Патофизиология углеводного и липидного обменов

1. Патофизиология углеводного и липидного обменов.

Кафедра патологической физиологии c курсом клинической
патофизиологии им. проф. В.В. Иванова
Патофизиология углеводного и
липидного обменов.
Лекция № 5 для студентов 2 курса, обучающихся по специальности
31.05.03 - «Стоматология»
д.м.н. Рукша Т.Г.
Красноярск - 2025

2. Цель лекции – систематизировать знания об этиологии и механизмах развития патологии обмена веществ

План лекции:
1. Актуальность
2. Основные формы патологии углеводного и
энергетического обмена, механизмы развития,
проявления
3. Основные формы патологии липидного обмена,
механизмы развития, проявления
4. Основные формы патологии белкового обмена,
механизмы развития, проявления
5. Выводы

3.

Главная общая энергетическая характеристика
жизнедеятельности организма – основной обмен.
Основной обмен - то количество энергии,
которое необходимо для поддержания нормальных
функций организма при полном мышечном и
психическом покое, натощак (через 12-18 ч после
приема пищи), при температуре окружающей
среды 20-22 °С.

4.

Основной обмен у взрослого
человека составляет около 16001700 ккал/сут (соответствует
6700-7120 кДж/сут).

5.

Организм
получает энергию в результате
катаболизма пищевых веществ, в
нормальных условиях – в основном
углеводов и липидов.
Катаболизм –
трехэтапный процесс, каждый из этапов
приводит к освобождению определенной
энергии

6.

ЭТАПЫ КАТАБОЛИЗМА
КАТАБОЛИЗМ
ГИДРОЛИТИЧЕСКИЙ
АНАЭРОБНЫЙ
АЭРОБНЫЙ

7.

Причины снижения энергетического обмена :
1) голодание, кахексия, анемии;
2) гипоксии различного генеза (тяжелой
степени);
3) гипофункция эндокринных желез:
щитовидной, половых, надпочечников,
гипофиза, основная причина – инактивация
калий – натриевых АТФаз;
4) гиперинсулинизм;
5) поражение ЦНС - некоторые психические
заболевания, прогрессивный паралич, старческая
деменция, олигофрения и др.;
6) состояние сна.

8.

Причины повышения энергетического обмена :
1) эмоциональное возбуждение, стресс;
2) расстройства функций ЦНС
3) лихорадочные и лихорадоподобные состояния
4) эндокринные заболевания
5) сенсибилизация организма при введении
чужеродного белка, различных антигенов
6) умеренная активация сердечной деятельности и
дыхания (физическая нагрузка, гипоксия легкой
степени).

9.

ТИПОВЫЕ ФОРМЫ НАРУШЕНИЯ
УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА
ГИПОГЛИКЕМИИ
ГЛИКОГЕНОЗЫ
ГИПЕРГЛИКЕМИИ
АГЛИКОГЕНОЗЫ
ГЕКСОЗ-,
ПЕНТОЗЕМИИ, -УРИИ

10. Причины гипогликемии

углеводное голодание;
повышенная продукция инсулина (опухоли);
недостаточное расщепление гликогена при гликогенозах;
поражение клеток печени (гепатиты);
недостаточность продукции гормонов, способствующих катаболизму
углеводов: СТГ, тироксина, адреналина, глюкокортикоидов;
нарушение всасывания углеводов в кишечнике;
«почечный диабет ». Нарушено фосфорилирование глюкозы в результате
генетического дефекта фосфатазы или ↓ ее активности при отравлениях.
Глюкоза, процессы фосфорилирования которой нарушены, не
реабсорбируется в канальцах и переходит в мочу (глюкозурия). Развивается
гипогликемия;
гипогликемия у новорожденных (неонатальная гипогликемия). Развивается
в течение нескольких суток или часов после рождения. Развитию
способствует охлаждение ребенка. Обусловлена лабильностью механизмов
регуляции углеводного обмена. В период голодания после рождения резко
возрастает гликогенолиз, запасы гликогена в печени резко снижаются.

11.

ПРОЯВЛЕНИЯ
ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКОГО
СИНДРОМА
АДРЕНЕРГИЧЕСКИЕ
Чувство
голода
Мышечная
дрожь
Тревога,
страх смерти
Потливость
Тахикардия,
аритмии сердца
НЕЙРОГЕННЫЕ
Головная
боль
Головокружение
Спутанность
сознания
Нарушения
зрения
Психическая
заторможенность

12.

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ГИПЕРГЛИКЕМИИ
ЭНДОКРИНОПАТИИ
гипоинсулинизм
избыток
“гипергликемизирующих”
гормонов
НЕЙРО- И
ПСИХОГЕННЫЕ
РАССТРОЙСТВА
стрессреакция
ПЕРЕЕДАНИЕ
психическое
возбуждение
каузалгии
ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
ПАТОЛОГИЯ
ПЕЧЕНИ
активация
гликогенолиза
торможение
гликогенеза

13.

ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
ГИПЕРГЛИКЕМИИ
Гипергликемический
синдром
Гипергликемическая
кома
* Стойкое повышение
концентрации глюкозы
* Повышение концентрации
глюкозы до 400 – 600 мг%
до 190 -210 мг% (10,5 – 11,5
(22,0 – 28,0 ммоль/л) и более,
ммоль/л)
потеря сознания

14.

Сахарный диабет
это состояние хронической
гипергликемии, обусловленное
воздействием многих экзогенных и
эндогенных (главным образом
генетических) факторов, нередко
дополняющих друг друга
(комитет экспертов ВОЗ по СД)

15.

СИНТЕЗ И СЕКРЕЦИЯ ИНСУЛИНА
преинсулин
ГТФ
синтез
проинсулин
инсулинзависим
ый транспорт
глюкозы
ГТФ
освобождение
Аминокислоты,
гастроинтестинальный
гормон
Са2+

16.

Причины первичной абсолютной
инсулиновой недостаточности:
• хронический панкреатит;
• опухоли поджелудочной железы ;
• гемохроматоз (наследственно обусловленное
повышение всасывания в кишечнике железа и его
накопление в различных тканях, в том числе и в
поджелудочной железе);
• повреждение железы (кальцификация, склероз
сосудов,кисты, аутоиммунные изменения:
вирусные и другие инфекционные заболевания,
возможно — некоторые токсические воздействия).

17. Относительная инсулиновая недостаточность. Инсулинорезистентность

Рецептор инсулина (РИ)
Тирозиновая протеинкиназа
Аутофосфорилирование
РИ
Активация
фисфатидил-инозитол3-киназы
Активация протеинкиназ
Транслокация Изменение
ГЛЮТ-4
активности
генов,
ферментов
Глюкоза
Инсулинорезистентность
ареактивность клеток-мишеней
к инсулину:
• Дефицит РИ
• Снижение афинности РИ
к инсулину
• Пострецепторные
механизмы
Гидрофильные каналы
увеличивают поступление
глюкозы в 30-40 раз

18. Первый тип (инсулинзависимый)

Частота в основной
популяции
0,2-0,5%, среди мужчин и женщин одинакова
Возраст при возникновении
заболевания
Меньше 25 лет
Наследственная
предрасположенность
Частота у родственников пробанда первой
степени < 10%; вероятность болезни у
гомозиготных близнецов (брат, сестра) 50%.
Аутоиммунный механизм
развития болезни
У части больных с кровью циркулируют
аутоантитела к антигенам
инсулинпродуцирующих клеток и другим
аутоантигенам.
Конституция больных
Масса тела часто снижена, низкое общее
содержание жировой ткани и триглицеридов в
теле.
Нарушения обмена веществ
Тенденция к развитию метаболического
кетоацидоза; низкая секреция инсулина
Основной элемент терапии
Инсулин, вводимый парэнтерально

19. Второй тип (инсулиннезависимый)

Частота в основной
популяции
2-4%, женщины болеют чаще
Возраст при возникновении
заболевания
Больше 40 лет
Наследственная
предрасположенность
Частота у родственников пробанда первой
степени > 20%; вероятность болезни у
гомозиготных близнецов (брат, сестра) на
уровне 90-100%.
Аутоиммунный механизм
развития болезни
Нет
Конституция больных
У 80% больных выявляют ожирение при массе
тела, превышающей 115% идеальной
расчетной.
Нарушения обмена веществ
Метаболический кетоацидоз не развивается;
секреция инсулина может быть низкой,
нормальной или повышенной.
Основной элемент терапии
Диета и физическая активность для снижения
массы тела

20. Признаки СД

• Гипергликемия (содержание глюкозы в крови
возрастает в 4–6 раз — до 12–30 ммоль/л);
• Глюкозурия (при > 8,8 ммоль/л глюкозы в
крови);
• Полиурия;
• Гиперкетонемия и кетонурия;
• Гиперазотемия, гиперлипидемия (5-10% и
>);
• Полидипсия (вследствие полиурии,
гиперосмии крови и сухости слизистой оболочки
полости рта, глотки).

21.

ОСЛОЖНЕНИЯ САХАРНОГО
ДИАБЕТА
ХРОНИЧЕСКИЕ
( син.: поздние 15-20 лет гипергликемии)
ОСТРЫЕ
Деабетический
кетацидоз,
ацидотическая
кома
(чаще при ИЗСД)
Гипогликемическая кома
Гиперосмолярная
кома
(чаще при ИНСД)
Ангиопатии
Снижение активности
факторов системы ИБН
Невропатии
Ретинопатии
Энцефалопатии
Нефропатии

22. Осложнения сахарного диабета

• Микроангиопатии (нефропатии, поражения сосудов
глазного дна);
• Макроангиопатия;
• Нейропатии: ортостатическая гипотензия, безболевая
ишемия миокарда, внезапная смерть, парез желудка,
атония мочевого пузыря;
• Рецидивирующие инфекционные процессы
(фурункулез, хронический пиелонефрит, сепсис)
следствие вторичного ИДС;
• Диабетическая стопа→ следствие сочетания
микроангиопатии, нейропатии и вторичного ИДС в
конкретной анатомической области наиболее часто
спонтанно травмируемой: нарушение чувствительности не
позволяет вовремя заметить травму;
• Диабетические комы (кетоацидотическая,
гиперосмолярная, лактацидемическая).

23. Липиды:

химические соединения, нерастворимые в
воде и растворимые в неполярных
растворителях.
Типовые формы патологии липидного
обмена:
• Ожирение
• Истощение
• Липодистрофии
• Липидозы
• Дислипопротеинемии

24.

Схематическое изображение липидных рафтов на
клеточной мембране
Maguy, A. et al. Cardiovasc Res 2006 69:798-807;
doi:10.1016/j.cardiores.2005.11.013
Copyright restrictions may apply.

25. Факторы, обеспечивающие нормальное поступление, переваривание и всасывание липидов:

Выработка липазы поджелудочной
железой
Поступление с желчью желчных кислот
Захват продуктов переваривания липидов
клетками слизистой оболочки тонкого
кишечника
Образование хиломикронов.

26. Причины нарушения переваривания и всасывания липидов:

Дефицит или низкая активность панкреатической
липазы
Недостаточное поступление желчных кислот в
кишечник
Дефицит гормонов ЖКТ
Поражение эпителия тонкого кишечника
Авитаминозы А, В, С…

27. Структура липопротеида

Свободный ХС
Фосфолипиды
Триглицериды
Аполипопротеид
(А, В, С, Е)
Этерифицированный
ХС

28.

29. Гиперлипопротеидемия:

Увеличение в плазме крови
количества ЛП за счет
преимущественного повышения ХС
или ТГ или ХС +ТГ
- Алиментарная
- Транспортная
- Ретенционная

30. Гиперлипопротеидемия:

Алиментарная ГЛП
• Развивается после приема пищи
• Повышение в крови ХМ, ТГ, ФЛ, ХС и ЭХС
• У здоровых людей носит временный
характер
• У больных ГЛП более значительна и
продолжительна (из-за нарушений функций
печени, селезенки, макрофагальной
системы и недостаточности
липопротеидлипазы)

31. Гиперлипопротеидемия:

Транспортная ГЛП
• Развивается при голодании, стрессе,
повышении функций симпатической НС …
• Повышение в крови содержания ТГ,
глицерола, НЭЖК
• Сопровождается усилением мобилизации
липидов из жировых депо и переноса их в
печень, где повышается синтез ТГ и
ЛПОНП

32. Гиперлипопротеидемия:

Ретенционная ГЛП
• Развивается при задержке поступления
липидов из крови в ткани
• Повышение содержания в крови ЛП
• Встречается при СД, атеросклерозе,
голодании, болезнях почек и печени,
потере белков при кровотечениях, ожогах
• Ведущий патогенетический фактор снижение активности ЛПЛ плазмы крови и
уменьшение альбуминов в крови.

33. Причины гиперхолестеринемии:

Нарушение выведения ХС из организма
при угнетении перистальтики кишечника,
ДЖВП, при механической желтухе
Эндокринные заболевания
Беременность
Нефротический синдром (нарушение
липидного обмена и снижение
содержания альбуминов)
Гиповитаминоз С, гипоксия
Повышенное поступление ХС с пищей
Усиленное поступление в организм
животных жиров и рафинированных
углеводов

34. Последствия гиперхолестеринемии:

• Атеросклероз
• Ксантоматоз
• Холестеатоз
• Ожирение
• ИБС…

35.

36.

37. Основные факторы риска атеросклероза:

Дислипопротеидемии
Артериальные гипертензии
Сахарный диабет
Принадлежность к мужскому полу в возрасте до
65-70 лет
Особенности характера питания
Гиперурикемия
Гиподинамия
Длительный прием пероральных контрацептивов
Гипотиреоз
Печеночная недостаточность
Ожирение и т.д.

38. Патогенез атеросклероза

Эндотелиальная дисфункция
Активация нерегулируемого эндоцитоза АЛП
с помощью рецепторов низкого сродства
Образование модифицированных АЛП,
их гликозилирование, окисление, протеолиз
Миграция
моноцитов
Экспрессия
адгезивных
молекул
Захват макрофагами
модифицированных АЛП
Синтез Ил-1,
ФНО
Трансформация клеток,
захвативших ЛП,
в пенистые клетки
Разрастание соединительной ткани
Формирование атеросклеротической
бляшки

39. Нарушение транспорта липидов в плазме крови и элиминации их из крови в ткани

ХИЛОМИКРОНЫ:
ТГ (85-95%), ФЛ (4-6%), ХС (2%), ЭХС (2%), белки
(1%).
ХМ – самые крупные липопротеидные частицы,
поступающие в кровь из лимфы и
представляющие собой транспортную форму
экзогенных триглицеридов.
ХМ образуются в стенке кишечника в процессе
всасывания экзогенных ТГ и ХС, проникают в
лимфу, а оттуда в кровеносные сосуды. В плазме
крови они расщепляются под действием
липопротеидлипазы и теряют значительное
количество ТГ.

40. Нарушения обмена ФЛ

• Наследственные патологические
состояния, связанные с избыточным
отложением в тканях ФЛ
• Болезнь Гоше: цереброзиды
откладываются в макрофагальных клетках
селезенки, печени, лимфатических узлах и
костном мозге
• Болезнь Нимана-Пика: в клетках
различных органов наблюдается отложение
фосфотида сфингомиелина

41.

42.

43.

44. Гипоталамические регуляторы пищевого поведения

Стимулирующие
Эндорфин
Галанин
Соматолиберин (н.д.)
Меланинконцентрирующий
гормон
Нейропептид Y
Соматостатин (н.д.)
Угнетающие
Бомбезин
Кальцитонин
Холецистокинин
CNTF
Кортиколиберин
Глюкагон
Меланоцит-стимулирующий
гормон
Нейротензин
Окситоцин
Тиреолиберин
вазопрессин

45.

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ОЖИРЕНИЯ
НЕЙРОГЕННЫЙ
ЭНДОКРИННЫЙ
МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ
ЛЕПТИНОВЫЙ
ЦЕНТРОГЕННЫЙ
ГИПОТАЛАМИЧЕСКИЙ
ГИПОТИРЕОИДНЫЙ
НАДПОЧЕЧНИКОВЫЙ
ИНСУЛИНОВЫЙ

46. Липодистрофии

состояния,
характеризующиеся
генерализованной
или локальной
утратой жировой
ткани, реже – ее
накоплением в
подкожной
клетчатке

47. Рекомендуемая литература

Основная
Литвицкий, П. Ф.
Патофизиология : учебник / П. Ф. Литвицкий. - 7-е изд., перераб. и доп.
- Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2024. - 864 с. : ил. - Текст : электронный.
Дополнительная
• Патофизиология : учебник : в 2 т. / П. Ф. Литвицкий. - 5-е изд., перераб.
и доп. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2016. - Т. 1. - 624 с. : ил. - Текст :
электронный.
• Патофизиология : учебник : в 2 т. / П. Ф. Литвицкий. - 5-е изд., перераб.
и доп. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2016. - Т. 2. - 792 с. : ил. - Текст :
электронный.
• Павлова Т. В. Патофизиология головы и шеи : учебное пособие для
вузов / Т. В. Павлова, Т. Н. Божук. - 2-е изд. - Москва : Юрайт, 2024. 343 с. - Текст : электронный.
Электронные ресурсы
• Электронный каталог КрасГМУ

48.

БЛАГОДАРЮ ЗА
ВНИМАНИЕ!