Електронний розділ та відео Harrison’s Inside

ВСЕ
Основи інфекціології
Клінічні симптоми
Хвороби, спричинені грамнегативними бактеріями
Мікобактеріальні хвороби
Хвороби, спричинені спірохетами
Вірусні захворювання
ДНК-вірусні інфекції
Інфекції, спричинені вірусами імунодефіциту людини та іншими ретровірусами людини
РНК-вірусні інфекції
Інфекції найпростішими та гельмінтами
Протозойні інфекції
Глистові інфекції

× Закрити

ВСЕ
ендокринологія
Ожиріння, цукровий діабет та метаболічний синдром
Хвороби кісткового та мінерального обміну
Порушення проміжного обміну речовин

× Закрити

Ступінь ожиріння (збільшення маси жирової тканини) класифікують за допомогою індексу маси тіла (ІМТ). 53% жінок та 67% чоловіків у Німеччині мають надлишкову вагу або ожиріння. На додаток до споживання калорій та споживання енергії через фізичні навантаження, вага регулюється складною взаємодією ендокринних та нервових факторів. Близько 70% споживання енергії визначається базовою швидкістю обміну речовин, лише 5–10% споживання енергії обумовлено фізичною активністю. Змінені умови навколишнього середовища та генетичний характер сприяють розвитку ожиріння. Навіть найменші відхилення добового енергетичного балансу можуть призвести до значного збільшення ваги протягом більш тривалого періоду часу.

Центр апетиту гіпоталамуса інтегрує дію блукаючих аферентів, периферичних гормонів, кишкових пептидів та метаболітів. Представлені дуже рідкісні, переважно моногенетичні синдроми ожиріння, переважно з порушеннями в сигнальному шляху лептин-меланокортин. Уточнення їх покращило наше розуміння молекулярних основ регулювання ваги. Ендокринні розлади, що призводять до ожиріння (включаючи синдром Кушинга), слід відрізняти від загального ожиріння.

Ожиріння пов'язане з помітним збільшенням смертності. Розподіл жирової тканини має вирішальне значення для розвитку ускладнень, пов’язаних із ожирінням. Детально представлені механізми, що лежать в основі вторинних захворювань (включаючи цукровий діабет 2 типу, серцево-судинні, легеневі, гепатобіліарні, злоякісні, суглобові захворювання) та їх клінічні ефекти.

Для німецького видання Ульф Ельбельт

Ви можете завантажити PDF для цього розділу.

В умовах переважно спорадичного продовольчого забезпечення виживання гарантується лише в тому випадку, якщо енергія, що перевищує безпосередню потребу, може бути збережена. Надлишок енергії зберігається у вигляді тригліцеридів у жирових клітинах жирових відкладень, розподілених по всьому тілу. За необхідності вони мобілізуються для того, щоб зробити накопичену енергію доступною для організму у вигляді вільних жирних кислот. Цей фізіологічний механізм, який регулюється ендокринними та нервовими сигнальними шляхами, забезпечує виживання навіть у випадку місяців голодування. Однак надмірне споживання їжі та малорухливий спосіб життя, особливо сприяють відповідному генетичному розташуванню, на ранній стадії призводять до надмірного зберігання тригліцеридів у жировій тканині, яке також збільшується в клітинах, і призводить до ряду серйозних вторинних захворювань.

Визначення та параметри ожиріння

Як ожиріння - це стан надзвичайно збільшеної маси жирової тканини. Ожиріння часто ототожнюють із збільшеною масою тіла, що, однак, не обов'язково, особливо у худорлявих, але дуже мускулистих людей. Оскільки маса тіла по-різному розподіляється у різних популяціях, пов'язана із цим захворюваність та смертність враховуються при визначенні ожиріння.

Поширеність ожиріння

Дані Національного обстеження здоров’я та харчування США (NHANES) показують збільшення частки дорослого американського населення із ожирінням (ІМТ> 30 кг/м 2) з 14,5% (між 1976 та 1980) до 35,7% (між 2009 та 2010). До 68% дорослого населення США ≥ 20 років мали надлишкову вагу між 2007 і 2008 роками (ІМТ> 25 кг/м 2). Ожиріння III ° (ІМТ ≥ 40 кг/м 2) також збільшилось і зачіпає 5,7% населення США. Зростаюча поширеність ожиріння, що відповідає медичним вимогам, викликає велике занепокоєння. Загалом, поширеність ожиріння серед чоловіків та жінок порівнянна. У жінок поширеність зростає через соціальний збройний стан/бідність. У США ожиріння частіше зустрічається серед негрів та латиноамериканців. Поширеність серед дітей та підлітків зростає тривожними темпами, досягнувши 15,9% у 2009/2010 роках, але зараз, ймовірно, досягла плато.

Згідно з дослідженням здоров'я дорослих у Німеччині (DEGS), проведеним Інститутом Роберта Коха (2008-2011), у Німеччині 67% чоловіків та 53% жінок страждають від надмірної ваги або ожиріння. 23% чоловіків у Німеччині мають ІМТ понад 30 кг/м2, тому страждають ожирінням. У 1998 році це було 19% порівняно. Для жінок дано поширеність у Німеччині 24%. Порівнянні дані з'явилися в обстеженні здоров'я (GEDA) Інституту Роберта Коха з 2012 року. Відповідно до цього, 17% чоловіків та 16% жінок страждають ожирінням. Ситуація з дітьми та молоддю у Німеччині значно погіршилася за останні роки. Згідно з дослідженням здоров’я дітей та підлітків у Німеччині (KIGGS, 2003–2009), також проведеного Інститутом Роберта Коха, 15% дітей та підлітків мають надлишкову вагу або ожиріння, що відповідає приблизно 800 000 дітей та підлітків із ожирінням.

Фізіологічне регулювання енергетичного балансу

Споживання енергії складається з наступних компонентів: (1) базальний рівень метаболізму; (2) Енергія, яка повинна бути використана для прийому всередину, метаболізму та зберігання їжі, (3) теплова енергія, яка споживається в контексті фізичної активності, і (4) енергоспоживання, віднесене на коричневу жирову тканину, яка використовується для регулювання тепла та як адаптивний термогенез називають. Близько 70% споживання енергії можна віднести на основний рівень метаболізму і, незважаючи на внутрішньо-індивідуальну мінливість базового обміну речовин, представляє відносно постійну величину. Тільки 5–10% споживання енергії обумовлено фізичною активністю.

Малюнок 415e-2 Регулювання апетиту через різні фактори центральної нервової системи та периферичні фактори впливу, які можуть мати стимулюючий або гальмівний вплив на центр апетиту. AgRP = пептид, пов'язаний з Агуті; КОШИК = кокаїн та пов'язана з амфетаміном стенограма; CCK = холецистокінін; GLP-1 = глюкагоноподібний пептид 1; MCH = концентрація меланіну, що концентрує; MSH = стимулюючий гормон меланоцитів; NPY = нейропептид Y.

Адипоцит і жирова тканина

Жирова тканина складається з жирозапасних клітин (адипоцитів) та сполучної тканини, що їх оточує. Інтерстиціальна сполучна тканина багата судинами, а також містить клітини-попередники адипоцитів (преадипоцитів) та макрофагів. При достатньому споживанні енергії маса жирової тканини збільшується як за рахунок збільшення накопичення жиру у вже існуючих адипоцитах (збільшення клітин), так і за рахунок дозрівання адипоцитів (проліферація клітин). У разі ожиріння також збільшується кількість інфільтруючих макрофагів. Диференціація преадипоцитів до зрілих адипоцитів регулюється каскадом взаємозалежних факторів транскрипції. Рецептор, що активується проліфератором пероксисом, є важливим фактором (PPAR- γ), ядерний рецептор, який також набув важливого значення в терапії цукрового діабету, оскільки є мішенню тіазоладиндіонів, які можна використовувати як сенсибілізатори інсуліну (глава 418).

На додаток до здатності накопичувати ліпіди, жирова тканина в останні роки була визнана як ендокринний регуляторний орган (рис. 415e-3). Адипоцити експресують численні специфічні медіатори, які, серед іншого, регулюють енергетичний баланс (лептин, резистин, адипонектин), а також кілька медіаторів запалення, таких як фактор некрозу пухлини α (TNF-α) та інтерлейкін 6 (IL-6), фактори комплементу, такі як фактор D ( також називається адипсином відомі), протромботичні фактори згортання, такі як інгібітор активатора плазміногену 1 (PAI-1) та вазоактивні речовини, такі як ангіотензиноген. Клінічно надмірна експресія цих факторів, пов’язана з ожирінням, відображається на запальній інфільтрації жирової тканини з вимірюваною гострою реакцією е-фази (наприклад, збільшення СРБ), гіперкоагуляції зі схильністю до тромбозів, а також артеріальній гіпертензії.

Адіпонектин, білок, що рясно виділяється жировою тканиною, рівень якого знижений у людей, що страждають ожирінням, підвищує чутливість до інсуліну, збільшує окислення ліпідів і має судинні захисні властивості, тоді як резистин і RBP4, які підвищені при ожирінні, індукують резистентність до інсуліну. Відповідно, абдомінальне ожиріння характеризується зниженням адипонектину та підвищенням рівня резистину. Разом з іншими, поки що невідомими факторами, ці фактори відіграють важливу роль у фізіології ліпідного гомеостазу, чутливості до інсуліну, контролю артеріального тиску, згортання та функції судин і, як вважають, сприяють ускладненню ожиріння.

Малюнок 415e-3 Фактори, що виділяються адипоцитом, які можуть впливати на периферичні тканини. PAI = інгібітор активатора плазміногену; RBP4 = білок, що зв’язує ретинол 4; TNF-α = фактор некрозу пухлини α.

Етіологія ожиріння

Хоча молекулярне регулювання енергетичного обміну стає все більш зрозумілим, причини ожиріння залишаються в основному незрозумілими. Це частково відображає той факт, що ожиріння охоплює різнорідну групу захворювань. Отже, патогенез ожиріння здається простим: хронічне надмірне споживання поживних речовин стосовно витрат енергії. Однак через складний нейроендокринний та метаболічний контроль споживання, зберігання та споживання енергії важко кількісно зважити відповідні фактори з часом у людини (наприклад, споживання їжі та споживання енергії).

Генетичні та екологічні фактори ожиріння

Як і при розмірі тіла, у вазі тіла можна спостерігати сімейне накопичення, яке не відповідає жодному суворому успадкуванню у розумінні правил Менделя. Швидше, це полігенно успадковане схильність до ожиріння, і численні фактори зовнішнього середовища беруть участь у фенотиповому вираженні клінічної картини. Наприклад, усиновлені діти, які виростають в чужому середовищі, за конституцією більше нагадують своїх батьків, ніж усиновителів, особливо щодо маси тіла, що підкреслює сильну спадкову складову розвитку ваги. Крім того, ІМТ однояйцевих близнюків набагато сильніше корелює між собою, ніж у близнюків-дизиготів, навіть якщо брати і сестри ростуть окремо та за різних умов навколишнього середовища. Обидва параметри енергетичного балансу, споживання та споживання енергії, зазнають значного спадкового впливу. Як поширені, так і рідкісні генетичні варіанти, відомі на сьогоднішній день, становлять менше 5% відхилення маси тіла.

Інші фактори навколишнього середовища також можуть сприяти збільшенню поширеності ожиріння. Як епідеміологічні кореляційні зв'язки, так і експериментальні дані вказують на те, що недосип призводить до збільшення частоти ожиріння. Дослідження на тваринах вказують на зв’язок із змінами кишкової флори (і пов’язану із цим модифікацію енергетичного балансу). Також обговорюється роль адипогенних вірусних інфекцій.

Малюнок 415e-4 Регуляція лептину. Підвищення або падіння рівня лептину регулює споживання їжі, споживання енергії та нейроендокринні функції централізовано, з одного боку, і периферично, а з іншого. імунної системи.

Спадкові синдроми ожиріння

Результати досліджень асоціацій, що вивчають весь геном для виявлення генетичних локусів, відповідальних за ожиріння в популяції, поки що невтішні. Було виявлено більше 40 відтворюваних локусів, які пов’язані із ожирінням, але разом сприяють менш ніж 3% коливань ІМТ між окремими людьми. Найчастіше описується ген FTO, функція якого невідома, але який, як і багато нещодавно описаних генів-кандидатів, експресується в мозку. Оскільки спадковість ожиріння, за оцінками, становить 40–70%, багато локусів, ймовірно, все ще не виявлені. Можливо, що епістатичні взаємодії між генеруючими локусами, що запускають, або невідомі взаємодії між генами та навколишнім середовищем пояснюють попередні помилки у виявленні причинних локусів.

Дослідження на гризунах також призвели до ідентифікації подальших генів та генних продуктів, які втручаються в регуляцію апетиту гіпоталамуса. Мутація гена діжки призводить до ожиріння, яке виникає у міру дорослішання тварин. Фізіологічна функція продукту гена, що виявляється в гіпоталаму, не відома. Жир-Ген кодує фермент, що обробляє пептиди, карбоксипептидазу Е. Дефект цього гена, як кажуть, призводить до неправильної обробки кількох нейропептидів, які беруть участь у регуляції апетиту і, таким чином, призводять до ожиріння. AgRP, пептид, ко-експресується з NPY в дугоподібному ядрі, є фізіологічним антагоністом α-MSH у рецепторі MC4. Надмірна експресія призводить до ожиріння через витіснення α-MSH у рецепторі. На відміну від цього, миші з дефіцитом MCH, введення яких призводить до споживання їжі, худі.

Малюнок 415e-5 Центральний контроль апетиту та маси тіла за допомогою лептину. Зв’язування лептину з його рецептором призводить до експресії проопіомеланокортину (POMC), який в подальшому переробляється на α-меланоцитостимулюючий гормон (α-MSH) за допомогою проферменту конвертази 1 (PC-1). α-MSH є агоністом рецептора меланокортину-4 (MC4R), стимуляція якого призводить до пригнічення апетиту. Нейропептид AgRP (пов'язаний з гуті пептид), однак, має антагоністичну дію на MC4R і спричинює підвищення апетиту. Зелені стрілки показують розташування відомих генетичних дефектів людини, які призводять до ожиріння.