МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ АЛИМЕНТАРНОГО ОЖИРЕНИЯ
В настоящее время ожирение рассматривают как хроническое, прогрессирующее заболевание обмена веществ, проявляющееся избыточным развитием жировой ткани, имеющее определенный круг осложнений и обладающее высокой вероятностью рецидива после лечения. Физиологические и биохимические механизмы развития ожирения достаточно сложны, и до настоящего времени остаются не до конца изученными. Однако основные механизмы патологического увеличения объема жировой ткани понятны и являются стереотипными.
Жировая клетчатка представляет собой скопления специальных клеток (адипоцитов), разделенных на отдельные “дольки” волокнами соединительной ткани. Описанный тип строения объясняет закрепившееся название “жировая клетчатка”. Основной функцией адипоцитов жировой ткани является синтез и хранение липидов (жиров), в первую очередь – триглицеридов. Триглицериды (легко окисляемые жиры - производные глицерола и жирных кислот) располагаются в клетках жировой ткани в виде гранул и являются внутренним энергетическим резервом организма. При их окислении выделяется 9,3 ккал/г энергии, в то время как при расщеплении гликогена (полимера глюкозы – основного источника энергии всех клеток человека) образуется всего 4,1 ккал/г энергии. Окисление триглицеридов является более медленным путем получения энергии в организме, поэтому их резервирование происходит лишь при достаточном накоплении в тканях гликогена, депо которого являются, в первую очередь, мышцы скелета и печень. Биохимические реакции образования эндогенных (внутренних) липидов являются универсальными, поэтому их синтез может происходить из всех типов органических соединений (жиров, углеводов и белков), поступающих с пищей.
Необходимость резервирования синтезированных клетками организма триглицеридов приводит к увеличению размеров (гипертрофии) функционально зрелых и дифференцировке (созреванию) предшественников адипоцитов. Большая часть этих клеток сосредоточена в подкожной жировой клетчатке, именно поэтому в первую очередь происходит ее увеличение.
Однако специализированные жировые клетки располагаются и вокруг многих внутренних органов. При избыточном синтезе липидов в процесс их накопления включается и эта часть адипоцитов - развивается висцеральное (органное) ожирение.
Способностью к резервированию триглицеридов в организме человека обладают не только адипоциты жировой ткани, но и клетки некоторых органов, в первую очередь – печени и сердца. Избыточное накопление липидов в гепатоцитах (клетках печени) или кардиомиоцитах (клетках сердечной мышцы) приводит к их тяжелому нарушению их функции – жировому гепатозу и жировой кардиодистрофии.
Таким образом, с позиций физиологии ожирение – это избыточное накопление легко окисляемых липидов (триглицеридов) специализированными клетками организма (адипоцитами) вследствие превышения энергетических затрат организма над поступлением энергетически емких органических веществ с пищей.
Естественные процессы регуляции синтеза липидов в организме достаточно сложны и осуществляются большим количеством медиаторов (гормонов), вырабатываемых эндокринными железами и некоторыми тканями. Одним из основных регуляторов обмена (продукции и расщепления) липидов является инсулин. Синтез и накопление липидов адипоцитами является инсулиинозависимым, то есть происходит лишь в результате действия этого химического вещества. Противоположным инсулину действием обладают глюкагон, катехоламины (адреналин и норадреналин), соматотропный гормон и некоторые другие. Разнонаправленным действием на обмен липидов, зависящим от чувствительности тканей, обладают гормоны коры надпочечников и половых желез.
Помимо хранения высокоэнергетических веществ (липидов) жировая ткань обладает еще одной важной функцией – способностью синтезировать биологически активные гормоноподобные вещества - адипоцитокины. При значительном развитии влияние адипоцитокинов на обменные процессы в организме становится существенной.
В развитии и прогрессировании ожирения одним из наиболее важных химических соединений данной группы является лептин – “гормон голода”. Повышение концентрации лептина в крови приводит к снижению чувства голода за счет воздействия на соответствующие центры головного мозга. При ожирении продукция лептина значительно возрастает, однако восприимчивость регулирующих пищевое поведение структур мозга к данному гормону резко снижается, то есть развивается резистентность к лептину.
Функционально важным адипоцитокином является резистин – гормон, снижающий чувствительность тканей к действию инсулина. Гиперпродукция резистина жировой тканью приводит к развитию инсулинорезистентности, лежащей в основе сахарного диабета 2 типа, и дальнейшей прогрессии ожирения. Противоположным эффектом обладает адипонектин - гормон, усиливающий чувствительность клеток организма к инсулину. Увеличение объема жировой ткани ведет к снижению продукции адипонектина за счет “отрицательной обратной связи”, а, следовательно, - снижению чувствительности тканей к инсулину – инсулинорезистентности.
Индивидуальные особенности обмена липидов, как и остальные процессы в организме, являются генетически детерминированными (запрограммированными). В настоящее время известен ген ab, локализующийся на разных хромосомах, и контролирующий синтез лептина. Мутации гена ab вызывают нарушения продукции этого гормона или снижение чувствительности к нему клеток жировой ткани. Повышенному накоплению триглицеридов может вести мутация гена, кодирующего фермент липопротеинкиназу. Несомненно, существуют и многие другие генетические дефекты, приводящие избыточному синтезу липидов.
Суммируя изложенное, следует констатировать, что отложение жира (триглицеридов) в подкожной и висцеральной клетчатке является физиологическим процессом, направленным на создание энергетических резервов организма. Отсутствие механизма контроля накопления жиров (при достижении определенного порогового уровня) создает условия для неограниченного депонирования легко окисляемых триглицеридов в специализированных клетках – адипоцитах. Превышение энергетических и пластических (направленных на поддержание необходимого клеточного состава всех тканей и органов) потребностей организма их поступлением с пищей является непосредственной причиной избыточной продукции и резервирования липидов. Продолжительное или постоянное нарушение физиологического равновесия между расходом и потреблением необходимых для жизнедеятельности организма энергетически емких компонентов постепенно приводит к патологическому развитию жировой ткани - ожирению. Синтезируемые адипоцитами биологически активные вещества (гормоноподобные химические соединения) вносят существенный вклад в прогрессирование ожирения и развитие сопутствующих заболеваний.