3. Нарушение обмена жира в жировой ткани. Ожирение и исхудание

Жировая ткань — это не только депо жира; в ней происходят интенсивные обменные процессы — синтез и расщепление тригли церидов, гидрогенезация и дегидрогенезация жирных кислот, син тез и распад белка, обмен глюкозы по гликолитическому и пентоз ному пути, образование высших жирных кислот из продуктов об мена углеводов и белка.

Отложение жира в жировой ткани происходит не столько при избытке жира в пище, сколько за счет образования жира из углево дов. При нагрузке организма глюкозой около 1/3 ее превращается в жир. Общий продукт обмена моносахаридов глюкогенных ами нокислот (аланин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты) — пи-ровиноградная кислота (ПВК), которая при декарбоксилировании превращается в ацетил-КоА. Последний при участии АТФ и НАДФ Н₂ конденсируется через ряд этапов в высшие жирные кис­лоты. Поскольку НАДФ Н₂ образуется в основном в процессе пентозного цикла обмена углеводов (в меньшей степени НАДФ Н₂ образуется при окислении из лимонной кислоты в цикле Кребса), постольку соотношение между этим и гликолитическим циклом имеет важное значение в образовании высших жирных кислот из углеводов.

Образование жира из углеводов в жировой ткани значительно возрастает при активации обмена глюкозы (под влиянием инсулина и пролактина) как по пентозному, так и по гликолитическому циклу, поскольку сама жировая ткань без глюкозы не обладает способностью фосфорилировать свободный глицерин и использо­вать его для синтеза триглицеридов. Полагают, что глюкоза и инсулин, кроме того, активируют и липосинтетический эффект ли-попротеиновой липазы жировой ткани. Далее, глюкоза является источником а-глицерофосфата, доставляющего глицерин для обра­зования триглицеридов.

Возможность большого отложения жира при избытке углево­дов связана с тем, что реакция перехода углеводов в высшие жир­ные кислоты, очевидно, необратима. Синтез и распад триглицери­дов в жировой ткани регулируется уровнем глюкозы в омывающей жировую ткань крови или тканевой жидкости. Гипергликемия ак­тивирует синтез триглицеридов и уменьшает их распад в жировой ткани, тормозя тем самым выход из нее НЭЖК. Кроме того, гипер­гликемия увеличивает поглощение жировой тканью жирных кислот и хиломикронов из крови.

Таким образом, при избытке углеводов (глюкозы) часть НЭЖК выключается из обращения и резервируется в виде триглицеридов. Если же имеется дефицит углеводов (глюкозы) или же они недо-статочно используются, то вследствие недостаточного ресинтеза триглицеридов и усиленного их расщепления в жировой ткани НЭЖК поступают в общий кровоток в качестве источника энергии вместо недостаточно утилизируемой глюкозы. Взаимоотношения углеводов и жиров в энергетическом обмене осуществляются путем Урегулирования — избыток сахара в пище ведет к усилению от­ложения жира (ожирению), а недостаток — к мобилизации жира, уменьшению его содержания в жировых депо.

Ожирение — нарушение жирового обмена с избыточным отло жением жира в жировой ткани. Ожирение — одна из самых рас-пространенных форм патологии среди населения (25—26% населе­ния страдает ожирением), способствующая проявлению и разви-тию многих хронических заболеваний, сокращающих продолжи­тельность жизни человека. Ожирение можно рассматривать как синдром, одним из симптомов которого является накопление избы­точной массы тела. Выделяют три основных патогенетических фак­тора ожирения:

1. Повышенное поступление пищи (жиров, углеводов), не соот­ветствующее энергетическим потребностям организма (экзогенное или алиментарное ожирение).

2. Недостаточное использование (мобилизация) жира жировых депо как источника энергии.

3. Избыточное образование жира из углеводов (метаболическое ожирение).

Различают два типа ожирения: 1-й тип — ожирение, связанное с увеличением числа адипозо- щитов (жировых клеток) в жировой ткани. Оно обусловлено гене- тически (устойчивый фактор ожирения); чаще встречается в дет-

стве и юности и может регулироваться с помощью диеты.

2-й тип — ожирение, связанное с увеличением размеров (обье-

ма) жировых клеток при повышенном питании (лабильный фак­тор ожирения). Этот тип ожирения обычно возникает у взрослых. Типичным признаком гиперплазированных адипозоцитов является сниженное количество поверхностных рецепторов для инсулина и глюкагона или нарушение функций этих рецепторов.

Ожирение может быть первичным и вторичным. Первичное об­щее ожирение непосредственно связано с нарушением жирового об­мена, а вторичное — с церебральными и эндокринными нарушения­ми. Ожирение укорачивает жизнь человека. У лиц, страдающих ожирением, чаще выявляются заболевания сердечно-сосудистой системы, атеросклероз, цирроз печени и т.д. Избыточный вес на 15—20% увеличивает смертность на 44%, а увеличение веса свыше 25% — на 77%. Существуют субъективные (визуальная оценка) и объективные (взвешивание с учетом выпитой жидкости) критерии ожирения. Нормальная масса тела определяется обычно по форму ле: «рост (в см) — 100». Выделяют 4 степени ожирения: I — превы-шение нормальной массы на 30%, II — на 31—50%, III — на 51-100% и IV - свыше 100%.

Поступление пищи в организм, в том числе жира и углеводов' регулируется пищевым центром, который представляет собой функциональное объединение нервных центров, расположенных в коре головного мозга, подкорке и стволовой части головного мозга. От его функционального состояния зависит чувсгво голода и сытости. Наиболее важным образованием пищевого центра является вентро-латеральные («центр голода», аппетита) и вентромедиальные («центр сытости») ядра заднего гипоталамуса. Повреждение вент-ролатеральных ядер вызывает анорексию вплоть до смерти от го­лодания, а вентромедиальных — пролонгированное пищевое воз­буждение и резко выраженную гиперфагию с последующим разви­тием ожирения.

Вентромедиальные ядра («центр сытости») имеют глюкорецеп-торы, чувствительные к изменению содержания сахара в омываю­щей их крови. Раздражение глюкорецепторов вызывает гиперфагию с усилением перехода углеводов в жиры.

Деятельность пищевого центра регулируется гуморальными факторами, возникающими в процессе обмена веществ, и аффе­рентными импульсами со стороны различных экстеро- и интеро-рецепторов, сигнализирующих о сдвигах в обмене веществ. Боль­шое значение имеет состояние рецепторов пищеварительного тракта. Частое возбуждение вкусовых окончании полости-рта иг­рает значительную роль в рефлекторном возбуждении пищевого центра. Это наблюдается при приеме с пищей различных раздра­жителей (например, пряностей) или при частом пробовании пищи (что характерно для поваров и кондитеров).

Определенная степень наполнения желудка пищей приводит к рефлекторному торможению пищевого центра. Когда понижается реактивность афферентных нервных окончаний желудка, то соот­ветствующие тормозные импульсы по афферентным путям будут передаваться пищевому центру только после большого накопления пищи в желудке, что будет обусловливать систематическое перееда­ние и тем самым создавать предпосылки к ожирению.

У лиц, занимающихся физическим трудом, отмечается рефлек-торно и гуморально большее возбуждение пищевого центра, чем у лиц, не занимающихся им. При переходе от физического труда на образ жизни, не требующий высокой мышечной активности, у ряда лиц может сохраняться прежний уровень возбудимости пищевого центра и тем самым прежний уровень высокого аппетита, а при ло­паточном количестве полноценной пищи и недостаточной трате энергии возникает накопление жира — ожирение. Например, дос­таточно ежедневно выпивать лишний стакан молока или съедать лишний бутерброд в течение года, чтобы вес за этот период увели­чился на 8-10 кг.

Склонность к ожирению в пожилом возрасте в известной сте­пени связана с несоответствием между сохранившимся уровнем прежней возбудимости пищевого центра и меньшей тратой энергии в этом возрасте. После 25 лет основной обмен понижается каждые последующие 10 лет примерно на 7,5% уменьшается в пожилом возрасте и мышечная активность.

Причиной ожирения может быть недостаточная мышечная активность. При мышечной работе в мышцах окисляется значительное количество жирных кислот при участии карнитина Карнитин действует как переносчик активированных жирных кислот

через митохндриедальную мембрану. Кроме того, при мышечной работе активируется симпатическая нервная система, что вызывает мобилизацию жира из депо.

При нормальной функции пищевого центра причиной ожире­ния может быть недостаточное использование (мобилизация) жира жировых депо как источника энергии. Регуляция процессов метабо­лизма и резервирование жира осуществляется взаимодействием не­рвной и эндокринной систем, при этом важную роль играют вент-ролатеральные и вентромедиальные ядра заднего гипоталамуса, импульсы от которых на периферию поступают по симпатическим и парасимпатическим нервам. Нарушение функциональных взаи­моотношений между корой головного мозга и подкоркой может вызвать систематическую задержку выхода жира из жировой ткани с последующим ожирением.

Отложение жира может быть и при органических поражениях соответствующих образований центральной и периферической не­рвной системы. Поражение сегментарной и периферической вегета­тивной иннервации лежит в основе ряда клинических форм наруше­ния регионарных отложений жира — липоматоза и липоатрофий.

Болезненное ожирение (adipositas dolorosa) или болезнь Дерку-ма (синоним — адипозалгия) характеризуется образованием в под­кожной клетчатке множественных болезненных липом диаметром от 5 до 10 см, появляющихся на животе, верхних конечностях, бедрах, или диффузным отложением жира по ходу нервных волокон, спле­тений с явлениями интерстициального неврита. Встречается глав­ным образом у женщин в период менопаузы и сопровождается ади­намией, астенией и депрессией. При одностороннем поражении под­корковых центров может наблюдаться ожирение половины тела.

Липоатрофия или липодистрофия характеризуется значитель­ным уменьшением содержания жира в жировой ткани определен­ных участков или областей тела. Исчезновение подкожного жира может наблюдаться в области пораженного корешка или по ходу

нерва. Прогрессирующая липодистрофия характеризуется исчезно­вением жировой ткани на голове и грудной клетке, причем исчез­новение подкожного жира бывает настолько выражено на лице, что оно напоминает «голову мертвеца». Жир исчезает только из подкожной клетчатки; в глазнице же и в толще молочной железы он остается. Нижняя часть тела сохраняется нормальной. Полное исчезновение жира на ограниченных участках кожи известно под названием cutis laxa (резиновая кожа). Кожа висит глубокими складками над подкожной тканью с атрофированным жировым слоем и может быть оттянута, как резина. Характерно фиброма-тозное перерождение кожных нервов.

Процессы мобилизации и отложения жира находятся под конт­ролем гормональных и гуморальных факторов. Жиромобилизую-щим эффектом обладают адреналин, норадреналин, тироксин, СТГ и ТТГ. Они активируют процессы липолиза в жировой ткани с последующим повышением содержания НЭЖК в сыворотке. Этим обусловлено исхудание в период бурного роста подростков, при ти­реотоксикозе и усиленное отложение жира при недостаточности функции гипофиза и щитовидной железы.

АКТГ оказывает разнонаправленное действие на жировой об­мен. АКТГ, непосредственно действуя на жировую ткань, активи­зирует липолиз и выход НЭЖК (это вненадпочечниковый эф­фект). Активируя секрецию глюкокортикоидов и тем самым накоп­ление гликогена в печени, АКТГ тормозит мобилизацию жира. Кроме того, повышенная секреция глюкокортикоидов тормозит жи-ромобилизующее и стимулирующее окисление жира и действие СТГ. Этим обусловлена тенденция к отложению жира при болезни Иценко-Кушинга и надпочечно-корковом синдроме. Тормозят ли­полиз никотиновая кислота, нуклеотиды, нуклеозиды, простаглан-дины, РНК.

Избыточное отложение жира развивается при гиперсекреции инсулина, который, стимулируя поглощение жировой тканью глюкозы, а также пентозный и гликолитический цикл ее обмена, способствует синтезу высших жирных кислот и триглицеридов из Продуктов углеводного обмена. Кроме того, инсулин, активируя синтез гликогена в печени, тормозит мобилизацию жира из жиро­вой ткани, а в связи с понижением уровня сахара в крови повы­шает деятельность пищевого центра. Даже незначительное, но Длительное повышение инкреции инсулина приводит к ожире-нию, что подтверждается быстрым развитием ожирения при гипогликемическом синдроме, обусловленном аденомой островковой ткани — инсуломой.

Хотя глюкокортикоиды сами по себе тормозят липогенез, но вызываемая ими гиперплазия островкового аппарата и избыточная продукция инсулина в ряде случаев «перекрывают» этот эффект и приводят к накоплению жира в жировой ткани. Понижение активности половых желез вызывает повышение функции коры надпочечников, что, в свою очередь, усиливает секрецию инсулина и последующее роазвитие ожирения.

Кроме инсулина, активация перехода углеводов в жиры в жи­ровой ткани осуществляется пролактином, избыточная продукция которого способствует развитию ожирения у женщин в период лак­тации и после ее прекращения. Образующийся в пентозном цикле НАДФ Н₂ стимулирует переход углеводов в жиры, что является од­ной из существенных предпосылок к развитию ожирения.

Усиление перехода углеводов в жиры может быть наследствен­ной аномалией обмена в виде частичной блокады ферментативного распада углеводов на уровне «пируват-ацетат» и в большем, чем в норме, отклонении обмена в сторону синтеза-высших жирных кис­лот из ацетата.

В последние годы внимание многих исследователей привлекает ген ожирения (ob) и гормон лептин, продуцируемый жировой тка-ни и играющий важную роль в патогенезе ожирения и связанных с ним заболеваний. Ген ожирения экспрессируется в белой жировой ткани, плаценте, желудке и, возможно, в молочной железе. Инфор­мационная РНК (иРНК) гена ожирения — кодирует синтез белка, названного лептином (от греч. «лептос» — тонкий) и состоящего из 167 аминокислот. Кристаллическая структура лептина позволя­ет причислять его к цитокинам. В крови он циркулирует в свобод­ной и связанной со специфическими белками формах. Уровень лептина в крови повышается при увеличении массы жировой тка- ни, при переедании, при повышении содержания инсулина и глю- кокортикоидов в крови выпше физиологической нормы. Концентра­ция этого гopмонаa существенно снижается при голодании, курении. Некоторые цитокины (ФНО-а, IL-1, IL-6) подавляют экспрессию иРНК и снижают уровень циркулирующего в крови лептина.

Действие лептина основано на активации специфических леп-тиновых рецепторов, расположенных в различных областях мозга, включая ядра гипоталамуса, мозжечок, кору, гиппокамп, таламус, сосудистые сплетения и эндотелий мозговых капилляров. Образо­вавшийся комплекс «лептин-рецептор» активирует фактор JAR (Janus Kinase), обеспечивающий передачу сигнала и стимулирую­щий процесс транскрипции, и изменяет экспрессию многих гипо-таламическцх иейропептидов, в частности, нейропептида Y (этот нейропептид продуцируется нейронами дугообразного ядра и регу­лирует функцию гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы). Ин­гибирующее влияние лептина на продукцию нейропептида Y при­водит к снижению аппетита, повышению тонуса симпатической нервной системы и увеличению расхода энергии, а также измене­нию обмена веществ в периферических органах и тканях.

На уровне гипоталамуса лептин влияет на продукцию орекси-на, нейротензина, холецистокинина, меланоцитстимулирующего гормона, проопиомеланокортина, кокаин/амфетамин-регулируемо-

го пептида, участвующих в регуляции аппетита:

Однако лептин регулирует не только чувство насыщения. Он «передает» в головной мозг информацию об энергетических резер­вах организма, информацию о накоплении в организме того мини­мума жировой ткани, который необходим для начала полового со­зревания (лептин достигает своего максимально уровня в крови с началом полового созревания, обеспечения регулярных менстру­альных циклов и способности к репродукции.

Закономерно возникает вопрос — не является ли дефицит леп­тина ведущим патогенетическим фактором ожирения? Оказывает­ся, нет. Напротив, у лиц, страдающих ожирением, очень часто от­мечается повышенный уровень лептина, т.е. в большинстве случаев ожирение обусловливается наличием резистентности к лептини, связанной с нарушениями на рецепторном и пострецепторном уровне. Эти нарушения могут быть следствием:

а) мутаций (например, описаны мутации, проявляющиеся, во-первых, укорочением лептинового рецептора, во-вторых, отсутстви­ем трансмембранного и внутриклеточного домена рецептора, в-тре­тьих, нарушением синтеза проопиомеланокортина — эффекторной молекулы лептинового рецептора);

б) активацией супрессоров 3-й сигнальной системы цитокинов, что обусловливает ингибирование сигналов лептина, способствует развитию резистентности к нему и ожирению организма;

в) влиянием сигнальных гормонов (например, глюкортикоидов) на взаимодействие лептина с рецептором, что индуцирует развитие резистентности к лептину на уровне центральной нервной системы:

г) резистентностью гематоэнцефалического барьера, обеспечи- вающего транспорт лептина из крови в мозг. Имея ограниченную пропускную способность, эта транспортная система может стать препятствием для реализации эффектов лептина.

Знание механизмов развития резистентности к лептину («гор­мону похудания») позволит лучше понять патогенез ожирения и разработать эффективные специфические препараты для лечения больных, страдающих ожирением.

Основные пути борьбы с ожирением предусматривают:

— рациональное сбалансированное питание, как по количеству калорий, так и по качественному составу пищи;

- подавление возбудимости пищевого центра путем приема пищи малыми и частыми порциями, а также начиная прием пищи со сладкого;

• ограничение приема воды (усиливается расщепление жира и образование эндогенной воды);

• активацию симпатической нервнойсистемы, усиливающей мобилизацию жира из депо (холодный душ,обтирание, массаж);

• лечение голодом, применение пищи в сыром виде (сыроедение);

• отказ от приема алкоголя, так как мялые дозы стимулируют пентозный цикл и отложение жира в организме;

• применение фармакологических препаратов (в тяжелых слу­чаях ожирения).

Нарушение жирового обмена может проявляться жировым ис­тощением или исхуданием, что может быть обусловлено полным или неполным голоданием, торможением липогенеза, недостаточ­ным синтезом жира из углеводов и усиленной мобилизацией жира из депо. Исхудание вызывает нарушение эмульгирования, расщеп­ления и всасывания жиров в кишечнике. Торможение липогенеза наблюдается при недостатке биологически активных веществ, на­пример, витаминов В1, В₆, С и др. Усиленная мобилизация жира из депо отмечается при гиперпродукцц СТГ гипофиза, при эмоциях и стрессе (возбуждение симпатической .нервной системы), гипер­продукции гормонов щитовидной железы.

Неблагоприятное влияние жирового истощения на организм мо­жет проявляться в нарушении терморегуляции (увеличение теплоот­дачи), снижении энергетической роли жира для организма, наруше­нии обмена жирорастворимых витаминов, уменьшении количества синтезируемых жироподобных веществ (фосфолипидов, холестери­на), ослаблении механической роли жира (смещение внутренних ор­ганов — «блуждающая» почка), развитии кетоза (при жировом исто­щении недосгаток углеводов лимитирует окисление жиров — усили-вается кетогенез) и нарушении кислотно-основного состояния (вна­чале компенсированный, а затем некомпенсированный ацидоз)