Баріатрична хірургія для розвантаження напруженого серця - метаболічна гіпотеза
Анотація
ця стаття є частиною збірки на тему: Реакція серцево-судинної системи на ожиріння та діабет. Інші статті, що з’являються в цій колекції, а також повний архів усіх колекцій можна знайти в Інтернеті за адресою http://ajpheart.physiology.org/.
Поняття серцевої реакції на метаболічне навантаження
В одній зі своїх останніх статей після довгої кар'єри в метаболічних дослідженнях Ганс Кребс заявив, що "в конкурентному середовищі шанси на виживання найбільші, якщо ресурси є оптимальними" (3). Придатним прикладом є "гіпотеза економних генів" Джеймса Ніла (58), яка постулює, що ожиріння та діабет 2 типу були еволюційною перевагою в часи голоду (7). Однак у наш час, коли спостерігається надлишкове паливо, нездатність організму визнати та пристосуватись до змін навколишнього середовища та способу життя зробила його здатність постійно накопичувати енергію недоліком.
Схильність людини до ожиріння та розвитку пов'язаних з ним ускладнень є багатофакторною та продиктована експозомою людини, що визначається як сума всіх впливів навколишнього середовища з моменту зачаття і далі. За словами Раппапорта та Сміта (69), опромінення людини включає такі, що потрапляють в організм із навколишнього середовища, такі як їжа, а також ті, що згодом надмірно генеруються в організмі внаслідок запалення, окисного стресу та порушення метаболічної регуляції, наприклад, циркуляція крові вільні жирні кислоти та адипокіни. Сукупний вплив експозоми призводить до відхилення від здорового стану гомеостазу до стану хронічного захворювання, такого як ожиріння (69). У більшості випадків, як у випадку із ожирінням, організм намагається відновити гомеостатичну рівновагу - процес, який Маквін називає "алостазом" (52).
Конкретні механізми, які організм використовує, намагаючись відновити гомеостаз, називаються його "алостатичними реакціями". Первинною алостатичною реакцією організму на надлишок палива є розподіл його на жирову тканину, щоб зменшити метаболічне навантаження на його основні органи, такі як серце. Однак, коли ємність жирової тканини зберігається, надлишок енергії накопичується ектопічно як жир у життєво важливих органах, включаючи серце (16, 83). В іншому випадку надмірна вага тіла в кінцевому підсумку розливається, створюючи «ліпотоксичне» середовище в нежировій тканині. У серцях жінок, які страждають ожирінням більше десяти років (12 ± 5 років), стійке збільшення використання серцевих жирних кислот, вимірюване за допомогою позитронно-емісійної томографії, асоціюється із збільшенням споживання міокарда киснем та зниженням механічної ефективності (65). Такі дослідження допомогли встановити ожиріння як незалежний провісник збільшення споживання кисню в міокарді та зниження серцевої ефективності. Не дивно, що, коли ожиріння продовжує зростати (79), ризик передчасної смерті та інвалідності від серцево-судинних захворювань зростає, оскільки серце піддається збільшенню гемодинамічного, нейрогуморального та метаболічного навантаження (1, 7, 15, 23, 34, 54) (рис. 1).