страница 1 страница 2
Клинико-гормональные аспекты проблемы ожирения
Лекция
Е. Холодова, Л. Данилова, В. Шутова
Белорусская медицинская академия последипломного образования
Ожирение — хроническое многофакторное, гетерогенное заболевание, характеризующееся избыточным накоплением жировой ткани в организме (у мужчин не менее 20%, у женщин более 25% от общей массы тела).
Эпидемиология. Ожирение относится к распространенным нарушениям обмена веществ и является серьезной социальной проблемой, особенно в экономически развитых странах. Например только в США прямые и косвенные затраты на лечение ожирения составляют примерно 10% государственного бюджета, выделяемого на здравоохранение. С 1997 года ВОЗ рассматривает ожирение как «глобальную эпидемию», охватившую миллионы людей. Во многих странах мира разрабатываются национальные стратегические программы, направленные на профилактику и лечение ожирения, привлекая внимание к этой проблеме не только медицинских, но и государственных и общественных структур. В настоящее время в большинстве стран Европы ожирение (ИМТ ≥ 30 кг/м2) имеют более 20% населения, в США — 25%. Избыточную массу тела (ИМТ 25-29 кг/м2) в индустриально развитых странах, кроме Японии и Китая, имеют около половины населения. Во многих странах заболеваемость ожирением увеличивается быстрыми темпами. Согласно расчетам экспертов ВОЗ уже в 2000г. число больных ожирением в мире составило 300 млн. человек. К сожалению, эта цифра продолжает расти, отмечается быстрый рост ожирения и среди детей. В республике Беларусь число населения с избыточной массой тела составляет 58%. Социальная значимость проблемы ожирения определяется угрозой инвалидизации пациентов трудоспособного возраста и снижением общей продолжительности жизни в связи с частым развитием тяжелых сопутствующих заболеваний. К ним можно отнести: сахарный диабет типа 2, артериальную гипертензию, дислипидемию, атеросклероз и ассоциированные с ним заболевания, синдром ночного апноэ, гиперурикемию, подагру, дисфункцию репродуктивной системы, желчнокаменную болезнь, заболевания опорно-двигательного аппарата, некоторые онкологические заболевания (у женщин — рак эндометрия, шейки матки, яичников, молочных желез, у мужчин — рак предстательной железы; рак прямой кишки у лиц обоего пола), варикозное расширение вен нижних конечностей, геморрой. При этом известно, что снижение массы тела приводит к уменьшению риска развития целого ряда перечисленных заболеваний и особенно сердечно-сосудистых расстройств, существенно влияющих на качество и продолжительность жизни. Недавние исследования показали, что снижение массы тела только на 9 кг приводит к снижению всех причин смертности на 25%, смертность от раковых заболеваний снижается на 40-50%, от диабета – на 30-40%.
Этиология и патогенез. Ожирение, подобно большинству хронических заболеваний, является гетерогенным. Оно в первую очередь связано с расстройством контроля аппетита и стабилизации массы тела. Выделяют следующие факторы, определяющие развитие ожирения: генетические, демографические (возраст, пол, этническая принадлежность), социально-экономические (образование, профессия, семейное положение), психологические и поведенческие (питание, физическая активность, алкоголь, курение, стрессы). Роль наследственной предрасположенности также не вызывает сомнений: статистические данные свидетельствуют о том, что ожирение у детей, чьи родители не имеют избыточного веса, развивается примерно в 14% случаев, а у детей, у которых оба родителя имеют ожирение, — в 80% случаев. Причем ожирение не обязательно возникает с детства, вероятность его развития сохраняется на протяжении всей жизни. В настоящее время найдено несколько генов, отвечающих за развитие ожирения. Определены различные локусы хромосом, которые несут генетическую информацию, связанную с развитием ожирения, их изучение даст более тонкое понимание этой сложной проблемы, вместе с тем, важное место в развитии ожирения занимают средовые факторы. Для возникновения ожирения установлено значение возрастных, половых, профессиональных факторов, некоторых физиологических состояний организма, сопровождающихся гормональными особенностями (беременность, лактация, климакс). Установлено, что ожирение чаще развивается после 40 лет, преимущественно у женщин. Низкая физическая активность или отсутствие адекватной физической нагрузки, создавая в организме избыток энергии, существенно влияют на увеличение массы тела. У большинства больных ожирение является результатом особенностей пищевого поведения, и лишь у 5—10% избыточная масса тела определяется только генетическими факторами. Важной составляющей механизмов патогенеза ожирения является сама жировая ткань, которая обладает эндо-, ауто- и паракринной функциями. Вещества, вырабатываемые жировой тканью, обладают биологическим действием и существенно влияют на активность метаболических процессов в тканях и различных системах организма либо непосредственно, либо опосредованно через нейроэндокринную систему, взаимодействуя с гормонами гипоталамо-гипофизарной оси, надпочечников, щитовидной железы, половых желез и инсулином. Жировая ткань вырабатывает ряд биологически активных веществ: лептин, фактор некроза опухолей (ФНО-α), свободные жирные кислоты, комплемент D (adipsin), ингибитор активатора плазминогена-1 (ИАП-1), трансформирующий ростовой фактор В, ангиотензиноген, нейропептид Y (NPY). В жировой ткани происходит преобразование стероидов в эстрогены путем ароматизации, а также она содержит важные регуляторы липопротеинового метаболизма: липопротеиновую липазу (ЛПЛ), гормоно-чувствительную липазу (ГЧЛ), протеин, переносящий эфиры холестерина. При этом ФНО-α нарушает взаимодействие инсулина с рецепторами, а также влияет на внутриклеточные переносчики глюкозы (GLUT-4) как в адипоцитах, так и в мышечной ткани. Предполагается, что лептин оказывает в жировых клетках аутокринное действие и тормозит стимулированный инсулином транспорт глюкозы. Лептин также рассматривается как интегратор нейроэндокринных функций. Ожирение сопровождается гиперлептинемией, являющейся, как полагают, следствием резистентности к действию лептина. NPY приводит к увеличению потребления пищи богатой углеводами, снижению термогенеза и гиперинсулинемии. Велико также значение активности липопротеиновой липазы адипоцитов в механизмах развития ожирения. Особенности адренергической иннервации адипоцитов, в частности состояние β1,- и α2- адренергических рецепторов клеточных мембран, может оказывать влияние на скорость липолиза и липогенеза и, в конечном итоге, в определенной степени регулировать количество депонированных триацилглицеролов в адипоците. Жировая ткань висцеральной области обладает высокой метаболической активностью, в ней происходят процессы как липогенеза, так и липолиза. Среди множества гормонов, участвующих в регуляции липолиза в жировой ткани, особенно висцеральной, ведущую роль играют катехоламины и инсулин: катехоламины — через взаимодействие с α- и β- адренорецепторами, инсулин — через специфические рецепторы. Адипоциты висцеральной жировой ткани имеют высокую плотность β-адренорецепторов, особенно β3-типа, и относительно низкую плотность α-адренорецепторов и рецепторов к инсулину. Таким образом, учитывая сложные механизмы связи жировой ткани и нейроэндокринных центров регуляции, можно говорить об адипоцитах, как о клетках способных к прямой или опосредованной коммуникации с мозгом. Нарушение синтеза или метаболизма нейротрансмиттеров могут приводить к эндокринным сдвигам, которые в свою очередь запускают механизмы развития ожирения со специфическим отложением жира.
Одним из основных патогенетических механизмов, приводящих к развитию заболевания, является энергетический дисбаланс, заключающийся в несоответствии между количеством калорий, поступающих с пищей, и энергетическими затратами организма. Одновременно имеют место хроническая гипокинезия, нарушение структуры питания с высоким потреблением энергоемких продуктов (кондитерские, мучные изделия, животные жиры), недостаточное потребление белков, свежих овощей и фруктов, растительных масел, нарушение режима питания, еда всухомятку, быстрый прием пищи, обильная еда в вечерние часы. При этом нарушается межуточный обмен веществ: преобладают процессы синтеза, накопления жира в тканях. Это обусловлено изменением активности липолитических ферментов.
Модель баланса питания (МБП) — регулируемая (управляемая) система, состоящая из четырех основных компонентов:
1) контролер (мозг);
2) управляемая система, состоящая из приема пищи, переваривания, всасывания, накопления и метаболизма питательных веществ;
3) сигналы обратной связи (афферентные), которые сообщают мозгу о состоянии управляемой системы;
4) отводящие (эфферентные) механизмы, которые моделируют введение продукта и расход энергии.
Количество жира, белка и углеводов в теле человека можно выразить в эквивалентах энергии. Для взрослого человека со средней массой тела (для мужчин 70 кг и женщин — 56 кг) энергия, запасенная в жире, составляет 150000 килокалорий (ккал), в белке - примерно в 6 раз меньше (24 000 ккал). В сравнении с этим количество энергии углеводов в жировой ткани - незначительно, примерно 1000 ккал. В зависимости от возраста, пола, роста и физической активности индивидуума, пищевые продукты при сбалансированной диете обеспечивают суточный эквивалент энергии 1500—3500 ккал. Эта энергия должна быть заключена в определенном количестве жиров, белков и углеводов. Установлено, что существует постоянный баланс углеводов, зависящий от съеденного их количества. Это значит, что если баланс положительный, то есть если в течение суток больше углеводов съедено, чем окислено, то меньшее количество углеводов употребляется на следующий день и наоборот. Регулируется этот процесс у здорового человека гормонально-ферментативными субстратами. Для баланса жиров такой зависимости не отмечено. В связи с чем, избыточное употребление жира вызывает накопление жировой массы в организме.
Существуют два основных пути усвоения продуктов. Первый путь — всасывание питательных веществ через кишечник посредством облегченного или активного транспорта глюкозы, аминокислот, а также коротких цепей жирных кислот. Эти вещества поступают через портальную систему в печень, они могут быть использованы для работы или поступить в запас. Кроме того, небольшие количества энергии выводятся с мочой в виде мочевой кислоты, конечных продуктов метаболизма аминокислот и нуклеиновых кислот. Другой путь всасывания — через лимфу, где происходит транспорт триацилглицеролов (ТГ), включенных в клетках кишечника в состав хиломикронов. Хиломикроны поступают в венозное кровообращение, затем с помощью фермента липопротеинлипазы (ЛПЛ) происходит гидролиз триацилглицерола. Жирные кислоты, высвобожденные ЛПЛ, поступают в жировую клетку, где происходит эстерификация с глицерином, чтобы образовать снова триацилглицерол, специфичный для данного индивидуума. Активность ЛПЛ и поступление глюкозы в жировую клетку, чтобы синтезировать глицерол 3-фосфат, требуют присутствия инсулина. Гидролиз запасенного триацилглицерола активизируется через рецепторы действием различных гормонов (катехоламины, глюкагон, тироксин, АКТГ, СТГ). На усиление или угнетение гидролиза триацилглицеролов влияют различные, как эндогенные, так и внешние воздействия (табл. 1).
Табл. 1. Факторы регуляции гидролиза триацилглицеролов
Факторы
|
Характер действия
|
Механизм действия
|
Катехоламины, глюкагон, тироксин, гормон роста, АКТГ
|
↑
|
Активация аденилатциклазы
|
Глюкокортикоиды
|
↑
|
Активация синтеза протеинкиназы
|
Инсулин
|
↓
|
Активация фосфодиэстеразы (усиление гидролиза цАМФ), снижение активности аденилциклазы
|
Простогландины, никотиновая кислота
|
↓
|
Снижение активности аденилциклазы
|
Стресс, физическая нагрузка, голодание, охлаждение
|
↑
|
Повышение секреции катехоламинов и снижение секреции инсулина
|
Для поддержания стабильной массы тела организм должен утилизировать (окислить) то количество продуктов, которое потребляет. Так как для окисления жира требуется большее количество кислорода, чем для окисления углеводов, то отношение выделенного СО2 к потребленному О2 можно использовать, чтобы оценить уровень метаболизма жиров и углеводов. Соответствующее соотношение количества жиров к количеству углеводов в диете названо пищевым коэффициентом (FQ). В случае, когда FQ падает, то есть когда потребляется больше жира, чем углеводов, организм может отреагировать двумя механизмами. Первый — уменьшить окисление углеводов, что повлечет усиление окисления жиров. Второй — расширить жировое депо, чтобы пополнить количество жира до момента его расхода.
Расход энергии можно разделить на три важных составляющих. Первая — основной обмен, который непосредственно зависит от массы тела (без жира), наследственной предрасположенности к ожирению, уровня тироидных и половых гормонов, соматотропного гормона, инсулина и катехоламинов. Вторая — теплопродукция, отражающая повышение выделения тепла вследствие увеличения потребления кислорода после приема пищи, воздействия холода, стресса, влияния некоторых лекарственных веществ, а также степени ожирения. С увеличением степени ожирения идет уменьшение теплопродукции. Третья составляющая расхода энергии — физические нагрузки (длительность и интенсивность).
Установлено, что характер питания не всегда влияет на развитие ожирения. При патологии эндокринных желез ожирение чаще развивается независимо от состава пищи, состоит ли диета в основном из углеводов (овощи, фрукты), белка (животный или растительный) или жиров.
Согласно современным представлениям, при всех формах ожирения имеются нарушения центральных механизмов регуляции, изменяющие поведенческие реакции, особенно пищевое поведение, и обусловливающие нейрогормональные сдвиги в организме. В гипоталамусе, главным образом в области паравентрикулярных ядер и латеральной перифорникальной области, происходит интеграция множества импульсов, поступающих из коры головного мозга, подкорковых образований, по симпатической и парасимпатической нервной системе, гормональных и метаболических. Нарушение любого звена этого регуляторного механизма может привести к изменениям потребления пищи, отложению и мобилизации жира и в конечном итоге к развитию ожирения.
Регуляция аппетита осуществляется многими гормональными факторами – инсулин, тироидные гормоны, адреналин. Некоторые пептиды, например, производное меланоцитостимулирующего гормона (дезацетил-MSH), увеличивают потребность в пище. Получен и выделен длительно действующий, подавляющий аппетит дипептид-цикло (гис-Про), дериват тиролиберина. Дипептид имеет значение в патогенезе уменьшения массы тела при нервной анорексии. Существует корреляция между концентрацией этого вещества в крови и массой тела.
Симпатическая нервная система принимает участие в передаче сигналов насыщения через β3-адренергические рецепторы коричневой жировой ткани. Коричневая жировая ткань, получившая свое название из-за бурой окраски, обусловленной высоким содержанием окислительного пигмента цитохрома, является одним из основных мест адаптивного и индуцированного диетой термогенеза.
Изменение секреции инсулина — одно из ведущих звеньев патогенеза ожирения. У лиц с ожирением наблюдается гиперинсулинемия. Одновременно с высоким содержанием инсулина в крови показатели гликемии не только не снижены, а нормальны или зачастую повышены, что связано со снижением эффективности действия эндогенного инсулина на уровне клетки и развитием инсулинорезистентности. У больных с длительно существующим ожирением увеличивается частота развития сахарного диабета типа 2. Инсулинорезистентность приводит к развитию нарушений углеводного обмена и сопровождается высоким риском развития атеросклероза. Если же происходит манифестация сахарного диабета типа 2 типа у больных с абдоминальным ожирением, то суммарный риск развития сердечно сосудистых заболеваний значительно возрастает.
Гипоталамо-гипофизарно-половая система. При ожирении часто наблюдаются нарушения менструальной и репродуктивной функции у женщин и половой — у мужчин. Это связано с изменением, как центральных регулирующих механизмов, так и метаболизма половых стероидов в жировой ткани. Ожирение влияет как на сроки появления menarche, так и на дальнейшее становление менструальной функции. Масса жировой ткани в организме имеет большое значение для появления и нормальной циклической деятельности яичников. Согласно гипотезе Frisch-Rovelle, menarche наступает тогда, когда вес тела достигает так называемой критической массы, которая в среднем составляет 48 кг (жировая ткань — 22%). Так как полные девочки растут быстрее и «критическую» массу набирают в более раннем периоде, менструации у них обычно начинаются раньше. Однако менструальный цикл зачастую долго не устанавливается и в дальнейшем нередко носит нерегулярный характер. Ожирение обусловливает большую частоту бесплодия, вероятность развития поликистозных яичников и более раннее наступление менопаузы. Важное значение в развитии половых расстройств при ожирении имеет периферический метаболизм эстрогенов и андрогенов и их связывание с белками плазмы. Отмечается изменение коэффициента андрогены/эстрогены в сторону его уменьшения. Предполагается существование регионарной чувствительности адипоцитов к стероидам, преобладание андрогенов сочетается с увеличением адипоцитов преимущественно в верхней половине туловища. У части женщин с ожирением наблюдается неадекватная продукция прогестерона в лютеиновую фазу цикла, что может являться причиной снижения фертильности. Кроме того, возможно развитие синдрома поликистозных яичников (вторичный склерокистоз яичников) с клиническими признаками гиперандрогении. У мужчин с избыточной массой тела усилено периферическое превращение тестостерона в эстрадиол и андростсндиона в эстрон, нередко способствующее развитию гинекомастии. В некоторых случаях наблюдается снижение секреции лютропина и соответственно тестостерона с умеренно выраженными клиническими симптомами гипогонадотропного гипогонадизма.
Гипоталамо-гипофизарно-надпочечииковая система. У больных с высокой степенью ожирения нередко выявляются нарушения суточного ритма секреции кортикотропина и кортизола. Реакция кортикотропина и кортизола на инсулиновую гипогликемию у большинства больных снижена. Для больных с ожирением, возникшим в детском возрасте, характерно нарушение механизмов обратной связи. У большого числа больных (особенно с высокой степенью ожирения) увеличена скорость продукции кортизола, ускорен его метаболизм и соответственно повышена экскреция 17-оксикортикостероидов с мочой. Повышение скорости метаболического клиренса кортизола приводит к уменьшению его содержания в плазме и через механизм обратной связи стимулируется секреция АКТГ. В свою очередь повышение скорости секреции АКТГ ведет к увеличению продукции кортизола, и таким образом его уровень в плазме поддерживается в нормальных пределах. Повышение секреции кортикотропина обусловливает активацию продукции андрогенов надпочечниками.
Гипоталамо-гипофизарно-тироидная система. Тироидные гормоны имеют большое значение в регуляции жирового обмена. Известно, что в начальных стадиях заболевания секреция тиротропина, базальная и стимулированная тиролиберином, остается в пределах нормы. И лишь при морбидном ожирении у ряда больных отмечается снижение реакции тиротропина на тиролиберин. Как правило, у большинства больных с избыточной массой тела не наблюдается изменений в содержании общих и свободных фракций тироидных гормонов. У лиц с ожирением может отмечаться изменение чувствительности периферических тканей к тироидным гормонам вследствие уменьшения рецепторных мест. В некоторых случаях имеют место нарушения связывания Т4 тироксинсвязывающим глобулином, усиление конверсии Т4, приводящие к снижению содержания тироксина и соответственно повышению уровня трийодтиронина в тканях для сохранения эутироидного состояния. Однако при прогрессировании ожирения может развиться субклинический гипотироз или клиническая стадия гипотироза, сопровождающаяся типичной симптоматикой.
Классификация. В клинической практике выделяются различные типы ожирения в зависимости от этиологического фактора, анатомических особенностей распределения жира и степени увеличения ИМТ.
Этиопатогенетическая классификация ожирения (Дедов И.И. и др., 2000г.):
страница 1 страница 2
|