ГОЛОДАННЯ Голодування – патологічний процес, зумовленийадаптацією до
Голодування – патологічний процес, зумовлений адаптацією до дефіциту калорій, харчових субстратів та незамінних компонентів їжі. Голодування (субстратно-енергетична недостатність) може бути результатом неадекватного харчування, або тих психічних, онкологічних, гастроентерологічних, ендокринних порушень, які унеможливлюють прийом і засвоєння їжі.
Найчастішими причинами субстратно-енергетичної недостатності є такі захворювання та патологічні стани:
• Порушення перетравлення та/або всмоктування харчових субстратів (синдроми мальабсорбції та мальдігестії);
• Катаболічна спрямованість обміну речовин, спричинена дією цитокінів при хронічних процесах, включаючи інфекції, пропасницю, онкологічні захворювання, деякі аутоімунні хвороби. Інакше патологічні процеси, що стимулюють ООФ;
• Втрата білка та інших нутрієнтів при низці патологічних процесів (нефротичний синдром, хронічні обструктивні хвороби легень, кишкові нориці, плазморрея при опіковій хворобі, великі ранові поверхні, десквамативні дерматити та ін.);
• Ендокринні хвороби з підвищеним катаболізмом (тиреотоксикоз, цукровий діабет);
• Стани, що потребують підвищеної потреби у нутрієнтах (вагітність, лактація, дитячий та підлітковий вік, період відновлення від травм та інфекційних хвороб, післяопераційний період);
• Психоендокринні розлади із збоченням харчової поведінки (нейрогена анорексія, психози);
• Отруєння ліками та антагоністами вітамінів;
• Тривале парентеральне незбалансоване харчування.
Для білково-калорічної недостатності (недоїдання) характерна тривала фаза компенсації, коли як енергетичні субстратимобілізуються жири та білки соматичного сектора (шкіра, жирова тканина, скелетні м'язи). Це проявляється у вигляді безнабрякової або марантичної форми голодування (аліментарний маразм). При швидкому розвитку дефіциту білка в їжі калоричний баланс частково компенсується вуглеводами і клінічна картина наближається до набрякової форми голодування. При набряковій формі голодування декомпенсація настає раніше і виживання набагато менше. Вимушені випадки неповного голодування займають проміжне положення – спочатку нагадуючи марантичну форму, а надалі при декомпенсації преформується на квашіоркорну. Перебіг голодування також залежить від нейроендокринних факторів індивідів із різною реактивністю.
Повне та неповне голодування розглядаються як кількісне голодування. Якісне чи часткове голодування сприймається як незбалансоване харчування з дефіцитом будь-якого інгредієнта, загалом, без калоричного дефіциту. Формально сюди належать авітамінози та гіповітамінози, а також дефіцит мікроелементів та води. Вирізняють також голодування фізіологічне, патологічне, лікувальне, прискорене. Фізіологічне зустрічається при зимовій сплячці у тварин, при нересті у риб тощо; патологічне пов'язане з хворобами чи екзогенними причинами; лікувальне застосовується з терапевтичними цілями. Прискорене голодування настає при підвищеному споживанні енергії з недостатнім надходженням калорій, наприклад, при тяжкому фізичному навантаженні, стресах.
Тривалість життя за повного голодування залежить від наявності супутньої патології, вгодованості індивіда, віку. Смерть настає при дефіциті маси тіла щонайменше 40-50 % нормальної. Граничний термін голодування у здорової людини середньої вгодованості не перевищує 80 днів при середньодобовій втратівагою 0,5%, за іншими даними – 50 днів. У той же час описано повне лікувальне голодування у пацієнта з тяжким ожирінням, яке тривало понад 200 днів. У блокадному Ленінграді встановлено, що найвища летальність з голоду спостерігалася серед дітей та молоді до 20 років.
Голодування без води призводить до загибелі від гиперосмолярной дегідратації за 4-7 днів. При цьому добова втрата води є парадоксально великою.
Створюється порочне коло: для мобілізації ендогенної води посилюється катаболізм жирів, а продукти катаболізму ліпідів вимагають виділення додаткового обсягу води.
Останніми днями смертельного голодування спостерігається різке посилення виділення із сечею азоту і навіть протеїнів, що зветься «передсмертним розпадом білка». Цей стан відображає розпад нуклеїнових кислот клітинних ядер у міру розвитку некрозу та апоптозу та супроводжується продукцією сечової кислоти та вільних кисневих радикалів. Перерозподіл ресурсів при голодуванні відбувається за рахунок інсулінозалежних тканин соматичного відсіку (скелетні м'язи та жирова тканина). На тлі зниженої продукції інсуліну переважає дія контрінсулярних гормонів, що виявляється у посиленні глюконеогенезу та кетоноутворення з метою економії білка вісцеральних органів та забезпечення енергетичних потреб мозку.
За ваговими втратами переважають органи, які представляють депо вуглеводів та жиру. Сальник і брижа перетворюються на сполучнотканинні плівки, скелетні м'язи зменшуються в масі на 70 %, печінка – на 50-60 %, селезінка, лімфовузли – на 72 %, слинні залози, травні органи – на 70 %, нирки – на 25 %, легені – на 18-20 %, кров, шкіра – відповідно до загальної втрати маси тіла. Мало виражена атрофія інсуліннезалежних органів - мозок, надниркові залози. Немає єдиногодумки про виразність вагових втрат серця та гонад. Голод не має незворотного стерилізуючого ефекту. У вагітних жінок при голодуванні вагові втрати матері набагато більші, ніж у плода, але діти у таких матерів народжуються з внутрішньоутробною гіпотрофією.
Періоди голодування. Залежно від особливостей обміну речовин та механізмів ендокринно-метаболічної адаптації виділяють кілька періодів голодування, які перегукуються із трьома ступенями тяжкості за клінічною класифікацією. Класичне вчення у патофізіології визначать три періоди: початковий, стабілізації, термінальний.
Клінічна класифікація голодування має на увазі наявність легкої, середньої та важкої стадій голодування:
• – легка, амбулаторна стадія, що відповідає ендогенному живленню за рахунок жиру та вуглеводів. Дефіцит маси досягає 20%, виражених симптомів гіповітамінозу немає. Зберігається почуття голоду.
• - середньоважка, або стаціонарна стадія. Організм починає використовувати білки крові та м'язів. Дефіцит маси досягає 20-40%, характерні онкотичні набряки за квашіоркорним типом. Епізодично можуть спостерігатися проноси, голодні запори, симптоми гіповітамінозів, адинамія, апатія, відчуття голоду притуплене. При відгодовуванні засвоюваність їжі знижена.
• - важка, необоротна стадія. Для неї характерні дефіцит маси понад 40%, що загрожують життю авітамінозу, вторинний імунодефіцит, анасарка, діарея, дегенеративно-дистрофічні зміни внутрішніх органів, повна невсвідомість їжі при спробі відгодовування.
p align="justify"> При патофізіологічному аналізі з позицій ендокринно-метаболічної адаптації періоди голодування характеризуються наступною етапністю: повний період екстреної адаптації, період стабільної довготривалої адаптації, термінальний періоддекомпенсації.
Екстрена адаптація – перший (початковий) період голодування. Внаслідок аліментарної гіпоглікемії, що настала, виникає гіпоінсулінізм з переважанням продукції глюкагону. При прискореному голодуванні та вираженому при ньому стресі секреція інсуліну може залишатися високою, проте дії контрінсулярних гормонів переважають. Глюкагон стимулює фосфорилазу у печінці та активує глікогеноліз. Запаси глікогену закінчуються переважно через 12-24 години. Подальше енергозабезпечення організму здійснюється внаслідок глюконеогенезу, що стимулюється з допомогою «голодного» стресу.
Патогенез "голодного" стресу. Тривале збудження центру голоду формує харчову домінанту, яка стає джерелом негативних емоцій та веде до активації амігдало-лімбічних утворень, що запускають стрес. Болісне почуття голоду підтримується різними механізмами. Гіпоглікемія і, меншою мірою, гіпоаміноацидемія призводять до збудження центру апетиту у вентролатеральному відділі гіпоталамуса. Гальмується центр насичення за рахунок відсутності нервової імпульсації від незаповнених органів шлунково-кишкового тракту, а також внаслідок зниженої секреції інсуліну та холецистокініну, які в нормі стимулюють його. Крім того, при голодуванні ентеринової системи посилює вироблення нейропептиду Y, галаніну, мотиліну, що стимулюють центр голоду. Мотилін активує перистальтику та може провокувати проноси. Надалі низьку активність центру насичення підтримує низька продукція ліпоцитами голодуючого організму гормону анорексину, або кахексину, та стимулятора відчуття насичення – лептину. З часом у компенсованому періоді голодування болісна інтенсивність відчуття голоду притуплюється внаслідок втоми нервового центру.
Отже, глюконеогенез приГолодування активується гормонами стресу - АКТГ, катехоламінами, глюкокортикоїдами, вазопресином. Крім того, залишається переважне виділення глюкагону над інсуліном. Результатом ефекту контрінсулярних гормонів у 2-7 день голодування (перший період) домінує стимуляція ліполізу та глюконеогенезу.
Контринсулярні гормони - глюкагон, АКТГ, СТГ, а також вазопресин активують ліпазу і стимулюють ліполіз, глюкокортикоїди стимулюють перетворення глюкогенних амінокислот на глюкозу, разом з глюкагоном гальмують синтез білка. Вазопресин гальмує утворення кетонових тіл і запобігає розвитку ацидозу в перші дні голодування. У наступний період його продукція падає (про що можна судити з наростаючим ацидозом), наслідком є відстрочений кетоацидоз.
У перший період голодування мозок для задоволення енергетичних потреб, як і раніше, використовує глюкозу або глюкогенні амінокислоти, а органи, здатні використовувати жирні кислоти та кетонові тіла (серце, скелетні м'язи, кора нирок), перемикаються на продукти ліполізу. Інші тканини перемикаються на гліколіз, продукти якого (піруват і лактат) за рахунок енергії утилізації жирів перетворюються в реакціях циклу Кребса на глюкозу, що живить мозок.
Таким чином, початковий період при голодуванні полягає в активації глікогенолізу, стимуляції глюконеогенезу в соматичному відсіку (жирова, сполучна тканина, скелетні м'язи) та транспорту амінокислот з крові на користь вісцерального відсіку. У цей період тимчасово підвищується основний обмін, знижується синтез сечовини, зростає частка несечового азоту у сечі, знижується продукція сечової кислоти у тканинах, проте кетоз ще не формується. Щодобові вагові втрати у період максимальні.
Стабільна довготривала адаптація – другий періодголодування. Він починається з другого тижня та визначає всю можливу тривалість голодування. Він знаменується зменшенням використання амінокислот у глюконеогенезі та зниженням виділення азоту із сечею. Стабільна довготривала адаптація характеризується посиленням кетогенезу з використанням мозком як джерело енергії кетонових тіл (покривається близько 70 % потреб енергії) і натомість інтенсивного ліполізу. Гормональні зміни цього періоду включають зниження продукції стероїдних гормонів за збереження глюкагонового переважання над інсуліном. Важливим при голодуванні є уповільнення утворення з тироксину його високоактивної форми трийодтироніну або синтезу метаболічно неактивного реверсивного трийодтироніну. Утворення трийодтироніну з тироксину гальмується гормонами стресу та лімітується дефіцитом НАДФН, якого не утворюється під час пентозофосфатного шляху перетворення глюкози.
Зниження утворення активного трийодтироніну обмежують роботу калій-натрієвої АТФ-ази всіх клітин організму і нагадує зміни при гіпотиреозі, але на тлі схуднення. Дане порушення зумовлює зниження провідності у міокарді та тенденцію до брадикардії, гальмує перистальтику ШКТ та формує голодні запори. У нирках знижується натрієвий градієнт та падає концентраційна здатність, що веде до поліурії та гіпостенурії. Загальна поведінка голодуючого характеризується економією ресурсів - спостерігається сонливість, мерзлякуватість, гіпотермія, брадипное.
У другому періоді формується виражений кетоацидоз. Його механізм пов'язаний з утворенням кетонових тіл через надмірну продукцію ацетил-коензиму А внаслідок глюконеогенезу та розпаду жирних кислот, оскільки утилізація ацетил-коензиму А в циклі Кребса різко обмежується в умовах гіпоінсулінізму таглюконеогенезу. Зрештою, мозок і серце пристосовуються до використання як основне джерело енергії кетонових тіл. Частина ацетил-коензиму А в голодуючих переключається на утворення та накопичення холестерину. Гіперхолестеринемія вважається важливим патогенетичним фактором голодної гіпертензії у другому періоді до розвитку глибокої аліментарної дистрофії. Гіперхолестеринемія може залежати також від підвищеної екскреції печінкою в кров ЛПДНЩ, яка саме таким способом позбавляє печінку від розвитку стеатозу через посилений ліполіз.
Одночасно з низьким синтезом сечовини збільшується виділення аміаку для нейтралізації продуктів кетоацидозу і лужні резерви організму виснажуються. Атрофія органів призводить до внутрішньоклітинної втрати калію, кальцію, фосфору та наростання їх кількості у сечі. Вміст хлоридів у сечі падає. Порівняно з першим періодом, наростає виведення та продукція із сечею сечової кислоти,
Отже, глибока ендокринно-метаболічна перебудова, пов'язана з режимом економії, змінює роботу всіх органів прокуратури та систем, зумовлюючи клінічний симптомокомплекс другого періоду голодування.
Термінальний період декомпенсації при голодуванні розвивається при втраті 40-50% маси тіла зі втратою 100% запасного жиру та майже 97% жиру внутрішніх органів. Характеризується розпадом білка вісцеральних органів. Збільшується виділення із сечею азоту за рахунок сечовинних та несечових фракцій. З сечею губляться амінокислоти, пептиди, калій, фосфор, при активному розпаді нуклеопротеїдів виводяться солі сечової кислоти. Трохи підвищується основний обмін та дихальний коефіцієнт. Порушується координуюча діяльність нервової системи, розвиваються парези та паралічі.