Патогенез
Алиментарное истощение. Недостаточное поступление в организм пищи может быть связано не только с элементарным отсутствием пищи в достаточных количествах в силу различных причин, но и рядом заболеваний, таких как отсутствие зубов или зубных протезов, травма челюстей и языка, особенно огнестрельная, опухоль языка и верхних отделов пищеварительного тракта, паралич жевательных
мышц, химические и термические ожоги слизистой оболочки рта, глотки и пищевода, рубцовые деформации пищевода.
Недополучение пищи организмом может быть связано также с извращением вкуса и обоняния, психогенным или сознательным отказом от приема пищи в силу религиозных или иных побудительных мотивов, с нейрогенной анорексией, с частыми повторными рвотами после еды.Другой большой группой факторов алиментарного истощения является нарушенное переваривание поступающей в организм пищи — малдигестия или недостаточное всасывание в кишечнике питательных веществ — малабсорбция. К этим причинам примыкает и потеря питательных веществ из кишечника при кишечных свищах или паразитировании глистов.
Надо сказать, что с характером изменений в организме мы знакомы в большей степени по крайним его проявлениям, а о том, что происходит в организме на более ранних стадиях, можем судить косвенно по биохимическим и функциональным показателям.
Голодание бывает полным и неполным. Бывает также сухое голодание, проявления которого в этой монографии мы не будем рассматривать.
Полным голоданием считается неполучение организмом пищи в течение более чем 72 часов, когда активируется использование эндогенных запасов. Большинство животных существует в условиях, когда пища не всегда оказывается доступной, поэтому их организм (и организм человека тоже) приспособился к такому нерегулярному характеру питания путем снижения энергозатрат за счет ограничения спонтанной активности, понижения температуры тела, хотя при длительном голодании активность животного, наоборот, повышается, обеспечивая поиск пищи.
Поскольку голодание является повторяющейся угрозой для жизни человека или животного, различные системы организма пытаются защитить его от этой опасности. Среди наиболее важных реакций на эту угрозу, помимо активизации поиска пищи и усиления чувства голода, — метаболические изменения, заключающиеся в обеспечении энергией тканей за счет переключения метаболизма с использованием в качестве основного субстрата углеводов на метаболизм, основывающийся на использовании жиров; в замедлении темпов катаболизма, что наряду с объемом предшествующих энергетических запасов обеспечивает длительность выживания в условиях голодания (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Активация катаболизма в условиях недостаточного поступления пищи в организм
Может ли один-единственный сигнал обеспечивать этот комплекс изменений? Содержание инсулина, ключевого гормона гомеостаза, снижается в крови при голодании и повышается при возобновлении питания, и он оказывает различное действие при этих состояниях пропорционально его концентрации. Снижение концентрации инсулина при голодании является ключевым для переключения метаболизма с углеводного субстрата на жировой, что осуществляется через посредство многочисленных биохимических процессов в жировой клетчатке, мышцах и печени. Был осуществлен целый ряд исследований для выяснения, оказывает ли инсулин дополнительное влияние на аппетит, расходование энергии и нейроэндокринный статус в ответ на избыточное или недостаточное поступление пищи в организм. Поскольку инсулин может проникать через гемато-энцефалический барьер и, будучи введенным лабораторному животному в желудочки головного мозга, может подавлять аппетит и экспрессию гипоталамического нейропептида Y, считается, что он играет роль в центральной регуляции энергетического баланса. Вместе с тем основная масса исследователей склонялась к тому, что инсулин не может быть единственным такого рода регуляторным фактором и что должно существовать еще одно или большее количество веществ, способных осуществлять такого рода регуляцию.
Таким веществом, как выяснилось в последние десятилетия, является лептин.
Лептин — гормон цитокинового типа, секретируемый, главным образом, адипоцитами и в меньшей степени — плацентой, скелетными мышцами, слизистой оболочкой желудка, молочными и слюнными железами. В норме он подавляет аппетит и ускоряет процессы метаболизма, действуя через центральные звенья его регуляции, в частности за счет воздействия на гипоталамус (Remesar X. et al., 1997).При голодании уровень лептина быстро снижается, что ведет к уменьшению энергозатрат, усилению чувства голода и обеспечивает возможно более долгое выживание организма в этих условиях. Современными исследованиями установлено, что лептин участвует также в модуляции таких процессов, как термогенез, репродукция, гемостаз, ангиогенез, гемопоэз, остео- и хондрогенез, нейроэндокринные и иммунные реакции, а также в регуляции артериального давления. Он может рассматриваться как сигнал, интегрирующий метаболические, сосудистые, нейроэндокринные и поведенческие реакции (Fietta R, 2005).
При голодании животных в эксперименте в течение 14 часов показано, что содержание лептина в сыворотке крови понижается на 47 ± 7%, а в жировой клетчатке — на 32 ± 5%. Секреция лептина связана с содержанием в крови инсулина (Lee M.J., Fried S.K, 2006). Показано, что глюкокортикоиды усиливают его синтез, а катехоламины препятствуют. Лептин уменьшает секрецию инсулина и вызывает резистентность к инсулину. Действительно, лептин подавляет влияние инсулина на жировую клетчатку по принципу обратной связи, то есть выступает в качестве антагониста инсулина (Remesar X. et al., 1997).
Лептин повышает активность симпатической нервной системы, повышает артериальное давление, реализуя свой прессорный эффект через центральную нервную систему. Вместе с тем он расширяет сосуды за счет периферического механизма, связанного с функционированием эндотелия. В сосудах он оказывает провоспалительное действие, способствует пролиферации клеток и процессу кальциноза. Он также может способствовать тромбообразованию за счет стимуляции агрегации тромбоцитов, а также подавлять коагуляцию и фибринолиз (Sharma V., McNeil J.H., 2005).
Ряд исследований показал, что снижение содержания в крови лептина при голодании сопровождается изменениями содержания половых гормонов, тироксина и инсулиноподобного ростового фактора-1
(IGF-1). Такие же изменения наблюдаются и при вызванной интенсивными физическими упражнениями гипоталамической аменорее и нейрогенной анорексии (Chan J.L., Mantzoros C.S., 2005).
В эксперименте было показано, что уровень лептина у крыс при ограничении выработки организмом энергии снижается весьма быстро, в течение нескольких часов (Boden G. et al., 1996), и происходит это пропорционально потере животным жировых запасов. Это свидетельствует о том, что лептин, вдобавок к тому, что является своеобразным указателем сохранности энергетических запасов, служит датчиком баланса между объемами вырабатываемой и расходуемой энергией в данный период времени. Далее классический вариант эксперимента был применен для демонстрации вызываемых голоданием изменений нейроэндокринного статуса. Активация гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы уменьшается или вовсе блокируется насыщением крови грызунов лептином при голодании, указывая на то, что эта активация в норме регулируется, по крайней мере, отчасти, снижением содержания в крови лептина (Ahima R.S. et al., 1996).
Каковы же последствия этого вызываемого лептином эндокринного ответа? Наиболее важным продуктом гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы являются глюкокортикоидные гормоны — кортикостерон у грызунов и кортизол у человека. Повышение их содержания в крови при голодании сопровождается, по меньшей мере, двумя благоприятными для организма эффектами. Во-первых, глюкокортикоиды получили свое название из-за их способности активизировать глюконеогенез в печени, что необходимо для обеспечения глюкозой головного мозга в условиях ограниченного поступления ее в организм при голодании. Они осуществляют это за счет многочисленных механизмов, включающих протеолиз в мышцах для переработки аминокислот в глюкозу и активацию в гепатоцитах ферментов, отвечающих за глюконеогенез.
Во-вторых, поскольку голодание является стрессом, который с высокой долей вероятности сопровождается физической борьбой за пищу, действие глюкокортикоидов в ответ на стресс полезно. Снижение содержания лептина является первым изученным механизмом, объясняющим активацию гипоталамо-гипофизарной системы в ответ на голодание.При прочих равных условиях голодание быстрее должно привести к смерти тот организм, в котором активнее идут процессы метаболизма. Поскольку тироксин является основным регулятором скорости основного обмена, снижение его содержания при голодании также благоприятно для организма до тех пор, пока не начнут проявляться отрицательные последствия гипотиреоза. Кроме того, тироксин является одним из стимуляторов деления клеток, и в силу этого снижение его содержания также имеет адаптивное значение. Процессы катаболизма при ограниченном поступлении пищи в организм замедляются, так же как уровень ТЗ у человека (Spencer С. et al., 1983) и Т4 и ТЗ у грызунов (Ahima R.S. et al., 1996). L. Douyon с соавт. (2002) обнаружили также снижение концентрации Т4 и у человека, при этом содержание тиреотропного гормона в крови также было понижено, то есть гипотиреоз при этом носит вторичный, если не третичный характер. Активность рецепторов к ТЗ повышается, а концентрация тиреоидсвязывающего белка оказывается более низкой.
Голодание может снижать темпы катаболизма за счет снижения выработки в организме тироксина, но могут существовать и другие механизмы такого снижения. Это снижение клеточной массы, уменьшение содержания в организме бурого жира. Примечательно, что изменения этих параметров происходят в ответ на изменение в крови концентрации лептина. Таким образом, лептин регулирует скорость метаболизма при голодании за счет нескольких механизмов, в том числе за счет влияния на функционирование щитовидной железы. Эти механизмы также могут взаимно влиять друг на друга.
При голодании замедляются процессы роста, что является адаптивным, поскольку увеличение размеров тела в условиях энергетического дефицита отрицательно влияет на функционирование его систем.
Это замедление может происходить за счет подавления выработки соматотропина. Голодание вызывает угнетение выработки соматотропина и IGF-1 у грызунов, но это угнетение может быть предотвращено в эксперименте введением в кровь дополнительных количеств лептина (Carro Е. et al., 1997). Вместе с тем имеются данные (Snyder D.K., 1989) о том, что у людей содержание соматотропина в крови при голодании повышается, a IGF-1 понижается, что непонятно: зачем в условиях энергетической и белковой недостаточности активировать процессы анаболизма и пролиферации клеток? Вероятно, речь может идти, как это показано при кахексии, обусловленной заболеваниями (Cicoira М. et al., 2003), о необъясненном пока снижении чувствительности тканей к этому гормону и о стимуляции его дополнительной выработки в связи с этим по принципу обратной связи. Влияние лептина на эти процессы остается неизученным.Показано, что in vitro лептин индуцирует пролиферацию наивных Т-лимфоцитов и Т-клеток памяти. У мышей с гиполептинемией развивается атрофия лимфоидных органов со снижением, в первую очередь, массы и клеточности вилочковой железы. То же наблюдается при голодании (Matarese G., 2000). Лептин вызывает пролиферацию и блокирует апоптоз в Т-лимфоцитах, незрелых клетках костного мозга, активирует моноциты/макрофаги в плане продукции ими цитокинов, способствует заживлению ран, ангиогенезу. Его продукция повышается при инфекциях и воспалении. При недостатке лептина в крови человек становится более восприимчивым к инфекциям (Fantuzzi G., Faggioni R., 2000).
Адаптивный характер имеет и влияние снижения содержания лептина на снижение активности половых желез. Связь между характером питания и репродуктивной функцией давно подмечена. Развитие живого и здорового потомства требует много калорий: плод не будет зачат и выношен при содержании жира в организме отца менее 13% и матери — менее 30%. Нет нужды объяснять, что таким образом регулируется численность популяции животных в условиях ограниченной кормовой базы. Некоторые авторы указывают, что, мол, какая польза организму женщины от нарушения репродуктивной функции, понятно, а вот что выигрывает в этом случае организм мужчины? Этим коллегам хочется предложить взять в руки калькулятор и подсчитать, во сколько килокалорий обходится организму ежедневная выработка 200 миллионов сперматозоидов? Вероятно, эти авторы половой акт не рассматривают как дополнительную физическую и эмоциональную нагрузку, а между тем данные литературы свидетельствуют о том, что. мужчина за время полового акта тратит 200-300 ккал, что равно энергозатратам при беге на 3 км. Не надо также забывать, что животным-самцам в природе зачастую приходится тратить массу физических усилий на поиски самки, на конкурентную борьбу за нее с другими самцами, да и об интенсивности затрат энергии на само совокупление можно косвенно судить по тому, что в брачный период лев, например, спаривается до 25 раз в сутки.
Каким образом лептин влияет на эти эндокринные изменения? Наиболее вероятным механизмом является его воздействие через центральную нервную систему, а конкретнее — через гипоталамус.
В гипоталамусе, в его дугообразном ядре, имеются клетки, содержащие нейропептид Y и имеющие рецепторы к лептину (Mercer J.G. et al., 1996), — лептин здесь подавляет экспрессию нейропептида Y
(Schwartz M.W. et al., 1996). Введение животному нейропептида Y ведет к активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Однако способность голодания активизировать гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, угнетать репродуктивную функцию и влиять на щитовидную железу наблюдается и у генетически дефектных мышей, не имеющих гена, ответственного за выработку нейропептида Y (Erickson J.C., 1996), что указывает на существование другого, пока неизвестного, гипоталамического фактора в этих процессах.
Известно, что транспорт ряда пептидов через гемато-энцефалический барьер осуществляется с помощью специальных переносчиков. Транспорт лептина угнетается как при ожирении, так и при голодании, то есть при триглицеридемии, что может иметь адаптивное значение (Banks W.A., 2006).
Говоря о функции щитовидной железы, надо отметить, что голодание вызывает подавление экспрессии тиреоидного рилизинг-фактора в паравентрикулярном ядре гипоталамуса у крыс, несмотря на низкий уровень Т4, при котором должна была бы активизироваться выработка этого фактора, и что введение лептина при голодании предотвращает это подавление (Flier J.S., 1998). Описано также непосредственное влияние лептина на такие органы-мишени, как шишковидная железа (Yu W.H. et al., 1997), надпочечники (Bornstein S. et al., 1997) и гонады (Zachow R.J., Magoffin D.A., 1997), — роль этих влияний нуждается в дальнейшем исследовании.
Если влияние лептина на эндокринную систему относительно изучено, то его влияние на приспособление метаболизма к голоданию известно в меньшей степени. Снижение содержания в крови инсулина считается основным фактором усиления липолиза, снижения усвоения глюкозы мышцами и клетками жировой клетчатки и повышения выработки глюкозы гепатоцитами, что характерно для голодания. Снижение уровня инсулина может также играть важную и непосредственную роль в снижении при голодании продукции лептина адипоцитами, поскольку было показано, что инсулин стимулирует экспрессию гена лептина in vitro (MacDougald ОА. et al., 1995). Однако пока остается неясным, в какой степени снижение уровня лептина вместе со снижением уровня инсулина может иметь отношение к приспособлению к голоданию. Введение только одного лептина голодающим мышам не предотвращает появления в крови кетоновых тел или снижения уровня глюкозы (Ahima R.S. et al., 1996), что свидетельствует о том, что главную роль в этой адаптации играет инсулин. Метаболические эффекты изменения концентрации лептина при голодании нуждаются в дополнительных исследованиях.
При голодании в крови снижается содержание глюкозы и аминокислот, что ведет к уменьшению секреции инсулина и повышению выработки глюкагона, что, в свою очередь, сопровождается активацией гликогенолиза. Дальнейшее снижение содержания в крови инсулина и повышение содержания глюкагона при умеренной активации симпатической нервной системы стимулирует реагирующую на гормоны липопротеинлипазу к повышению выработки из накопленного в адипоцитах жира свободных жирных кислот, большая часть которых превращается в печени в кетоновые тела (Atkinson М., Worthley L.I.,
2003) .
Пути протеолиза при голодании существенно отличаются в зависимости от типа ткани и продолжительности голодания. В скелетных мышцах основным путем катаболизма белков является убиквитин-протеосомная система, тогда как в большинстве других тканей протеолиз осуществляется за счет лизосомальных ферментов с участием механизма аутофагии.
Аутофагия — это внутриклеточный процесс, посредством которого часть цитоплазмы доставляется в лизосомы для последующего разрушения. У многих биологических видов эго механизм адаптации к голоданию, однако также установлено (Mizushima N., 2006), что избирательная аутофагия может участвовать в контроле за качеством цитоплазмы, то есть ее химическим составом. В настоящее время идентифицировано 30 генов, участвующих в реализации внутриклеточных механизмов аутофагии, из них 17 являются обязательными для образования аутофагосом — органелл, формирующихся при индуцированной голоданием аутофагии и окруженных двойным липидным слоем (Suzuki К., Ohsumi Y., 2007).
У всех млекопитающих возможны три варианта аутофагии:
1) макроаутофагия,
2) микроаутофагия, и
3) шаперон-опосредованная аутофагия.
Последняя является единственной формой аутофагии, при которой возможна деградация в лизосомах растворимых белков. В отличие от других форм аутофагии при ней не формируется везикул в цитоплазме клетки или каких-то заметных изменений мембран лизосом: растворимые белки напрямую проникают через мембраны лизосом в их просвет, где они быстро подвергаются разрушению (Massey А. С. et al., 2006).
Показано (Scherz-Shouval R., 2007), что пусковым механизмом аутофагии являются активные соединения кислорода. Голодание стимулирует выработку в клетках этих соединений, в частности Н202. Роль кислородных соединений доказывается, в частности, тем обстоятельством, что применение антиоксидантов блокирует образование аутофагосом. Вероятно, речь идет не только о том, что кислородные соединения активируют соответствующие гены, возможно, за счет изменения pH внутриклеточной среды, но и о том, что они оказывают повреждающее действие на мембраны органелл. Это также служит пусковым сигналом к началу аутофагии по аналогии с процессом, наблюдающимся в кишечном эпителии при воздействии на него холерного гемолитического экзотоксина — цитолизина (Gutierrez M.G. et al., 2007).
Другим пусковым фактором аутофагии может служить снижение содержания холестерина в клетках: удаление его в опыте из фибробластов химическим путем сопровождалось появлением в них аутофагосом, которые на ультраструктурном уровне выглядели абсолютно так же, как при белковом голодании (Cheng J. et al., 2006). Значительная активация аутофагии в нейронах стареющих особей некоторых животных (Takacs-Vellai К. et al., 2006) наводит на мысль о том, что она может быть механизмом «физиологической» смерти.
При аутофагии цитоплазматические компоненты случайно секвестрируются в крупные, окруженные двойной мембраной везикулы, называющиеся аутофагосомами и поступающие затем в лизосомы, где они разрушаются (Reggiori F., 2006). Этот механизм наблюдается не только при голодании, но и при ряде других патологических состояний.
Установлено, что аутофагия может приводить к гибели клетки за счет механизма, отличного от апоптоза. Более того, аутофагия является механизмом, предотвращающим апоптоз (Codogno Р., 2005). L. Yu с соавт. (2006) показали, что угнетение каспазы, ведущее к гибели клетки путем аутофагии, сопровождается накоплением в ней реактивных соединений кислорода, окислением мембранных липидов и дезинтеграцией мембран. Накопление кислородных соединений при этом связано с селективной аутофагией основного антиоксиданта клетки каталазы.
В ответ на голодание в организме также активизируется липолиз, при этом разрушение триглицеридов обеспечивает поступление в кровоток свободных жирных кислот, которые используются скелетными мышцами и другими тканями как энергетический субстрат, а образующийся при распаде триглицеридов глицерин в гепатоцитах превращается в глюкозу. При длительном голодании окисление жирных кислот в гепатоцитах ведет к продукции кетоновых тел, которые могут использоваться для энергетических целей скелетными мышцами и головным мозгом. Ткани, которые не способны использовать кетоновые тела для энергетических нужд, отвечают на их появление в крови активацией шаперон-опосредованной аутофагии. Описанное явление представляет собой одну из форм взаимодействия между протеолитическим и липолитическим ответами организма на голодание (Finn PF., Dice J.F., 2006).
В условиях нехватки питательных веществ организм перестраивается на питание за счет внутренних резервов. В условиях полного голодания это происходит к концу третьих суток. В первую очередь организм утилизирует патологические скопления белка — экссудаты, на чем и основывается в значительной степени положительный эффект лечебного голодания. В дальнейшем наступает очередь жиров и далее — белков скелетных мышц и внутренних органов. Рано вовлекается в этот процесс и печень, как орган, богатый гликогеном.
Внешними проявлениями истощения, помимо исхудания, служат слабость и значительная утомляемость при обычной работе, невозможность сосредоточиться и даже короткое время заниматься умственным трудом. Это существенно отличает реакцию человека на голодание от реакции животного, которое становится более подвижным и активным в поисках пищи. Вот как описывает поведение таких истощенных в период Ленинградской блокады О.И. Базан (2006): «Слабость могла достигать полной адинамии; больные лежали неподвижно, не проявляя никакого интереса к окружающему, замкнутые в круг собственных переживаний; на вопросы они отвечали крайне медленно, монотонно и тихо. Мышечный тонус был значительно снижен; это относилось и к мимической мускулатуре, поэтому лицо было неподвижным, маскообразным». Описание никаких больных это вам не напоминает? Все верно, больных с выраженной гипофункцией щитовидной железы, о которой мы уже упоминали, и при обсуждении структурных изменений в организме истощенных это функциональное состояние найдет свое морфологическое подтверждение. Но, еще не дойдя до этого, мы находим подтверждение своему наблюдению у той же О.И. Базан: «Еще одним ранним симптомом была зябкость. Даже в теплое время
года больные жаловались на это постоянное и мучительное чувство, жались к печке. Все дело в понижении температуры тела — гипотермии, которая нарастала по мере увеличения степени истощения. Температура тела отличалась монотонностью и в течение суток отклонялась лишь на 0,1-0,2°С. В тяжелых случаях температура тела была ниже 35°С. Нормальная температура тела являлась симптомом развития осложнений». В любом руководстве по эндокринологии мы можем найти указание на зябкость как отличительный признак гипотиреоза.
Еще одним проявлением гипотиреоза у истощенных является брадикардия, доходящая в тяжелых случаях до 30 ударов в минуту, и понижение артериального давления.
Постоянным симптомом у истощенных людей является полиурия, при этом суточное количество выделяемой мочи составляет до 3-6 л (Молчанов Н.С., 1943). Характерно также учащение мочеиспускания, а у части таких лиц, кроме того, появляется ночное недержание мочи.
Нарушения мочевыделения не связаны, однако, со структурными изменениями в почках, которые подвергаются минимальной атрофии. Эти изменения объясняются атрофией коркового вещества надпочечников и связанным с ней гипоальдостеронизмом и, соответственно, нарушением реабсорбции воды в дистальных канальцах. То есть механизм полиурии при истощении сходен с таковым при адиссоновой болезни. Нельзя также исключить и возможную связь этого явления со снижением продукции гипофизом вазопрессина, который ранее назывался антидиуретическим гормоном.
У большинства истощенных больных нарушения стула проявляются запорами, что вполне объяснимо. Лицам, проходящим курс лечебного голодания, специально ставятся очистительные клизмы, при этом выделяющийся кал имеет вид сухих «козьих орешков». Однако в далеко зашедших стадиях голодания возникают так называемые голодные поносы, механизм развития которых нуждается в специальном обсуждении. Если мы обратимся к работам, посвященным голоданию в блокадном Ленинграде, то найдем утверждения о том, что то, что рассматривалось на начальных этапах клиницистами как голодные поносы, на самом деле оказалось проявлением дизентерии, которая была подтверждена в том числе бактериологически (Ариэль М.Б., 1943; Новогородская Э.М. с соавт., 1943; Рапопорт М.А., 1943). Отдавая должное героизму наших коллег, которые, сами голодая и испы-
тывая лишения, проводили научные исследования в интересах современников и потомков, и не сомневаясь во вкладе бактериальной дизентерии в развитие поносов у голодающих, следует, тем не менее, указать на существование других механизмов голодных поносов, которые должны были оказывать свое отрицательное воздействие на организмы голодавших ленинградцев.
Одним из факторов появления жидкого стула при голодании является недостаток в организме витамина РР (никотиновой кислоты). Хотя механизм пеллагрической диареи, насколько известно автору этой монографии, детально не изучен, его связывают с низкой активностью некоторых ферментов, по отношению к которым витамин РР выступает в качестве кофактора. Известно, что у ряда голодающих в условиях того же блокадного Ленинграда несколько инъекций никотиновой кислоты в ряде случаев приводили к прекращению поносов.
Другим фактором развития поносов является внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы, связанная с атрофией ее экзокринного аппарата.
Голодные поносы в терминальной фазе истощения при квашиоркоре или маразме в значительной степени обусловлены недостаточной функцией кишечного эпителия. При резком возобновлении питания диарея усиливается из-за поступления в просвет кишки пищевых масс, обладающих осмотическими свойствами, в условиях нефункционирования эпителия, что может приводить к смерти в первые дни после возобновления питания. Особую опасность при голодании представляют антибиотики, поскольку они тормозят ферментацию пищевых масс и тем самым препятствуют пролиферативному возобновлению эпителия и всасыванию ионов Na+. Регидратация организма с помощью растворов глюкозы возобновляет всасывание натрия слизистой оболочкой тонкой кишки, но не обеспечивает ее эпителий энергетическими субстратами, который восстанавливается только тогда, когда глюкоза начинает поступать в слизистую оболочку кишечника с кровью, при этом функция кишечного эпителия нормализуется через 5—
7 дней (Roediger W.E., 1986).
Фактором развития поносов может быть и нарушение пристеночного пищеварения, при котором основную роль, обеспечивающую адекватный обмен веществ и всасывание натрия и воды из просвета кишечника, играют жирные кислоты. Функция толстой кишки, заключающаяся во всасывании натрия и воды, зависит от наличия в ее просвете жирных кислот с короткими цепями, наличие которых обусловлено ферментацией кишечными бактериями клетчатки. N-бутират обеспечивает эпителию больше углерода для окисления, чем глюкоза или глютамин из просвета сосудов. Их отсутствие нарушает продукцию С02 из п-бутирата, что вызывает нарушение всасывания и, наоборот, секрецию ионов Na+, вслед за которыми в просвет кишки начинает поступать вода, что сопровождается диареей (Roediger W.E., 1994).
Стоит также обратить внимание на то, что голодные поносы развиваются только при тяжелом истощении и в его финале, примерно за две недели до смерти. В эти же сроки появляются и безбелковые отеки. Поскольку онкотическое давление плазмы крови снижается, жидкость не может в должной мере удерживаться в просвете сосудистого русла, при этом логично, что она не только накапливается в тканях и серозных полостях, но и поступает в просвет кишечника.
Наконец, еще одним немаловажным, на наш взгляд, механизмом развития голодных поносов является следующий, не описанный ранее в литературе, но о котором мы можем судить по собственному опыту анализа нескольких летальных исходов от алиментарного истощения, послуживших предметом комиссионных судебно-медицинских экспертиз. Как будет продемонстрировано далее, при истощении возникает атрофия слизистой оболочки толстой кишки с полным исчезновением из нее бокаловидных клеток, что также может рассматриваться как приспособительное изменение, поскольку о каком синтезе белка на экспорт и выделении углеводов эпителиоцитами может идти речь, когда этим клеткам самим бы выжить. При отсутствии слизи, играющей в норме защитную роль по отношению к кишечному эпителию, этот эпителий легко десквамируется под действием химических факторов (индол, фенол и т. п.), а обычная микрофлора перестает быть условно патогенной и в условиях ослабления иммунитета, характерного для истощения, становится этиологическим фактором колита, который мы имели возможность наблюдать у умерших от истощения.
В стенке кишки изменениям подвергаются также ганглиозные клетки вегетативных нервных сплетений, что также может влиять на моторику кишки.
Существенным моментом, на наш взгляд, являются и атрофические изменения стенки тонкой кишки, в которой явлений энтерита мы не наблюдали, но в которой укороченные ворсины слизистой оболочки
в условиях энергетического голода вряд ли способны обеспечивать адекватное всасывание из просвета кишки.
W.E. Roediger (1986) отрицает роль дисбактериоза в развитии голодных поносов, однако мы бы не были столь категоричными по этому вопросу. Да, размножение кишечной микрофлоры ограничивается уменьшением объема субстрата для ее собственной жизнедеятельности и воспроизводства, но, с другой стороны, у голодающих людей страдает выделение желчи, оказывающей в норме бактериостатическое действие на кишечную микрофлору. По вопросу о дисбактериозе кишечника при истощении требуются специальные исследования.
Таким образом, можно говорить о многофакторном механизме развития голодных поносов при алиментарном истощении (рис. 6.2).
Истощенные люди в силу снижения иммунитета чаще болеют инфекционными заболеваниями, в первую очередь, пневмонией, от которой зачастую и умирают. Другим важным заболеванием у истощенных является туберкулез. При снижении иммунитета происходит реактивация зажившего первичного туберкулезного комплекса с развитием вторичного туберкулеза или старых заживших туберкулезных очагов у переболевших с развитием послепервичного туберкулеза. Известно, что сам туберкулез как хроническое инфекционное заболевание осложняется кахексией, однако существуют доказательства влияния алиментарного истощения на заболеваемость туберкулезом.
Рис. 6.2. Механизмы развития «голодных поносов»
При рентгенологическом обследовании освобожденных заключенных из фашистских концентрационных лагерей было выяснено, что среди британских военнопленных, которые по линии Красного Креста получали дополнительный паек в размере 1000 ккал в сутки, заболеваемость туберкулезом составляла 1,2%, а среди советских, не получавших дополнительного питания, - 15-19% (Leyton G.B., 1946). Другим подтверждением влияния истощения на развитие туберкулеза являются наблюдения над больными с язвенной болезнью желудка, которым была выполнена парциальная гастрэктомия: у тех из них, у которых масса тела составляла менее 85% от нормальной для их роста, туберкулез наблюдался в 14 раз чаще, чем у неистощенных людей того же возраста (Thorn Р.А. et al., 1956).
Установлено, что в развитии туберкулеза у истощенных играет роль не только белковая недостаточность питания, но и недостаточное поступление в организм цинка, витаминов D, А, С, В12, что подтверждено и в экспериментах на животных (Cegielski J.P., McMurray D.N., 2004).
В отношении дефицита витамина В121. Chanarin и Е. Stephenson (1988) установили, что у индусов, которые на протяжении всей жизни являются вегетарианцами, риск возникновения туберкулеза в 3 раза выше, чем у невегетарианцев, живущих там же и в тех же условиях. Не только туберкулез, но и другие инфекционные заболевания, в частности диарейные, респираторные и паразитарные, при истощении наблюдаются чаще (Cegielski J.P., McMurray D.N., 2004).
Дизентерия, которая, как уже упоминалось, была частой в блокадном Ленинграде, характеризовалась во многих случаях затяжным течением (Базан О.И., 2006) и из-за нарушения регенерации протекала в форме язвенного или полипозно-язвенного колита, которые сегодня в практике инфекционистов почти не встречаются.
Высокий уровень инфекционной заболеваемости у истощенных наряду с белковой недостаточностью питания связан и с гиповитаминозами, ведущими к нарушению иммунитета (Луцюк Н.Д., Васильев Н.В., 1979). Так, недостаток в рационе витамина А сопровождается снижением фагоцитарной активности ПМЯЛ и выработки плазматическими клетками антител. Их выработка страдает и при дефиците витамина В,. При гиповитаминозе В2, как установлено в эксперименте, фагоцитарной активностью обладает только 15% нейтрофильных лейкоцитов по сравнению с 72% при отсутствии гиповитаминоза. Недостаток витамина В5 не изменяет способности макрофагов к фагоцитозу, но при этом резко снижается их способность переваривать фагоцитированный материал. Дефицит витамина Е ведет к дисфункции Т-лимфоцитов. В отношении последних в эксперименте J. Pires с соавт. (2007) продемонстрирована не только дисфункция, но и активация при голодании их апоптоза.
В отношении заживления ран у истощенных в литературе сведения неоднозначны. Хирурги, работавшие на Ленинградском фронте, в частности П.А. Куприянов, указывают на то, что «после хирургической обработки раны у истощенных долго остаются без каких-либо изменений. Сосудистой реакции нет. Границы раны долго не сглаживаются. Создается впечатление безжизненности тканей. Кожа краев раны сухая, легко отделяется от фасции; мышечные пласты отслаиваются и также имеют безжизненный вид. При улучшении общего состояния в ране появляются признаки воспалительной реакции, что приводит к различным гнойным осложнениям — абсцессам, флегмонам, сепсису. У истощенных отмечается нарушение процессов образования грануляционной ткани, расхождение краев ран, несращение переломов. Иногда давно зажившая рана внезапно вскрывается и заполняется тканевым распадом, который прогрессирует вокруг раны. Заживление идет медленно и вяло. Грануляционная ткань развивается в небольшом объеме, и рана иногда принимает вид трофической язвы» (цит. по О.И. Базан, 2006). Большинство ныне здравствующих врачей-участников войны также говорят о плохой регенерации у истощенных. Вместе с тем в литературе нам встретились данные PV. Emery (2005) о том, что при недостаточном поступлении в организм питательных веществ заживление ран происходит в обычном режиме, что свидетельствует, по мнению автора, о том, что регенерация имеет для организма приоритетное биологическое значение. Возможно, что правы и те авторы, и другие, просто они наблюдали не одно и то же истощение. Вероятнее всего, что фактором нарушенной регенерации является в большей мере не белковая недостаточность, а недостаток в организме ряда витаминов, наличие которых в организме, как известно, влияет на темпы образования рубцов.
При голодании беременных женщин плод неизменно погибает, причем у него обнаруживаются такие же признаки гипотрофии, как и в организме матери (Eleftheriades М. et al„ 2006).
Еще по теме Патогенез:
- ПАТОГЕНЕЗ
- ПАТОГЕНЕЗ
- ЭТИОПАТОГЕНЕЗ, КЛИНИКА И ДИАГНОСТИКА ГИПЕ-РАНДРОГЕНИИ
- Этиология и патогенез ПМС
- ПАТОГЕНЕЗ
- Патогенез дилатационной кардиомиопатии: факты и гипотезы
- Этиология и патогенез
- Травматический шок (этиология, патогенез)
- НЕЙРОИММУНОПАТОГЕНЕЗ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА
- ПАТОГЕНЕЗ
- Этиология и патогенез
- Этиология, патогенез, классификация эндометриоза