Патология белкового и липидного обменов

патофизиологии КрасГМА

проявлений нарушений липидного обмена, атеросклероза и ожирения.

Содержание лекции:

Голодание, виды голодания;
Подагра, этиология, патогенез;
Типовые нарушения липидного обмена;
Факторы, влияющие на обмен жира в жировой ткани;
Жировая инфильтрация и дистрофия;
Типы ожирения и его степени тяжести;
Патогенетические механизмы развития ожирения;
Типы гиперлипидемий;
Патогенез атеросклероза.

и патологическим.
Физиологическое голодание периодически повторяется у некоторых

видов животных в связи с особыми условиями их обитания или развития (сурки, суслики и др.). Патологическое голодание: экзогенное и эндогенное голодание.

потребления пищи или результат сниженного поступления в организм отдельных питательных

веществ, витаминов и микроэлементов. В этом случае говорят о частичном или качественном (белковом, углеводном, витаминном) экзогенном голодании.
Абсолютное голодание — это экзогенное голодание при полном отсутствии пищи и воды.
Полное голодание — это голодание при отсутствии пищи, но с сохранением питья.
При неполном голодании питание недостаточно для удовлетворения потребностей организма в нутриентах.

одновременными нарушениями мембранного, полостного пищеварения, моторики кишечника и всасывания из

его просвета.
Эндогенное голодание может быть следствием роста потребности в нутриентах из-за повышенной утилизации свободной энергии и потребления субстратов анаболизма. Рост же энергозатрат и усиление анаболизма являются метаболической основой реакций саногенеза, направленных на устойчивую компенсацию нарушений и выздоровление.
Ускоренным голоданием называют голодание в результате повышенного потребления нутриентов и низкой относительно потребления доставки нутриентов в клетки.

угнетения (самый длительный);
параличей и гибели.
Ощущение

голода при полном голодании может исчезнуть через несколько дней после начала голодания, причем угнетение пищевого центра в дальнейшем может быть настолько глубоким, что для его возбуждения необходимы специальные мероприятия. При неполном голодании возбуждение пищевого центра все время поддерживается и чувство голода периодически возобновляется.

дней);
терминальный (3–5 дней).
Интенсивность падения

массы тела в эти периоды различна. Вначале она снижается значительно, во втором периоде темп снижения уменьшается и составляет ежедневно 0,5–1 % (зная исходную массу тела и ежедневную потерю, можно рассчитать возможную предельную продолжительность голодания). В терминальный период снижение массы вновь усиливается.

массы и резервов энергии вследствие потерявшей биологический смысл и защитное

значение катаболической стрессорной реакции. Развивается быстро, несмотря на сохраненное поступление в клетку нутриентов из внешней среды, что обусловлено полным угнетением анаболизма.
Превращение стресс-реакции в звено патогенеза происходит в соответствии с известным в физиологии принципом: защитные реакции в ответ на нарушения функций относительно самих нарушений выражены значительно сильнее, и поэтому сами часто приводят к дисфункциям, патологическим состояниям.

тяжелых больных через активацию всей вегетативной нервной системы усиливается как

секреция инсулина, так и выброс в кровь его антагонистов — катаболических гормонов. Биологический смысл реакции — увеличение массы нутриентов, доступных для биологического окисления и анаболических процессов в клетке. Инсулин обеспечивает транспорт в клетки нутриентов, поступающих во внутреннюю среду из внешней в количестве, недостаточном относительно высокой интенсивности биологического окисления и анаболизма.
Итак, при адаптации к стрессорному и ускоренному голоданию секреция инсулина растет, а при физиологических процессах — падает.
При стрессорном и ускоренном голодании (в отличии от адаптации к экзогенному полному голоданию) нет адаптивной реакции снижения потребления свободной энергии, а наоборот, происходит увеличение потребления кислорода и выделения углекислого газа из организма.

нутриентов во внутреннюю среду из внешней и потребностью в них

организма.
Основное звено патогенеза — это блокада вследствие системного гипоэргоза и недостатка субстратов белкового синтеза генома клеток, обеспечивающего синтез белковых носителей функций.

Квашиоркор — это алиментарная дистрофия у

детей вследствие качественного белкового голодания (несбалансированная алиментарная недостаточность белка). Заболевание впервые описано у африканских детей, которые после полноценного питания материнским молоком переходили на богатую углеводами, но бедную белком диету. В результате наступала задержка роста и умственного развития. Частый симптом квашиоркора — это сплено-гепатомегалия как реакция на бактеремию вследствие нарушений защитных функций энтероцитов и на дистрофию селезенки и печени. Поджелудочная железа подвергается гиалинозу и фиброзу, снижается образование пищеварительных ферментов, иногда развивается сахарный диабет. Дистрофические изменения распространяются на почки, сердце.
О квашиоркоре («красный мальчик») свидетельствуют характерная сыпь и интенсивная десквамация эпидермиса (шелушение кожи), незаживающие язвы любой локализации на коже и видимых слизистых оболочках.

Алиментарный маразм или алиментарная дистрофия (лат. marasmus

— истощение) — это сбалансированная белково-калорийная недостаточность у детей вследствие неполного голодания. Дети при белково-калорийной недостаточности отстают в росте и психическом развитии, у них обнаруживается депигментация волос, кожи, мышечное истощение, гепатомегалия, отеки, иммунодефицит, гипогликемия, гиперкортицизм.
Отягощают развитие заболевания гиповитаминозы (А, Д, В). Это опасное следствие энтеритов и диспепсий раннего детского возраста.

Anorexia nervosa (первичное угнетение чувства голода) —

алиментарная дистрофия как результат полного или неполного голодания, которое развивается в силу внутренних причин.
В основе данной патологии лежит циркуляция возбуждения внутри гипоталамо-лимбико-ретикулярных структур, приводящая к формированию очагов «застойного» возбуждения при эмоциональном стрессе, захватывающих и вентромедиальное ядро гипоталамуса. Одно из следствий появления таких очагов возбуждения в вентромедиальном ядре гипоталамуса — повышенный уровень катаболизма и почти полное отсутствие аппетита. Это обусловливает ускоренное голодание вплоть до алиментарной дистрофии. Обычно страдают женщины в возрасте до 30 лет, находящиеся в состоянии эмоционального стресса.

Это парентеральное питание, при котором тяжелому больному в состоянии

гиподинамии внутривенно в организм вводят углеводы, аминокислоты и жиры в дозах, превышающих потребности здорового человека того же возраста, пола и с аналогичным ростом и нормальной массой тела в условиях относительного покоя.
Общая доза нутриентов, вводимая с целью гипералиментации и измеряемая килокалориями, составляет обычно 40 ккал/кг. Доза белка находится в пределах 1–1,5 г/кг. Оставшуюся часть общей энергетической ценности, за вычетом белков, покрывают на 2/3 введением углеводов, плюс — адекватная доза витаминов и микроэлементов.
Энергетический эквивалент дозы глюкозы при парентеральном питании должен составлять 4 ккал/кг/мин. Утилизация глюкозы оптимальна при ее вливании со скоростью 4–5 мг/кг/мин.

при устойчивом торможении анаболических процессов у больных в состоянии стрессорного

голодания вызывает ряд патологических сдвигов метаболизма и служит фактором приобретенного иммунодефицита.

мочевой кислоты (N 176-476 мкмоль/л),
отложением избытка ее солей в органах,

тканях, суставах,
уратной нефропатией, нефро- и уролитиазом.

моче.
Воспаление различных суставов (чаще моноартриты).
Сильная боль в зоне накопления уратов

(может иметь характер длительных эпизодов: до 2-3 сут).
Повторное появление тофусов.
Признаки почечной недостаточности.
Нефро- и уролитиаз, рецидивирующие пиелонефриты.
Изменения в почках завершаются нефросклерозом, почечной недостаточностью, уремией.

По этиологии:
Первичные:
Моногенные (напр. дефицит липопротеинлипазы);
Полигенные (сахарный диабет, алкоголизм).
Вторичные:
1. Алиментарные (жир в сутки →70 г)
2. Эндогенные:
Нарушения переваривания и всасывания липидов (при ахолии, панкреатической ахилии, мальабсорбции);
Увеличение перемещения жира из депо в печень – «транспортная форма» (при голодании, гиперкортицизме, сахарном диабете, гипертиреозе).
Задержка липидов в крови – «ретенционная форма» (при нефротическом синдроме, холемии → блок липопротеинлипазы).

(↑ общее содержание липидов в плазме > 8 г/л);
Гиполипидемии (↓

общее сод. липидов в плазме < 4 г/л);
Дислипопротеидемии (изменения соотношения между отдельными классами липопротеинов, появление их аномальных форм).
По характеру расстройств:
Ожирение (избыточное накопление липидов в жировой ткани,↑ массы тела);
Липидозы – избыточное накопление липидов в различных клетках, кроме адипоцитов.

Причины:
Недостаток липазы, который возникает при заболеваниях поджелудочной железы, а также дефицит желчных кислот (обтурационная желтуха, цирроз) → содержание жира в кале резко ↑, наблюдается стеаторея.
Использование некоторых антибиотиков (неомицинового и тетрациклинового ряда), которые подавляют липолиз → стеаторея.
Избыток в пище кальция и магния → при этом образуются нерастворимые в воде соли жирных кислот (мыла), которые выводятся через кишечник.
Нарушение фосфорилирования (при отравлении ядами) и недостаточность коркового вещества надпочечников.
Поражение эпителия тонких кишок инфекционными и токсическими агентами.
Авитаминозы А и В.

вне клеток жировой ткани.
Жировая дистрофия → сочетание инфильтрации с

нарушением структуры протоплазмы жировых клеток.
Чаще всего жировая инфильтрация наблюдается в печени.
Причины:
↑ печеночный липогенез;
↓ процессов окисления жирных кислот;
↑ липолиз жировой ткани;
замедление выделения липопротеинов очень низкой и низкой плотности.
Продукция ЛПОНП в печени требует сочетания процессов липидного и белкового синтеза. Нарушение любого из этих процессов приводит к аккумуляции жира в печени.

характеризуется интенсивным метаболизмом, обильным кровоснабжением и является саморегулирующимся «энергетическим аккумулятором».

Накопление энергии в виде нейтральных жиров происходит в ней после каждого приема пищи, а мобилизация энергии — в любое время под влиянием импульсов, освобождающих жирные кислоты.
Липолиз активируется адреналином, кортикотропином и глюкагоном. Жиромобилизующим эффектом обладают СТГ,ТТГ и тироксин.
Роль ЦНС в регуляции жирового обмена → длительное эмоциональное напряжение (и активация симпатической НС) приводит к мобилизации жира из жировых депо и похуданию. Активация парасимпатических нервов, напротив, сопровождается усиленным отложением жира.
Если в течение длительного времени накопление жира в жировой ткани превышает расход энергии — развивается ожирение.

которое характеризует аномальное увеличение массы тела за счет избыточного отложения

жира в жировой ткани и является следствием расстройств гомеостаза энергетического обмена.

тела к росту тела в квадрате. Нормальный показатель→ около 21

кг/м2 (18,5–24,9).
Показатель Брока — рост в сантиметрах минус 100 → нормальный вес обследуемого в килограммах. Пользуются в пределах роста 155–165 см. При росте 165–175 вес умножают на 1,05, при росте 176–186 — на 1,1.
Степень ожирения → отношение должной к измеренной массе и умноженной на 100 %:
1-я степень —15–29 %; 2-я — 30–49 %; 3-я — 50–99 %; 4-я — 100 % и выше.

не жестко детерминированный фенотипический признак. Доказано, что избыточное питание в

первые три месяца жизни через усиление дифференциации адипобластов до адипоцитов вызывает ожирение, от которого человек страдает на всех этапах онтогенеза.
Рациональное питание и двигательный режим могут предотвратить реализацию наследственной предрасположенности к ожирению.

в жировых клетках туловища (жировые подушки в области живота, в

подмышечной области и т.д.) и сальника. У женщин с андроидным типом ожирения существует прямая связь между массой тела и концентрацией андрогенов в крови. Показатель накопления жира в адипоцитах туловища и висцеральных жировых клетках → отношение длины окружности талии к длине окружности нижней конечности в области верхней трети бедра. При андроидном ожирении оно растет. Велика вероятность сахарного диабета, гиперлипидемии, АГ.
При гиноидном ожирении (чаще свойственно женщинам) жир откладывается в нижней части живота и на бедрах. Риск атеросклероза меньше, чем при андроидном.
Висцеральное ожирение это фактор риска наиболее частых болезней человека. Мобилизация свободных жирных кислот при патогенном стрессе происходит в основном через липолиз в висцеральных адипоцитах. Это патогенно действует на печень. Возникают гипергликемия, дислипидемия и гиперинсулинемия.

жировой ткани выделяют два вида:
Гиперплазический → за счет роста числа

адипоцитов;
Гипртрофический → за счет увеличения размеров адипоцитов и содержания в них жира.

характеризуется: усиленным потреблением пищи, ростом секреции инсулина, снижением двигательной активности,

эмоциональной неустойчивостью.
Ожирение может быть результатом расстройств нейроэндокринной регуляции. Установлено, что мутация гена ожирения обусловливает дефицит фактора анорексии, циркулирующего с кровью.
Этот ген кодирует полипептидный гормон, названный лептином. Он синтезируется в жировых клетках и секретируется в кровь. Лептин — это гуморальный переносчик обратной афферентации в системе удержания массы жира в организме на одном уровне.
Ожирение может быть следствием или дефицита экспрессии гена лептина, или резистентности лептина (недостаточной реакции клеток-мишеней).

→ повышенная активность в крови инсулина — гиперинсулинемия (в основе

избыточное поступление с пищей нутриентов). Чем ↑ ожирение, тем ↑ концентрация инсулина в крови утром и натощак. Гиперинсулинемия при ожирении приводит к большей суммарной длительности действия гипогликемии как внутреннего стимула к потреблению пищи.
Гиперинсулинемия вызывает резистентность клеток к эффекту инсулина на рецепторном и пострецепторном уровнях. Кроме того, гиперинсулинемия связана с гиперплазией инсулинобразующих клеток, которая может обусловить недостаточность внешнесекреторной функции поджелудочной железы.

для белкового синтеза. Это вызывает гиперплазию гладкомышечных элементов стенки сосудов

сопротивления, их просвет сужается, ↑ОПСС и возникает артериальная гипертензия.
Избыточное потребление нутриентов активирует симпатический отдел НС и повышает секрецию щитовидной железой ее гормонов → рост потребления кислорода организмом. Вслед за этим растет МОК, что также способствует развитию артериальной гипертензии.
Гиперлипидемия и накопление триглицеридов в жировой ткани требуют повышения интенсивности обмена холестерина. В результате ↑экскреция холестерина с желчью → создаются условия для образования камней в просвете желчного пузыря.

заболевание, связанное с ростом содержания в плазме крови свободных жирных

кислот, триглицеридов, холестерина, хиломикронов и липопротеинов.

обусловленное недостаточным расщеплением хиломикронов и ЛПОНП (при низкой активности липопротеинлипазы

или недостатка активатора этого фермента). В плазме растет концентрация неатерогенных липопротеинов очень низкой плотности и хиломикронов, атеросклероз у таких больных обычно не развивается.
Гиперлипидемия второго типа — наследственное нарушение, при котором у родственников выявляют патологически высокое содержание холестерина в крови (семейная гиперхолестеринемия). Характерно раннее и быстрое развитие атеросклероза, ИБС и инфаркта миокарда. Ведущим звеном патогенеза гиперхолестеринемии при гиперлипидемии этого типа является или полное отсутствие рецепторов к ЛПНП на наружной клеточной поверхности, или нарушения их строения и функции вследствие мутации определенных генов.

липопротеинов промежуточной плотности. Характеризуется ускоренным развитием атеросклероза, тромбоэмболиями из системы

венечной артерии, сахарным диабетом, ожирением, гипотиреозом и сильно выраженный ксантоматозом.
Гиперлипидемия четвертого типа — это наследуемое нарушение липидного обмена, характеризующееся ростом содержания в плазме крови триглицеридов и ЛПОНП.
Гиперлипидемия пятого типа — это полиэтиологичное нарушение липидного обмена, из-за которого у части больных возникают ксантоматоз и панкреатит как следствие очень высоких концентраций в плазме крови ЛПОНП и хиломикронов.

плотности вследствие взаимодействия гладкомышечных клеток стенок сосудов с атерогенными липопротеинами

при их высокой концентрации в циркулирующей крови.
Атеросклеротическую бляшку формируют липиды, лейкоциты, гладкомышечные клетки и межклеточное вещество интимы артерий.
!!!Часто связывают атеросклероз с пропитыванием холестерином сосудистой стенки, что не совсем правильно. Холестерин и триглицериды переносятся во внеклеточном пространстве липопротеинами.
К атеросклерозу ведет не гиперхолестеринемия, а аккумуляция в сосудистой стенке определенных липопротеинов. Поэтому одни из них считают атерогенными, а другие неатерогенными.
Атерогенные липопротеины → проникают в сосудистую стенку, где происходит их эндоцитоз макрофагами, которые в результате эндоцитоза превращаются в «пенистые клетки».

Она основана на таких фактах:
атеросклеротическая бляшка содержит липиды, поступающие в нее прямо из липопротеинов плазмы крови;
атеросклеротические поражения сосудов воспроизводятся в эксперименте при кормлении животных пищей с высоким содержанием холестерина;
гиперлипидемию всегда выявляют у больных с диагнозом атеросклероз;
установлена параллель между высоким риском возникновения ИБС и ростом в плазме крови концентрации ЛПНП и снижении в ней содержания ЛПВП.

Эти рецепторы обладают высоким сродством к «мусору» в виде окисленных

ЛПНП.
Активация мононуклеаров осуществляется как раз через связывание этих рецепторов окисленными атерогенными липопротеинами.
Начальным этапом патогенеза атеросклероза является адгезия моноцита циркулирующей крови к эндотелиальным клеткам, с их последующей миграцией в интиму. При этом индукторы атеросклероза, окисленные ЛПНП, воздействуя на лейкоциты циркулирующей крови и эндотелиальные клетки, вызывают экспрессию на их поверхности адгезивных молекул (ЭЛАМ).

— фиброзная бляшка, в— комплексные нарушения. 1 - межклеточные липиды,

2— пенистые клетки, 3 — фиброзная капнула, 4 — гладкомышечные клетки, 5 - липидное ядро, 6—тромб, 7 - изъязвление, 8 — калъцификация,
9 – кровоизлияние.

стенки, протекающее с преобладанием пролиферативного компонента, основными клеточными эффекторами которого

являются моноциты циркулирующей крови, мононуклеарные фагоциты субинтимального слоя, гладкомышечные сосудистые клетки, активированные атерогенными липопротеинами или в результате межклеточных взаимодействий

крови ЛПНП и атеросклероза;
В нормальных условиях взаимодействие молекулярного комплекса

холестерин-ЛПНП и ЛПНП-рецептора на поверхности клеток ведет к пиноцитозу молекулярного комплекса.
Далее комплекс инкорпорируется в лизосомы, где и происходит высвобождение свободного холестерина. Рост концентрации свободного холестерина в клетке снижает активность ключевого фермента внутриклеточного синтеза холестерина (гидроксиметилглютарил-коэнзим А-редуктазы).

к ↓ концентрации свободного холестерина в клетках.
В клетках ↑

активность ключевого фермента синтеза холестерина. Последствие → интенсивное образование холестерина клетками, его высвобождение во внеклеточное пространство и рост в нем содержания атерогенных липопротеинов переносчиков холестерина.
!! Гиперхолестеринемия вызывает атеросклероз не через пропитывание стенки сосудов холестерином, а через повышение интенсивности образования (печенью) и высвобождения в кровь атерогенных липопротеинов.

крови концентрации ЛПНП и других атерогенных липопротеинов, переносящих холестерин во

внеклеточном пространстве.
Рост концентрации ЛПНП повышает массу циркулирующих с кровью продуктов их окисления, вступающих во взаимодействие с рецепторами-мусорщиками наружных клеточных мембран макрофагов →повышается вероятность реализации инициирующего момента атеросклероза.