Патофизиология углеводного и липидного обменов

1. Патофизиология углеводного и липидного обменов

2. Основные функции углеводов

Энергетическая
Метаболическая
Пластическая (гликопротеины,
гликолипиды, гликозамингликаны)
Потребность – 400-600 г/сутки
Нервная система потребляет 2/3 всей
глюкозы

3. Типовые формы нарушений углеводного обмена

гипогликемии
агликогенозы
Гексопентоземи
и
гипергликемии
гликогенозы

4. Этапы нарушений углеводного обмена

Норма – 3,58 – 6,05 ммоль/л
Нарушения биодоступности углеводов
Нарушения метаболизма, обмена и усвоения
Нарушения выведения глюкозы

5. Нарушения биодоступности углеводов

Нарушения
поступления
углеводов
Нарушения
переваривания
углеводов
Нарушения
всасывания
углеводов
• Голодание/избыток
• Изменение качественного состава пищи
• Изменения функции поджелудочной железы
• Изменения выработки ферментов
кишечником
• Нарушения ферментативного обеспечения
всасывания глюкозы
• Мембранопатии

6. Нарушения метаболизма, обмена и усвоения глюкозы

Изменения
усвоения и
потребления
глюкозы
• Изменения нагрузки на ЦНС
• Изменения физической
активности
Изменения
метаболизма
углеводов
• Изменения функции печени
• Гликоген ↔ глюкоза
• Глюконеогенез
Эндокринопатии
• Гипофиз
• Надпочечники
• Поджелудочная железа

7. Нарушения выведения глюкозы и метаболитов

Пороговый уровень глюкозы в
плазме – 10 ммоль/л
Нарушения
ферментативного
обеспечения
реабсорбции глюкозы:
Изменения
проницаемости мембран:
- ферментопатии
- мембранопатии
- энзимопатии

8. Гипогликемии

Поступление углеводов:
Голодание,
Нарушения всасывания:
- патология ПЖЖ (алкогольный панкреатит,
опухоли, лекарственный панкреатит)
- недостаток амилолитических ферментов
кишечника (энтериты, резекции кишечника)
- недостаток ферментативного обеспечения
трансмембранного переноса глюкозы
(фосфорилазы, белок-переносчик GLUT5)

9. Гипогликемии

Метаболизм и потребление глюкозы:
Длительная умственная и физическая нагрузка
Нарушения функции печени
- недостаточность гликогенолиза
- торможение гликогенеза
Эндокринопатии
- недостаток гипергликемизирующих факторов (ГК,
йодсодержащие ГЩЖ, КА, СТГ, глюкагон) → недостаток
глюконеогенеза и торможение гликогенолиза
- избыток инсулина (в т.ч.передозировка)

10. Гипогликемии

Гипогликемическая реакция - острое временное снижение
ГПК до нижней границы нормы (как правило 4,0—3,6
ммоль/л).
Проявления гипогликемической реакции:
- Низкий уровень ГПК.
- Лёгкое чувство голода.
- Мышечная дрожь.
- Тахикардия.
Указанные симптомы выражены слабо, реже отсутствуют и
выявляются при дополнительной физической нагрузке или
стрессе.

11. Гипогликемии

Гипогликемический синдром — стойкое снижение
ГПК ниже нормы (до 3,3—2,5 ммоль/л),
сочетающееся с расстройством жизнедеятельности
организма.
Проявления:
- адренергические – чувство голода, мышечная
дрожь, потливость, тревога, страх смерти,
тахикардия, аритмии
- нейрогенные – головная боль, головокружение,
нарушение зрения, спутанность сознания,
психическая заторможенность

12. Гипогликемии

Гипогликемическая кома — состояние,
характеризующееся падением ГПК ниже нормы (менее
2,0—1,5 ммоль/л), потерей сознания, значительными
расстройствами жизнедеятельности организма.

13. Гипогликемическая кома

Механизмы развития гипогликемической комы
Нарушение энергетического обеспечения клеток:
- Недостаток глюкозы.
- Дефицит короткоцепочечных метаболитов свободных ЖК — ацетоуксусной и
бета-гидрооксимасляной (кетокислоты), которые эффективно окисляются в
нейронах. Они могут обеспечить нейроны энергией даже в условиях
гипогликемии. Кетонемия развивается лишь через несколько часов и при
острой гипогликемии не может быть механизмом предотвращения
энергодефицита в нейронах.
- Нарушения транспорта АТФ и расстройства использования энергии АТФ
эффекторными структурами.
Повреждение мембран и ферментов нейронов и других клеток организма.
- Дисбаланс ионов и воды в клетках: потеря К+, накопление Н+, Na+, Са2+,
воды.
- Нарушения электрогенеза.

14. Гипергликемии

Гипергликемии — состояния, характеризующиеся
увеличением ГПК выше нормы (более 6,05 ммоль/л
натощак).
Причины гипергликемии:
- эндокринопатии,
- неврологические и психогенные расстройства,
- переедание,
- патология печени.

15. Гипергликемии

Эндокринопатии:
- избыток гипергликемизирующих факторов (или их
эффектов) → активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
блокада трансмамбранного переноса глюкозы,
торможение утилизации глюкозы
- дефицит инсулина (или его эффектов).

16. Гипергликемии

Психогенные и неврологические расстройства:
-
состояния психического возбуждения,
стресс-реакции, каузалгии,
характеризуются активацией симпатикоадреналовой, гипоталамо-гипофизарнонадпочечниковой и тиреоидной систем.
Гормоны этих систем (КА, ГК, Т4 и Т3)
вызывают ряд эффектов, приводящих к
значительной гипергликемии.

17. Гипергликемии

Переедание (в том числе длительное
избыточное потребление сладостей и
легкоусваивающихся углеводов с пищей) —
одна из причин гипергликемии. Глюкоза быстро
всасывается в кишечнике. ГПК повышается и
превышает возможность гепатоцитов включать
её в процесс гликогенеза. Кроме того, избыток
углеводсодержащей пищи в кишечнике
стимулирует гликогенолиз в гепатоцитах,
потенцируя гипергликемию.

18. Гипергликемии

При печёночной недостаточности может развиваться
преходящая гипергликемия в связи с тем, что
гепатоциты не способны трансформировать глюкозу в
гликоген. Обычно это наблюдается после приёма пищи.

19. Гипергликемии

Гипергликемический синдром — состояние,
характеризующееся значительным и относительно
длительным увеличением ГПК выше нормы (до 10,5—
11,5 ммоль/л и более), сочетающееся с расстройством
жизнедеятельности организма.

20. Проявления гипергликемического синдрома

Глюкозурия является результатом гипергликемии.
-
Полиурия — повышенное мочеобразование и мочевыделение вследствие:
повышения осмоляльности мочи,
увеличения в связи с этим клубочковой фильтрации,
снижения канальцевой реабсорбции воды.
Полидипсия — повышенное потребление жидкости, вызванное усиленной
жаждой, — возникает вследствие значительной потери организмом жидкости.
Гипогидратация организма — уменьшение содержания жидкости в организме
вследствие полиурии.
Артериальная гипотензия обусловлена:
- гиповолемией ;
- уменьшением сердечного выброса крови в связи с гиповолемией.

21. Основные этапы жирового обмена

Жиры пищи
ЖКТ
желчь, панкреатическая липаза
эпителий щёточной каймы
Хиломикроны
Липопротеиды
Плазма крови
липопротеидлипаза
гепарин
Жировая ткань,
мышцы
Печень
Неэстерифицированные
(свободные) жирные кислоты
Нейтральный жир
21

22.

Общая характеристика липидов
Соединения с общими свойствами:
Ограниченная растворимость в воде и хорошая - в
органических растворителях.
Содержат в своем составе гидрофобную часть и гидрофильную
часть.
Могут быть нерастворимыми или амфифильными.
В организме циркулируют только в комплексе с белками в
составе липопротеидов.

23.

© П.Ф.Литвицкий, 2004
© ГЭОТАР-МЕД, 2004
ТИПОВЫЕ ФОРМЫ ПАТОЛОГИИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА
в зависимости от уровня
нарушения обмена липидов:
расстройства
переваривания
и всасывания
расстройства
метаболизма
липидов в клетках
(паренхиматозные
липидозы)
в зависимости от
клинических проявлений:
ожирение
липодистрофии
истощение
нарушение
трансмембранного
переноса
ЛИПИДОЗЫ
Дислипопротеинемии
атеросклероз,
артериосклероз

24.

ЛИПИДОЗЫ
(греч. lipos –жир, os – патологический процесс)
типовая
форма
патологии
липидного
обмена,
характеризующаяся расстройством метаболизма липидов:
в клетках (паренхиматозные липидозы)
в жировой клетчатке (ожирение, истощение,
липодистрофии)
в крови (дислипидемии)
в стенках артерий(атеросклероз, артериосклероз)

25.

© П.Ф.Литвицкий, 2004
© ГЭОТАР-МЕД, 2004
ОЖИРЕНИЕ
*
Избыточное (патологическое)
накопление жира в организме
в виде триглицеридов
* с увеличением массы тела
более чем на 20-30% выше нормальной.
* * *
* Распространённость:
Европа – 20-60% населения.
Россия – более 60%.
* Факторы риска:
- ИБС ( > 1,5 раза)
- Атеросклероза (> 2 раза)
- Гипертонической болезни (> 2 раза)
- Сахарного диабета(> 4 раза)
- Новообразований (?)

26.

ОЖИРЕНИЕ
- типовая форма патологии,
характеризующаяся избыточным отложением
триглицеридов в организме вследствие
абсолютного по сравнению с нормой) или
относительного (по сравнению с липолизом)
увеличения липогенеза в адипоцитах
ВИДЫ ОЖИРЕНИЯ:
А. По
происхождению
: Первичное ( полигенная форма патологии)
Вторичное (центрогенное, гипоталамическое, эндокринное, обменное)
Б. По механизму увеличения массы жировой ткани:
Гиперпластическое (характеризуется увеличением количества
развивается,как правило, у детей; резистентно к терапии)
адипоцитов;
Гипертрофическое (характеризуется увеличением размеров адипоцитов;
развивается,как правило,у взрослых, поддается традиционной терапии)
Смешанное

27.

Причины ожирения
ПЕРВИЧНОГО
-нарушение функции системы
липостата:
гипоталамус – адипоциты
(нейропептид Y - лептин)
ВТОРИЧНОГО
-избыточная калорийность
пищи
-снижение интенсивности
катаболизма
-сниженные энергозатраты
организма

28.

© П.Ф.Литвицкий, 2004
© ГЭОТАР-МЕД, 2004
ЛЕПТИН
ПЕПТИД
(адипоцитов белой
жировой ткани)
ПОДАВЛЯЕТ СИНТЕЗ
И ВЫДЕЛЕНИЕ В КРОВЬ
НЕЙРОПЕПТИДА Y
НЕЙРОНАМИ
ГИПОТАЛАМУСА
* Дефицит эффектов лептина приводит к:
нарастающему чувству голода
ожирению
Масса
16 к Да

29.

© П.Ф.Литвицкий, 2004
© ГЭОТАР-МЕД, 2004
НЕЙРОПЕПТИД
НЕЙРОМЕДИАТОР
(заднелатерального
вентрального ядра
гипоталамуса –
n. arcuate)
* Избыток эффектов нейропептида Y приводит к:
нарастающему чувству голода
Ожирению
Y
СТИМУЛИРУЕТ
ЧУВСТВО ГОЛОДА,
ПОВЫШАЕТ
АППЕТИТ

30.

31.

Ожирение (ИМТ)
(кг)
ИМТ = Масса тела
Рост (м2)
Нормальный ИМТ
Избыточная масса тела
I степень ожирения
II степень ожирения
III степень ожирения -
= 20.0 – 24.9
= 25.0 – 26.9
= 27.0 - 30.0
= 30.0 - 40.0
более 40.0

32.

Ожирение (механизмы развития)
липогенез избыточное,превышающее
энергозатраты, потребление
углеводов, жиров
липолиз недостаточное
использование жира при
нормальной функции
пищевого центра
гиперинсулинизм активация синтеза
триглицеридов в жировой
ткани

33.

Основные звенья патогенеза ожирения
нейрогенные
центрогенный
эндокринные
гипотиреоидный
гипоталамический
лептиновый
метаболические
инсулиновый
надпочечниковый

34.

Нейрогенный центрогенный (корковый
психогенный) механизм ожирения
Расстройства ВНД
постоянное непреодолимое
стремление к приему пищи
Приём пищи
активация систем формирования
чувств удовольствия
получение удовольствия во
время приема пищи
ОЖИРЕНИЕ

35.

Основные эндокринные механизмы
ожирения
Лептиновый
абсолютная или
относительная
лептиновая
недостаточность
нарастание чувства
голода
Гипотиреоидный
Надпочечниковый
Инсулиновый
недостаточность
эффектов тиреоидных
гормонов
избыток эффектов
глюкокортикоидов
увеличение числа
снижение
интенсивности
липолиза
активация
гликогенолиза
в клетках
повышение транспорта
глюкозы в адипоциты
избыточное
потребление пищи
снижение энергозатрат
организма
торможение липолиза
ОЖИРЕНИЕ
и/или
гиперсенситизация
рецепторов инсулина
адипоцитов
активация липогенеза
в адипоцитах

36.

Метаболический механизм ожирения
Нарушение механизма:
«торможение гликогенолиза при гиперлипидемии»
стимуляция чувства голода, повышение аппетита
избыточный прием пищи
ОЖИРЕНИЕ

37.

Атеросклероз
Atherosclerosis - хроническое заболевание, при котором в интиме артерий
и аорты формируется кашицеобразный жиробелковый детрит (аthеrе) и
происходит очаговое разрастание соединительной ткани (sсlerosis)
Атеросклероз - это хроническое очаговое
поражение
артерий
эластического
и
мышечно-эластического
типа,
характеризующееся отложением в их
внутренней оболочке (интиме) апопротеин
В-содержащих
липопротеидов
и
доставляемого
ими
холестерина,
сопровождаемым
структурно-клеточными
изменениями и реактивным разрастанием
соединительной ткани в средней оболочке
сосудов (медии) с образованием фиброзных
(атеросклеротических) бляшек, суживающих
просвет сосудов, что приводит к местным и
общим расстройствам кровообращения

38.

Основные теории атеросклероза
Мутационная (моноклональная) теория (Э.П. Бендитт, Дж.М. Бендитт)
Теория первичного повреждения стенки сосуда (Р. Вирхов)
Теория ответа сосудистой стенки на повреждение (Р. Росс)
Теория очагового клонального старения (И.В. Давыдовский)
Холестериновая теория (Н.Н. Аничков, С.С. Халатов)
Стрессорная теория (Г. Селье, Дж.Стэмлер)
Инфекционная теория (К.Г. Фабрикант и др.)
Перекисная теория

39.

Патогенез атеросклеротического поражения сосуда
ЛПНП (атерогенные липопротеиды)
Моноциты
Эндотелий
Начальные изменения стенки сосуда
Макрофаги
Формирование
холестерин. ядра
(синтез ИЛ-1, ростовых
факторов ФНО)
Соединительная
ткань
Формирование бляшки
Модифицированные ЛНПН
Пенистые
клетки
Липидные
полоски
Гладкомышечные клетки
Бляшка перекрывающая сосуд
Атеросклеротическая
бляшка
(гликилирование, комплексирование с
белками-коллагеном, эластином и др.,
свободно-радикальное окисление,
образование аутоиммунных комплексов)
Соединительная
ткань
Гладкомышечные клетки
(«пролиферативный»
фенотип ГМК, преобразованный из
«контрактильного»
пула клеток)

40.

Осложнения атеросклероза
МОДИФИКАЦИЯ АТЕРОМ И ФИБРОАТЕРОМ:
· кальцификация
· образование трещин и изъязвлений их крышки,
формирование пристеночных и
интрамуральных тромбов
· разрыв стенок новообразованных микрососудов
· кровоизлияния в стенку артерии
РАЗВИТИЕ КЛИНИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ:
·
·
·
·
·
инфарктов
кровоизлияний, кровотечений
ишемии органов, тканей
аневризм, расслоений стенок аорты, артерий
других

41.

Благодарю
за
внимание!