Патогенез гіпотрофії

Патогенез гіпотрофії є складним. Незважаючи на різноманітність етіологічних факторів, в його основі лежить хронічна стресова реакція – одна з універсальних неспецифічних патофізіологічних реакцій організму, що виникає при багатьох захворюваннях, а також при тривалому впливі різних пошкоджуючих факторів.

Вплив стресових факторів викликає складні зміни та комплексну реакцію всіх ланок нейроендокринно-імунної системи, що призводить до радикальної перебудови метаболічних процесів та зміни реактивності організму. У дитини різко зростає основний обмін речовин та значно зростає потреба в енергії та пластичному матеріалі.

Підвищена потреба в білку та калоріях у дітей з патологією)

Штат	Клінічні прояви	Потреба
		Енергетична цінність, %	Білок, %
Здоровий	Жоден	100	100
Легкий стрес	Анемія, лихоманка, легка інфекція, незначне хірургічне втручання	100-120	150-180
Помірний стрес	Травми опорно-рухового апарату, загострення хронічного захворювання	120-140	200-250
Значний стрес	Сепсис, важка травма, велике хірургічне втручання	140-170	250-300
Сильний стрес	Важкі опіки, швидка реабілітація у разі гіпотрофії	170-200	300-400

Гормональна реакція при гіпотрофії комбінована, але переважає катаболічний напрямок процесів. Підвищення рівня катехоламінів, глюкагону та кортизолу (потужних катаболічних гормонів) призводить до посилення ліполізу та руйнування білка з мобілізацією амінокислот (перш за все, зі скелетних м'язів), а також до активації печінкового глюконеогенезу. Крім того, підвищується активність гормонів щитовидної залози, відзначається підвищення рівня антидіуретичного гормону та розвиток гіперальдостеронізму, що суттєво змінює електролітний баланс в організмі дитини з гіпотрофією. Окрім катаболічних гормонів, збільшується також продукція анаболічних гормонів, зокрема СТГ, але його концентрація зростає на тлі низького рівня соматомединів та інсуліноподібного фактора росту, що повністю нейтралізує його активність. Рівень іншого анаболічного гормону - інсуліну - зазвичай знижений при гіпотрофії, крім того, його активність порушена на рецепторному та пострецепторному рівнях. Можливі причини інсулінорезистентності при гіпотрофії:

• значне підвищення активності контринсулярних гормонів;
• високий рівень неестерифікованих жирних кислот у сироватці крові на тлі активованого ліполізу;
• електролітний дисбаланс у вигляді зниження рівня хрому, калію та цинку.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Водно-електролітний дисбаланс

Такі порушення нейроендокринної регуляції у дітей з гіпотрофією призводять до значних змін внутрішнього середовища організму та складу тіла. Різко зростає рівень загальної гідратації: вміст води в організмі збільшується на 20-25% і досягає 89% від загальної маси тіла, тоді як у дітей цей показник у нормі не перевищує 60-67%. Рівень гідратації зростає за рахунок як внутрішньоклітинної, так і (більшою мірою) позаклітинної рідини. Водночас спостерігається перерозподіл рідини в організмі: переважно рідина концентрується в інтерстиціальному просторі, а ОЦК різко знижується (до 50% від нормального рівня), що, ймовірно, пов'язано з розвитком гіпоальбумінемії та зниженням осмотичного тиску плазми крові у дітей з гіпотрофією.

Зниження ОЦК викликає зменшення ниркового плазмотоку та фільтрації, що стимулює подальше збільшення вироблення антидіуретичного гормону та альдостерону та затримку натрію та води в організмі, замикаючи замкнене коло. У дітей з гіпотрофією відзначається різкий надлишок натрію в організмі навіть за відсутності набряків, причому натрій накопичується переважно в міжклітинному просторі. Вміст загального натрію в організмі при гіпотрофії збільшується майже у 8 разів, тоді як його рівень у сироватці крові може залишатися в межах норми або бути незначно підвищеним. Рівень загального калію в організмі знижується до 25-30 ммоль/кг, у здорової дитини цей показник становить 45-50 ммоль/кг. Зниження вмісту загального калію безпосередньо пов'язане з пригніченням синтезу білка та затримкою натрію в організмі. При гіпотрофії знижується також рівень інших мінералів: магнію (на 20-30%), фосфору, заліза, цинку, міді. Відзначається дефіцит більшості водо- та жиророзчинних вітамінів.

Зміни в білковому метаболізмі

Найбільшим змінам при гіпотрофії піддається білковий обмін. Загальний вміст білка в організмі дитини з гіпотрофією зменшується на 20-30%. Відзначається зниження як м'язового (на 50%), так і вісцерального пулів білків. Загальний рівень альбуміну в організмі знижується на 50%, але позасудинний пул альбуміну активно мобілізується та повертається в кровообіг. Знижується концентрація більшості транспортних білків у плазмі крові: трансферину, церулоплазміну, ретинол-зв'язуючого білка. Знижується рівень фібриногену та більшості факторів згортання крові (II, VII, X, V). Змінюється амінокислотний склад білка: рівень незамінних амінокислот знижується на 50%, зменшується частка амінокислот з розгалуженим бічним ланцюгом, вміст валіну зменшується у 8 разів. Завдяки пригніченню катаболізму лізину та гістидину їх рівень залишається практично незмінним. Вміст аланіну та інших глікогенних амінокислот в організмі значно зростає за рахунок розпаду м'язових білків та підвищення активності трансаміназ у м'язовій тканині.

Зміни в білковому обміні є поступовими та адаптивними. Організм адаптується до значно зниженого надходження білка ззовні, і дитина з гіпотрофією відчуває «консервацію» власного білкового обміну. Окрім пригнічення синтезу, розпад альбуміну сповільнюється в середньому на 50%. Період напіввиведення альбуміну подвоюється. При гіпотрофії ефективність реутилізації амінокислот в організмі зростає до 90-95%, тоді як у нормі цей показник не перевищує 75%. Ферментативна активність печінки зростає з одночасним пригніченням утворення та екскреції сечовини (до 65-37% від нормального рівня). М'язовий білок активно використовується для підтримки адекватного рівня пулів білків сироватки крові та печінки. У м'язовій тканині розвивається пригнічення синтетичної активності, а також збільшується екскреція з сечею креатиніну, гідроксипроліну та 3-метилгістидину.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Зміни в метаболізмі жирів

Через посилення ліполізу у дітей з гіпотрофією спостерігається трикратне зменшення об'єму жирової тканини. Жири активно використовуються для процесів глюконеогенезу, що призводить до зниження рівня тригліцеридів, холестерину та фосфоліпідів у сироватці крові. У плазмі крові практично відсутні ліпопротеїни дуже низької щільності, а концентрація ліпопротеїнів низької щільності значно знижена. Через дефіцит апопротеїнів, нестачу в організмі лізину, холіну та карнітину порушується синтез ліпопротеїнів. Відзначається виражений дефіцит незамінних жирних кислот. Знижена активність ліпопротеїнліпази призводить до порушення утилізації тригліцеридів у тканинах; перевантаження тригліцеридами (їх вміст збільшується на 40%) при недостатній кількості ліпопротеїнів низької щільності негативно впливає на функцію печінки, що призводить до розвитку балонування та жирової дистрофії гепатоцитів.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Зміни в шлунково-кишковому тракті

Дистрофічні зміни слизової оболонки тонкої кишки призводять до атрофії ворсинок та зникнення щіткової облямівки. Порушується секреторна функція травних залоз, знижується кислотність шлункового соку, пригнічується вироблення та активність травних ферментів і жовчовивідних секретів. Страждає бар'єрна функція слизової оболонки кишечника: порушується міжклітинна взаємодія ентероцитів, пригнічується вироблення лізоциму та секреторного імуноглобуліну А. Внаслідок дистрофії м'язових шарів кишкової стінки порушується моторика кишечника, розвивається загальна гіпотензія та дилатація з періодичними хвилями антиперистальтики. Такі зміни в шлунково-кишковому тракті призводять до розвитку мальдигестії, мальабсорбції, висхідного бактеріального забруднення тонкої кишки та погіршення перебігу ендометрію.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ]

Зміни в серцево-судинній системі

У дітей з гіпотрофією серцево-судинна система характеризується схильністю до розвитку централізації кровообігу, що виникає на тлі гіповолемії та проявляється гіпердинамічною реакцією міокарда, легеневою гіпертензією, спастичним станом прекапілярних артеріол, порушенням мікрогемоциркуляції з ознаками «сладж-синдрому» в мікросудинах. Гемодинамічні порушення патогенетично пов'язані з хронічною стресовою реакцією. При гіпотрофії I та II ступенів відзначають наростання симпатикотонії та підвищення активності центрального регуляторного кола, при III ступені – «зрив адаптації», децентралізація регуляції з переходом на автономні рівні. При тяжкій формі гіпотрофії відзначають негативний хронотропний ефект, схильність до гіпотензії, брадикардію та високий ризик гіповолемічного шоку. Однак інфузійну терапію слід застосовувати з особливою обережністю, оскільки через високу гідратацію тканин, зміни мікроциркуляторного русла та розвиток натрієво-калієвого дисбалансу існує високий ризик швидкого розвитку серцево-судинної недостатності та синдрому раптової смерті внаслідок асистолії.

[ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Зміни в імунній системі

У дітей з гіпотрофією розвивається транзиторний вторинний імунодефіцит (метаболічна імунодепресія). Патогенетичною ланкою порушень імунологічної реактивності при гіпотрофії є метаболічні зрушення, пов'язані з вираженим дефіцитом пластичної речовини (білка), нестабільністю вуглеводного обміну з піками транзиторної гіперглікемії та перемиканням метаболізму переважно на ліпідний обмін. Відзначаються порушення як вродженого, так і набутого імунітету. Порушення вродженого імунного захисту при гіпотрофії здебільшого стосуються мікроцитарного фагоцитозу. Через порушення дозрівання нейтрофілів та їх мобілізації з кісткового мозку кількість циркулюючих нейтрофілів при гіпотрофії дещо зменшується, але їх функціональна активність страждає значно: пригнічується хемітаксична та опсонізуюча активність нейтрофілів, порушується їх здатність лізувати фагоцитовані бактерії та гриби. Функція макрофагів страждає дещо. Гіпотрофія не призводить до суттєвих порушень системи комплементу, але при накладенні інфекції остання швидко виснажується. Відзначається зниження кількості та літичної активності NK-клітин. При набутому імунітеті клітинна ланка імунного захисту найбільше пошкоджується при гіпотрофії. Пригнічуються як первинні, так і вторинні клітинні імунні відповіді. Абсолютна кількість Т-клітин, особливо CD4, зменшується, а співвідношення CD4/CD8 порушується. Рівень імуноглобулінів зазвичай не змінюється, але ці антитіла мають низьку спорідненість та специфічність.

[ 38 ], [ 39 ], [ 40 ], [ 41 ]

Квашіоркор

Квашіоркор – особливий вид гіпотрофії, у його розвитку значна роль відводиться переважно вуглеводній дієті з різким дефіцитом білкової їжі та нашаруванням вторинної інфекції на тлі недостатнього харчування та порушення адаптації, що викликає значну перебудову обмінних процесів в організмі та, перш за все, білково-синтетичної функції печінки. У печінці блокується синтез вісцеральних транспортних білків (таких як альбумін, трансферин, ліпопротеїни) та активується вироблення білків гострої фази, необхідних для забезпечення запальної реакції організму. На тлі дефіциту транспортних білків швидко розвиваються гіпоонкотичний набряк та жирова дистрофія печінки. Квашіоркор, як і інші форми гіпотрофії, є проявом класичної стресової реакції, але її розвиток прискорений, тому описані вище порушення гомеостазу також характерні для цієї форми гіпотрофії, але вони протікають більш гостро та інтенсивно.