Hladovění. Energetické zdroje: Hladovění. Malnutrice 82. Obezita

4.7.2012

81. Hladovění. Malnutrice 82. Obezita

Prof. MUDr. Zuzana Kubová, CSc. Ústav patologické fyziologie, Lékařská fakulta UK v Hradci Králové

Hladovění = nedostatečný příjem kalorií úplné hladovění je výsledkem 

nemožnosti nalézt potravu



redukčních diet – „hladovek“



určitých klinických situací - (tumory, traumata, popáleniny, psychiatrická onemocnění)

Energetické zdroje: 1) tuk – cca 15 kg (135 000 kcal) 2) glykogen – 0.2 kg (800 kcal) 3) proteiny - 6 kg (24 000 kcal, k dispozici jen 1/3) 1 kcal = 4.16 kJ

1

4.7.2012

Časový průběh změn 1) krátkodobé hladovění několik prvních dní a) post-absorpční hladovění (4 - 6 hod po jídle) b) časné (neadaptované) hladovění (cca 4 - 5 dní) 2) dlouhodobé hladovění (adaptované) po několika dnech (cca 4-5)

a) Postabsorpční hladovění Energie je kryta z posledního jídla Glykogenolýza (játra) - vrchol 4-8 hod. konec 12-18 hod. po jídle Glukoneogeneza (játra) - zač. po 12-18 hod.

b) Časné (neadaptované) hladovění  zásoby glykogenu jsou vyčerpány  bazální metabolismus klesá (důsledek ztráty aktivní svalové hm.)  plně se rozvíjí glukoneogeneza (v játrech) - z glukoneoplastických AK (rozpad svalových proteinů) hl. alanin → v játrech pyruát → glu glutamin – zdroj pro glukoneogenezu hl. v ledvinách + při jeho utilizaci ve střevě vzniká alanin aspartát → oxalacetát → glu - z glycerolu (triglyceridy → glycerol + MK), MK zdroj E pro myokard, kosterní svaly, ledviny

2

4.7.2012

Přechodná fáze k adaptovanému hladovění – cca od 3. dne hladovění • začínají se tvořit ketolátky z MK (zdroj E pro CNS) • pokles rozpadu proteinů

2) Dlouhodobé hladovění (adaptované)  glukoneogeneza z AK   pokračuje intenzivní lipolýza - MK  E pro srdce ketolátky  ½ E pro mozek  Vitaminové deficience

Terminální fáze hladovění – po cca 40 dnech (individuální!)  tukové zdroje jsou vyčerpány  znovu intenzivní rozpad proteinů  při poklesu proteinů na cca ½ → smrt (max. po 70-75 dnech)

3

4.7.2012

Symptomy  redukce váhy (až na 50% - záleží na počáteční váze)   váhy orgánů (střevo, játra  srdce, ledviny  CNS)  kůže - bledá, suchá, neelastická, studená  vlasy - suché, lomivé, vypadávají  gonadální atrofie, ztráta libida, amenorrhea  slabost, apatie/iritovanost  anémie

Malnutrice = inadekvátní výživa  Kvantitativní • podvýživa  proteino-energetická malnutrice (PEM) - marasmus • nadměrná výživa → obezita  Kvalitativní  proteinová malnutrice - Kwashiorkor  vitamínové deficience

Malnutrice - etiologie Nedostatečný příjem - rozvojové země - psychiatrická onem. - anorexie, bulimie - poruchy vědomí Zažívací problémy

- gastrektomie - onem. pankreatu - žlučové poruchy - enzymatické defekty

Poruchy resorpce

- chronické záněty střev (Crohnova ch., amyloidóza) - krátké střevo - resekce - tu - laxativa, chron. průjmy

Metabolické poruchy - větší ztráty E, větší spotřeba (tu, sepse, popáleniny, polytraumata)

4

4.7.2012

Klasifikace Klinicky - tři formy (podle poměru nedostatku proteinů a ostatních zdrojů E) 1) Proteino-energetická malnutrice - suchá 2) Proteinová malnutrice - mokrá (edematózní) - Kwashiorkor 3) kombinovaná

Proteino-energetická malnutrice (PEM), Marasmus = suchá forma - téměř kompletní hladovění - adaptovaný typ hladovění - hlavní forma v rozvoj. zemích    

tuk mizí nejpozději z tváří břicho ploché svalová atrofie a hypotonie BM, teplota, srd. frekv. 

 zácpa nebo průjem s hlenem

Kwashiorkor = Africké slovo - ”první dítě, druhé dítě" = nemoc “odložených” dětí méně časté než marasmus (Afrika, někt. Karib. a Tichom. ostrovy) Příčiny  nedost. příjem bílkovin - potrava bílkoviny neobsahuje (rýže, sladké brambory, zelené banány)  katabolické stavy spojené se ztrátou proteinů (popáleniny, trauma, sepse – tzv. stresové hladovění)  nefrotický sy

5

4.7.2012

Patogeneza ↓ příjem bílkovin → ↓ produkce viscerálních proteinů → poruchy růstu + dozrávání CNS →  plasmatických proteinů (hypoproteinemie)   onkotický tlak → edém   transferin → anémie   imunoglobuliny → infekce (pneumonie, průjmy, močové infekce, sepse) → zhoršená syntéza lipoproteinů (nedostatek substrátů) → tuk se hromadí v játrech → steatóza

Symptomy:  tukové tkáně jsou zachovány  ↓ svalové hmoty → tenké končetiny  velké břicho  otoky (hypoalbuminémie)  zvětšená steatická játra  dermatitidy (nedostatek zinku)  retardace růstu  průjmy  anémie, krvácení   imunita - infekce

Anorexie = ztráta chuti k jídlu Etiologie: • poškození laterálního hypothalamu (centrum hladu) • psychologické důvody - A. mentalis • nádorové onemocnění Pacienti s Ca - 15% - 25% anorexie už v okamžiku dg, téměř 100% u rozšířené metastatické formy

6

4.7.2012

Kachexie = je stav organismu charakterizovaný výraznou ztrátou váhy, hlavně svalové hmoty  tento stav nelze zvrátit zvýšeným příjmem potravy  vzniká při akutních kritických onemocnění a u chronických onemocněních (ne při prostém hladovění)  kachexie x prosté hladovění - BM a metabolismus u kachexie nejsou adaptované!

Kachexie patogeneza:  nemoci způsobují dysregulovanou produkci cytokinů (TNF-, interferon  a interleukiny), což stimuluje proteolýzu myozinových vláken a aktivuje ubikvitinem zprostředkovaný proteolytický systém  rozpad svalů  uvolněné AK a olygopeptidy jsou využity pro jaterní syntézu proteinů akutní fáze  cytokiny také indukují lipolýzu a -oxidaci ( úbytek tuku) a snížení aktivity jaterní a tukové lipoproteinové lipázy  hypertriglyceridémie

Sarkopenie   

podnormální stav kosterního svalstva ale není celkový úbytek na váze vyskytuje se u: – starých lidí – lidí, kteří opakovaně drží redukční diety – u nedostatku růstového hormonu – u lidí s pohybovými obtížemi

7

4.7.2012

Anorexia mentalis (nervosa) Definice: = Porucha příjmu potr. spjatá s narušeným vnímáním sama sebe Rizikové faktory: slušné až výborné ekonomické zázemí dívky v pubertě ctižádostiví a cílevědomí jedinci Symptomy chybějící menstruace "critical body composition hypothesis„ poměr tuku a „lean body mass“ - dětstvi 1:5, - začátkem puberty 1:3 (BMI má být 20 – 25)

Bulímie = nutkavé přejídání Definice: = Porucha příjmu potravy charakterizovaná větším příjmem potravy než je nutné pro uspokojení hladu 

stálé shánění jídla + nutkavé přejídání (často v soukromí) následované vyvolaným zvracením nebo užívání laxativ

 hned po jídle pocity viny a méněcennosti  menstruační poruchy

Realimentace při realimentaci je nutno kromě doplnění E + proteinů znovu obnovit rovnováhu minerálů, doplnit vitaminy a tekutiny!

Refeeding sy = komplex problémů v průběhu realimentace  Hypofosfatémie  Hypokalémie  Hyperammonémie  Průjmy

8

4.7.2012

Hypofosfatémie Hladovění → ztráta tuku a svalů → ztráta P Refeeding → hypofosfatémie Příčiny hypofosfatémie:  předchozí ztráta P hladověním   potřebou P pro glykolýzu  ventrikulární arytmie poruchy srd. činnosti

Hypokalémie  příjem G   inzulin   transport K do buněk   ECT K neuro-muskulární dysfunkce arytmie

Hyperammonémie prodl. hladovění   degradace proteinů (= adaptovaný metabolismus) refeeding - aktivita enzymů AK metabolismu je ještě    AK v plazmě  překročení kapacity cyklu tvorby urey  hyperammonémie

9

4.7.2012

Průjem jedno z rizik orální realimentace hladovění  dysfce enterocytů + atrofie střevní mukózy  absorpční kapacity  malabsorpce  osmotický průjem

Obezita = chronické onem. char. nadměrným nahromaděním tukové tkáně

BMI podváha

<18,5

normální váha

18,5-24,9

nadváha

25,0-29,9

obezita 1. stupně

30,0-34,9

obezita 2. stupně

35,0-39,9

obezita 3. stupně

>40.0

Příčiny obezity = multifaktoriální onemocnění interakce genetických faktorů s prostředím nerovnováha mezi příjmem a výdejem E  Genetické faktory: • porucha 1 genu (např. Bardet Biedl, Cohen sy) - vzácné! • mutace genů pro β3 receptory v tukové tkáni • ob gen (ale mutace velmi vzácné!) • „šetřící“ genotyp  Faktory prostředí:  příjem potravy hl. bohaté na tuky sedavý způsob života  Součást jiné choroby • Tu (zničení) mediálního hypothalamu (centrum sytosti) • Cushingův sy • Diabetes mellitus

10

4.7.2012

Gen ob Jeffrey Friedman ( Rockefeller University) myší ob gen a jeho „lidský“ ekvivalent v roce 1995 gen pro hormon leptin = lokalizován v tukové tkáni

Hypothalamus -

+

orexigenické bb

anorektické bb

(ncl. arcuatus - H)

 appetite suppressive NP (der. proopiomelanokortinu POMC)

 produkci NPY

 chuť k jídlu →  příjem potravy

cerebrospinální mok

 insulin → met. glukózy  TSH →  výdej E

chorioid plexus

 aktivita sympatiku

via a. carotica leptin (OB)

3 adrenergní receptory Ob gen Leptin mRNA

 lipolýza  Zásoby E

3 adrenergní receptory  termogeneze

Leptin a obezita Teorie: • geneticky aberantní OB gen (velmi vzácné) • snížený transport leptinu přes HEB • aberantní receptory pro leptin v hypothalamu • geneticky podmíněný „méně účinný“ leptin – součást tzv. „šetřícího genotypu“ Další fce leptinu vliv na hypothalamo-hypofyzární osu (pohlavní hormony a TSH) - reprodukce - signalizace “připravenosti” organismu BMI – 20 – 25 = nezbytný pro normální reprodukci

11

4.7.2012

Regulace váhy tuková tkáň leptin pankreas inzulin střeva PYY žaludek obestatin ghrelin žaludek +

Hypothalamus arcuate ncl.

-

+

-

orexigenické bb

anorektické bb

NPY

appetite suppressive NP melanokortin

↑ chuť k jídlu ↑ příjem potravy

↓ chuť k jídlu ↓ příjem potravy ↑ TSH - ↑ výdej E ↑ lipolýza (symp. NS - 3 receptory) - ↓ zásob E

Peptid YY - uvolňován postprandiálně z GIT proporcionálně ke kalorickému obsahu přijaté potravy - inhibuje sekreci žaludeční šťávy motilitu GIT uvolňování pankreatických enzymů - působí na hypothalamus - ↓ chuť k jídlu - obézní – snížené hladiny PYY

Ghrelin      

poprvé popsán v Japonsku – 1999 tvořen hlavně v enteroendokrinních bb žaludeční sliznice zvyšuje GIT sekreci a motilitu stimuluje vyplavování STH, prolaktinu a ACTH vyplavuje se při hladovění – stimuluje orexigenní bb gastrektomie snižuje hladinu ghrelinu

Obestatin  objeven 2005  tvořen stejnými bb jako ghrelin  opačný efekt než ghrelin

12

4.7.2012

Výživové faktory při vzniku obezity Dieta bohatá na tuk - hubení a obézní reagují jinak - proč nejsou Eskymáci a Japonci obézní? mořské ryby - MK typu omega3:  ↑ citlivost svalstva a jater na inzulin  ↓ vychytávání glukózy v bílé tukové tkáni (↓ tv. glycerol-3-P nezbytného pro esterifikaci volných MK v procesu syntézy triacylglycerolů)  stimulují oxidaci volných MK ve svalech min dávka omega3 MK = 1,5 - 2,5 g/den Dietní vláknina - ve vodě rozpustná x nerozpustná - rozpustná – film na střevní sliznici - ↓ vstřebávání sacharidů a tuků

Vztah mezi diabetem II a obezitou Klíčová role - inzulin! Inzulin rezistentní diabetes  obezita 1) inzulinová resistence v periferních tkáních (svaly) → hyperglykémie + hyperinzulinémie 2) inzulin  zvyšuje syntézu MK hl. v játrech  zvyšuje syntézu cholesterolu (aktivuje HMG reduktázu)  potlačuje lipolýzu v tukové tkáni  potlačuje lipomobilizaci (inhibuje hormon senzitivní lipázu)

Riziko obezity Vliv distribuce tělesného tuku „Mužská obezita“ ”jablko”, centrální – horší – hodně viscerálního tuku poměr pas-boky0.85 „Ženská“ obezita ( ”hruška”, periferní) poměr pas-boky 0.85

13

4.7.2012

Častá onemocnění u obézních  hypertriglyceridémie → ateroskleróza  Hze + koronární onemocnění + mozkové příhody  diabetes mellitus 2. typu • více NEMK v portální krvi → do jater →  vychytávání inzulinu, játra produkují a uvolňují víc glu do krve → hyperglykémie → hyperinzulinémie • přejídání (hl. vysoký obsah tuků) → ukládání tuku ve svalech - méně aktivní tkáně – snížený odsun glukózy - hyperglykémie • downregulace GLUT4 v tukové tkáni - snížený odsun glukózy – hyperglykémie • nárust tukové tkáně – hl.viscerální - uvolňuje TNF-α a rezistin - I rezistence

Další onemocnění u obézních  steatická játra → poruchy fce jater, ↑ riziko Ca  onemocnění žlučníku (cholelithiźa)  osteoarthritis  spánkové poruchy, chrápání, spánkové apnoe  určité typy nádorů  problémy s reprodukcí (aromatáza)

Metabolický efekt velkého množství tukové tkáně Aromatáza (enzym konvertující androgeny na estrogeny) obézní - víc aromatázy v tukové tk. než v gonádách → více estrogenů → zpětnovazebně  sekreci gonadotropinu a  folikulární sensitivitu pro FSH (přes  exprese genu pro FSH receptor)  ženy - infertilita, polycystická ovária - ↑ riziko hormon senz. tu (tu prsu, děl.čípku, ovarií, endometria) muži - infertilita, tu prostaty, colon, rectum

14

4.7.2012

Léčení obezity     

dieta (snížit hlavně tuk! - způsobuje inzulin rezistenci) změna chování cvičení léky chirurgické řešení

snížení o 7,700 kcal vede ke ztrátě 1 kilogram rozumný úbytek - 10% snížení váhy za 6 měsíců!

Základy farmakologické léčby 1) látky  Dopamin nutkavé přejídání - stimulace “center spokojenosti" drogově závislí + obézní -  dopaminových receptorů   aktivita D cvičení  hladinu D! 2) Serotonin reuptake inhibitory (SSRI) jídlo - glukóza →  insulin →  přestup tryptofanu do CNS, (es. AK - prekursor serotoninu) → uvolňování serotoninu dexfenfluramin (vedl. efekty!) 3) Inhibice vstřebávání a resorpce ze střeva Inhibice pankr. a žaludeční lipázy (Orlistat) guarová guma

Literatura  KUBA, Miroslav and KUBOVÁ, Zuzana. Pathophysiology – Basic overview for medical students. Praha. Karolinum, 2006. 255s.  NEČAS, Emanuel a spol. Patologická fyziologie orgánových systémů – část 2. Praha, 2000, 349s.  HULÍN, Ivan. Patofyziológia. Bratislava, 2002, 1333s.

15

4.7.2012

Kontaktní informace prof. MUDr. Zuzana Kubová, CSc. Ústav patologické fyziologie, LFUK v Hradci Králové

+420495816391 [email protected]

16