Нарушения липидного обмена

Реферат:

НАРУШЕНИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

Одной из особенностей метаболизма липидов в организме является их способность к накоплению.

Среди патологических состояний, обусловленных изменением накопления липидов, можно выделить следующие варианты:

ожирение — избыточное накопление липидов в жировой ткани, жировое истощение — пониженное содержание липидов в жировых депо, жировые дистрофии и липидозы — приобретенные и генетически обусловленные нарушения метаболизма липидов, приводящие к повреждающему накоплению их в различных органах и тканях, липоматозы — повышенное отложение жира в жировой ткани с опухолеобразным разрастанием.

Ожирение

Ожирение — избыточное накопление жира в организме, приводящее к увеличению массы тела на 20% и более от средних нормальных величин («идеальная масса тела»). В настоящее время по данным ВОЗ ожирение представляет собой одно из самых распространенных заболеваний, которым в экономически развитых странах страдают до 30% населения.

Общепринятой классификации форм ожирения до сих пор нет. Различают первичную форму или алиментарно-экзогенную (до 75% общего числа страдающих ожирением), о которой говорят в тех случаях, когда без явного основного заболевания имеет место превышение нормальной массы тела. Вторичные формы ожирения могут быть обусловлены нарушениями функций эндокринных желез и церебральными нарушениями. Д. Я. Шурыгин и др. (1980) конкретизировали формы первичного и вторичного ожирения и предложили следующую классификацию:

I. Формы первичного ожирения.

Алиментарно-конституциональное ожирение.

Нейроэндокринное ожирение:

гипоталамо-гипофизарное ожирение;

адипозогенитальная дистрофия (у детей и подростков),

II. Формы вторичного (симптоматического) ожирения.

Церебральное.

Эндокринные:

гипотироидное;

гипоовариальное;

так называемое климактерическое;

надпочечниковое.

Степени ожирения: I — фактическая масса тела превышает «идеальную» не более чем на 29%; II — на 30−49%, III — на 50−99; IV — на 100% и более.

Этиология ожирения определяется многими факторами. Причины, указанные ниже, лежат в основе патогенетических механизмов развития алиментарно-экзогенного ожирения. Вместе с тем действие этих же факторов, как правило, имеет место при вторичных формах ожирения и существенно усугубляет их течение.

Ведущим фактором в развитии ожирения является положительный энергетический баланс — преобладание энергопотребления над энергозатратами, т. е. любое ожирение представляет собой в конце концов проблему баланса. При этом следует подчеркнуть, что доминирующим регулятором массы тела является поступление калорий. Общепринято считать, что ожирение является результатом переедания. Для тучных лиц характерно своеобразное пищевое «поведение» — они с удовольствием едят любую пищу. Несомненно, что недостаточная физическая активность, гиподинамия способствуют развитию ожирения, но не играют главенствующей роли.

Помимо вышеперечисленных факторов к тучности ведет несбалансированный рацион питания: потребление высококалорийной пищи с избытком жиров и легкоусвояемых углеводов. Не последнее место занимает нарушение ритма питания; питание о преобладанием потребления большей части суточного рациона в вечерние часы; редкие, но обильные приема пищи, злоупотребление специями, соленой пищей и т. д.

Конституциональный фактор, наследственная предрасположенность, в основе которых может лежать генетически обусловленная скорость метаболических реакций, также входят в число факторов, способствующих ожирению. Отмечено, что в случае ожирения у одного из родителей тучность у детей наблюдается в 40% случаев. Если ожирением страдают оба родителя, тучность у детей встречается в 80% случаев.

Доказательством, указывающими на передачу ожирения по наследству, являются наследственные синдромы, сопровождающиеся ожирением, например, синдром Лоуренса-Муна-Барде-Бидля; существование линий мышей с передающимся по наследству ожирением (линии ob/ob, db/db); высокая корреляция по массе тела у монозиготных близнецов по сравнению о дизиготными. Более непосредственных доказательств передачи ожирения по наследству у людей не обнаружено. Следует помнить, что семейный характер ожирения нередко является отражением привычек и наклонностей.

В развитии ожирения имеют значение три основных патогенетических фактора: повышенное поступление пищи, несоответствующее энергозатратам, недостаточная мобилизация жира из депо; избыточное образование жира из углеводов (С.Н.Лейтес).

Кроме того, в настоящее время в патогенезе ожирения учитывается значение особенностей самой жировой ткани, количество и величина жировых клеток. Регуляция количества жиров в организме может осуществляться путем увеличения размеров адипоцитов (гипертрофия) или путем увеличения их количества (гиперплазия). Соответственно этим двум механизмам можно разделить ожирение на гипертрофическое и пигерпластическое. Наряду с указанными существует смешанный тип ожирения (гиперпластически-гипертрофический). Изменения величины и количества адипоцитов связаны с их чувствительностью к действию регулирующих факторов, в частности некоторых гормонов. Показано, что увеличенные в размерах адипоциты обладают сниженной чувствительностью к тормозящему липолиз действию инсулина.

Для развития ожирения необходима перестройка функций организма, поддерживающих постоянную массу тела, т. е. изменение скорости и направленности обменных процессов, в регуляции которых основное место принадлежит нервной и эндокринной системам.

Регуляция аппетита — сложный многокомпонентный механизм, — одним из важных звеньев которого являются центры насыщения и голода, располагающиеся в гипоталамусе. Центр насыщения локализуется в вентромедиалных ядрах гипоталамуса, его разрушение приводит к гиперфагии. Разрушение венролатеральных ядер гипоталамуса («центр голода») вызывает анорексию. Этот механизм регуляции аппетита называют «аппестатом» .

Очевидно, при ожирении гиперфагия обусловлена запоздалыми реакциями центра насыщения, в норме тормозящего центр голода. Возможно, что наследственный дефект, обусловливающий дисфункцию центров насыщения и голода, связан с нарушением синтеза нейротрансмиттеров (моноаминов и пептидов). «Центр голода» имеет многочисленные связи с дофаминергической, тогда как «центр сытости» — с норадренергической системой. Кроме того, показано, что в регуляции поступления и расходования энергии в организме участвуют эндорфинергическая и серотонинергическая иннервация.

Основная роль в регуляции чувства сытости отводится холецистокинину. Считают, что прием пищи вызывает высвобождение холецистокинина, который снижает аппетит через афферентные окончания блуждающего нерва, расположенные в кишечнике. При ожирении снижается содержание холецистокинина в гипоталамусе, чем объясняется недостаточное угнетение чувства голода и как результат этого избыточный прием пищи.

На центры насыщения и голода могут оказывать непосредственное влияние и некоторые цереброинтестинальные гормоны (соматостатин, вещество Р, вазоактивный кишечный пептид и др.). Активность нейронов гипоталамуса может модулироваться деятельностью других нейронов, реагирующих на различные сигналы, такие как растяжение желудка, высвобождение гормонов ЖКТ, утилизация глюкозы и т. д.

Нарушение фунтами гипоталамической области у человека приводит к развитию ожирения. Травматические, воспалительные процессы, опухоли и метастазы злокачественных опухолей могут быть причиной диэнцефального ожирения.

Важное значение в патогенезе ожирения имеют гиперинсулинизм и инсулинорезистентность, связанная со снижением числа инсулиновых рецепторов в жировых, почечных, печёночных клетках и нейронах вентромедиального гипоталамуса. Инсулинорезистентность объясняется препятствующим усвоению глюкозы повышением концентрации НЭЖК в крови тучных людей.

Таким образом, некоторые важные особенности метаболизма при ожирении можно представить в следующем порядке:

усиление липогенеза и увеличение размеров адипоцитов при переедании;

повышение метаболической активности жировых клеток;

увеличение концентрации НЭЖК в крови;

потребление мускулатурой главным образом НЭЖК в условиях конкуренции НЭЖК и глюкозы (цикл Рэндла);

повышение уровня глюкозы в крови;

усиление секреции инсулина и увеличение его концентрации в крови;

повышение аппетита. Последнее приводит к перееданию и замыканию «порочного» круга.

При ожирении выявляются нарушения функций гипофиза и периферических эндокринных желез. У больных ожирением часто отмечаются изменения функций половых желез, которые у женщин проявляются нарушением менструального цикла и гирсутизмом (следствие измененной функции гипоталамо-гипофизарной системы). У страдающих ожирением, повышен уровень свободных андрогенов в сыворотке крови вследствие снижения концентрации глобулина, связывающего половые гормоны.

При ожирении развивается резистентность к тироидным гормонам и снижается количество рецепторов в Т₃ и Т₄. Также снижается исходный уровень и уменьшается секреция СТГ. Возможно, гиперинсулинизм, наблюдающийся при ожирении, способствует повышению концентрации соматомединов, а последние по механизму обратной связи ингибируют секрецию гормона роста. Нарушается секреция пролактина, что является результатом нарушения гипоталамического контроля секреции в высвобождения гормона из гипофиза.

У 70−80% больных, страдающих ожирением, отмечается нарушение толерантности к углеводам, а у ¼−1/5 выявляется сахарный диабет. Изучение содержания иимунореактивного инсулина в сыворотке крови больных показало двух-трех кратное превышение его концентрации по сравнению с лицами, имеющими нормальную массу тела.

В крови больных с ожирением отмечается повышение уровня холестерина, триглицеридов, мочевой кислоты, липопротеидов очень низкой плотности и снижение количества липопротеидов высокой плотности.

Таким образом, ожирение сопровождается нарушением всех видов обмена веществ и изменением функций большинства эндокринных желез. Глубокие дисгормональные изменения и нарушения метаболизма замыкаются в порочный круг, усугубляющий картину заболевания. Усиливаются эффекты липогенных гормонов — инсулина, глюкокортикостероидов и повышается чувствительность к ним. Снижается действие жиромобилизущих гормонов — половых, адреналина. Гиперсекреция альдостерона способствует задержке воды и натрия, увеличивая массу тела и уменьшая использование жиров на эндогенный синтез воды. Метаболическая иммунодепрессия, наблюдающаяся при ожирении, снижает устойчивость организма к инфекционным агентам и повышает вероятность развития опухолей. Ожирение отражается на функциональном состоянии всех органов и систем, нарушает взаимоотношения регуляторных механизмов и интермедиарный обмен.

Основными принципами лечения ожирения являются субкалорийная диета с пониженным содержанием жиров и углеводов, но полноценная в отношении содержания белков и витаминов, психотерапия, лечебная гимнастика, массаж. Медикаментозное лечение проводится в случае неэффективности диетотерапии. С этой целью применяют тироидные гормоны, повышающие основной обмен и усиливающие специфически-динамическое действие пищи. Показаны препараты, угнетающие аппетит (фепранон, дезопимон и др.).

В последние годы широко применяется адипозинпрепарат из гипофиза крупного рогатого скота, стимулирующий липолиз.

Так как похудеть тяжелее, чем предотвратить прибавление масcы тела, нужно обратить серьезное внимание на пропаганду здорового образа жизни и проведение профилактических мероприятий.

Болезни накопления липидов у детей

Под болезнями накопления липидов (липидозы, в узком смысле сфинголипидозы) понимают гетерогенную группу заболеваний, характеризующуюся нарушениями метаболизма представителей различных классов липидов. Многие из них являются врожденными лизосомными заболеваниями, при которых имеется дефект определенного лизосомального фермента, который участвует в катаболизме сфинголипидов. Расщепление сфинголипидов, являвшихся нормальной составной частью прежде всего мозга, а также других органов и экстрацеллюлярных жидкостей прерывается на определённом этапе, что ведет к их накоплению и клинически характеризуется прогрессирующими двигательными и умственными расстройствами, поражением паренхиматозных органов, кожи, сетчатки глаза.

Болезни накопления липидов генетически обусловлены. В общем здесь имеет место аутосомно-рецессивный тип наследования за исключением болезни Фабри, которая наследуется сцепленно с X-хромосомой. Заболевания проявляются преимущественно в грудном возрасте, однако имеются ювенильные и хронические формы течения. Исход большей частью летальный, т.к. попытки заместительной терапии ферментом, инкапсулированным в липосомах, не даёт обнадеживающих результатов.

Патогенез умственных расстройств при лизосомных болезнях накопления, по-видимому, базируется на двух общих следствиях недостаточной деградации клеточных компонентов. Накопление, превышающее, критический порог, приводит к нарушению функций клеток и они гибнут. Кроме того, их гибель может быть связана с токсическим влиянием некоторых накапливающихся детергентоподобных соединений. Дополнительным фактором умственных расстройств является искажение сложно упорядоченной геометрии нейронов. В ответ на накопление в нейронах непереваренных клеточных компонентов образуются необычные, очень большие отростки, называемые меганейритами. Они больше тела родительской клетки и своими множественными шиловидными ответвлениями случайным образом, аберрантно контактируют с другими нейронами и дендритами, существенно нарушая нормальную «проводниковую схему» мозга.

Наиболее известными и распространенными заболеваниями этой группы являются болезни Тея-Сакса, Гоше, Нимана-Пика и др.

Болезнь Тея-Сакса — наследуемый по рецессивному типу ганглиозидоз, встречающийся особенно часто у евреев. Для этой патологии характерна недостаточность фермента гексозаминидазы, А (участвующей в катаболизме ганглиозидов мозга), в результате чего эти липиды накапливаются в нейронах; при этом нарушаются функции мозга, развивается слепота и ребенок погибает, При болезни Нимана-Пика у взрослых сфингомиелин накапливается главным образом в селезенке и печени; у детей наблюдается умственная отсталость и ранняя смерть. Заболевание обусловлено недостатком одного из изоферментов сфингомиелиназы.

Болезнь Гоше характеризуется избыточным отложением цереброзидов в макрофагах селезенки, печени, лимфатических узлов и костного мозга вследствие генетически предопределенного дефекта фермента гликоцереброзидазы.

Прежде чем перейти к рассмотрению частных вопросов нарушений липопротеидного обмена и атеросклероза необходимо остановиться на некоторых общих положениях метаболизма холестерина, а организме, характеристике состава и образования транспортных форм липидов крови.

Пути метаболизма холестерина

Первый основной путь превращения холестерина (ХС) в живых системах — это его окисление. При этом в молекуле ХС появляются новые полярные группы, повышается его растворимость в воде, что способствует его выведению из организма. Около 60−80% всего ХС из организма человека выводится в виде его окисленных продуктов.

До 80−90% от всего количества ХС организма может превращаться, а печени в желчные кислоты. Это основной путь выведения ХС из организма млекопитающих. Другой вариант окисления ХС в организме — это биосинтез стероидных гормонов. В стероиды превращается не более 3% от всего количества ХС в организме.

Второй основной путь превращения XС в организме — это его эстерификация. Реакции эстерификации осуществляют три ферментные системы. Две из них эстерифицируют ХС органическими кислотами, а одна — серной кислотой, фермент лецитин-холестерин-ацилтрансфераза (ЛХАТ) осуществляет реакцию эстерификации в плавмэ крови" Внутриклеточная реакция эстерификации осуществляется ацил-КоА-холестерин-ацилтрансферазой (АХАТ), использующей в качестве косубстрата КоА-производные жирных кислот. Реакцию эстерификации ХС сульфатом осуществляет фермент холестерин-сульфотранофераза (ХСТ).

В организме человека выделяется два основных фонда ХС — структурный фонд, представленный свободным ХС плазматических мембран, и метаболически активный ХС, фонд которого гетерогенен. Последний представлен в первую очередь эфирами холестерина липопротеидов клеток и плазмы крови, которые выполняют транспортную функцию.

Важное место в обеспечении нормального метаболизма липидов и ЛП занимает фермент ЛХАТ. Свободный холестерин клеток легко обменивается с холестерином ЛП плазмы. Однако, подвергаясь эстерификации в кровеносном русле под влиянием ЛХАТ, он утрачивает метаболическую активность и способность свободно проникать в клетки. Параллельное включение холестерина в состав липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) предопределяет перенос его к месту катаболизма в печень. Таким образом, ЛХАТ и ЛПВП составляют внеклеточную систему выведения ХС. Снижение активности ЛХАТ (а фактически это уменьшение влияния фактора, регулирующего гомеостаз холестерина в клеточной мембране) обусловливает накопление его на предшествующих этапах метаболизма, увеличение содержания в клеточных мембранах, что проявляется в повышении их «жесткости», снижении подвижности молекулярных компонентов мембраны и ее проницаемости. Всё это в совокупности служит предпосылками для развития атеросклероза.

Состав и образование липопротеидов

Плазменные липиды первично в воде нерастворимы. Они транспортируются в кровь в форме липопротеидов (ЛП). Эти агрегаты состоят из специфических белков и различных представителей класса липидов: триглицеридов, холестерина и фосфолипидов.

Так как липиды имеют меньшую плотность чем вода, а белки — большую плотность, то различные липопротеидные фракции различаются по плотности: ?=0,92−1,21 г/мл. По мере снижения плотности увеличивается диаметр частиц. Основное значение главных составных частей липопротеидов может быть охарактеризовано следующим образом: триглицериды и холестерин являются транспортируемыми составными частями, фосфолипиды служат преимущественно как посредники растворения, а апопротеины — могут выполнять множество биологических функций, например, некоторые из них осуществляют функцию кофакторов ряда ферментов, участвующих в обмене липопротеидов.

В основе разделения липопротеидов лежит разница по плотности и электрофоретической подвижности. Выделяют несколько классов липопротеидов.

Хиломикроны — ХМ (?=0,960 г/мл, состоят главным образом из жиров и тонкой белковой «скорлупки», являются самыми крупными частицами, имеющими диаметр около 100−500 нм). Содержание триглицеридов составляет — 86%, холестерина — 1%, фосфолипидов — 7%.

Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) или пре-?-липопротоиды (?=1,006−1,019 г/мл; агрегаты, содержащие до 60% триглицеридов, 15% холестерина, 16% фосфолипидов, 15% - белков, размер частиц 30−80 нм).

Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), или ?-липопротеиды (?=0,019−1,063 г/мл; имеют в своём составе до 45% холестерина, 22% фосфолипидов, 10% триглицеридов и около 20−25% белка, размер частиц около 20 нм).

Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), или ?-липопротоиды (?=1,063−1,21 г/мл; характеризуются наличием белков до 15%, триглицеридов — 4%, фосфолипидов — 25%, холестерина — 25%, размер частиц 5−15 нм).

Липопротеиды очень высокой плотности (ЛПОВП) (?=1,21 г/мл; содержат преимущественно жирные кислоты, связанные с альбумином).

ЛП являются мицеллярными структурами. Белковый компонент ЛП приставляет собой группу гетерогенных белков. В настоящее время из них хорошо изучены 9 белков (полипептидов), отличающихся между собой по аминокислотному составу, молекулярной массе и свойствам (апопротеины: A-I, А-II, В, C-I, С-II, СIII, D, Е и F).

Способностью образовывать плазменные ЛП обладают только две ткани человеческого организма: паренхиматозные клетки печени и эпителиальные клетки слизистой оболочки тонкого кишечника. В печени образуются ЛПОНП и ЛПВП, в кишечнике — ХМ, ЛПОНП, ЛПВП, т. е. формируются так называемые насцентные ЛП, существенно отличающиеся по составу и форме от соответствующих классов ЛП, циркулирующих в крови. После контакта с плазмой и взаимодействия с циркулирующими в крови ЛП при участии лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ), активатором которой является апо-А-1, насцентные ЛП быстро превращаются в нативные плазменные ЛП. При этом насцентные ЛП получают от циркулирующих ЛП некоторые компоненты, в частности апопротеины. Насцентные ЛПОНП получают отсутствующие в них апо-С, а ЛПВП — апо-А.

В сосудистом русле под действием липопротеидлипазы (ЛПЛ), которая активируется апо-С-II, ХМ и ЛПОНП теряют основную часть триглицеридов (ТГ), жирные кислоты которых поступают в жировую ткань. При этом ХМ превращаются в богатые апо-Е и ЭХС (эфира холестерина) «ремнанты» ХМ, которые поглощаются печенью с помощью специфических рецепторов.

ЛПОНП после потери основной массы ТГ превращаются в ЛПНП при участии печеночной триглицеридлипазы. В процессе гидролиза триглицеридов ХМ и ЛПОНП некоторые компоненты этих ЛП переносятся с них на ЛПВП, и этот перенос является необходимым условием нормального катаболизма ХМ и ЛПОНП и их превращения в другие ЛП.

ЛПНП, образовавшиеся из ЛПОНП, поглощаются главным образом периферическими тканями, на клетках которых существуют специфические рецепторы к апо-В. Эти же рецепторы отличаются высокой специфичностью и к апо-Е, а следовательно, способствуют поглощению клетками ЛП, содержащих апо-Е (ЛПОНП, ЛПВП). Таким образом, апо-В и апо-Е-рецепторы способствуют поддержанию постоянного уровня холестерина в клетках периферических тканей независимо от концентрации в крови.

1. Патологическая физиология /Под ред. А. Д. Адо и Л. М. Ишимовой. М.: Медицина, 1980. — С. 247−254.

2. Патологическая физиология /Под ред. Н. Н. Зайко. — Киев: Вища школа, 1985. — С. 256−264, С. 392−400.

3. Овсянников В. Г. Патологическая физиология (типовые патологические процессы). Учебное пособие. — Издательство Ростовского университета. — 1987. С. 67−73.

4. Лекционный материал.

5. Галлер Г., Ганефельд М, Яросс В. Нарушения липидного обмена. — М.: Медицина, 1979. — 334 с.