
постоянного снятия проб);
чрезмерное растяжение стенок желудка при постоянном
переедании снижает чувствительность слизистой оболочки и
33
тормозящие импульсы возникают только при очень большом
скоплении пищи в желудке;
пожилой возраст – уровень энергозатрат организма снижается
прежде, чем падает возбудимость «центра голода».
2. Метаболическое ожирение. Обусловлено повышенным синтезом
жира из углеводов. Может быть связано с гиперинсулинизмом, избытком
пролактина, глюкокортикостероидов.
3. Энергетическое ожирение. Развивается в случае недостаточного
использования жиров в качестве источника энергии. Наблюдается при
гиподинамии с хорошим аппетитом, снижении тонуса симпатической
нервной системы и недостаточной продукции жиромобилизующих гормонов
(СТГ, тиреоидные гормоны, катехоламины).
2) По особенностям морфологии жировой ткани —
гипертрофическое и гиперпластическое.
Гипертрофическое ожирение связано с увеличением размеров
адипоцитов (это лабильный фактор, зависимый от питания), чаще
встречается в зрелом возрасте. При этом виде ожирения масса тела может
увеличиваться в 3-3,3 раза.
Гиперпластическое ожирение сопровождается увеличением
количества адипоцитов. Начинается, как правило, в детском возрасте, так как
дифференцировка фибробластических клеток-предшественниц в новые
адипоциты во взрослом организме явление довольно редкое (это происходит
в период внутриутробного развития и в раннем грудном возрасте). В
развитии гиперпластического ожирения огромное значение имеет
наследственность, определяющая пролиферативные возможности этих
клеток. Следует отметить, что в подростковый и предклимактерический
периоды повышается пролиферативная активность преадипоцитов. Кроме
того, их деление индуцируют избыточная калорийность пищи, сахарный
диабет или переедание у беременных. В этих случаях гиперпластическое
ожирение развивается у взрослых.
34
3) Классификация по типу локализации жировой ткани в организме
В зависимости от характера распределения жировой ткани различают:
андроидный (яблочный) тип ожирения — избыточные отложения
жира располагаются на животе и верхней части туловища (наиболее
характерен для мужчин) взаимосвязь данного типа ожирения с возрастанием
риска развития сахарного диабета и ряда заболеваний сердечно-сосудистой
системы (артериальной гипертензии, инфаркта, ишемической болезни сердца
и др.).
гиноидный (грушевидный) тип ожирения — избыточные
отложения жира располагаются на бедрах, ягодицах и в нижней части
туловища (наиболее характерен для женщин). Развивается чаще всего с
раннего детства. Сопутствующей патологией при этом типе ожирения
выступают болезни позвоночника, суставов и сосудов нижних конечностей.
смешанный тип ожирения комбинирует признаки андроидного и
гиноидного типов.
35
3. Патофизиология углеводного обмена
3.1. Классификация и функции углеводов
Согласно принятой в настоящее время классификации, углеводы делят
на три основные группы:
1. моносахариды
2. олигосахариды
3. полисахариды
Олигосахариды — углеводы, молекулы которых содержат от 2 до 10
остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Из
олигосахаридов наиболее распространены дисахариды — сложные углеводы,
каждая молекула которых при гидролизе распадается на две молекулы
моносахаридов, например мальтоза, лактоза, сахароза.
Полисахариды — углеводы, молекулы которых содержат больше 10
остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями.
Важным структурным полисахаридом является целлюлоза, а главными
резервными полисахаридами — гликоген и крахмал (животные и растения
соответственно).
Крахмал представляет собой смесь двух гомополисахаридов:
линейного — амилозы (10-30%) и разветвленного — амилопектина (70-90%).
Полисахариды крахмала построены из остатков глюкозы, соединенных в
амилозе и в линейных цепях амилопектина -1,4-связями, а в точках
ветвления амилопектина — межцепочечными -1,6-связямн.
Главный резервный полисахарид высших животных и человека —
гликоген. Он содержится практически во всех органах и тканях животных и
человека; в наибольшем количестве - в печени и мышцах. Его молекула
построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в которых остатки Дглюкозы соединены -1,4-связями. В точках ветвления имеются -1,6-связи.
Гликоген по строению близок к амилопектину.
36
Целлюлоза (клетчатка) состоит из глюкопиранозных мономеров,
соединенных между собой β-1,4-связями.
Клетчатка не переваривается ферментами ЖКТ, так как набор
ферментов у человека не содержит -глюкозидазу. Вместе с тем известно,
что присутствие оптимальных количеств клетчатки в пище способствует
ускорению наступления чувства насыщения, усилению перистальтики,
увеличению экскреции желчных кислот, снижению холестерина в плазме
крови, поддержанию нормального функционирования микрофлоры
кишечника, формированию кала.
В организме животных и человека углеводы выполняют следующие
основные функции:
энергетическую (являются основным субстратом аэробного окисления в
клетках головного мозга и анаэробного распада в эритроцитах);
пластическую (используются для синтеза нуклеотидов, гликопротеидов,
гликолипидов);
структурную (являются обязательным компонентом большинства
внутриклеточных структур);
рецепторную (входят в состав гликопротеидов и участвуют в узнавании
клетками молекул, других клеток и взаимодействия между ними).
В организме человека и животных углеводы составляют не более 1 %
от сухой массы тела. Суточная потребность в углеводах:
в возрасте до года — 10-15 г/сутки;
у взрослого — 450-500 г/сутки.
Основные этапы обмена углеводов:
I. Расщепление поступающих с пищей полисахаридов и
дисахаридов до моносахаридов. Всасывание моносахаридов из кишечника в
кровь.
II. Унификация моносахаров.
III. Синтез и распад гликогена в тканях, прежде всего в печени.
37
IV. Обмен моносахаридов в тканях.
Нарушения могут наблюдаться на любом из перечисленных этапов.
3.2. Нарушение расщепления и всасывания углеводов в кишечнике
Расщепление крахмала (и гликогена) начинается в ротовой полости под
действием -амилазы слюны.
Под влиянием этого фермента в основном происходят первые фазы
распада крахмала или гликогена с образованием декстринов (в небольшом
количестве образуется и мальтоза). Затем пища, более или менее смешанная
со слюной, проглатывается и попадает в желудок.
Желудочный сок сам по себе не содержит ферментов, расщепляющих
сложные углеводы. В желудке действие -амилазы слюны прекращается, т.к.
желудочное содержимое имеет резко кислую реакцию (рН = 1,5-2,5). Однако,
в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает
желудочный сок, действие амилазы некоторое время продолжается и
происходит расщепление полисахаридов с образованием декстринов и
мальтозы.
Наиболее важная фаза распада крахмала (и гликогена) протекает в
двенадцатиперстной кишке под действием -амилазы поджелудочного сока.
Здесь рН возрастает приблизительно до нейтральных значений, и при этих
условиях -амилаза панкреатического сока обладает почти максимальной
активностью. Этот фермент завершает превращение полисахаридов в
мальтозу, начатое амилазой слюны. Связь -1,6 разрушается
гликогенпротивоветвящим ферментом. Образующаяся мальтоза оказывается
только промежуточным продуктом, она также подвергается гидролизу, как и
лактоза, и сахароза, под влиянием ферментов (мальтаза, лактаза, сахараза
соответственно), образуемых энтероцитами и локализуемых на их же
поверхности. Такое переваривание получило название пристеночного
пищеварения. В конце концов, углеводы пищи распадаются на составляющие
38
их моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), которые всасываются
кишечной стенкой и затем попадают в кровь.
Скорость всасывания отдельных моносахаридов различна. Глюкоза и
галактоза всасываются быстрее, чем другие моносахариды. Установлено, что
для всасывания простых углеводов необходимо присутствие ионов Na+ и
молекул АТФ.
Основная масса всосавшихся моносахаридов (главным образом
глюкозы) через капилляры кишечных ворсинок попадают в кровеносную
систему и с током крови через v.portae доставляются, прежде всего, в печень,
где происходит их унификация, а большая часть глюкозы превращается в
гликоген, который откладывается в печеночных клетках в форме
своеобразных, видимых под микроскопом блестящих гранул.
3.2.1. Этиопатогенез нарушений переваривания и всасывания
углеводов
Различают наследственные и приобретенные формы нарушений
переваривания и всасывания углеводов.
Наследственные формы обусловлены генетическими дефектами
приводящими к дефициту ферментов.
Приобретенные могут быть связаны с:
заболеваниями поджелудочной железы (опухоли, воспалительные
процессы, травмы и т.д.), приводящими к дефициту ферментов;
заболеваниями кишечника с синдромом диареи (при энтеритах и
т.д.), вызывающими снижение времени действия фермента на
субстрат вследствие усиления перистальтики;
нарушение фосфорилирования глюкозы в клетках слизистой
оболочки кишечника, например при тяжелых энтеритах,
отравлении некоторыми ядами — флоридзином, монойодацетатом;
резекциями, опухолями, дистрофическими процессами в слизистой
кишечника, ведущими к снижению всасывательной поверхности
кишечника.
39
Наиболее частой формой нарушений переваривания и всасывания
углеводов является непереносимость лактозы. Различают:
- наследственный дефицит лактазы,
- приобретенный дефицит лактазы.
Непереносимость лактозы может носить как физиологический
возрастной характер, так и быть результатом патологии тонкого кишечника.
При данном заболевании не происходит расщепления лактозы на глюкозу и
галактозу (блок по ферменту лактаза), лактоза накапливается в кишечнике,
развивается осмотическая диарея. Часть лактозы сбраживается кишечной
микрофлорой, поэтому при употреблении молока появляются
диспепсические явления (тошнота, рвота, вздутие живота), уменьшение
массы тела, известны случаи развития желтухи, возникают кровотечения,
судороги, гипогликемия.
Лечение: диетотерапия (исключение из рациона питания молока).
Дефицит мальтазы и сахаразы
Как правило, недостаточность этих ферментов наследственно
обусловленная. При данном заболевании после приема продуктов,
содержащих сахар и крахмал, отмечаются тошнота, рвота, вздутие живота,
понос, боль в эпигастральной области.
Лечение: диетотерапия (исключение из рациона питания продуктов,
содержащих сахар и крахмал).
Глюкозо-галактозная мальабсорбция
Это наследственное заболевание, обусловленное нарушением
активности ферментов, обеспечивающих всасывание глюкозы и галактозы.
Симптомы проявляются сразу, при первом же кормлении ребенка едой,
содержащей глюкозу и галактозу: тошнота, рвота, диарея, боли и вздутие
живота.
Лечение: диетотерапия (исключение из рациона питания продуктов,
содержащих глюкозу и галактозу, и добавление фруктозы к суточному
рациону питания).
40
3.3. Нарушения унификации моносахаридов в печени
В кишечнике всасывается глюкоза, галактоза и фруктоза, но клетки
организма могут использовать в процессах метаболизма только глюкозу,
поэтому галактоза и фруктоза подвергаются процессу унификации в печени.
Нарушения данного этапа обмена углеводов имеют наследственную причину
и могут проявляться в виде следующих заболеваний.
Галактоземия
Галактоземия — аутосомно-рецессивное заболевание, связанное с
нарушением превращения галактозы в глюкозу. Частота галактоземии по
данным массового обследования новорожденных в России составляет
1:20000, при этом подавляющее большинство случаев заболевания
обусловлено мутациями в гене GALT. В норме процесс унификации
происходит следующим образом (рис. 1).