Наслідки порушення обміну холестерину в організмі тварин

 

Холеостаз супроводжується  зменшенням виділенням жовчі, внаслідок чого знижується виділення холестерину. При гломерулонефриті та нирковій недостатності, можливо, зменшується виділення холестеролу із сечею. При кетозі та цукровому діабеті гіперхолестеролемія  пов’язана із зростанням літогенезу  та глюконеогенезу, утворенням проміжних продуктів, що можуть використовуватися для синтезу ендогенного холестерину. Вважають, що  гіперхолестеролемія є вірогідним фактором, який вказує на розвиток атеросклерозу.

 

Концентрація холестерину в  крові зменшується (гіпохолестеролемія) при гепатиті, гепатодистрофії та цирозі печінки, коли знижується синтетична

функція гепатоцитів, за тривалої нестачі  в раціонах жирів та вуглеводів, зменшення синтезу ліпопротеїдів.

                              

 

                          

                               1.1   Функції холестерину

• Холестерин є важливою складовою частиною мембран клітин, від нього залежить регулювання проникності мембрани, міцність клітини і її життєздатність.

•Оберігає еритроцити крові від дії гемолітичних отрут.

•Захищає внутрішній вміст клітини від дії вільних радикалів. Велика частина (до 80%) холестерину в організмі йде на синтез жовчних кислот, відповідальних за розщеплення і всмоктування жирів, яке відбувається в товстому кишечнику.

• Він бере участь у  виробництві статевих гормонів (андрогенів та естрогенів);

• Він необхідний для  виробництва гормонів, секретується наднирників (кортизол, кортикостерон, альдостерон і ін.);

• Він перетворює сонячне  світло на вітамін D;

• Він важливий для  метаболізму (обміну речовин) жиророзчинних вітамінів, включаючи вітаміни А, D, Е і К;

• Він ізолює нервові  волокна.

• Найважливішою біохімічної функцією холестерину у хребетних є його перетворення в гормон прогестерон в плаценті, сім'яниках, жовтому тілі і наднирниках; цим перетворенням відкривається ланцюг біосинтезу стероіднихполових гормонів і кортикостероїдів.

 

      Рис. 1.6 Рух холестерина в просвіті судини

             

            1.2 Причини порушення обміну холестерину:

 

 

• захворювання печінки

• захворювання нирок (гломерулонефрит, хронічна ниркова недостатність - тривале порушення функціонування нирок, В результаті якого не може виділення продуктів обміну речовин)

• хронічний панкреатит - захворювання підшлункової залози

• цукровий діабет - захворювання ендокринної системи, що виникає через нестачу інсуліну (гормону підшлункової залози), Що характеризується грубим порушенням обміну речовин

• гіпотиреоз - порушення  функціонування щитовидної залози у  бік зниження виділення її гормонів

• ожиріння

• дефіцит соматотропного гормону, або «гормону росту», що впливає на процеси росту та побудови тканин організму;

•Незбалансована годівля

• Відсутність моціону – тварини, що мало рухаються мають значно вищий рівень ЛПНЩ  і низького рівня холестерину ЛПВЩ.

• Високий кров'яний тиск (гіпертензія)

• Високий рівень тригліцеридів

 

Визначення  рівня холестерину

Рівень холестерину  може бути визначений за допомогою  біохімічного аналізу крові. Важливо не годувати тварину, принаймні, за 12 годин до забору крові.

Крові буде перевірятися на рівні ЛПНЩ і ЛПВЩ, а також рівень тригліцеридів. Одиниці вимірювань: мг / дл (міліграм / децилітр) або ммоль / л (миллимоль / літр).

Високий рівень холестерину можуть викликати:

• Атеросклероз - звуження просвіту артерій або закупорка  артерій;

• Більш високий ризик коронарної хвороби серця - пошкодження артерій, які доставляють кров і кисень до серця;

• Інфаркт міокарда - відбувається, коли блокується доступ крові і кисню в області  серцевого м'яза, як правило, згустком (тромбом) в коронарній артерії. Це призводить до загибелі серцевого м'яза.

• Стенокардія - біль або  дискомфорт у груднині, яка відбувається, коли серцевий м'яз не отримує достатню кількість крові;

• Інші серцево-судинні  захворювання - хвороби серця і  кровоносних судин;

• Інсульт - виникає, коли згусток крові блокує артерії або вени, перериваючи потік крові в область головного мозку. Може також статися, коли розриваються кровоносні судини. У результаті починають вмирати клітини мозку.

Якщо рівні холестерину  і тригліцеридів у крові високі, то ризик розвитку ішемічної хвороби серця значно зростає.

Симптоми високого рівня холестерину (гіперхолестеринемії)

Симптомів високого рівня холестерину не існує.Симптоми високого рівня холестерину виявляються, якщо є симптоми атеросклерозу, загальноприйнятого слідства наявності високого рівня холестерину. Вони можуть включати:

• Звужені коронарні  артерії серця (і як наслідок - стенокардія);

• Згустки крові і  розрив кровоносних судин - це може стати причиною інсульту або транзиторної ішемічної атаки (міні-інсульту);

• Розрив бляшок - це може призвести до коронарного тромбозу (тромб, що утворився в одній з артерій, яка доставляє кров до серця). Якщо це викликає значні пошкодження серцевого м'яза, це може призвести до серцевої недостатності;

 

Причини низького рівня холестерину

• гіпертиреоз - надлишкове вироблення гормонів щитовидної залозою, що призводить до порушення обміну речовин 

• хронічна серцева недостатність 

• мегалобластична анемія - зниження кількості гемоглобіну (різновид анемії)

 • сепсис - важкий  стан, що викликається різними хвороботворними мікроорганізмами або їхніми токсинами, що знаходяться в крові або тканинах і органах

 • гострі інфекційні  захворювання 

 • хронічні захворювання  легень, туберкульоз легенів 

      Вплив  холестерину на різні системи  і органи організму.

 

1. Морфофункціональна характеристика печінки при підвищеному вмісту  холестерину в організмі.

 Ще в 1922 році  професор С.С Халатов описав  розвиток сполучної тканини в ьпечінці після довготривалого згодовування кроликам холестерину.

На 10 день згодовування атерогенної дієти відмічається слабка інфільтрація клітин печінки ліпідами, головним чином в центральній і проміжній зонах.

При експериментальному атеросклерозі в клітинах печінки  відбувається зниження синтезу білка.

 

При порушенні ліпідного обміну в організмі тварин відмічається спотворення окисних процесів. Так, на 15 день експериментального атеросклероза активність мітохондрій і зв’язаних з ними ферментів сукцинатдегідрогенази, мелат-дегідрогенази, глюкоза-6-фосфат-дегідрогенази помітно підвищується. На пізніх етапах атеросклероза активність цих ферментів різко знижується.  Рядом дослідів встановлено, що при гіперхолестеринемії зменшується інтенсивність поглинання кисню печінкою.

 

 Однократне згодовування  кроликам холестерину (1 г/кг маси) уже через 4-6 годин збагачує печінку  ліпопротеїновими комплексами. Вміст  холестерину збільшується до 313 мг % ( норма – 240 мг%), краплини ліпідів поглинаються купферовськими клітинами  печінки.

 

 Вивчення печінки  в перші години після згодовування  холестерину, допомагає судити  про характер проникнення ліпідів в печінку і про  першу реакцію на них клітин печінки. Очевидно, найбільшу активність в поглинанні ліпідів на перших порах гіперхолестеринемії проявляють клітини розташовані в центрі і на периферії печінкової балки. Однак це не характерно для послідуючих етапів функціонування печінки в умовах  гіперхолестеринемії. Вже на 3 день згодовування тваринам  атерогенного корму відмічається активна участь всіх клітин частки печінки в поглинанні ліпідів. Цитоплазма їх стає  горбистою. Канальні ендоплазматичного ретикулума заповнені ліпідами, які надходять.

 

Ядра відповідають на це посиленою функціональною активністю, збільшуючися до приблизно 6.5 мк. Посилюється  також  і синтез рубонуклеопротеїдів, внаслідок чого збільшуються ядерця на 3-й день експеримента (приблизно 1.94 мк). Кількість двохядерних  гепатоцитів в межах частки  складає 25%.

 

Згодовування кроликам холестерину на протязі 12-14 днів призводить до збільшення його вмісту в печінкі  до 1930,6 мг.

На 14-15 день експерименту проникненість клітинних мембран клітин Купфера різко підвищується. В їх цитоплазмі з являється багато лізосом. .

Печінка кроликів, що отримували холестерин на протязі 2 місяців, зберігає  риси нормальної будови. Пластинки  мають радіальне положення . Ядра ущільнені, ядерця збільшені в розмірах.

Збільшена кількість  холестерину виражено впливає на стан мембранного апарату. Багато мітохондрій мають вигляд електронно-щільних тілець, втрачаючих  структурний вигляд.

 На 3-й місяць експерименту згодовування тваринам холестерину характеризується глибоким порушенням будови печінки.

 На 4-й місяць всі клітини  печінки піддаються жировому  переродженню.

 

2. Адаптація гіпофізу до підвищеного рівня холестерину

В регуляції холестеринового  обміну в організмі система гіпоталамус-гіпофіз- ендокринні залози –мішені грають важливу роль. В умовах підвищеного вмісту холестерину в гіпоталамусі відмічається  деяке збільшення розмірів нервових клітин і вмісту в них нейросекреторного матеріалу.

Велика кількість дослідів вказує на те, що ендокринні залози-мішені в умовах гіперхолестеринемії в організмі змінюють свою функціональну активність. Так, при підвищеному вмісту холестерину в організмі  в наднирниках і щитоподібній залозі виявляють пригнічення їх функцій на пізніх термінах експериментальної гіперхолестеримії.

Вплив гіпоталамуса на ендокринні залози-мішені здійснюється через гіпофіз, який знаходиться  в функціональній єдності  з гіпоталамусом. За допомогою своїх кринотротних гормонів гіпофіз активує діяльність других залоз внутрішньої секреції,  що сприяє адаптацію організму до зміни умов середовища.

Тиреотропний гормон гіпофіза сприяє  підвищенню основного обміну, збільшує кількість йоду і знижує рівень холестерину  в крові, а соматотропний гормон активує катоболичні процеси жиру і його окиснення.

При експерименті згодовування кроликам холестерину, на 120-й день експериментального атеросклероза виникає збільшення в гіпофізі кількості єозинофілів  з гомогенною цитоплазмою.У кроликів, що отримували холестерин, відмічається зміна маси гіпофіза на  100 г маси тіла.

 

2.3 Адаптація щитоподібної  залози до підвищеного рівня  холестерину в організмі

Велика кількість дослідів вказує на роль щитовидної залози в регуляції ліпідного і холестеринового обміну.

У гладких тварин функція щитоподібної залози, як правило, пригнічена, а в крові в них відмічається підвищений вміст холестерину, а з часом відбувається розвиток гіперхолестеринемії.

В умовах експеременту введення тваринам речовин, що пригнічують функцію щитоподібної залози, у них спостерігається виникнення гіперхолестеримії і виникнення атеросклероза. Навіть у собак і щурів, у яких довготривале згодовування атерогенного корму не призводить до виникнення атеросклероза, виключення щитовидної залози з обміну  сприяє розвитку в аорті атероматозних бляшок.

Одночасне згодовування кроликам холестерина з препаратами  щитоподібної залози запобігає атеросклеротичне ураження судин. Введення тироксина в організм знижує рівень гіперхолестеримії. Між вмістом холестерина в крові і функціональною активністю щитоподібної залози спостерігається зворотня залежність , чим вищий рівень холестеринемії, тим менш виражена функціональна активність залози, і навпаки.

Вивчення морфології щитоподібної залози при атеросклерозі виявлено, що вона представлена в більшості випадків, фолікулами середнього чи великого розміру, округлої чи неправильної форми. Епітелій низький, колоїд – щільний і гомогенний. Базальні мембрани, навколишні фолікули, в одніх місцях- щільні і грубі, в других- набряклі і розмежовані.

 

 

2.3 Зміна наднирників в умовах порушення обміну холестерину

 

Важливими факторами  в патогенезі атеросклероза являються: порушення обміну ліпідів, посилення  проникненості судинної стінки і порушення нервово-ендокринних ругуляторних механізмів. Кора наднирників, також може впливати на атерогенез.

Так, 15-110 денне введення глюкокортикоїдів кроликам підвищувало  вміст холестерину і нейтральних  жирів крові в 1,5 -2 рази.

Введення кортизола  і глюкокортикоїдів зазвичай призводить до гіперхолестеринемії, швидкість розвитку залежить від синтезу цих речовин  в печінці. Експериментально було доведено, що при адреналектоміх відмічали зменшення синтезу холестерину в печінці, що встановлювався при введенні тваринал кортизолу.

 

Є дані і про вплив глюкокортикоїдів на обмін ліпідів при атеросклерозі. Так, введення  глюкокортикоїдів  кроликам, що знаходилися на атерогенній дієті, призводить ще до більшої гіперхолестеринемії, цим в контрольних тварин. Введення глюкокортикоїдів хворим атеросклерозом викликає зазвичай зниження рівня холестерина в крові.

 

Дослідники, відмітивши гіперхолестеринемічний єфект глюкокортикоїдів, вказують, що підвищений вміст їх в організмі перешкоджає інфільтрації аорти ліпідами, що зв язується з ущільненням судинної стінки під впливом даних гормонів. Крім того, при цьому збільшується і склад  лецитина в крові, що перешкоджає відкладання ліпідів на стінках артерій. Порушення холестеринового обміну, призводить до цілого ряду змін морфології і функції залози. Висока чутливість кори наднирників до підвищення вмісту холестерину в крові не випадкова. Наднирник – найбагатший холоестерином орган; дане сполучення – будівельний матеріал для синтеза кортикоїдів. Тому різкий підйом його рівня в крові при атеросклерозі замітно відмічається на залозі.

Вивчення глюкокортикоїдної  і андрогенної функцій кори наднирників  привело більшість вчених до заключення про зниження їх у хворих атеросклерозом.