Pathogenese van hypotrofie

De pathogenese van hypotrofie is complex. Ondanks de diversiteit aan etiologische factoren is het gebaseerd op een chronische stressreactie – een van de universele, niet-specifieke pathofysiologische reacties van het lichaam die bij veel ziekten voorkomt, evenals bij langdurige blootstelling aan diverse schadelijke factoren.

De impact van stressfactoren veroorzaakt complexe veranderingen en een complexe reactie van alle schakels van het neuro-endocriene immuunsysteem, wat leidt tot een radicale herstructurering van de stofwisselingsprocessen en een verandering in de reactiviteit van het lichaam. De basale stofwisseling van het kind neemt sterk toe en de behoefte aan energie en plastic materiaal neemt aanzienlijk toe.

Verhoogde eiwit- en caloriebehoefte bij kinderen met pathologie)

Staat	Klinische manifestaties	Behoefte
		Energie, %	Eiwit, %
Gezond	Geen	100	100
Lichte stress	Bloedarmoede, koorts, lichte infectie, kleine operatie	100-120	150-180
Matige stress	Musculoskeletaal letsel, verergering van chronische ziekte	120-140	200-250
Aanzienlijke stress	Sepsis, ernstig trauma, grote operatie	140-170	250-300
Ernstige stress	Ernstige brandwonden, snelle revalidatie bij hypotrofie	170-200	300-400

De hormonale respons bij hypotrofie is gecombineerd, maar de katabole richting van de processen overheerst. Een verhoging van de spiegels van catecholamines, glucagon en cortisol (krachtige katabole hormonen) leidt tot verhoogde lipolyse en eiwitafbraak met de mobilisatie van aminozuren (voornamelijk uit skeletspieren), evenals tot activering van de hepatische gluconeogenese. Daarnaast neemt de activiteit van schildklierhormonen toe, evenals een verhoging van de spiegels van antidiuretisch hormoon en de ontwikkeling van hyperaldosteronisme, wat de elektrolytenbalans in het lichaam van een kind met hypotrofie aanzienlijk verandert. Naast katabole hormonen neemt ook de productie van anabole hormonen toe, met name STH, maar de concentratie ervan neemt toe tegen de achtergrond van een laag niveau van somatomedines en insulineachtige groeifactor, waardoor de activiteit ervan volledig wordt geneutraliseerd. De spiegel van een ander anabool hormoon - insuline - is meestal verlaagd bij hypotrofie; bovendien is de activiteit ervan aangetast op receptor- en postreceptorniveau. Mogelijke oorzaken van insulineresistentie bij hypotrofie:

• aanzienlijke toename van de activiteit van tegen-insulaire hormonen;
• hoge serumniveaus van niet-veresterde vetzuren tegen de achtergrond van geactiveerde lipolyse;
• elektrolytenonevenwicht in de vorm van verlaagde niveaus van chroom, kalium en zink.

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

Water-elektrolytenonevenwicht

Dergelijke neuro-endocriene regulatiestoornissen bij kinderen met hypotrofie leiden tot significante veranderingen in de interne omgeving van het lichaam en de lichaamssamenstelling . Het niveau van algemene hydratatie neemt sterk toe: het watergehalte in het lichaam neemt met 20-25% toe en bereikt 89% van het totale lichaamsgewicht, terwijl dit cijfer bij kinderen normaal gesproken niet hoger is dan 60-67%. Het hydratatieniveau neemt toe als gevolg van zowel intracellulair als (in grotere mate) extracellulair vocht. Tegelijkertijd wordt een herverdeling van vocht in het lichaam waargenomen: voornamelijk vocht wordt geconcentreerd in de interstitiële ruimte en het BCC neemt sterk af (tot 50% van het normale niveau), wat waarschijnlijk verband houdt met de ontwikkeling van hypoalbuminemie en een afname van de osmotische druk van bloedplasma bij kinderen met hypotrofie.

Een afname van het BCC veroorzaakt een afname van de renale plasmastroom en -filtratie, wat een verdere toename van de productie van antidiuretisch hormoon en aldosteron stimuleert en de retentie van natrium en water in het lichaam bevordert, waardoor een vicieuze cirkel wordt gesloten. Bij kinderen met hypotrofie wordt een sterk overschot aan natrium in het lichaam opgemerkt, zelfs bij afwezigheid van oedeem, en natrium hoopt zich voornamelijk op in de intercellulaire ruimte. Het totale natriumgehalte in het lichaam bij hypotrofie neemt bijna 8 keer toe, terwijl de serumspiegel binnen het normale bereik kan blijven of licht verhoogd kan zijn. Het totale kaliumgehalte in het lichaam daalt tot 25-30 mmol/kg, bij een gezond kind is dit 45-50 mmol/kg. Een afname van het totale kaliumgehalte houdt rechtstreeks verband met de remming van de eiwitsynthese en de natriumretentie in het lichaam. Bij hypotrofie neemt ook het gehalte aan andere mineralen af: magnesium (met 20-30%), fosfor, ijzer, zink, koper. Een tekort aan de meeste in water en vet oplosbare vitamines wordt opgemerkt.

Veranderingen in het eiwitmetabolisme

Het eiwitmetabolisme ondergaat de grootste veranderingen bij hypotrofie. Het totale eiwitgehalte in het lichaam van een kind met hypotrofie neemt af met 20-30%. Er wordt een afname van zowel de spier- (met 50%) als de viscerale eiwitvoorraad opgemerkt. Het totale albuminegehalte in het lichaam neemt af met 50%, maar de extravasculaire albuminevoorraad wordt actief gemobiliseerd en keert terug in de circulatie. De concentratie van de meeste transporteiwitten in het bloedplasma neemt af: transferrine, ceruloplasmine, retinolbindend eiwit. Het gehalte aan fibrinogeen en de meeste bloedstollingsfactoren (II, VII, X, V) neemt af. De aminozuursamenstelling van het eiwit verandert: het gehalte aan essentiële aminozuren neemt af met 50%, het aandeel aminozuren met een vertakte zijketen neemt af, het gehalte aan valine neemt af met een factor 8. Door de onderdrukking van het katabolisme van lysine en histidine blijft hun gehalte vrijwel onveranderd. Het gehalte aan alanine en andere glycogene aminozuren in het lichaam neemt aanzienlijk toe als gevolg van de afbraak van spiereiwitten en een toename van de transaminase-activiteit in het spierweefsel.

Veranderingen in het eiwitmetabolisme verlopen geleidelijk en adaptief. Het lichaam past zich aan een aanzienlijk verminderde eiwitstroom van buitenaf aan, en een kind met hypotrofie ervaart "behoud" van zijn eigen eiwitmetabolisme. Naast remming van de synthese vertraagt de afbraak van albumine met gemiddeld 50%. De halfwaardetijd van albumine verdubbelt. Bij hypotrofie neemt de efficiëntie van het hergebruik van aminozuren in het lichaam toe tot 90-95%, terwijl dit normaal gesproken niet hoger is dan 75%. De enzymatische activiteit van de lever neemt toe bij gelijktijdige remming van de ureumproductie en -uitscheiding (tot 65-37% van de normale waarde). Spiereiwit wordt actief gebruikt om adequate niveaus van serum- en levereiwitpools te handhaven. In spierweefsel treedt remming van de syntheseactiviteit op en neemt de uitscheiding van creatinine, hydroxyproline en 3-methylhistidine via de urine toe.

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

Veranderingen in het vetmetabolisme

Door de verhoogde lipolyse wordt bij kinderen met hypotrofie een drievoudige afname van het vetweefselvolume waargenomen. Vetten worden actief gebruikt voor gluconeogeneseprocessen, wat leidt tot een verlaging van de serumspiegels van triglyceriden, cholesterol en fosfolipiden. Zeer lagedichtheidslipoproteïnen (LDL's) zijn vrijwel afwezig in het bloedplasma en de concentratie van LDL's is aanzienlijk verlaagd. Door een tekort aan apoproteïnen, een tekort aan lysine, choline en carnitine in het lichaam, wordt de lipoproteïnesynthese verstoord. Er wordt een uitgesproken tekort aan essentiële vetzuren opgemerkt. Verminderde lipoproteïnelipaseactiviteit leidt tot een verstoring van het gebruik van triglyceriden in weefsels; een overbelasting van triglyceriden (hun gehalte neemt met 40% toe) met een onvoldoende hoeveelheid LDL's heeft een negatieve invloed op de leverfunctie, wat leidt tot de ontwikkeling van ballonvorming en vettige degeneratie van hepatocyten.

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

Veranderingen in het maag-darmkanaal

Dystrofische veranderingen in het slijmvlies van de dunne darm leiden tot villusatrofie en het verdwijnen van de borstelzoom. De secretoire functie van de spijsverteringsklieren wordt aangetast, de zuurgraad van het maagsap neemt af en de productie en activiteit van spijsverteringsenzymen en galsecreties worden geremd. De barrièrefunctie van het darmslijmvlies lijdt hieronder: de intercellulaire interactie van enterocyten wordt verstoord, de productie van lysozym en secretoir immunoglobuline A wordt geremd. Door dystrofie van de spierlagen van de darmwand wordt de darmmotiliteit aangetast, ontwikkelen zich algemene hypotensie en verwijding met periodieke golven van antiperistaltiek. Dergelijke veranderingen in het maag-darmkanaal leiden tot de ontwikkeling van maldigestie, malabsorptie, opstijgende bacteriële contaminatie van de dunne darm en verergering van BEM.

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

Veranderingen in het cardiovasculaire systeem

Bij kinderen met hypotrofie wordt het cardiovasculaire systeem gekenmerkt door een neiging tot centralisatie van de bloedcirculatie, die optreedt tegen de achtergrond van hypovolemie en zich manifesteert door een hyperdynamische reactie van het myocard, pulmonale hypertensie, een spastische toestand van de precapillaire arteriolen en een verminderde microhemocirculatie met tekenen van "sludgesyndroom" in de microvaten. Hemodynamische stoornissen zijn pathogenetisch geassocieerd met een chronische stressreactie. Bij hypotrofie van graad I en II worden toenemende sympathicotonie en een toenemende activiteit van het centrale regulatiecircuit waargenomen, bij graad III - "aanpassingsfalen", decentralisatie van de regulatie met een overgang naar autonome niveaus. Bij een ernstige vorm van hypotrofie worden een negatief chronotroop effect, een neiging tot hypotensie, bradycardie en een hoog risico op hypovolemische shock waargenomen. Infusietherapie moet echter met de grootste voorzichtigheid worden toegepast, omdat er door de hoge hydratatie van het weefsel, veranderingen in de microcirculatie en de ontwikkeling van een natrium-kaliumonevenwicht een groot risico bestaat op een snelle ontwikkeling van cardiovasculair falen en plotselinge dood als gevolg van asystolie.

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

Veranderingen in het immuunsysteem

Bij kinderen met hypotrofie ontwikkelt zich een voorbijgaande secundaire immunodeficiëntie (metabole immunodepressie). De pathogene schakel in de verstoringen van de immunologische reactiviteit bij hypotrofie zijn metabole verschuivingen geassocieerd met een uitgesproken tekort aan plastisch materiaal (eiwit), instabiliteit van het koolhydraatmetabolisme met pieken van voorbijgaande hyperglykemie en omschakeling van het metabolisme voornamelijk naar lipidenmetabolisme. Verstoringen van zowel de aangeboren als verworven immuniteit worden opgemerkt. Verstoringen van de aangeboren immuunbescherming bij hypotrofie betreffen voornamelijk microcytaire fagocytose. Door een verminderde rijping van neutrofielen en hun mobilisatie vanuit het beenmerg neemt het aantal circulerende neutrofielen bij hypotrofie licht af, maar hun functionele activiteit lijdt er aanzienlijk onder: de chemitactische en opsoniserende activiteit van neutrofielen wordt onderdrukt, hun vermogen om gefagocyteerde bacteriën en schimmels te lyseren is aangetast. De functie van macrofagen lijdt er licht onder. Hypotrofie leidt niet tot significante verstoringen van het complementsysteem, maar wanneer er een infectie optreedt, wordt dit snel uitgeput. Een afname van het aantal en de lytische activiteit van NK-cellen wordt opgemerkt. Bij verworven immuniteit is de cellulaire schakel van de immuunafweer het meest beschadigd bij hypotrofie. Zowel de primaire als de secundaire cellulaire immuunrespons worden onderdrukt. Het absolute aantal T-cellen, met name CD4, neemt af en de CD4/CD8-ratio is verstoord. De concentratie immunoglobulinen blijft doorgaans onveranderd, maar deze antilichamen hebben een lage affiniteit en specificiteit.

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

Kwashiorkor

Kwashiorkor is een bijzonder type hypotrofie. In de ontwikkeling ervan wordt een belangrijke rol gespeeld door een overwegend koolhydraatdieet met een sterk tekort aan eiwitrijk voedsel en de vorming van een secundaire infectie tegen de achtergrond van onvoldoende voeding en een verminderde aanpassing, wat een significante herstructurering van de metabolische processen in het lichaam veroorzaakt, en in de eerste plaats de eiwitsynthesefunctie van de lever. In de lever wordt de synthese van viscerale transporteiwitten (zoals albumine, transferrine en lipoproteïnen) geblokkeerd en wordt de productie van acutefase-eiwitten, die nodig zijn voor de ontstekingsreactie van het lichaam, geactiveerd. Tegen de achtergrond van een tekort aan transporteiwitten ontwikkelen zich snel hypooncotisch oedeem en vettige degeneratie van de lever. Kwashiorkor is, net als andere vormen van hypotrofie, een manifestatie van een klassieke stressreactie, maar de ontwikkeling ervan wordt versneld. Daarom gelden de hierboven beschreven homeostasestoornissen ook voor deze vorm van hypotrofie, maar ze zijn acuter en intenser.