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:
a) ожирение - избыточное накопление липидов в жировой ткани,
b) жировое истощение - пониженное содержание липидов в жировых депо,
c) жировые дистрофии и липидозы - приобретенные и генетически обусловленные нарушения метаболизма липидов, приводящие к повреждающему накоплению их в различных органах и тканях,
d) 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.
1. Алиментарно-конституциональное ожирение.
2. Нейроэндокринное ожирение:
a) гипоталамо-гипофизарное ожирение;
b) адипозогенитальная дистрофия (у детей и подростков),
II. Формы вторичного (симптоматического) ожирения.
1. Церебральное.
2. Эндокринные:
a) гипотироидное;
b) гипоовариальное;
c) так называемое климактерическое;
d) 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 способствуютразвитию ожирения, но не играют главенствующей роли.
Помимо вышеперечисленных факторов к тучности ведет несбалансированный рацион питания: потребление высококалорийной пищис избытком жиров и легкоусвояемых углеводов.Не последнее место занимает нарушениеритма питания;питание о преобладанием потребления большей части суточного рациона в вечерние часы; редкие, нообильные приема пищи, злоупотребление специями, соленой пищей ит.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.
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 гиперпластическое. Наряду с указанными существует смешанный типожирения (гиперпластически-гипертрофический.

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.
Таким образом, некоторые важные особенности метаболизма при ожирении можно представить в следующем порядке:
1) усиление липогенеза и увеличение размеров адипоцитов при переедании;
2) повышение метаболической активности жировых клеток;
3) увеличение концентрации НЭЖК в крови;
4) потребление мускулатурой главным образом НЭЖК в условиях конкуренции НЭЖК и глюкозы (цикл Рэндла);
5) повышение уровня глюкозы в крови;
6) усиление секреции инсулина и увеличение его концентрации в крови;
7) Повышение аппетита. Последнее приводит к перееданию и замыканию "порочного" круга.
8)При ожирении выявляются нарушения функций гипофиза и периферических эндокринных желез.У больных ожирением часто отмечаются изменения функцийполовых 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 1/4-1/5 выявляется сахарный диабет. Изучение содержания иммунореактивного 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, глюкокортикостероидови 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

Дополнительная информация

Окисление высших жирных кислот
Жировая ткань, состоящая из адипозоцитов, выполняет специфическую роль в липидном обмене. Около 65% массы жировой ткани приходится на долю отложенных в ней триацилглицеролов (ТАГ) — они представляют собой форму запасания энергии и выполняют в обмене жиров такую же функцию, как гликоген печени в обмене углеводов. Отложенные жиры в жировой ткани служит источником эндогенной воды и энергетическим резервом для организма человека. ТАГ используется в организме после предварительного расщепления (липолиза), в ходе которого освобождаются глицерин и свободные жирные кислоты.
В клетках жировой ткани при участии липаз происходит распад ТАГ. Липаза находится в неактивной форме, она активируется гормонами (адреналином, норадреналином, глюкагоном, тироксином, глюкокортикоидами, СТГ, АКТГ) в ответ на стресс, голодание, охлаждение, продуктами реакции являются моноацилглицерин и ВЖК.
ВЖК с помощью альбуминов переносятся кровью к клеткам тканей, органов, где происходит их окисление.
Окисление высших жирных кислот.
Источники ВЖК: - липиды жировой ткани
- липопротеины
-триацилглицерины
-фосфолипиды клеточных биомембран
Окисление ВЖК происходят в митохондриях клеток, и называется бетта окислением. Доставка их к тканям и органам происходит при участии альбумина, а транспорт из цитоплазмы в митохондрии при участии карнитина.
Процесс бета-окисления ВЖК складывается из следующих этапов:
-активация ВЖК на наружной поверхности мембраны митохондрий при участии АТФ, конзима А и ионов магния с образованием активной формы ВЖК (ацил — КоА).
-транспорт жирных кислот внутрь митохондрий возможен при присоединении активной формы жирной кислоты к карантину, находящемуся на наружной поверхности внутренней мембраны митохондрий. Образуется ацил-карнитин, обладающий способностью проходить через мембрану. На внутренней поверхности комплекс распадается и карнитин возвращается на наружную поверхность мембраны.
Внутри митохондриальное окисление жирных кислот состоит из последовательных ферментативных реакций. В результате одного завершенного цикла окисления происходит отщепление от жирной кислоты одной молекулы ацетил-КоА, т.е. укорочение жирнокислотной цепи на два углеродных атома. При этом в результате двух дегидрогеназных реакций восстанавливается ФАД до ФАДН2 и НАД+ до НАДН2.

Т.о. завершая 1 цикл бета — окисления ВЖК, в результате которого ВЖК укоротилось на 2 углеродных звена. При бета -окислении выделилось 5АТФ и 12АТФ выделилось при окислении АЦЕТИЛ-КОА в ЦТК и сопряженных с ним ферментов дыхательной цепи. Окисление ВЖК будет происходить циклически одинаково, но только до последней стадии — стадии превращения масляной кислоты (БУТИРИЛ-КОА), которая имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при подсчёте суммарного энергетического эффекта окисления ВЖК, когда в результате одного цикла образуется 2 молекулы АЦЕТИЛ-КОА, одна из них проходила бета -окисление с выделением 5АТФ, а другая нет.

ОКИСЛЕНИЕ ВЖК, ИМЕЮЩИХ НЕЧЕТНОЕ КОЛИЧЕСТВО УГЛЕРОДНЫХ ЗВЕНЬЕВ В ЦЕПИ
Такие ВЖК поступают в организм человека в составе пищи с мясом жвачных животных, растений, морских организмов. Окисление таких ВЖК происходит также как и ВЖК, имеющих чётное количество углеродных звеньев в цепи, но только до последней стадии — стадии превращения ПРОПИОНИЛ-КОА. которая имеет свои особенности.

Т.о. образуется СУКЦИНИЛ-КОА, который в дальнейшем окисляется в МИТОХОНДРИЯХ с участием ферментов ЦТК КРЕБСА и сопряженных с ним ферментов дыхательной цепи.

Окисление глицерина
Окисление глицерина в тканях тесно связано с ГЛИКОЛИЗОМ, в который вовлекаются метаболиты обмена глицерина. При окислении глицерина образовались конечные продукты:

СО2 на этапе превращения:
1. ПИРУВАТА
2. ИЗОЦИТРАТА
3. Альфа-КЕТОГЛУТАРАТА
Н2О на этапе превращения:
1 . альфа -ГЛИЦЕРОФОСФАТА
2. ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3-ФОСФАТА
3. 2-ФОСФОГЛИЦЕРАТА
4. ПИРУВАТА
5. ИЗОЦИТРАТА
6. Альфа-КЕТОГЛУТАРАТА
7. СУКЦИНАТА
8. МАЛАТА

АТФ выделилось за счёт реакций

А) Субстратного фосфорилирования на этапах превращения:
1. 1,3-дифосфоглицерата
2.2-фосфоенолпирувата
3.Сукцинил-КоА
Б) Окислительного фосфорилирования на этапах превращения:
1.Альфа-глицерафосфата
2.Глицеральдегид-3 фосфата
3.Пирувата
4.Изоцитрата
5. Альфа-КЕТОГЛУТАРАТА
6.Сукцината
7.Малата
Суммарный энергетический эффект окисления одной молекулы глицерина равен 22 АТФ

Биосинтез ВЖК в тканях
Биосинтез ВЖК происходит в эндоплазматической сети клеток. Заменимые ВЖК (все предельные и непредельные, имеющих одну двойную связь) синтезируются в клетках из АЦЁТИЛ-КоА.
Условиями для биосинтеза ВЖК являются:
1.Наличие АЦЕТИЛ-КоА, АТФ, СО2, Н2О, НАДФ*Н2,
2.Наличие специальных белков-переносчиков (HS -АПБ). 3.Наличие ферментов синтеза.
Процесс биосинтеза циклический. Каждый цикл включает в себя 6 этапов:

1 этап- образование 3-углеродного соединения — МАЛОНИЛ-КОА;
2 этап- перенос МАЛОНИЛА и АЦЕТИЛА на специальные белки ( HS-АПБ);
3. этап- конденсация МАЛОНИЛА-АПБ и АЦЕТИЛА-АПБ с участием СИНТАЗЫ;
4. этап- восстановление бета -КЕТОАЦИЛ-АПБ;
5.этап- дегидратация бета-ГИДРОКСИАЦИЛ-АПБ;
6.этап- восстановление ЕНОИЛАЦИЛ-АПБ.
Т.о. завершается 1 цикл синтеза ВЖК образованием масляной кислоты (БУТИРИЛ-АПБ). В дальнейшем последовательно и циклично к ней будут присоединяться молекулы МАЛОНИЛ-КоА. Завершается биосинтез любой

Тема: Пигментный обмен

• Билирубиновый обмен в норме

• Нарушение билирубинового обмена

• Клинико-диагностическое значение гипербилирубинемии

• Этиологическое разделение желтух

• Методы определения билирубина и его метаболитов

• Таблица 1. Дифференциально-диагностические критерии желтух

Под пигментным обменом подразумевают обычно все процессы образования, превращения и распада пигмента крови (гемоглобина), точнее его пигментной небелковой части, и главного деривата этого пигмента— желчного пигмента (билирубина). В настоящее время, однако, известны и другие пигменты, которые по хим. составу по – видимому, близки НЬ — это-НЬ мышц, цитохромы, дыхательный фермент Варбурга (Warburg) и другие еще весьма мало изученные пигменты. Отделить процессы образования, превращения и распада этих пигментов от процессов обмена НЬ пока невозможно.

Билирубин – желтый пигмент, который является компонентом желчи и образуется в селезенке и костном мозге при распаде эритроцитов. В норме эритроциты разрушаются через 110-120 дней после выхода из костного мозга. При этом из погибших клеток высвобождается металлопротеин гемоглобин, состоящий из железосодержащей части – гема и белкового компонента – глобина. От гема отщепляется железо, которое повторно используется в качестве необходимого компонента ферментов и других белковых структур, а гемовые белки превращаются в билирубин. Непрямой (неконъюгированный) билирубин с помощью альбуминов доставляется кровью в печень, где благодаря ферменту глюкоронилтрансферазе соединяется с глюкуроновой кислотой и образует прямой (конъюгированный) билирубин. Процесс превращения водонерастворимого билирубина в водорастворимый называется конъюгацией. Связанная фракция пигмента практически не поступает в кровь и в норме экскретируется с желчью. Билирубин в просвете кишечника под действием бактерий кишечника метаболизируется и выводится с калом, придавая ему темную окраску.

Повышение непрямого билирубина нередко наблюдается у новорождённых в первые 3 дня жизни. Физиологическая желтуха связана с повышенным распадом эритроцитов с фетальным гемоглобином и недостаточной зрелостью ферментных систем печени. При затянувшейся желтухе у новорождённых необходимо исключать гемолитическую болезнь и врожденную патологию печени и желчевыводящих путей. При конфликте групп крови матери и ребенка возникает повышенный распад эритроцитов малыша, что приводит к повышению непрямого билирубина. Неконъюгированный билирубин обладает токсическим действием на клетки нервной системы и может привести к повреждению головного мозга новорожденного. Гемолитическая болезнь новорождённых требует немедленного лечения.