Причины, механизмы и клинические следствия ожирения (стр. 1 )

Причины, механизмы и клинические следствия ожирения

В современном мире распространенность ожирения настолько велика, что ее сравнивают с «эпидемией». Так, в США не менее 35% взрослого населения имеет избыточную массу тела, а 30% американцев страдают от ожирения. В последние десятилетия значительно возросло и количество детей с избыточной массой тела и ожирением.

В настоящее время существует несколько способов оценки распространенности жировой ткани в организме. Условно их можно подразделить на две группы: рутинные и инструментальные. К первой группе методов относят взвешивание пациента, расчет специальных индексов, наиболее часто используемым среди которых является вычисление индекса массы тела, измерение толщины кожной складки, а также расчет отношения окружности талии к окружности бедра. Эти методы очень просты в использовании, но имеют один недостаток – при их использовании не учитывается конституция пациента. Инструментальные методы исследования (водно-иммерсионная плетизмография, методы разведения изотопов, двойная рентгеновская абсорбциометрия, мультичастотный биоимпедансный анализ и др.) более точно измеряют количество жировой ткани, но для их применения необходимо специальное оборудование, что ограничивает их широкое применение. Поэтому чаще всего о наличии избыточной массы тела или ожирения судят по величине ИМТ (рис. 28). 

Рис. 28. Выраженность ожирения в зависимости от величины ИМТ

Кроме того, в зависимости от преимущественной локализации избыточных отложений жировой ткани различают висцеральное (центральное ожирение, или андроидное, или ожирение по мужскому типу) и гиноидное ожирение (ожирение по женскому типу). При центральном ожирении жир накапливается преимущественно в передней брюшной стенке, и, главным образом – в брюшной полости, т. е. в висцеральной брюшине и вокруг серозных оболочек внутренних органов. Форма туловища таких пациентов обоих полов по форме напоминает яблоко (т. н.  “apple-shaped” obesity, англ.). При ожирении по женскому типу избыточные жировые отложения локализуются преимущественно в глютеофеморальной области, что придает телу характерный вид груши (т. н. “pear-shaped” obesity, англ.). В силу ряда особенностей наиболее опасно центральное ожирение.

Этиология и патогенез ожирения

В настоящее время причины и механизмы развития ожирения еще не вполне понятны, однако считается, что ожирение – это мультифакторное заболевание, причинами развития которого являются: наследственная предрасположенность, пренатальное программирование и действие факторов внешней среды.

Роль генетической предрасположенности к развитию ожирения не следует переоценивать. Информация о генах, мутации или полиморфизм которых ассоциируются с развитием ожирения, представлена в разделе 3.1.1. Вопросы пренатального программирования заболеваний человека подробно рассмотрены в разделе 2.4.1. По-видимому, важнейшим этиологическим фактором ожирения в современных условиях следует считать условия внешней среды. На рис. 28 представлены факторы, способствующие развитию ожирения.

Рис. 28. Роль факторов внешней среды в развитии ожирения

(в соответствии с  M. D. Jensen, 2012, с дополнениями)

Необходимо отметить, что такая распространенность ожирения в развитых странах во многом обусловлена неправильным питанием, характеризующимся систематическим перееданием, увеличенным потреблением «красного» мяса (говядины, свинины, баранины), легкоусваивающихся углеводов, насыщенных жиров, поваренной соли и недостаточным содержанием в пище свежих овощей, фруктов и цельных злаков, а также уменьшением продолжительности ночного сна из-за профессиональной гиперактивности при существенном снижении физической активности у значительной части населения. Так, установлено, что только 30% американцев выполняют ежедневную утреннюю зарядку. Из-за злоупотребления просмотром телепередач, многочасовой работы за компьютером, пользования средствами мобильной связи снижается величина энергозатрат. Например, за период времени с 1982 по 1992 г. затраты энергии у работающих на промышленных предприятиях в США снизились в среднем на 50 ккал/сут. 

Важнейшим звеном патогенеза любой разновидности ожирения, независимо от преобладающих причин, вызвавших его развитие, в настоящее время рассматривают хроническое преобладание процессов запасания энергии, субстратами для образования которой являются продукты питания, в виде триглицеридов в жировой ткани над процессами расходования энергии. Доказано, что ежедневное превышение калорийности пищевого рациона всего лишь на 10,5 ккал/сут. в течение 10 лет способно привести к увеличению массы тела у пациента на 10 кг.

Суточная потеря энергии происходит за счет следующих процессов: а) около 70% образовавшейся энергии расходуется на обеспечение функционирования клеток органов и тканей, причем эти затраты наблюдаются в покое, в отсутствие явной физической активности; б) приблизительно 20% энергии расходуется во время физической активности человека, причем как произвольной, так и непроизвольной; в) 10% образовавшейся энергии рассеивается в виде тепла. Несмотря на то, что у пациентов с ожирением в покое расходуется гораздо больше энергии из-за увеличения массы жировой ткани, общие суточные затраты энергии у них приблизительно на 75 ккал ниже, чем у таковых с нормальной массой тела. Это объясняется, во-первых, наличием инсулинорезистентности у пациентов с ожирением, и, во-вторых, нарушением действия катехоламинов при стимуляции симпатических нервных волокон.

В некоторых случаях ожирение является осложнением каких-либо форм патологии. Чаще всего к развитию ожирения приводят заболевания эндокринной системы: болезнь и синдром Иценко-Кушинга, заболевания и повреждения гипоталамо-гипофизарной области, инсулинома и заболевания щитовидной железы с признаками ее гипофункции. Некоторые лекарственные препараты при систематическом приеме также могут способствовать развитию ожирения. Чаще всего увеличение массы тела отмечается на фоне приема препаратов, использующихся в психиатрической практике – антипсихотических средств, антидепрессантов, ингибиторов моноаминооксидазы и противосудорожных препаратов, особенно первых поколений. Прием стероидных гормонов также может сопровождаться увеличением массы тела пациентов. Другие лекарственные препараты – инсулин, пероральные сахароснижающие средства, антигистаминные препараты, в-адреноблокаторы, α-адреноблокаторы, некоторые антагонисты кальциевых каналов, а также средства, использующиеся для антиретровирусной терапии, также могут вызвать увеличение массы тела.

Для дальнейшего понимания механизмов развития ожирения и обоснования подходов к его лечению необходимо далее рассмотреть вопрос о функционировании «липостата», регулирующего процессы запасания и расходования энергии.

Физиологические основы функционирования

«липостата»

Система «липостата» включает в себя 3 важнейших звена (рис. 29):

Афферентное, регулирующее поступление гуморальных сигналов из жировой ткани, поджелудочной железы, желудка и кишечника;

Центральное, расположенное в гипоталамусе, которое воспринимает и перерабатывает сигналы, поступающие в гипоталамус из жировой ткани, поджелудочной железы и желудка, а также контактирует со структурами переднего, среднего мозга и автономной нервной системой; Эфферентное, обеспечивающее передачу сигналов из гипоталамуса, в результате которых изменяется как пищевое поведение человека, так и процессы расходования энергии.

К афферентным звеньям «липостата» относятся адипокины (лептин, адипонектин и др.), пептид YY, инсулин, грелин, глюкагоноподобный пептид, бомбезин, обестатин, энтеростатин и белок амилин. Рассмотрим основные компоненты афферентного звена «липостата» подробнее.

Лептин, продукт гена ob, относится к семейству цитокинов и продуцируется в адипоцитах. Его содержание в крови регулируется множественными посттранскрипционными механизмами. При увеличении запасов триглицеридов в адипоцитах секреция лептина этими клетками возрастает, он попадает в кровоток, доставляется к мозгу, проникает через гематоэнцефалический барьер и связывается с рецепторами для лептина в гипоталамусе.

Рис. 29. Основные звенья «липостата» (см. объяснения в тексте)

Главным образом, лептин, и, в меньшей степени, инсулин оказывают долговременное влияние на ядра гипоталамуса, что приводит к активации катаболических процессов и подавлению – анаболических. Итогом активации рецепторов под действием лептина в гипоталамусе является уменьшение потребления пищи и стимуляция процессов расходования энергии (кстати, в переводе с греческого языка «leptos» означает «тонкий, худой») с последующим уменьшением содержания триглицеридов в адипоцитах. Затем уровень секреции лептина адипоцитами падает, и, таким образом, достигается новое «устойчивее состояние». Помимо указанных функций, лептин обладает некоторыми свойствами провоспалительных цитокинов и участвует в процессах регуляции гемопоэза.

Доказано, что различные мутации генов ob и  db, ответственных  за образование лептина и рецептора к нему, соответственно, ассоциируются с высоким риском развития ожирения еще в раннем возрасте. Однако такие мутации встречаются редко. Гораздо более важная роль в патогенезе ожирения принадлежит развитию у пациентов лептинорезистентности, способствующей прогрессированию у них ожирения.

Грелин – пептид, образующийся в клетках желудка, а также в аркуатном ядре гипоталамуса. Максимальная концентрация грелина в крови обнаруживается незадолго перед приемом пищи, в то время как после наполнения желудка и растяжения его стенок продукция грелина резко снижается. Грелин является единственным гормоном, обладающим орексигенным эффектом, т. е. стимулирующим аппетит, и оказывает кратковременное влияние на функционирование «липостата». Кстати, у пациентов, страдающих ожирением, выраженность падения концентрации грелина после еды ниже, чем у лиц с нормальной массой тела, что отчасти объясняет их стремление к гиперфагии. В настоящее время полагают, что хирургические методы лечения ожирения, заключающиеся в искусственном уменьшении размеров желудка пациента, эффективны не столько за счет уменьшения потребления пищи таким пациентом, но, главным образом, из-за изменения продукции в желудке грелина и преобладании при этом процессов расходования энергии.