D I S E R T A Č N Í P R Á C E

Lékařská fakulta Univerzity Palackého v Olomouci Ústav preventivního lékařství D I S E R T A Č N Í P R Á C E MUDr. Jana Vlčková Vliv pohybové aktivity a dietního režimu na obezitu Vědní obor: Hygiena, preventivní lékařství a epidemiologie Olomouc 2009

Poděkování Děkuji paní MUDr. Dagmar Horákové, Ph.D. za odborné vedení mé práce a paní Ing. Haně Tomáškové, Ph.D. za statistické a grafické zpracování. MUDr. Jana Vlčková

Obsah Úvod... 7 2. Tuková tkáň... 10 3. Metabolismus lipidů... 12 4. Endokrinní funkce tukové tkáně... 16 5. Etiologie obezity... 19 5.1. Genetické faktory... 19 5.2. Hormonální faktory... 20 5.3. Životní styl... 22 5.4. Sociální faktory... 24 6. Metody na stanovení tělesného tuku... 25 7. Léčba obezity... 30 7.1. Dieta... 30 7.2. Pohybová aktivita... 34 7.3. Psychoterapie... 36 7.4. Farmakoterapie... 37 7.5. Chirurgická léčba... 39 7.6. Balneoterapie... 42 8. Komplikace obezity... 42 8.1. Metabolický syndrom... 43 8.2. Dyslipidemie... 44 8.3. Inzulínová rezistence... 45 8.4. Kardiovaskulární onemocnění... 47 8.5. Hypertenze... 50 8.6. Porucha dýchání při obezitě... 51 8.7. Onemocnění pohybového systému... 52 8.8. Kožní onemocnění... 53 9. Cíl práce... 54 10. Metodika... 54 11. Výsledky... 56 12. Diskuse... 64 13. Závěr... 66

14. Souhrn...67 15. Literatura...70 16. Seznam vlastních prezentací a publikací k tématu práce...83 17. Přílohy...85

Seznam zkratek ALP alkalická fofatáza ALT alaninaminotrasferáza AST acylation stimulatory protein ATH aktivní tukuprostá hmota BIA bioimpedanční analýza BMI body mass index (kg/m 2 ) CCK cholecystokinin CRH kortikotropin uvolňující hormon, kortikoliberin CRP-C reaktivní protein CT computer thomography DXA duální RTG absorpciometrie GMT gamma - glutamyl transferáza HDL-Ch high density lipoproteins ICHS ischemická choroba srdeční IL interleukin IR inzulinová rezistence KVO kardivaskularní onemocnění LDL-Ch low density lipoproteins OA osobní anamnéza OSA obstrukční spánková apnoe RA rodinná anamnéza SAS sympatoadrenergní systém T-CH celkový cholesterol T3 trijodtyronin T4 tyroxin TAG triacylglyceroly TK krevní tlak TKD diastolický krevní tlak TKS systolický krevní tlak TNF tumornekrotizující faktor

TSH tyreostimulační hormón VLDL-CH very low density lipoproteins VO 2 max maximální minutová spotřeba kyslíku VO 2 max/kg maximální minutová spotřeba kyslíku na kg hmotnosti WHR poměr obvod pasu k obvodu boku Wmax maximální výkon Wmax/kg maximální výkon vztažen na kg hmotnosti %T % tělesného tuku

Úvod Obezita byla v historii lidstva prokázána již v dávné minulosti. Názorným důkazem existence obezity na našem území je soška Věstonické Venuše z jižní Moravy (obr. 1), která zobrazuje obézní ženu, jako symbol ženství, z doby 29 000 25 000 př. n. l. (40). Již starověký lékař Hippokrates poukazoval na to, že náhlé úmrtí postihuje častěji lidi obézní než ty, kteří mají přiměřenou hmotnost. Galén a Avicenna již podávali návody k léčbě obezity: "Jezte jídla objemná, ale nepříliš bohatá." nebo "Věnujte se usilovně cvičení." Ve středověku u vládnoucích feudálů hojnost jídla a pití a málo pohybu vedlo k obezitě a jejím komplikacím, např. dně - nemoci králů. Nové pohledy na obezitu přineslo lékařství 18. a 19. století. Obezita se pokládala za nezdravou, ale také v určitém smyslu jako amorální nemoc, protože je výsledkem neschopnosti sebekontroly obézního jedince. Malcolm Flemyng si všímal sklonu k obezitě v rodinách a připisoval ho "poddajnosti" buněčných či tukových membrán. Poukázal tak na možnou úlohu dědičných faktorů u obezity, která je potvrzována komplexními Obr. 1 Věstonická Venuše výzkumy až v současnosti (40). V roce 1879 je vyroben Sacharin, jako náhražka cukru. V 19. století se rozšířilo vegetariánství - propagátorem byl i Lev N. Tolstoj. Ve 20. století dochází k nárůstu výskytu obezity v civilizovaných zemích, i když se celé toto století odehrává ve znamení "dietní mánie". K nárůstu obezity dochází i u dětí a dorostu.v současné době se obezita řadí k tzv.civilizačním chorobám, jejichž výskyt souvisí se změnami životních podmínek a životního stylu, které přináší vývoj lidské společnosti. Fyziologický podíl tuku v organismu závisí na pohlaví, věku a příslušnosti k etnické skupině. Obezita se dnes definuje podle klinicky dobře dostupného vyšetření tělesné výšky a tělesné hmotnosti indexem BMI (kg/m 2 ) (tab. 1). Pohle WHO (155) se 7

za normální hodnotu považuje BMI = 18,5 až 24,9 kg/m 2, jako nadváha je hodnocen BMI = 25 až 29,9 kg/m 2, BMI 30 kg/m 2 značí obezitu. Obezita se dále dělí na 3 stupně. Tab. 1 Hodnocení BMI Hodnota BMI Podvýživa do 18,5 Normální hmotnost 18,5 24,9 Nadváha 25,0 29,9 Obezita I. stupně (mírná) 30,0 34,9 Obezita II. stupně (střední) 35,0 39,9 Obezita III. stupně (morbidní, těžká) nad 40,0 Mnimální podíl tuku v organismu by měl být u žen 15 až 17 % a u mužů 12 až 14 % (40, 41). Obezitu charakterizuje zvýšení podílu tělesného tuku nad 25 % tělesné hmotnosti u mužů a nad 30 % tělesné hmotnosti u žen (69, 152). Obezita se stává v současné době celosvětovou epidemií. Odhaduje se, že nadváhu má asi 1 miliarda osob a obézních je více než 300 milionů lidí (122, 123, 124). Statistiky různých zemí ukazují, že nadváhou trpí téměř 2/3 obyvatelstva ekonomicky vyspělých zemí, z čehož asi 1/3 je obézních (28, 71, 107, 108, 121). V USA se prevalence osob s BMI nad 40 kg/m 3 od roku 1986 do roku 2000 zvýšila čtyřikrát a prevalence osob s BMI nad 50 kg/m 3 se za tutéž dobu zvýšila pětinásobně (109). Podle výzkumu z r. 2000 (28) byla v USA zjištěna nadváha u 39,3 % mužů a 28 % žen, obezita u 27,7 % mužů a 34,0 % žen. Proti roku 1961 se počet mužů i žen s nadváhou příliš nezměnil, stoupl o 0,2 %, resp. 3,5 %; obezita naproti tomu stoupla o 17 %, resp. 18,3 %. V Německu byla zjištěna v roce 2003 nadváha u 44,4 % mužů a 28,3 % žen, obezita u 14,1 % mužů a 12,5 % žen. Ve Švýcarsku byla zjištěna v r. 2002 nadváha u 41,4 % mužů a 23,5 % žen, obezita u 9 % mužů a 8,1 % žen. V Anglii podle statistiky z roku 1995 mělo nadváhu 48 % mužů a 40 % žen, obezitu 15 % mužů a 17 % žen. V České republice podle výzkumu z roku 1991 až 1997 (121) je prevalence nadváhy a obezity srovnatelná se situaci v západních zemích. Ve věku 18 až 65 let mělo nadváhu 48,9 % žen a 53,8 % mužů. Z toho obézních bylo 26,1 % žen a 20 % mužů. Obezita nepostihuje jen dospělou populaci. Podle světových statistik se obezita stává závažným problémem i u mladistvých. V Evropě se odhaduje regionální výskyt nadváhy až u 35 % dětí. Nejméně u 24 % adipozních dětí ve věku 5 až 18 let lze diagnos- 8

tikovat přítomnost minimálně 3 kriterií metabolického syndromu. V EU má 20 tisíc dětí a mladistvých manifestní diabetes mellitus 2. typu a 40 tisíc poruchu glukózové tolerance (73). V Německu (38) se odhaduje, že nadváhou a obezitou trpí cca 1,9 milionů mladistvých ve věku 3 až 18 let, z toho obezitou cca 800 tisíc. U berlinské mládeže ve věku 6 až 13 let byla zjištěna nadváha u 8,7 % dětí ( 90. percentil), obézních bylo 4,6 % ( 97. percentil) a extrémně obézních 0,7 % dětí ( 99,5 percentil). Děti sportovních tříd s každodenní pohybovou aktivitou měly signifikantně menší problémy s nadváhou než děti z klasických tříd s 3 hodinovou týdenní sportovní výchovou (158). U souboru brandenburských dětí ve věku 16 let byla zjištěna nadváha u 24,7 % děvčat a 22,4 % chlapců, adipozních ( 97. percentil) bylo 7,9 % děvčat a 5,9 % chlapců (8). V České republice byla v roce 2000 u dětí ve věku 7 až 11 let zjištěna obezita u 6 % chlapců a 5,6 % dívek (37). Podle Kunešové (69) stoupá výskyt těžších stupňů obezity u dětí i v ČR. Naproti tomu Urbanová (139) na základě výsledků vyšetření souboru 5028 dětí ve věku 5, 13 a 18 let uzavírá, že výskyt obezity a nadváhy nemá v České republice ve srovnání s šetřením z minulých let vzestupný trend, který byl očekáván ve srovnání s okolními zeměmi. Nadváhu ( 90 percentil) mělo v jejím souboru 2,5 % dětí a obezitu ( 97. percentil) 4,3 % dětí. Tomu odpovídají i výsledky zjištěné Riedlovou (103), která sledovala změny hodnot BMI u české populace do 18 let za posledních 50 let. U chlapců ve věku do 6 let se hodnota 50. percenilu za sledované období snížila, naopak mezi 6. a 15. rokem se hodnota 50. percentilu zvýšila, a to až o 1 jednotku. Od 15 let jsou hodnoty 50. percentilu téměř shodné. U dívek jsou změny obdobné jako u chlapců, od 14 let však došlo k výraznému poklesu všech percentilových hodnot. Byly zjištěny příznivé výsledky složení těla a fyzické zdatnosti u dospívající studující mládeže ve věku 15 až 19 let (středoškoláci a studenti prvních ročníků vysokých škol) (56) ve srovnání se stejně starou populací České republiky před 25 lety (111). Stejně příznivé výsledky nebyly však zjištěny u dospělé populace ve věku 45 až 60 let (57), kde došlo naopak k signifikantnímu poklesu absolutní i relativní fyzické zdatnosti a zejména u mužů došlo i k signifikantnímu zvýšení procenta tuku proti stejně staré populaci kontrolního souboru před 25 lety (111, 58). Četné epidemiologické studie dokazují, že obezita je úzce asociována se zvýšeným výskytem kardiovaskulárních onemocnění a jeho rizikových faktorů (diabetem mel- 9

litem 2. typu, hypertenzí) (67, 71, 122, 130), degenerativních onemocnění kloubů (40) i některých nádorových onemocnění, zejména kolorektálního karcinomu, nádorů prostaty, prsu, endometria, ovárií a pankreatu (21, 121). Zvýšená incidence karcinomu endometria a prsu u žen je dávána do souvislosti s vyšší hladinou estrogenů, jejichž hladina stoupá se zvyšujícím se BMI nezávisle na distribuci tuku. Na zvýšené hladině estrogenů se podílí přímo tuková tkáň, která je schopna konvertovat androgeny na estrogeny (121). Odhaduje se, že ekonomické náklady, spojené s léčením onemocnění souvisejících s obezitou, představují 4 až 10 % celkové částky vynakládané na zdravotnictví v ekonomicky vyspělých zemích (121). Závažná onemocnění, úzce spjatá s obezitou, vyžadují, aby na obezitu již nebylo pohlíženo jen jako na kosmetickou záležitost, ale jako na závažnou civilizační chorobu (107). 2. Tuková tkáň Tuková tkáň se svou stavbou a funkcí patří mezi řídké (areolární) pojivové tkáně (80). Základní strukturou tukové tkáně jsou adipocyty, které tvoří až 90 % její masy. Tukové buňky jsou vejčitého tvaru a svým rozměrem 120 µm patří k největším buňkám lidského těla (62). Zralé tukové buňky obsahují jednu velkou tukovou kapku, která odsouvá jádro a cytoplazmu na okraj buňky. Zralé tukové buňky se již dále nemohou dělit (80). V tukové tkáni jsou tukové buňky seskupeny do velkých shluků (lobulů). Lalůčky tukových buněk jsou spojeny dohromady řídkým, vmezeřeným kolagenním vazivem, v němž probíhají krevní a lymfatické cévy. Mezi skupinami buněk probíhají ve všech směrech kolagenní a někdy i elastická vlákna, která jsou provázena fibroblasty (140). V základní struktuře tukové tkáně se nacházejí i další buňky, které plní specifické funkce jako makrofágy, plazmatické buňky, mastocyty, neutrofilní a eozinofilní granulocyty a lymfocyty (62). Tukové vazivo tvoří pružné obaly kolem orgánů, které mají být zvláštním způsobem chráněny (ledviny) nebo tvoří pružné vložky, které chrání cévy a nervy před stlačením (tukový polštář v chodidle) (140). Nejvíce tukové tkáně je uloženo v podkoží. Tuková tkáň je silně vaskularizovaná, což odráží její velkou metabolickou aktivitu. Přijímá lipidy z krevního řečiště po jídle a v případě potřeby je opět uvolňuje zpět do krve. Mimo to se podkožní tuk svými tepelně-izolačními vlastnostmi významně podílí na tepelné homeostáze organismu. Hojně tukové tkáně se nachází rovněž v mezenteriu, které udržu- 10

je žaludek a střeva na svém místě. Menší tukové zásoby jsou okolo srdce, lymfatických orgánů a ve svalech (80). V polovině fetálního vývoje představuje množství podkožního tuku přibližně 3,5 % celkové hmotnosti organismu. V 26. až 29. týdnu stoupá množství podkožního tuku na 8 % a krátce před porodem dosahuje až 16 % celkové hmotnosti organismu. Během posledních týdnů před porodem získává fetus kolem 14 g tuku denně (86). U dospělého jedince představuje tuková tkáň za fyziologických podmínek 10 až 20 % celkové hmotnosti mužského těla a 15 až 25 % hmotnosti těla ženského. U obézních jedinců může však přesahovat i 50 % (80). Na váhovém přírůstku u obézních osob se podílí jak vznik nových tukových buněk z nediferencovaných prekurzorů nazývaných preadipocyty, tak zvětšování již existujících tukových buněk. Dlouhé hladovění vede k mizení tukových kapének z buněk a tuková tkáň se stává silně vaskularizovanou vazivovou tkání s ovoidními či polygonálními buňkami, s četnými drobnými kapénkami lipidů v cytoplazmě (62). Téměř nemobilizovatelný je tuk ve vazivu orbity, v okolí velkých kloubů, v podkoží palma manus a planta pedis a okolo srdce a ledvin (62). Mimo výše uvedený typ tukové tkáně, která je označována jako bílý tuk, nacházíme u novorozenců a malých dětí zvláštní typ tukové tkáně, který se označuje jako hnědá tuková tkáň. Hnědý tuk se začíná vytvářet v sedmnáctém až dvacátém týdnu těhotenství (86). Nalézá se především v podkoží paravertebrálně mezi lopatkami, v zátylku, za sternem a v okolí ledvin. Obsahuje velké množství mitochondrií, které jí propůjčují výsledný hnědavý odstín. Hnědá tuková tkáň je bohatě prokrvená a kontakt tukových buněk s krevními kapilárami je velmi těsný. Tukové buňky hnědé tukové tkáně jsou menší a tuk je v nich uložen formou drobných četných kapének (62, 80). Na rozdíl od bílé tukové tkáně se energie uvolněná oxidativním štěpením mastných kyselin nevyužívá pro syntézu ATP, ale vede přímo k tvorbě tepla, což umožňuje kojencům kompenzovat relativně větší tepelné ztráty vzhledem k nepříznivému poměru mezi plochou a hmotností jejich těla (80). Od bílé tukové tkáně se buňky hnědé tukové tkáně liší zřejmě v aktivitě jen jednoho genu. Naskýtá se otázka, zda u otužilců schopnost tolerovat nízké teploty není podmíněna schopností bílého tuku metabolizovat se obdobným mechanismem, jako u hnědé tukové tkáně. 11

3. Metabolismus lipidů Jako lipidy je označována heterogenní skupina látek biologického původu, jejichž společným jmenovatelem je schopnost rozpouštět se organickými rozpouštědly (162). Lipidy jsou jen částečně rozpustné nebo zcela nerozpustné ve vodě a polárních rozpouštědlech. V lidském organismu mají zcela rozmanité funkce od elektricky a tepelně izolačních vlastností (myelinové pochvy, podkožní tuk), přes mechanicky ochranné (podkožní a perirenální tuk), až po řadu metabolicky významných účinků. Lipidy dělíme na jednoduché a složené, neboli komplexní. Mezi jednoduché lipidy patří cholesterol a jeho estery, triacylglyceroly a mastné kyseliny (FA). Mezi složité lipidy jsou řazeny fosfolipidy (glycerolfosfolipidy a sfingofosfolipidy) a glykolipidy (glykosfingolipidy). Z hlediska fyzikálně-chemických vlastnosti dělíme lipidy na polární (hydrofilní) a nepolární (hydrofobní). Hlavními nepolárními lipidy jsou cholesterolestery (ChE) a triacylglycerol (TAG). Tyto lipidy jsou rozpustné v nepolárních rozpouštědlech. V krevní plazmě tvoří nepolární lipidy (cholesterol a triacylglyceroly) jádro lipoproteinových částic. Jejich relativní podíl ovlivňuje fyzikálně-chemické vlastnosti lipoproteinových částic a jejich metabolismus. TAG jsou hlavní součástí lipoproteinových částic o velmi nízké hustotě (VL- DL-Ch) a chylomikronů i centrálních tukových kapének adipocytů. Cholesterolestery jsou spolu s TAG součástí jádra LDL-Ch a lipoproteinových částic o vysoké denzitě (HDL-Ch), dále jsou hlavní komponentou lipidových inkluzí makrofágů a pěnových buněk, lokalizovaných v aterosklerotických lezích. Cholesterol je významnou součástí buněčných membrán. Je metabolickým prekurzorem steroidních hormonů. Estery cholesterolu jsou zásobní formou cholesterolu v lidském těle. U člověka přibližně 2/3 esterů cholesterolu vznikají intravaskulárně (162). Fosfolipidy (PL) představují hlavní polární lipidy. Tvoří hlavní součást buněčných membrán. Nejvíce zastoupenou třídou fosfolipidů je fosfatidylcholin (lecitin; jehož podíl v plazmě dosahuje 60 až 70 %), sfingomyelin (10 až 20 %), lyzolecitin (3 až 5 %), zbývající podíl tvoří fosfatidylethanolamin, fosfatidylserin a fosfatidylinositol. Polární lipidy mohou být dispergovány ve vodě, kde tvoří micely nebo emulze. Mastné kyseliny (FA) jsou karboxylové kyseliny s různě dlouhým uhlovodíkovým řetězcem. U živočichů převažují mastné kyseliny s 16 atomy uhlíku (kyselina palmitová) a 18 atomy uhlíku (kyselina olejová, linolová, stearová). Přibližně polovina živočišných mastných kyselin je nenasycených, obsahujících jednu nebo více dvojných 12

vazeb. Masné kyseliny plní v lidském organismu řadu funkcí jsou zdrojem energie, součástí buněčných membrán, plní signální funkce, jsou modulátory genové transkripce. Ve vodním prostředí se jejich rozpustnost snižuje s narůstající délkou řetězce. V micelách jsou do vodní fáze orientovány karboxylové konce, zatímco hydrofobní konce jsou orientovány k sobě navzájem. V plazmě se mastné kyseliny vyskytují ve vazbě na molekuly albuminu jako volné mastné kyseliny (FFA). Za fyziologického stavu se jejich koncentrace pohybuje v rozsahu 0,4 1,0 mmol/l. Hlavním místem, kde jsou volné mastné kyseliny v klidovém stavu metabolizovány, jsou játra a myokard. Během fyzické aktivity jsou metabolizovány především v kosterním svalstvu. Většina FFA je v jatrech reesterifikována do TAG a do fosfolipidů. Limitujícím faktorem při mobilizaci volných mastných kyselin z tukové tkáně do plazmy je aktivita hormonálně senzitivní lipázy (HSL). Při hladovění může být až 50 % energie organismu hrazeno z volných mastných kyselin (FFA).Vzhledem k potenciální toxicitě FFA jsou jako hlavní transportní forma energeticky bohatých lipidů využívány netoxické molekuly TAG, které jsou vestavěny do částic TP. Triacylglyceroly (TAG), neboli neutrální tuky, jsou triestery mastných kyselin a glycerolu. Dělíme je na jednoduché monoacidické a složené obsahují dvě nebo tři různé mastné kyseliny navázané na glycerol (162). Lipoproteidy (LP) jsou makromolekulární komplexy, většinou kulovitého tvaru, které jsou tvořeny jádrem a obalem. Jádro LP sestává z esterifikovaného cholesterolu a TAG, a v nich rozpuštěného menšího množství volného (neesterifikovaného) cholesterolu. Obal LP je tvořen unilaminární membránou obsahující specifické bílkoviny (apolipoproteiny), volný cholesterol a fosfolipidy. Častice LDL-Ch sestává přibližně z 1500 molekul esterifikovaného cholesterolu, které jsou obklopeny pláštěm z 800 molekul PL, 500 molekul FFA a jedné molekuly apolipoproteinu B-100. Předpokládá se, že většina apolipoproteinů má šroubovicovou strukturu, přičemž polární část aminokyselin je orientována směrem do jádra částic, kdežto polární zbytky aminokyselin jsou orientovány zevně. Lipoproteidy jsou na základě hustoty rozděleny do několika tříd, a to HDL-Ch (high density lipopretein), LDL-Ch (low density lipopretein), LDL-Ch (intermediate density lipopretein) a VLDL-Ch (very low density lipopretein). Po jídle se v plazmě objevují velké částice chylomikrony (CM). Ty jsou syntetizovány ve sliznici střevní a jejich jádro je bohaté na TAG. Složení mastných kyselin lipidů jednotlivých lipoproteinů odráží nejen genetické vlivy, ale rovněž faktory zevního prostředí. Apolipoproteiny, na- 13

cházející se v obalu lipopriteinových částic, umožňují rozpustnost lipidů ve vodním prostředí. Označují se velkými písmeny (A až J) a římskou číslicí. Plní jednak strukturální funkce, jsou nezbytné pro transcelulární transport lipidů a působí jako kofaktory některých enzymů LP přeměny. Apolipoproteiny A-I a A-II jsou strukturální součástí HDL- Ch, apoliproprotein B-100 je odpovědný za stabilitu částic (162). Tuky jsou přijímány potravou především jako neutrální tuky. Jejich trávení začíná již v dutině ústní pomocí linguální lipázy a pokračuje i v žaludku, kde se na trávení tuků podílí částečně i gastrická lipáza (35). Více než ze dvou třetin se na trávení tuků podílí duodenální lipáza vylučována pankreatem. Jejímu působení napomáhají soli žlučových kyselin, které emulgují tuky na malé kapénky, a pankreatická kolipáza, která odstraňuje z povrchu tukových kapánek emulující agens a upevňuje lipázu na kapičky tuku. Kolipáza je bílkovinné povahy a je aktivována v dutině střevní trypsinem. Pankreatická lipáza štěpí neutrální tuky na mastné kyseliny a monoacylglyceroly. Soli žlučových kyselin, pokud jsou ve střevě v dostatečné koncentraci, se spojují s lipidy a vytvářejí micely. Micely obsahují ve svých hydrofobních centrech mastné kyseliny, monoglyceridy a cholesterol a transportují je směrem k řasinkovému epitelu slizničních buněk tenkého střeva. Lipidy přestupují podle koncentračního spádu do slizničních buněk pasivní difúzí. Mastné kyseliny, které obsahují méně než 10 až 12 atomů uhlíku, přecházejí z buněk přímo do portální krve. Mastné kyseliny, které obsahují více než 10 až 12 atomů uhlíků, se reesterifikují v buňkách sliznice na triglyceridy. Triglyceridy společně s esterifikovaným cholesterolem jsou pak obaleny vrstvičkou proteinů, volného cholesterolu a fosfolipidů a tvoří chilomikrony, které opouštějí buňku a vstupují do lymfatických cest. Z hlediska racionální výživy by podíl tuků ve stravě měl krýt denní energetický výdej z 25 až 30 %, z toho nasycené tuky by se měly podílet na krytí energetické spotřeby méně než ze 7 %, mononenasycené tuky méně než z 20 % a plynenasycené tuky méně než z 10 %. Příjem cholesterolu by měl být menší než 200 mg/den. Bílkoviny mají tvořit 15 % energetického výdeje, obsah vlákniny 10-20 g/den, denně nejméně 5 porcí jídla s dostatkem ovoce a zeleniny (116). Vedle kvalitativní stránky složení stravy hraje z hlediska udržení správné hmotnosti organismu důležitou roli kvantita přijímané stravy. Základním požadavkem racionální stravy je, aby energetická hodnota přijímané stravy byla v rovnováze s energetickým výdejem. Energetická hodnota stravy musí pokrýt jak bazální metabolismus (BM), tak pracovní a ostatní aktivity, kulturní a sportovní aktivity, péči 14

o domácnost a další. Je jasné, že lidský organismus musí mít regulační mechanismy, které ovlivňují příjem stravy. Ty můžeme dělit na krátkodobé a dlouhodobé regulátory. Mezi krátkodobé regulátory patří především pocit hladu. Ten je podmíněn hladovými kontrakcemi žaludku, které jsou intenzivně subjektivně vnímány. Na vzniku hladu se podílejí i chemické a termické podněty. Horko tlumí, a naopak chlad zvyšuje pocit hladu. Teplo a chlad ovlivňují i kvalitativní složení stravy v chladném období má organismus tendenci konzumovat spíše stravu bohatou na lipidy, v teplém naopak stravu lehkou s větším podílem zeleniny. Mezi dlouhodobé regulátory můžeme řadit i vlivy hormonální a psychické. Příjem potravy je řízen z centra, které se nachází v hypotalamu. V hypotolamu má svůj původ pocit hladu, který nutí člověka ke zvýšení přijmu potravy. Pravidelný pocit hladu udává až 80 % obézních osob. Přívod potravy není však závislý jen na pocitu hladu. Uplatňuji se zde i faktory psychické. Pocit nasycení je spojen s příjemnými pocity, které mohou otupit negativní emoce vyvolané pocitem strachu, úzkostí a deprese. Nezměněný energetický příjem potravy se může stát nadměrným při poklesu energetického výdeje, např. při ukončení sportovní činnosti. Zvýšení podílu tuku v těle může být ovlivněno i snížením frekvence příjmu potravy. Snížení frekvence přívodu potravy vyvolává řadu adaptivních pochodů, které mohou přispívat ke vzniku obezity. Za normální hodnoty podílu tuku v těle se považuje u mužů do 20 %, s horní hranicí 25 %, čemuž odpovídá 14 až 17 kg tuku, u žen do 30 až 35 %, čemuž odpovídá 18 až 21 kg tuku. Při předpokládaném energetickém výdeji 3000 kcal/den (12, 6 MJ) u muže, by to pokrylo energetickou potřebu na dobu 42 až 45 dnů, u žen při předpokládaném energetickém výdeji 2000 kcal/den (8,4 MJ), by tato zásoba tuku stačila pokrýt energetický výdej na dobu 81 až 94 dnů (40). 15

4. Endokrinní funkce tukové tkáně Tuková tkáň není jen zásobárnou energie pro organismus, ale je vysoce hormonálně aktivní tkání. Tuková tkáň produkuje celou řadu biologicky velmi aktivních látek s endokrinní funkcí označovaných jako adipokiny. Patří sem zejména adiponektin, leptin, visfatin, tumor nekrotizující faktor α (TNFα), interleukiny (IL) IL-6, IL-8, plasminogen activator inhibitor-1, retinol binding protein 4 (RBP-4), C-reaktivní protein a další (67, 127). Vedle adipocytů produkují hormony i mikrofágy a fibrocyty. Převážná většina těchto látek vyvolává lokální zánětlivou reakci. Produkci prozánětlivých faktorů produkuje pravděpodobně především viscerální tuková tkáň. Tato subklinická zánětlivá reakce je přímo zodpovědná za aterosklerotické změny. Zatím co prozánětlivých faktorů jsou desítky, protizánětlivý účinek má jedině adiponektin (54). Adiponektin je produkován zdravou tukovou tkání štíhlého jedince. Hladina adiponektinu negativně koreluje s obsahem tuku v organismu (45), je snížena u pacientů s obezitou, ale také u diabetiků 2. typu a pacientů s aterosklerózou a onemocněním koronárních arterií (90, 54). Hladina adiponektinu je naopak zvýšena u štíhlých jedinců, mentálních anorektiků (25,22) a vlivem chladu (71). Adiponektin reguluje energetickou homeostázu, glukózový a lipidový metabolismus a stimuluje účinek inzulinu a zvyšuje oxidaci mastných kyselin (25, 11). V játrech redukuje produkci glukózy, snižuje endoteliální dysfunkci a zvyšuje utilizaci mastných kyselin tím, že se podílí na jejich oxidaci a jejich využití jako zdroje energie. Tím snižuje obsah TAG ve svalu a zvyšuje inzulínovou senzitivitu a snižuje jaterní a svalovou steatózu (71). Adiponektin hraje zřejmě klíčovou roli ve vzájemném vztahu mezi obezitou a diabetes mellitus 2. typu a inzulinovou rezistencí. Podle Lacinové (71) se lze domnívat, že nízká hladina adiponektinu může být jedním z faktorů podílejících se na patogenezi inzulinové rezistence. Produkce adiponektinu je nepřímo úměrná BMI. Obezita vede k sníženému uvolňování adiponektinu a snížené expresi jeho mrna v adipocytech. Adiponektin má protizánětlivé a antiaterogenní účinky (148). Mechanismus protizánětlivého a antiaterogenního účinku adiponektinu spočívá v tom, že inhibuje adhezi monocytů na cévní endotel a produkci prozánětlivých cytokinů z makrofágů, a tak potlačuje zánětlivý proces, který je doprovodným jevem jak obezity, tak i časné fáze aterosklerózy. Molekulární působení adiponektinu v cílových buňkách je zprostředkováno jeho receptory AdipoR1 a AdipoR2. AdipoR1 má větší afinitu k adiponektinu a je exprimo- 16

ván v kosterním svalstvu. AdipoR2 je exprimován v játrech. Snížení exprese obou receptorů vede k aktivaci zánětlivých procesů a k akceleraci oxidačního stresu. Exprese obou receptorů je zvýšena při hladovění a je negativně regulována inzulinem. Snížená exprese receptorů vede ke zhoršení inzulinové rezistence. Exprese adiponektinu v tukové tkáni může být stimulována léky jako thiazolindindiony a glitazony. Redukce hmotnosti vede ke zlepšení některých komplikací obezity včetně inzulinové rezistence. Adiponektin se vyskytuje v několika polymerních formách. Významný metabolický efekt může mít především vysokomolekulární forma adiponektinu, což by mohlo vysvětlovat příznivý vliv redukční diety na některé rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění (KVO), aniž by došlo ke změně celkové hodnoty adiponektinu (67). Nízké koncentrace adiponektinu mohou být zjišťovány i u dosud štíhlých dospělých žen. Nízká koncentrace adiponektinu u dosud štíhlých může být rizikovým faktorem pro obezitu a inzulinovou rezistenci (71). Možnou příčinou nízké koncentrace adiponektinu u štíhlých jsou genetické vlivy a mutace genu pro adiponektin, jakož i sedavý způsob života a jídlo bohaté na tuky (136). Lacinová a kol.(71) sledovali do jaké míry koreluje hladina adiponektinu a jeho receptorů s hodnotou BMI, a jak mohou být ovlivněny krátkodobou nízkokalorickou dietou na souboru 70 žen s různým stupněm obezity (1. až 3. stupně). 14 žen s obezitou 3. stupně podstoupilo 3 týdenní nízkokalorickou dietu 2200 kj/den. Po restrikční dietě se zlepšil BMI o 9 %, klesla koncentrace glukózy, HDL, inzulínu a HOMA-IR. Redukční dietou nebylo dosaženo změny v koncentraci adiponektinu a jeho receptorů. Na základě těchto výsledků se autoři domnívají, že zlepšení inzulínové rezistence po krátkodobé dietě nebylo ovlivněno adiponektinem. Kováčová a spol. (67) soudí, že absence změn celkové hladiny adiponektinu po 3 týdenní dietě nevylučuje významnou změnu některé z jeho polymerních forem. Leptin je hlavním hormonem regulujícím centrálně příjem potravy. Zvýšení hladiny leptinu způsobuje snížení příjmu potravy a zvýšení energetického výdeje. Leptin zvyšuje tonus sympatiku, je vyšší u obézních hypertoniků než u obézních bez hypertenze (130). Lepin má důležitou úlohu v obranyschopnosti a stimulaci imunity (129). Hladina leptinu u lidí velmi dobře odráží celkový obsah tuku v organismu (45). V současné době není ještě stále objasněn důvod, proč hyperleptinémie u obézních jedinců netlumí příjem 17

potravy a nechrání tak před rozvojem obezity. Existují dvě teorie: první hovoří o leptinorezistenci, kdy nedostatečný účinek leptinu u obézních jedinců je dán poruchou jeho účinnosti; druhá teorie vychází z předpokladu, že z fylogenetického hlediska nebylo hlavní úlohou leptinu potlačovat příjem potravy a chránit tak před rozvojem obezity, ale naopak spouštět komplexní adaptační reakci organismu na dlouhodobé hladovění (45). Tumor necrosis factor-alfa (TNF-α) je produkován celou řadou buněk včetně buněk imunitního systému, kardiomyocytů, astrocytů a žírných buněk. Významným zdrojem TNF-α u lidí, zejména obézních, je tuková tkáň. TNF-α se vyskytuje ve dvou formách: mebránově vázané a solubilní. Předpokládá se, že právě membránově vázaná forma vyvolává zánětlivou odpověď v astrocytech, ale ne v neuronech; zatímco solubilní forma vyvolává stejnou odpověď u obou typů nervových buněk. TNF-α vede k širokému spektru odpovědí a celkových reakcí, včetně ovlivnění buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy, horečky, šoku, tkáňového poškození, nekrózy tumorů a anorexie. TNF-α je rovněž jedním z faktorů vedoucího k rozvoji srdečního selhání, aterosklerozy, pankreatitidy a alkoholem indukovaného poškození jater. Zvýšené koncentrace TNF-α jsou pravděpodobně příčinou inzulinové rezistence u řady katabolických stavů, včetně rakoviny, sepse a traumat. TNF-α hraje důležitou roli v patogenezi inzulinové rezistence, často se syndromem obezity, spojené s diabetem (39, 130). Koncentrace mrna - TNF-α v tukové tkání jsou dvoj - až trojnásobně vyšší u obézních lidí ve srovnání s neobézními. Jejich koncentrace pozitivně koreluje s BMI a % tělesného tuku. Váhový úbytek u obézních jedinců vede naopak k poklesu exprese mrna - TNF-α a zlepšuje citlivost k inzulinu (39). Hlavním metabolickým účinkem, vyvolaným podáním TNF-α, je vzestup cirkulujících TAG, který je dán stimulací lipolýzy v tukové tkáni a zvýšenou lipogenezou v játrech (45, 130). Rezistin je produkován v tukové tkáni převážně zralými formami adipocytů. Sérové koncentrace rezistinu byly zvýšeny u experimentálních modelů obezity a diabetu 2. typu. Imunoneutralizace reziustinu vedla u myší s inzulínovou rezistencí ke zlepšení glukózové tolerance a k poklesu hladiny glukózy a inzulínu. Podání rezistinu in vivo naopak inzulínovou senzitivitu zhoršilo. Na základě těchto výsledků byla formulována hypotéza, 18

že rezistin je tím dlouho hledaným faktorem způsobujícím inzulínovou rezistenci. U lidí je však význam rezistinu v eptiopatogeneze inzulínové rezistence dosti sporný (45). C-reaktivní protein je markerem nejen akutního zánětu, ale je markerem chronického systémového zánětu a významným ukazatelem rizika KVO. Hladina C-reaktivního proteinu souvisí nepochybně s množstvím tělesného tuku, zejména abdominálního. U žen jsou zjišťovány vyšší hodnoty než u mužů. Ukazuje se, že CRP různě koreluje s ostatními rizikovými faktory u mužů a žen (127). 5. Etiologie obezity Obezita je definována zmnožením tukové tkáně. Etiologie obezity je multifaktoriální. Hlavní příčinou obezity je převaha energetického příjmu nad výdejem. Na jejím vzniku se však podílí celá řada dalších faktorů, zejména faktory genetické, hormonální, environmentální, biologické, psychologické a sociologické a nedostatek pohybu (28, 107). 5.1. Genetické faktory Genetické faktory se na rozvoji obezity podílejí v 40 až 70 % (42, 107). Rybka (107) uvádí, že je známo asi 300 kandidátních genů obezity, jejichž exprese je ovlivňována faktory zevního prostředí. Intenzivní výzkum obezity v posledních letech přinesl objevy několika genů, jejichž mutace vedou ke vzniku těžké obezity bez významného přispění dalších faktorů (42). Jedinci s monogenním typem mutace nevykazují ve většině případů, kromě obezity vzniklé v ranném dětství, další charakteristické znaky. Monogenní mutace narušují většinou humorální signalizaci mezi periferními signály a hypotalamickými centry sytosti a hladu. Mutace genu pro melanokortinový receptor 4. typu představují nejčastější (až v 6 %) příčinu monogenní obezity. Doposud bylo identifikováno asi 600 genů, které jsou spojeny s genotypem obezity, z nich ale jen u 35 byla potvrzena ve více než pěti studiích souvislost mezi genovou variantou a nárůstem tělesné hmotnosti (42). Genetické vlohy mohou buď tendenci k obezitě posilovat (obezigenní geny), nebo naopak před ní chránit (leptogenní geny). V patofyziologii obezity se uplatňuje především dědičnost polygenní, kde se na rozvoji obezity podílí několik genových variant v interakci s faktory zevního prostředí. Vlivy zevního prostředí se uplatňují zejména 19

u lidí s genetickou predispozicí spočívající v poruše regulace příjmu potravy, preference určitého typu potravin, regulace energetického výdeje a utilizace živin. Energetický příjem se zvýšil absolutně nebo relativně buď vlivem většího množství konzumované potravy a její zvýšené energetické hodnotě, nebo v důsledku snížené pohybové aktivity. Lidstvo je nedostatečně chráněno před vznikem obezity, jelikož evoluční lidský genom spíše podporuje akumulaci tukové tkáně a brání jejímu odbourávání. Proto jsou signály nasycení slabší než signály hladu (42). Tato teorie se označuje jako thrifty genotype hypothesis. Tyto geny vznikly u člověka 50 až 10 tisíc let př. n. l. v mladém paleolitu, zajišťovaly ukládání tuku v těle a měly umožnit přežití jejich majitelů v dobách hladu (28, 42). Jedinci, kteří nebyli nositeli úsporných genů, v dobách hladomorů vymřeli. V dnešní době nadbytku potravy jsou naopak jednou z příčin obezity. Nárůst hmotnosti v závislosti na věku není v populaci pozorován obecně. Tělesná hmotnost v dospělosti je do značné míry určena již množstvím tuku v dětství. Výsledky kohortové studie (135), v níž byl sledován pomocí antropometrických dat soubor mužů a žen od 5. do 18. roku prokázaly, že antropometrické ukazatelé ve věku 11 let mohou vysvětlit hodnotu BMI v 35 letech u mužů z 31 %, u žen z 57 %. K podobnému závěru dochází i Pařízková (97), která uvádí, že obezita, která začíná již v období růstu, predisponuje pro častější a význačnější rozvoj obezity v pozdějších životních obdobích a vytváří též předpoklady pro rozvoj dalších onemocnění. 5.2. Hormonální faktory Klíčovou roli v řízení příjmu potravy má hypotalamus, zejména jeho laterální a ventromediální oblasti, kam je umísťováno centrum sytosti a centrum hladu, ale i některé další oblasti, zejména ncl. arcuatus a ncl. paraventricularis (42, 121). Tato centra přijímají signály z tukové tkáně (leptin), gastrointestinálního traktu (cholecystokinin, ghrelin, obestatin, peptid Y, inzulin), metabolické signály (glykémie, hladina aminokyselin, ketolátky) a aferentní neurogenní signály z GI traktu (distenze žaludku). Orexigenní neurony z CNS zprostředkují pomocí neuropeptidu Y zvýšení energetického příjmu a snížení energetického výdeje. Hlavním hormonem, regulujícím centrálně příjem potravy, je leptin, což je hormon produkovaný adipocyty tukové tkáně. V hypotalamu snižuje syntézu a sekreci neuropeptidu Y, a naopak zvyšuje sekreci CRH. Zvýšení hladiny leptinu způsobuje za nor- 20

málních podmínek snížení příjmu potravy a zvýšení výdeje energie. Tvorba leptinu je pod genetickou kontrolou genu pro obezitu (obese gen- ob). Mutace genu ob vedou v experimentu k poruchám struktury a funkce receptorů pro leptin a následně k zvýšené hladině leptinu a obezitě (121). Centrálně zprostředkovaný anorektický účinek má CRH (kortikotropin uvolňující hormon neboli kortikoliberin) a CCK (cholecystokinin). Zvýšená produkce CRH vede k aktivaci osy hypotalamus-hypogfýza-nadledvinky a aktivaci sympatoadrenegního systému (SAS). Zvýšená aktivita SAS vede k snížení chuti k jídlu a zvýšení metabolismu. Nízká aktivita SAS u obézních jedinců může mít za následek nižší hodnotu bazálního metabolismu a zvýšený příjem potravy. CCK je tvořen v mozku a ve střevě. Jeho anorektický účinek je zprostředkován zvýšenou produkcí CRH v ncl. paraventricularis. Centrálním stimulátorem příjmu potravy je neuropeptid Y, látky s opioidním účinkem (dynofin a beta-endorfin) a orexiny. Neuropeptid Y (NPY) je tvořen v ncl. arcuatus. V experimentu zvyšuje příjem glycidů. Jeho obezitogenní působení spočívá v tom, že negativně ovlivňuje intenzitu termoregulace, zvyšuje aktivitu lipoproteinové lipázy (LPL) a stimuluje sekreci inzulínu a kortikoidů. Z periferních regulátorů má tlumivý účinek na příjem potravy zejména cholecystokinin, somatostatin a glukagon. Zvýšenou sekreci CCK vyvolává přítomnost potravy ve střevě. CCK navozuje centrálně pocit sytosti aktivací CRH. Periferně tlumí CCK a somatostatin motilitu žaludku s následným podrážděním vagu a inhibicí příjmu potravy. Rovněž anorexigenní účinek glukagonu je pravděpodobně zprostředkován působením vagu. Tlumivý vliv na příjem potravy má i enterostatin, který vzniká ve střevě rozštěpením prokolipázy v počáteční fázi štěpení tuků. V experimentu tento peptid snižuje příjem tuků v potravě, což je spojeno s poklesem především tukových depozit. Vedle lokálního působení se předpokládá i centrální tlumivý vliv enterostatinu na další příjem potravy (121). Důležitou roli v rozvoji obezity hraje rovněž inzulín. Zvýšená hladina inzulínu způsobuje ukládání cukrů a tuků v těle. Změny inzulínové citlivosti a následná inzulínorezistence mají za následek rozvoj hyperinzulínemie a obezity. Inzulínorezistenci způsobuje i chronicky zvýšená hladina kortizolu. Příčinou může být chronický stres, který vede k chronické stimulaci CNS, zvýšené produkci kortizolu a k abdominálnímu ukládání tuku. 21

Z dalších hormonů, podílejících se na regulaci příjmu potravy a úrovni metabolismu, jsou hormony pohlavní. Příznivý vliv estrogenů spočívá v tom, že zvyšují aktivitu anorekticky působícího CRH v ncl. paraventricularis a současně mají tlumivý vliv na produkci orexigenního neuropeptidu Y. Progesteron brání ukládání tuků v abdominální oblastí tím, že snižuje aktivitu receptorů pro kortikoidy, a tím blokuje efekt glukokortikoidů na lipogenezu v abdominální oblasti. Testosteron zabraňuje ukládání tuku v abdominální oblasti tím, že zvyšuje expresi beta-adrenergních receptorů a inhibuje LPL aktivitu. U mužů s pokleslou hladinou testosteronu dochází tímto mechanismem k zvýšenému ukládání abdominálního tuku. Absolutní i relativní nárůst podílu tělesného tuku u mužů v závislosti na věku je mimo jiné podmíněn snižující se produkcí testosteronu a růstového hormonu s věkem. U žen naopak působí zvýšená hladina androgenů abdominální obezitu. Důležitou roli v regulaci energetické homeostázy a metabolismu tuků a sacharidů hraje i teprve nedávno popsaný endokanabiodní signální systém (70). Jeho receptory CB1 se podílejí na kontrole energetického metabolismu mozku, tukové tkáně, játer a svalů. Endokanabiodní systém je pravděpodobně trvale aktivovaný u lidské obezity i u zvířecího modelu vrozené i dietou indukované obezity. Endokanabiodní systém vykonává řadu funkcí v centrálním i periferním nervovém systému, včetně energetické homeostázy a regulace metabolismu sacharidů a lipidů. Společně s hypotalamickým systémem a leptinem hraje pravděpodobně i roli při ovlivnění kardiovaskulárního rizika. Přírůstek hmotnosti po stimulaci CB1 receptoru není jen důsledkem zvýšeného příjmu potravy, ale i důsledkem změn v metabolických procesech nezávislých na příjmu jídla. 5.3. Životní styl Základním předpokladem vyrovnaného metabolismu u dospělého člověka je, aby energetický příjem byl v rovnováze s energetickým výdejem. Hlavní podíl energetického výdeje u člověka se sedavým zaměstnáním připadá na bazální metabolismus (6 až 7 MJ za 24 hodin). Nad tuto hodnotu musí strava pokrýt energetické nároky na práci v zaměstnání, péči o domácnost, sportovní a kulturní aktivity, případně další aktivity. Snížení energetického výdeje při stejném příjmu nebo zvýšení energetického příjmu při stejném výdeji vede k hromadění tukových zásob a nadváze. S nadváhou a obezitou se často setkáváme u bývalých výkonných sportovců, kteří ukončili sportovní aktivitu. Jejich ener- 22

geticky výdej se po ukončení sportovní aktivity významně snížil, ale stravovací zvyklosti přetrvávají. Stejný problém se vyskytuje i u některých fyzicky náročných profesí po přechodu do důchodu nebo na fyzicky méně náročná zaměstnání. Ke zvýšené tendenci nárůstu tělesné hmotnosti s věkem přispívá i pokles bazálního metabolismu a hormonální změny. Na zvyšujícím se počtu osob s nadváhou a obezitou se v posledních letech podílí celkový pokles energetického výdeje jak v důsledku klesající energetické náročnosti práce v zaměstnání, tak v důsledku podstatných změn životního stylu (rozvoj automobilismu, televizní a počítačové techniky). Na druhé straně klesá podíl času věnovaného pohybové aktivitě. Přitom energetický příjem současné společnosti neklesá, ale naopak se často ještě zvyšuje. Na zvyšování příjmu energie se podílí řada faktorů jako např. reklama, zvyšování porcí v restauracích, ale i rostoucí stres. Chronický stres vede k zvýšené produkci kortizolu, který zvyšuje hladinu glykémie a volných mastných kyselin v krvi a podporuje abdominální depozici tuku. Rozvoj obezity může ovlivnit i výživa matky v době těhotenství. Intrauterinní malnutrice bývá spojená s nízkou porodní váhou a je asociována v pozdějším věku s výskytem obezity, diabetu 2. typu a hypertenzí v důsledku kompenzačních mechanismů po porodu (28). Významný podíl životního stylu a stravovacích návyků na rozvoji obezity velmi dobře demonstruje příklad PIMA - indiánů žijících v Arizoně a Mexiku. Indiáni v Arizoně, kteří žijí v amerických podmínkách, mají vysoký výskyt obezity a diabetu 2. typu. Naproti tomu mexičtí indiáni, kteří žijí v chudých podmínkách, mají normální váhu a nízký výskyt diabetu 2. typu (28). Velmi průkazné jsou studie prováděné na jednovaječných dvojčatech, která měla stejné genetické předpoklady, ale žila v rozdílných podmínkách. Průměrný rozdíl hmotnosti u mužů byl 16 kg, u žen dokonce 19 kg. Tyto výsledky dokazují, že se stejnými genetickými předpoklady lze dosáhnou rozdílné hodnoty BMI (28). Kromě kvantitativní stránky stravy má pro rozvoj obezity zásadní význam i kvalitativní složení stravy. V pokusech na myších bylo prokázáno (32), že příjem n-3 polynenasycených mastných kyselin působí preventivně proti rozvoji inzulinové rezistence a obezity. Přídavek eikosapentenové kyseliny a dekosahexaenové kyseliny myším zvýšilo tvorbu a uvolňování adiponektinu z tukové tkáně a příznivě ovlivnilo rozvoj obezity u myší. 23

Pro zajištění správného vývoje organismu je důležitý pohyb. Dítě v předškolním věku by mělo trávit pohybem alespoň 6 hodin a ve věku 7 až 11 let alespoň 5 hodin denně (68). Z hlediska pohybové aktivity je kritickým obdobím přechod dítěte z mateřské školy do první třídy základní školy. Sigmund a kol. (114) zjistili dvojnásobný pokles (p = 0,008) doby každodenní chůze a běhu u souboru 54 dětí (p = 0,008) při nástupu do 1. třídy základní školy. S věkem pohybová aktivita u obou pohlaví klesá, a to jak v období dospívání, tak zejména po nástupu do zaměstnání. Výsledky šetření fyzické zdatnosti a pohybové aktivity u populace Severomoravského regionu ukázaly poměrně vysokou pohybovou aktivitu u dospívající studující mládeže ve věku 15 let (3 a vícekrát týdně sportovalo 71 % chlapců a 61,4 % děvčat). Intenzita pohybové aktivity klesala již v průběhu studia a ve věku 45 až 60 let sportovalo pravidelně již jen 17 % mužů a 22,7 % žen (56, 57). Na tělesnou hmotnost mohou mít snad vliv i střevní bakterie. Podle Hamptona a kol. (48) je střevo osídleno užitečnými bakteriemi patřícími do dvou typů: Bacteroidetes a Firmicutes, přičemž o sklonu k obezitě rozhoduje zřejmě jejich vzájemný poměr. U obézních myší, jakož i u obézních lidských dobrovolníků, byla zjištěna relativní převaha bakterií Firmicutes. U hubnoucích jedinců se významně zvyšoval počet Bacteroidetes, přičemž tento nárůst významně souvisel s úbytkem hmotnosti, nikoliv však s celkovým příjmem kalorií. Bylo zjištěno, že genomy bakterií získaných od obézních myší jsou bohaté na geny kódující enzymy, které umožňují štěpení jinak nestravitelných složek jídla. Zdá se, že střevní mikroflóra obézních jedinců zvyšuje schopnost získávat energii z potravy. Bylo prokázáno, že tento znak je přenosný, neboť u bezmikrobních myší byl po přenosu bakterií ze střeva obézních myší zaznamenán významně větší nárůst množství celkového tuku v těle, aniž by tyto myši dostávaly více potravy než myší, do jejichž střev byly přeneseny bakterie od myší štíhlých. Je otázkou, nakolik vliv bakterií může významně ovlivnit tělesnou hmotnost u lidí. 5.4. Sociální faktory Obecně se uvádí, že vyšší výskyt obezity je u osob s nižším vzděláním a nižším příjmem. Významně vyšší podíl chorobně obézních osob v USA tvoří černoši a jedinci s nižším vzděláním a mižšími příjmy (109). Na vyšším výskytu obezity u osob s nižším vzděláním se může podílet i stres v souvislosti se zaváděním moderních technologií do 24

výroby (počitačově řízené stroje), jejichž zvládnutí může být zejména pro osoby starší a s nižším vzděláním značně stresující. 6. Metody na stanovení tělesného tuku K diagnostice nadváhy a obezity se používá v epidemiologických studiích a v běžné klinické praxi nejčastěji index tělesné hmotnosti - Body Mass Index (BMI), který se vypočítává jako poměr tělesné hmotnosti (kg) a druhé mocniny tělesné výšky (m 2 ). BMI byl zaveden do praxe již více než před 100 lety jako Queteletův index a nahradil dříve používaný Brokův index (69). I když je známo, že BMI neodráží přesně podíl tuku v těle, jelikož nerozlišuje mezi svalovou a tukovou tkání, má obrovskou výhodu v jednoduchosti jeho stanovení. Metoda není vhodná pro sportovce s vysoce vyvinutou svalovou hmotou, u nichž může vést k chybné diagnóze ve smyslu falešné diagnózy obezity (69). Ve srovnání s BMI má daleko větší vypovídací schopnost stanovení procenta tuku (%T). Tato hodnota je rovněž těsněji spjata se zdravotními riziky provázejícími obezitu (152). V praxi dosud velmi používané metody pro stanovení %T jsou antropometrické metody, založené na stanovení tloušťky kožních řas pomocí kaliperu (obr. 2). Jednotlivé metody se liší počtem měřených kožních řas a typem použitého kaliperu. Nejčastěji je používán Bestův kaliper nebo kaliper Harpendenského typu (obr. 3). Obr. 2 Kožní řasa Obr. 3 Bestův a Harpenderský kaliper U nás hojně používanou metodou na stanovení %T je metoda podle Pařízkové (96), která vypočítává %T na základě tloušťky 10 kožních řas měřených na přesně definovaných místech pomocí Bestova kaliperu. %T se vypočítá pomocí rovnic nebo tabu- 25

lek, odvozených na základě výsledků získaných vážením pokusných osob na podvodní váze (hydrodenzitometrie) (obr. 4). Obr. 4 Hydrodenzitometrie Jako referenční metodu pro stanovení celkového tuku lze považovat celotělovou duální rtg absorpciometrii (DXA) (152). Metoda je založena na absorpci velmi slabého rtg ráření o dvou rozdílných vlnových délkách (obr. 5a a 5b). Tato metoda umožňuje stanovení čtyř složek, a to tukové tkáně, svalové tkáně, kostí a zbytku (115, 136, 150). Metoda je nenáročná pro vyšetřované z hlediska zátěže ionizujícím zářením, nevýhodou je vysoká cena přístroje a nemožnost využití pro měření v terénu. Obr. 5a DXA V průběhu posledních let byla vypracována a odzkoušena celá řada metodik na stanovení procenta tělesného tuku. V klinické praxi je zejména v posledních letech nejčastěji používanou metodou metoda bioimpedanční analýzy (BIA). BIA metoda využívá 26

střídavého proudu o nízké intenzitě 400 nebo 800 µa a frekvenci 50 khz, nebo lépe s proměnlivou frekvencí 1-200 khz s různým uspořádáním elektrod. Metoda je založena na rozdílném odporu, který klade průchodu elektrického proudu tuková tkáň a svalstvo. Měření je pro vyšetřovaného nenáročné, nevýhodou je závislost na hydrataci organismu a umístění a tvaru elektrod (49, 69, 152). Na trhu jsou v současné době nabízeny přístroje s elektrodami s uspořádáním bipedálním - vyšetřovaná osoba stojí na váze s vyznačeným umístěním elektrod, nebo bimanuální (obr. 6) - vyšetřovaný svírá přístroj v rukou nebo v tetrapolárním uspořádání (Bodystat, obr. 7a, 7b a 7c; Tanita BC 418, obr. 8a a 8b) - elektrody jsou umístěny po dvou na zápěstí a nad hlezenním kloubem pravostranných končetin. Obr. 5b Výledky DXA Obr. 6 Bimanuální přístroj Obr. 7aBodystat Obr.7b Bodystat Obr. 7c Bodystat 27

Obr. 8a Tanita BC 418 Obr. 8b Měření přístrojem Tanita BC 418 Jelikož proud prochází v závislosti na uspořádání elektrod různými částmi těla, nemusí výsledky získané různými přístroji dávat shodné hodnoty. Monofrekvenční přístroje neumožňují stanovit intracelulární a extracelulární objem tekutin. Pro jejich stanovení je nutné použít kapacitní a odporovou složku bioimpedance (13, 14). Jak ukázala práce Všetulové a Bunce (152), výsledky získané přístroji TANITA a BIA 200-M, vypočítané podle původních rovnic, nemusí dávat hodnoty srovnatelné s výsledky měření přístrojem DXA. Autoři vypracovali nové rovnice pro stanovení %T pomocí přístroje BIA 2000-M s tetrapolárním uspořádáním elektrod. Podle Bunce predikční rovnice musí respektovat nejen pohlavní rozdíly, ale musí zohledňovat i další rozdíly jako věk (děti, dospělí), tělesnou aktivitu (sportovně aktivní a neaktivní jedince) a množství tělesného tuku (13, 14, 20). V porovnání s metodou DXA lze počítat při použití správných rovnic s chybou okolo 5 až 7 %. V druhé polovině minulého století se začaly objevovat práce zjišťující, že u osob s androidní obezitou je častější výskyt diabetu, aterosklerózy a vyššího krevního tlaku (65, 101, 141, 142). To podnítilo snahu o vypracování metod na stanovení množství abdominálního tuku. Za zlatý standard pro stanovení viscerálního tuku se považuje metoda stanovení pomocí CT (122, 123) (obr. 9a a 9b). 28