Факультет спортивной медицины Патофизиология обмена веществ нарушения обмена

Факультет спортивной медицины Патофизиология обмена веществ нарушения обмена белков и липидов 2006/2007 1

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЖИРОВОГО ОБМЕНА 2

3

Липостат – система, контролирующая постоянство массы тела (или установочной точки в отношении интенсивности энергетического обмена) (лептин, нейропептид Y, инсулин, КА, серотонин, холецистокинин, эндорфины и др. ) Центр голода Центр насыщения 4

5

6

Относительное содержание холестерина (Х) и ТГ в различных липопротеидах, образующихся в плазме крови под действием липаз (ЛПЛ и ПЛ). 7

8

Катаболизм ЛОНП под действием липопротеидлипазы (ЛПЛ) и образование двух видов ремнанатных липопротеидов (ЛНП и ЛВП). 9

Утилизация богатых триглицеридами ремнантов ЛПЛ-липопротеидлипаза, ПЛ-печёночная липаза 10

11

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА 1. Нарушение переваривания и всасывания 2. Гиперлипемия и гиполипемия 3. Нарушение окисления ЖК 4. Ожирение 5. Атеросклероз 12

ХС – холестерин, ТГ – триглицериды, ЖК - жирные кислоты, 13 ХМ – хиломикроны, ЛПЛ – липопротеинлипаза, ТГЛ - триглицеридлипаза.

Липопротеины ХМ Диаметр (н. М) 80500 Холестерин (%) 6 ЛПОНП 30 -80 17 ЛППП 25 -35 ЛПНП 18 -28 30 55 ЛПВП 5 -12 20 Триглицериды (%) 90 55 Атерогенность + 40 ++ 8 +++ 5 антиатерогенны 14

ТИПЫ ГИПЕРЛИПОПРОТЕИНЕМИЙ I XM IIa ЛПНП IIb ЛПНП + ЛПОНП III ЛППП IV ЛПОНП V ХМ + ЛПОНП Наиболее атерогенны II, IV типы гиперлипопротеинемий 15

16

Классификация ожирения 1. По происхождению: первичное (гипоталамические) вторичное симптоматическое) ИМТ= m тела(кг)/рост (м 2) 2. По степени увеличения индекса массы тела (ИМТ): I ст. (25 -29, 9) II ст. (30 -39, 9) III ст. (≥ 40) 3. По характеру изменения адипоцитов – гипертрофическое – гиперпластическое 4. По локализации жировой ткани – Общее – Локальное: по гиноидному типу, по андроидному типу 17

Классификация избыточной массы у взрослых в зависимости от ИМТ (подготовленов соответствии с докладом ВОЗ 1998) Классификация ИМТ, Вероятность кг/м 2 сопутствующего заболевания Недостаточная < 18, 5 Низкая (риск других масса клинических проблем увеличивается) Нормальный диапазон Избыточная масса 18, 5 - 24, 9 Средняя Предожирение 25, 0 -29, 9 Увеличена Ожирение класс I 30, 0 -34, 9 Умеренно увеличена >25, 0 18 Ожирение класс II 35, 0 -39, 9 Значительно увеличена

Строение ЛПВП Эфиры холестерина Триацилглицерол Свободный холестерин 19

Строение ЛПНП Фосфолипиды Неэстерифицированный холестерин Эфиры холестерина Поляризованная поверхность Неполярная сердцевина Аполипопротеин В 20

ЗАБОЛЕВАНИЯ, СОПУТСТВУЮЩИЕ ОЖИРЕНИЮ (по С. Бутровой, 2001) Метаболические заболевания Диабет II типа, нарушенная толерантность к глюкозе, гиперинсулинемия. Дислипидемия (ТГГ, ЛПВП, ЛПНП), усиленная окисляемость липопротеинов, холецистолитиаз, гиперурикемия, жировая дистрофия печени Сердечно-сосудистые заболевания Артериальная гипертония, ИБС, гипертрофия левого желудочка, сердечная недостаточность, венозная недостаточность Новообразования Увеличение риска развития новообразований, гормонзависимые карциномы (эндометрия, шейки матки, яичников, молочной железы, простаты), негормонзависимые карциномы (толстой кишки, прямой кишки, поджелудочной железы, печени, почек, желчного пузыря) Нарушения свертываемости крови Гиперфибриногенемия, увеличение концентрации ингибитора активатора плазминогена Нарушения функции дыхательной системы Апноэ (остановка дыхания) во сне, пиквикский синдром Заболевания опорнодвигательного аппарата и кожи Артроз коленного сустава и другие дегенеративные заболевания суставов, 21 интертригинозный дерматит

ПУТИ СИНТЕЗА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХОЛЕСТЕРИНА 22

«Холестериновая экспериментальная модель атеросклероза» (1912). Халатов Семен Сергеевич (1884 -1951) 23

Механизмы атеросклероза (метаболическая стадия) Длительная циркуляция ЛПНП и ЛППП Активация нейтрофилов Модификация ЛПНП и ЛППП Неспецифический фагоцитоз МФ Накопление в лизосомах кристаллов поли-ЭХ (невозможность их гидролиза) Пенистые клетки Аутолиз и некроз Выход содержимого клеток в интерстиций Реактивные изменения окружающих клеток (фибробласты, ГМК и др. ) Асептическое воспаление ( ИЛ-1, -6; БОФ) 24

25

Роль инфекции в атерогенезе 26

Response-to-injury hypothesis of atherosclerosis (Ross et al. , 1999) 27

Response-to-injury hypothesis of atherosclerosis (Ross et al. , 1999) 28

Response-to-injury hypothesis of atherosclerosis (Ross et al. , 1999) 29

Oxidative modification hypothesis of atherosclerosis 30

Патофизиология белкового обмена 31

« ЖИЗНЬ – СПОСОБ СУЩЕСТВОВАНИЯ БЕЛКОВЫХ ТЕЛ» Ф. Энгельс 32

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЛКАХ Возраст (годы) 4– 6 мес 1– 3 года 7– 10 лет 11– 13 лет М Ж Потребность в белках, г/кг 3, 0 4, 0 2, 5 2, 3 2, 1 14– 17 лет М Ж Взрослые 1, 8 1, 6 1, 4 33

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА • Несоответствие поступления белков потребностям организма а) недостаточное поступление (дефицит белков) б) избыточное поступление в) нарушение качественного состава белков (дефицит незаменимых аминокислот) • Нарушение переваривания и всасывания белков в ЖКТ а) в желудке б) тонкой кишке 34

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА • Нарушения трансмембранного переноса аминокислот • Нарушения метаболизма аминокислот • Нарушение содержания белков в плазме крови • Нарушение конечных этапов обмена белков 35

ПРИЧИНЫ БЕЛКОВОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ● Неполноценное питание (белковое голодание, дефицит незаменимых аминокислот) ● Нарушение переваривания пищевых белков и всасывания аминокислот (энтериты, панкреатит и др. ) ● Усиление распада белков (интоксикация, гиперпродукция катаболических гормонов, лихорадка…) 36

ПРОЯВЛЕНИЯ БЕЛКОВОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ● Уменьшение массы тела ● Отрицательный азотистый баланс ● Уменьшение синтеза мобильных белков (альбумина, трансферрина …) ● Уменьшение синтеза структурных белков (коллаген, эластин и др. ) — дистрофия, атрофия, торможение физиологической регенерации ● Интоксикация ● Нарушения гомеостаза (температурного, КОС, водно-электролитного) 37

38

39

40

Французская модель Изабель Каро умерла в возрасте 28 лет 17 ноября 2010 года. При росте 1 метр 65 сантиметров весила 32 килограмма. Изабель Каро появилась на постерах кампании против анорексии в 2007 году. Каро заявила журналистам, что хотела использовать свою болезнь, чтобы показать всем, что чрезмерное стремление к худобе опасно и может привести к гибели. 41

ПУТЬ ВЫВЕДЕНИЯ АММИАКА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ 42

43

44

Незаменимые для человека аминокислоты (по И. П. Ашмарину, Е. П. Каразеевой, 1997) Аминокислота Норма, Примечание г/сут Триптофан 1 Лизин 3 -5 Метионин 2 -4 Лейцин 4 -6 Изолейцин 3 -4 Валин 3 -4 Фенилаланин 2 -4 Треонин 2 -3 Гистидин 1, 5 -2 (Аргинин) 6 Наиболее дефицитные в растительной пище и в соединительной ткани животных Особенно важен для детей Незаменим для новорожденных 45

46

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА • Нарушения трансмембранного переноса аминокислот а) первичные (синдром Фанкони и др. ) б) вторичные (отравление солями тяжелых металлов и др. ) • Нарушения метаболизма аминокислот а) первичные (фенилкетонурия, тирозинопатии, алкаптонурия и др. ) б) вторичные (нарушения переаминирования, дезаминирования, декарбоксилирования) • Нарушение содержания белков в плазме крови • Нарушение конечных этапов обмена белка 47

48

49

Белки крови 7% от массы плазмы крови: альбумины — 54– 58% (35– 45 г/л) глобулины: 1 — 6– 7% (3– 6 г/л) 2 — 8– 9% (4– 9 г/л) 1 — 13– 14% (6– 11 г/л) — 11– 12% (7– 15 г/л) 50

ДИСПРОТЕИНЕМИЯ • Гиперпротеинемия (абсолютная и относительная) • Гипопротеинемия • Парапротеинемия 51

Остаточный азот – уровень в крови небелкового азота (норма ~ 14. 3 – 28. 5 m. M/L) Гиперазотемия продукционная ретенционная смешанная 52

Продукционная гиперазотемия 1. Печеночная недостаточность (хр. гепатит, цирроз) 2. Нарушение энергетического обмена в печени 3. Наследственный дефект ферментов синтеза мочевины АБСОЛЮТНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ образования мочевины NH 3, аминокислот, мочевины Усиленный распад белка в организме 1. Интоксикация 2. Опухолевый процесс ОТНОСИТЕЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ образования мочевины NH 3 , аминокислот, полипептидов 53

Ретенционная гиперазотемия • 1. Острая почечная недостаточность • 2. Уремия гломерулонефрит, пиелонефрит, нефропатия беременных, обтурация мочевых путей повышение всех компонентов остаточного азота Смешанная гиперазотемия Шок (травматический, ожоговый), синдром длительного сдавления, гепато-ренальный синдром, …) 54

Адаптивное усиление синтеза белка в мышцах при систематической физической нагрузке (Волков Н. И. с соавт. , 2000) 55