Сложно найти в мире такую страну, которая бы меньше чем за 100 лет получила бы данные по течению, патогенезу и лечению голодания больше, чем наша. Социально-политические и экономические катаклизмы ХХ века дали богатейший материал по помощи таким больным. Кто бы мог подумать, что в относительно благополучном XXI веке, когда на прилавке каждого магазина лежат вожделенные 100 сортов колбасы, врачам вновь пригодятся наработки их коллег из блокадного Ленинграда или Освенцима. В этой заметке речь пойдёт об анорексии. Несколько дней назад в нашем паблике уже была заметка на эту чрезвычайно актуальную тему, но в ней рассматривалась в основном психиатрическая сторона вопроса. Мы же сегодня попробуем разобраться в том, какие явления протекают в организме людей на фоне длительного голодания, и что является непосредственной причиной гибели таких пациентов.
Очевидно, что причиной гибели пациентов с анорексией является алиментарное (пищевое) истощение. Само по себе это состояние является сложным процессом приспособления организма к условиям ограничения питания, но, как и все адаптационно-приспособительные механизмы, это также имеет свою «тёмную» сторону, которая и наносит вред организму. И для начала нужно понять что такое вообще голодание и какое оно бывает. Голодание – это процесс жизнедеятельности организма в условиях полного или частичного ограничения поступления питательных, минеральных веществ и воды. На основании того, какие из необходимых элементов рациона перестают поступать в организм выделяют следующие типы голодания:
- абсолютное – полное прекращение поступления в организм пищи и воды;
- полное – прекращение поступления в организм пищи с неограниченным поступлением воды;
- неполное – недостаточное поступление в организм всех типов питательных веществ и снижение общей калорийности;
- частичное – отсутствие в рационе одного или нескольких из основных питательных веществ (белков, жиров, углеводов, минеральных веществ или витаминов).
Очевидно, что в основной массе случаев при анорексии мы сталкиваемся с неполным голоданием (крайне редко такие пациенты полностью отказываются от пищи).
Теперь, прежде чем перейти непосредственно к процессам, происходящим в организме голодающего, необходимо понять из чего складывается обмен веществ или метаболизм, в организме человека.
Принципиально метаболизм разделяют на две стадии – анаболизм и катаболизм. В ходе катаболизма – более сложные органические вещества разрушаются ферментами на более простые, что сопровождается выделением энергии. При анаболизме происходит обратный процесс – из более простых веществ синтезируются более сложные, с поглощением энергии. В норме эти два процесс должны быть уравновешены.
Теперь можно перейти непосредственно к физиологии голодания.
Обычно, физиологи разделяют весь процесс голодания на три стадии: период начального приспособления (длительность 2 – 3 дня), период относительно равномерного расходования собственных белков, энергетических субстратов, и приспособление организма к жизни в условиях голодания (т.н. «стационарный» период – его длительность варьируется в широких пределах и зависит от массы факторов, таких как: пол, возраст и изначальное количество собственных запасов питательных веществ) и терминальный период – по сути предагональное нарушение обмена, которое заканчивается комой и смертью.
Рассмотрим процессы происходящие в каждом из периодов подробно.
Физиологам давно известно, что основным источником энергии для человека являются углеводы. Большинство из них, попав в организм, становятся субстратом для аэробного (кислородного) гликолиза, результатом которого становится накопление энергии в виде макроэргических (например, АТФ) соединений. В свою очередь, продукты гликолиза (например, пируват – остаток пировиноградной кислоты), поступают в другой процесс – глюконеогенез, приводящий к образованию запасающего вещества на основе углеводов – гликогена – «животного крахмала». Основными депо для накопления гликогена служат печень и мышцы (еще немного почки).
При ограничении поступления пищи, первыми, из «закромов Родины», т.е. мышц и печени, в кровь поступает гликоген, который расщепляется до простых углеводов и обеспечивает энергетический обмен. Но запасы гликогена невелики, их хватает от силы на одни сутки. А что делает хозяин, когда у него не хватает дров, чтобы обеспечить энергией всё своё хозяйство? Правильно – он начинает пускать в ход другие ресурсы, например торф, и отключает то, без чего можно обойтись.
«Альтернативным» источником энергии, своего рода торфом, для организма служат запасы жира – но это чрезвычайно инертное вещество, и для того, чтобы «раскочегарить» обмен на его основе – нужно время. Поэтому в ход идут белки, которые здесь и сейчас есть в организме, но не могут быть использованы по назначению – в первую очередь это пищеварительные ферменты. Логично – переваривать нечего, а пропадать белкам – это не дело. Известно, что на первые – вторые сутки голодания, объём пищеварительных ферментов в просвете ЖКТ, может возрастать в 2 – 3 раза. Это дополнительно позволяет включить в обмен 25 – 30 грамм белка (1/4 суточной нормы). Повышение секреции пищеварительных ферментов в совокупности со снижением уровня глюкозы в крови, приводит к ощущению сильного голода, но если человек продолжает ограничивать себя в пище, то постепенно «установочная точка» (такая концентрация глюкозы в крови, при которой происходит возбуждение в центре голода в головном мозгу) смещается на более низкие показатели, и в совокупности с замедлением перистальтики кишечника, чувство голода уходит. Это знаменует переход на вторую стадию голодания и означает, что процессы катаболизма начали преобладать над процессами анаболизма.
Для второй стадии характерно общее снижение объёма и скорости обменных процессов, и первую скрипку в этом играет снижение активности щитовидной железы. Ткани щитовидной железы начинают продуцировать меньше гормонов, что проявляется, в первую очередь, снижением температуры тела – он начинает держаться у нижней границы нормы (35 – 35,5*С), кроме того, снижается частота сердечных сокращений, артериальное давление, активность перистальтики кишечника (развиваются запоры), тонус сосудов и общая физическая активность.
Для второй стадии характерен переход метаболизма с углеводного на липидный – как ни странно, но изменение характера энергического субстрата приводит к тому, что в крови повышается концентрация липидов, в т.ч. и холестерина. В некоторых случаях сыворотка крови голодающих пациентов напоминает сыворотку крови больных с тяжёлыми нарушениями обмена липидов – мутная, молочно-белая, опалесцирующая – за счёт большого количества мелких капелек жира, взвешенных в ней. И тут нас подстерегает следующая опасность. Дело в том, что жиры не могут так легко встроиться в цикл трикарбоновых кислот, как углеводы. По сути, прежде чем «стать» энергией, жиры должны превратиться в углеводы или в короткоцепочечные остатки карбоновых кислот и глицерин. Этот процесс происходит в печени. И всё бы ничего, но кроме основных нутриентов (белков, жиров и углеводов), человек не получает ещё и витаминов, а как вероятно помнит читатель, некоторые из витаминов являются кофакторами для ферментов дыхательных цепей. В случае, если этих витаминов не хватает, клетки переходят на анаэробный (бескислородный) тип обмена. Результатом этого типа обмена, становятся вещества, которые невозможно утилизировать. Они накапливаются в цитоплазме, и рано или поздно приводят и гибели несчастных клеток. Примерно это и развивается у пациентов на второй стадии голодания – липиды попавшие в клетки печени утилизируются не полностью, что приводит сначала к их накоплению к паренхиме органа – жировому гепатозу, а после гибели клеток (если это случается, раньше гибели хозяина) – к циррозу.
Но запасы жира тоже не бесконечны. И организм начинает проводить «веерные» отключения органов и тканей, которые сейчас не участвуют в поддержании жизнедеятельности. В результате такой экономии страдает эпителий ЖКТ – клетки слизистых отмирают и сплющиваются в просвет кишечника, но не восстанавливаются. Кишечник превращается в один большой мешок с клеточным детритом – отмершими клетками и бактериальной флорой, которая начинает бесконтрольно размножаться. Лишённая надзора иммунной системы (а в месте с эпителием, отмирают и лимфоидные клетки кишечника), бактерии выходят из-под контроля и выделяют в огромном количестве токсины, которые невозбранно проникают через «голую» стенку кишки в кровоток, что становится дополнительной нагрузкой на и без того страдающую печень. Развивается кишечная аутоинтоксикация. На этой стадии запоры сменяются сильнейшей диареей, которая становится результатом пареза кишечника (в первую очередь сфинктеров) и размножения микробиоты. Сильная диарея приводит к дополнительным потерям воды, электролитов и белка, «утекающего» через повреждённую стенку кишечника.
Наряду с ЖКТ постепенно «отключаются» железы внутренней секреции, половые железы. В ходе таких «отключений» разные органы по-разному теряют в массе. Так, например, объём селезёнки снижается на 60%, печени – на 50%, яичек и яичников – на 40%, мышц – на 31. Дольше всех держатся сердце и мозг – снижение их массы редко достигает 3 – 4%
Кроме жиров в метаболизм постепенно вовлекаются и клеточные белки тканей, особенно тех, которые «отключаются» от питания. Использование белков, вернее аминокислот, в качестве энергетического субстрата приводит к повышению концентрации в крови токсичных азотистых веществ: аммиака, мочевины, мочевой кислоты, креатинина, что служит дополнительной нагрузкой на почки.
Не стоит забывать и ещё об одном отяжеляющем течение голодания факторе – жировая клетчатка человека является не только резервом питательных веществ, но и депо для токсичных жирорастворимых веществ. При использовании жировых запасов в качестве источника питания, эти вещества попадают в кровь и усиливают интоксикационный синдром.
Организм получает «тройной» удар – токсины бактерий, попавшие через кишечную стенку, азотистые шлаки и накопленные за жизнь ксенобиотики оказываются в кровотоке и бьют по заполненной жиром печени и истощённым почкам. Дополнительную лепту вносят электролитные расстройства и обезвоживание в результате хронической диареи. Организм больше не в силах компенсировать эти нарушения и сдаётся. Наступает третья – терминальная стадия голодания.
Снижение количества белка в организме, имеет и ещё одно неприятное следствие. Нет белка – значит не из чего «собирать» белки крови – гемоглобин, а значит развивается анемия, и иммуноглобулины – а значит резко снижется иммунная защита. Но и это ещё не всё – то железо, которое осталось в организме от разрушенных «старых» эритроцитов не может его покинуть, поскольку для этого нужны специальные белки переносчики. Из-за этого железа начинает откладываться в тканях различных органов, в первую очередь печени, селезёнке и сердце, в виде специфического вещества - гемосидерина. Избыточное накопление этого соединения, которое теперь выступает в качестве токсичного, носит название гемохроматоз, и осложняет работу органов, где произошло его накопление.
К моменту наступления третьей стадии все питательные резервы уже исчерпаны, в ход идёт даже самое необходимое – белки миокарда и жиры миелиновых оболочек нервов. Израсходовано до 97% жира, и от 30 до 50% всех белков организма. Кишечная стенка повреждена настолько, что не может всасывать никакие вещества, снижение концентрации белка в крови приводит к нарушению фильтрационной функции почек, а печень перегружена жиром и гемосидерином или замещена соединительной тканью – в крови постоянно и в большом количестве циркулируют токсичные вещества, которые не могут вывести ни печень, ни почки. Это приводит к развитию т.н. энцефалопатии – отравлению мозга. А сердце не в силах прокачивать кровь, да и потери калия в результате диареи, приводят к нарушениям ритма. Постепенно уровень сознания снижается сначала до ступора, потом до сопора, и заканчивается комой. В предагональном периоде могут развиваться галлюцинации, но в связи с резким снижением двигательной активности, это никак не проявляется. У мужчин может развиваться стойкая эрекция, связанная с токсическим поражением центров продолговатого мозга. Как правило, это является признаком неотвратимой смерти. Среди исследователей голодания это явление получило название «флаг жизни». При явлениях острой сердечно-сосудистой недостаточности наступает смерть.
Тем не менее, современные методики позволяют вернуть пациентов даже на терминальной стадии голодания. Но тут врачей поджидают другие опасности, о которых мы расскажем как-нибудь в другой раз.
Берегите себя и своих близких, а главное помните, что большинство тяжёлых осложнений проще предотвратить, чем вылечить.
Список использованной литературы:
1. Большая медицинская энциклопедия. Т. VII «Гинатрезия - Горение»./ Под ред. А.Н. Бакулева. Изд. 2-е. – М.: Советская энциклопедия, 1958
2. Большая медицинская энциклопедия. Т. ХI «Ивонич - Каломель»./ Под ред. А.Н. Бакулева. Изд. 2-е. – М.: Советская энциклопедия, 1959
3. Воспаление, Лихорадка, Патологическая физиология обмена веществ / под. Ред. А.Д. Адо, П.Н. Весёлкина. Многотомное руководство по патологической физиологии. – Медицина, 1966. Т.II
4. Давыдовский И.В, Паталогическая анатомия и патогенез болезней человека. Т. 2. Болезни систем и органов / Изд. 3-е перераб. и доп. – М.: Медгиз, 1958
5. Кумар, В. Основы патологии заболеваний по Роббинсону и Котрану / Кумар В., Аббас А.К., Фаусто Н., Астер. Дж. К.; пер. с англ.; под ред. Е.А. Коган, Р.А. Серова, Е.А. Дубовой, К.А. Павлова. В 3 т. Том 1: главы 1 – 19. – М.: Логосфера, 2016
6. Патологическая физиология пищеварительной системы, печени. Эндокринной и нервной систем / под. Ред. проф. С.М. Лейтеса и проф. С.М. Павленко. Многотомное руководство по патологической физиологии. – Медицина, 1966. Т.IV
7. Патофизиология: учебник : в 2 т. / под ред. В.В. Новицкого, Е.Д. Гольдберга. О.И. Уразовой. 4-е изд., перераб. и доп. – ГЭОТАР-Медиа, 2010. – Т. 1.
Автор: Артемий Липилин
