ПАТОГЕНЕЗ АЛИМЕНТАРНОЙ ДИСТРОФИИ И СТРЕССОРНОГО ГОЛОДАНИЯ

Алиментарная дистрофия - это болезнь несостоявшейся компенсации несоответствия между поступлением нутриентов во внутреннюю среду из внешней и потребностью в них организма. Основное звено патогенеза алиментарной дистрофии - это блокада той или иной степени экспрессии генома клеток и всего организма в виде белковых носителей функций из-за системных гипоэргоза и недостатка субстратов белкового синтеза.

Единственные молекулы, которые синтезируются под прямым контро­лем генома клетки, - это белки и рибонуклеиновые кислоты. Белки могут быть структурными элементами (кератин и коллаген) или играть функцио­нальную роль (инсулин, фибриноген, альбумины плазмы крови, другие бел­ковые носители функций и, главное, ферменты, регулирующие клеточный метаболизм). Именно набор ферментов, который содержит клетка, опреде­ляет ее нормальное функционирование в качестве дифференцированного структурно-функционального элемента тканей и органов. Недостаток суб­стратов белкового синтеза и его торможение ведут к прекращению или уг­нетению многочисленных клеточных функций, так как угнетают и расстра­ивают экспрессию генома в виде трансляции ферментов. Поэтому потери резервов аминокислот и белка, снижение во внутренней среде аминокис- лот-субстратов синтеза протеинов, прекращение или падение образова­ния белка на системном уровне как звенья патогенеза ускоренного и стрес- сорного голодания приводят к распространенным в пределах всего организма нарушениям функций клеток, органов и тканей (табл. 10.3). Бел­ковая недостаточность на всех уровнях организма вызывает нарушения не­рвной регуляции, системную эндокринопатию, приобретенный комбиниро­ванный иммунодефицит, обуславливает частые инфекционные осложнения, замедляет регенерацию тканей и заживление ран, через слабость скелет­ных мышц задерживают реабилитацию и т. д.

Экспрессию генома в виде белков с различными функциями блокирует патологическая активация нейроэндокринной катаболической системы у больных со стрессорным голоданием.

Ускоренное и стрессорное голодание у тяжелых, и в особенности у хи­рургических больных, могут развиваться одновременно. При этом стрес­сорное голодание представляет собой извращение защитной реакции, на­правленной на усиление протеолиза с биологической целью обеспечения субстратами повышенного анаболизма как основы саногенеза. Кроме того,

Таблица 10.3

Патогенез алиментарной дистрофии на органном и клеточном уровнях

Дисфункции, заболевания и симптомы

Дилатация всех сердеч­ных камер и истончение их стенок

Эмфизема, инфаркты легких, деген фация эпи- телиоцитов дыхательных путей

Атрофия клубочков неф- ронов, кальцификация коркового слоя почек, отек тубулярного эпителия

Дегенеративные измене­ния проэритробластов Атрофия слизистой обо­лочки со снижением вер­тикального размера энте- роцитов Снижение числа гепато- цитов, перипортальная ак­кумуляция жира и жиро­вая дистрофия печени Угнетение способности полиморфо- и мононукле- аров к хемотаксису. Сни­жение содержания лим­фоцитов в крови вслед­ствие падения содержания в ней Т-хелперов при уве­личении содержания в крови Т-супрессоров и натуральных киллеров

Падение сократимости сердца и ударных объ­емов желудочков.

Падение защитной функции эпителия дыха­тельных путей. Пневмонии. Снижение функци­ональной, остаточной и жизненной емкости легких. Уменьшение максимально возможного минутного объема дыхания. Снижение чувстви­тельности центральных хеморецепторов к ги­перкап нии и периферических к гипоксемии. Патологическое снижение коэффициента ис­пользования кислорода.

Снижение скорости клубочковой фильтрации. Падение реабсорбции натрия как причина по- лиурии. Метаболический ацидоз. Снижение образования эритропоэтина, которое вызывает анемию

Анемия

Полиферментопатия, то есть тотальное сни­жение синтеза и высвобождения энзимов-ката- лизаторов внеклеточного, внутриклеточного и мембранного пищеварения Угнетение белкового синтеза и микросомаль- ного окисления в клетках печени. Нарушения всех функций печени

Снижение роста клональной экспансии Т-лимфоцитов при выполнении теста «смешан­ная культура лимфоцитов». Иммунная анергия. Частые инфекции

стрессорное голодание - это результат системного угнетения анаболизма при интенсификации катаболизма.

Ускоренное голодание представляет собой следствие повышенной ути­лизации белка по ходу реакций саногенеза при относительно низком по-

ступлении нутриентов как субстратов анаболизма во внутреннюю среду из внешней. При одновременном развитии стрессорного и ускоренного голо­дания растет утилизация свободной энергии на системном уровне, что обес­печивает и отражает высокую интенсивность реакций саногенеза.

Следует учитывать, что ряд патологических раздражителей при усло­виях достаточно длительного и интенсивного действия приводит к устой­чивой и избыточной активации нейроэндокринной катаболической систе­мы (НЭКС).

Алиментарная дистрофия и стрессорное голодание приводят к рас­стройствам функциональных систем через дефициты белковых молеку­лярных эффекторов функций и свободной энергии в исполнительных орга­нах (табл. 10.3).

Знание суровых реалий жизни нашего общества не позволяет исклю­чить из числа возможных причин быстрого развития алиментарной дистро­фии одновременного отрицательного психоэмоционального стресса как сти­мула устойчивой активации нейроэндокринной катаболической системы (боевые действия, издевательства, тюрьма, побои и пр.) и неполного или даже полного голодания.

У больных в состоянии стрессорного голодания вследствие гиперцито- кинемии (сепсис, системная воспалительная реакция) активация катаболи- ческих процессов включает и протеолиз, особенно выраженный в скелет­ных мышцах. Усиленное высвобождение белка из миоцитов скелетных мышц ведет к мышечной слабости как причине замедленной реабилитации. При этом протеолиз в скелетных мышцах имеет защитно-приспособительное значение, так как обеспечивает аминокислотами как субстратами синтез структурных белков во внутренних органах, образование белков острой фазы воспаления, глюконеогенез, а также образование белка как основу нормаль­ной реакции системы иммунитета на антигенную стимуляцию. Протеолиз в миоцитах скелетных мышц - это защитная реакция, которая у тяже­лых больных часто теряет свой защитный характер, становясь через сис­темную дизрегуляцию избыточной относительно вызвавших ее поврежде­ний и патологических сдвигов гомеостаза.

Усиленная утилизация субстратов белкового синтеза, высвобождаемых при стрессорном голодании и защитной реакции интенсификации протео- лиза, придает аминокислоте глутамину качество условно-незаменимой (по- лунезаменимой).

К условно-незаменимым относят аминокислоты, синтезируемые в орга­низме, дефицит которых во внутренней среде легко развивается и стано­вится звеном патогенеза при болезнях и патологических состояниях.

Содержание глутамина в организме здорового человека велико относи­тельно содержания других аминокислот. При защитном росте протеолиза у тяжелых больных межорганный транспорт белкового азота из скелетных мышц в кишечник и почки осуществляется в основном через высвобождение глутамина миоцитами и циркуляцию этой аминокислоты с кровью. Глутамин как субстрат незаменим для синтеза нуклеотидов, белков скелетных мышц, образования в почках КГН₃ и глюконеогенеза из аминокислот в гепатоцитах. Эндогенные резервы глутамина у тяжелых больных при прогрессировании алиментарной дистрофии истощаются первыми, что обостряет дефицит энер­гии и пластических субстратов в ряде органов и клеток. В этой связи недо­статок во внутренней среде глутамина можно считать фактором эндоге- низации алиментарной дистрофии и звеном патогенеза ее осложнений.

Дефицит глутамина как субстрата синтеза нуклеотидов снижает эффек­тивность системных компенсаторных и защитных реакций, в основе кото­рых лежит усиление клеточной пролиферации или клональной экспансии клеток (воспаление, первичный и вторичный иммунный ответ, заживление ран). Кроме того, недостаток аминокислоты служит причиной несостоятель­ности физиологического механизма предотвращения эндотоксикоза через частую репликацию энтероцитов кишечника. Репликация энтероцитов уг­нетается вследствие дефицита условно-незаменимой аминокислоты и по­тому, что глутамин для энтероцитов служит не только пластическим мате­риалом, но и энергетическим субстратом.

Достаточное выведение протонов во внешнюю среду почками невозмож­но без поступления в нефроны с кровью достаточного количества глутами­на. Поэтому дефицит глутамина при ускоренном голодании может быть одним из звеньев патогенеза метаболического ацидоза.

Известно, что содержание глутамина во внутренней среде организма находится в обратной связи с абсолютной величиной отрицательного азоти­стого баланса.

Через обеспечение одним из необходимых субстратов повышенного белко­вого синтеза в иммунокомпетентных клетках и клеточных эффекторах воспа­ления парентеральное питание с использованием растворов, содержащих глу­тамин, устраняет приобретенный комбинированный иммунодефицит и снижает частоту инфекционных осложнений у тяжелых хирургических больных.

До недавнего времени не были доступны растворы, содержащие Ь-глута- мин. Причиной тому были его низкая растворимость и нестойкость Ь-глута- мина при тепловой стерилизации. Использование Холодовой стерилизации и глутаминовых дипептидов, сделало растворы глутамина и его соединений доступными для клинической практики парентерального питания.

Стрессорное голодание у тяжелых хирургических больных в состоянии сепсиса и системной воспалительной реакции характеризует качественное изменение обмена веществ. Это невозможно без усиленных образования и выброса катаболических гормонов антагонистов инсулина. Одновременно растут синтез и секреция гормона роста, глюкагона, катехоламинов и ана­болического гормона инсулина, субстратом синтеза которых является ами­нокислота аргинин. У многих больных в состоянии стрессорного голода­ния повышен синтез белка и пептидов в элементах иммунной системы, что обеспечивает клональную экспансию иммунокомпетентных клеток и их интенсивные при этом межклеточные взаимодействия, реализуемые через секрецию цитокинов. Для обеспечения реакции системы иммунитета дос­таточным белковым синтезом также необходима повышенная утилизация аргинина в качестве субстрата синтеза протеинов. Поэтому у тяжелых боль­ных хирургического профиля в состоянии стрессорного и ускоренного го­лодания аргинин становится условно-незаменимой аминокислотой.

В этой связи становится понятным, почему добавление аргинина к сме­сям для парентерального питания (25 г в сутки) устраняет комбинирован­ный иммунодефицит как частное проявление алиментарной дистрофии вследствие стрессорного голодания.

Рост интенсивности катаболизма и торможение анаболизма при таких состояниях как сепсис, инфекция, тяжелые травматическая и раневая болезнь ведут к потерям белка. Организм теряет белок в результате усиленного проте- олиза и угнетения синтеза белка вследствие роста катаболизма и падения ана­болизма при сниженном поступлении нутриентов извне во внутреннюю сре­ду. Регуляторный механизм интенсификации протеолиза и снижения белкового синтеза после тяжелых ранений, травм, хирургических вмешательств, при сепсисе и инфекциях - это не только преобладание секреции катаболических гормонов антагонистов инсулина, но и высвобождение цитокинов-флошге- нов (фактор некроза опухолей, интерлейкин-1 и др.). Моно- и другие цитоки- ны вызывают супрасегментарную активацию нейроэндокринной катаболи- ческой системы и прямо индуцируют протеолиз в миоцитах скелетных мышц. Гиподинамия и ацидоз при этом усиливают потери белка.

Системные гипоэргоз и дефицит белка как носителя функций прежде всего нарушают эффекторы тех систем, где и при адаптивном ограничении физической активности интенсивно потребление энергии и лабилен белко­вый синтез. К ним можно отнести печень, энтероциты и иммунокомпетент- ные клетки. Даже непрерывное функционирование сердца при ускоренном голодании не может предотвратить компенсаторный протеолиз в миокарди- оцитах, и у больных при длительном течении тяжелых заболеваний в пала­тах интенсивной терапии выявляют истончение стенок желудочков.

Основные симптомы алиментарной дистрофии - это общее угнетение восприятия и когнитивных функций, анорексия, кахексия, отеки, асцит, спле- номегалия и диарея. Угнетение белковообразующей функции печени у боль­ных алиментарной дистрофией приводит к снижению содержания в крови альбуминов, что снижает коллоидноосмотическое давление плазмы крови. В результате на системном уровне происходит перемещение внеклеточной жидкости из внутрисосудистого сектора в интерстициальный, что проявля­ется периферическими отеками и может служить одной из причин асцита.

Второй фактор отеков вследствие алиментарной дистрофии - это падение экскреторной функции почек.

Квашиоркор - это алиментарная дистрофия у детей вследствие качествен­ного белкового голодания. Заболевание впервые описано у африканских детей, которые после полноценного питания материнским молоком перехо­дили на богатую углеводами, но бедную белком диету при кормлении ис­ключительно кашами из маниоки или сладким картофелем. В результате наступала задержка роста и умственного развития. Частый симтом кваши- оркора - это сплено-гепатомегалия как реакция на бактериемию вследствие нарушений защитных функций энтероцитов и на дистрофию селезенки и печени. О кваширкоре свидетельствуют характерная сыпь и десквамация эпидермиса, незаживающие язвы любой локализации на коже и видимых слизистых оболочках. В переводе с диалекта народности Гиа, проживаю­щей на территории Ганы, «квашиоркор» означает «болезнь, которую полу­чает старший ребенок тогда, когда должен родиться младший», то есть с началом экзогенного качественного белкового голодания.

Маразм (лат. marasmus - истощение) - это алиментарная дистрофия у детей вследствие неполного голодания. Это возможное опасное следствие энтеритов и диспепсий раннего детского возраста.

Anorexia nervosa (нервическое угнетение чувства голода) - алиментар­ная дистрофия как следствие полного или неполного голодания, которое развивается в силу внутренних причин. Обычно заболеванием страдают женщины в возрасте от 10 до 30 лет, находящиеся в состоянии эмоциональ­ного стресса, вызванного безответной любовью или первоначально избы­точной массой тела. Можно предположить, что циркуляция возбуждения внутри гипоталамо-лимбико-ретикулярных структур лежит в основе фор­мирования очагов «застойного» возбуждения при эмоциональном стрессе, захватывающих и вентромедиальное ядро гипоталамуса. Одним из след­ствий «застойного» возбуждения на уровне вентромедиального ядра высту­пают повышенный уровень катаболизма и почти полное отсутствие аппети­та. Это сочетание обуславливает ускоренное голодание вплоть до алиментарной дистрофии.