Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

41
9/20/2011 1 Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดลอม นพ.จตุวิทย หอวรรณภากร .. (พยาธิกายวิภาค) .. (นิติเวชศาสตร) ภาควิชาพยาธิกายวิภาคและนิติเวชศาสตร คณะแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยนเรศวร Definition It is the study of disease caused by exposure to harmful external agents. A. Toxic agents B. Physical damage

Transcript of Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

Page 1: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

1

Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดลอม

นพ.จตุวิทย หอวรรณภากร ว.ว. (พยาธิกายวิภาค) ว.ว. (นิติเวชศาสตร)

ภาควิชาพยาธิกายวิภาคและนิติเวชศาสตร คณะแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยนเรศวร

Definition 

It is the study of disease caused by exposure to harmful external agents. 

A. Toxic agents B. Physical damage  

Page 2: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

2

Toxic agents

• Smoking  • Alcoholism • Drug abuse • Oral contraceptives • Environmental chemical อาจมาจากการทํางานหรือการประกอบอาชีพ (Occupational pathology or occupational disease)

Physical damage 

• Thermal regulatory dysfunction     hypothermia     hyperthermia     burn • Physical injuries     wounds • Radiation  

Page 3: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

3

Mechanisms of Toxicity 

• Threshold effect • Absorption at portals of entry 

– ingestion – inhalation – skin contact 

• Distribution within the body • Metabolism and Excretion • Toxic effects 

Page 4: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

4

Dose‐response Curve  

Smoking

• ในUSAพบวาการสูบบุหร่ีสาเปนสาเหตุสําคัญที่ทําใหประชากรเสียชีวิตกอนกําหนดถึงประมาณ 390,000 คนตอป คิดเปน 1 ใน 6 ของประชากรที่เสียชีวิตทั้งหมด เนื่องจากในควันบุหร่ีที่มสีารพิษที่กอใหเกิดโรคตางๆมากมาย

• และผลกระทบที่เกิดจากสารในควันบุหร่ี อาจเกิดจากการทําปฏิกิริยาโดยตรงกับผนังเยื่อบุทางเดินหายใจ หรืออาจปะปนกับน้ําลายลงสูทางเดินอาหารและถูกดูดซึมเขารางกาย หรือเกิดจากการดูดซึมผานถุงลมภายในปอดเขาสูกระแสเลือดและสงผลกระทบตออวัยวะอื่น 

Page 5: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

5

โรคตางๆที่เกี่ยวของกับการสูบบุหรี่

• การสูบบุหร่ีเปนปจจัยที่สําคัญที่ทําใหเกิดโรคกลามเนือ้หัวใจตาย(myocardial infarction) เนื่องจากมีสวนสําคัญตอการเกิดภาวะหลอดเลือดแข็ง(atherosclerosis)ในหลอดเลือดcoronary โดยเฉพาะพวกที่มีความดันโลหิตสูง ไขมันในเลือดสูง

Page 6: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

6

โรคตางๆที่เกี่ยวของกับการสูบบุหรี่(ตอ)

• นอกจากนี้ยังเพิ่มความเสี่ยงตอการผิดปกติของหลอดเลือดบริเวณอื่น เชน aortic aneurysm หรือ Buerger disease 

• Buerger disease คือโรคที่มีการอุดตันหลอดเลือดเปนสวนๆ จากลิ่มเลือดรวมกับมีการอักเสบรวมดวย มักพบในชายอายปุระมาณ 35 ป และมักเกิดกับหลอดเลือดแดงขนาดเล็กและขนาดกลาง

โรคตางๆที่เกี่ยวของกับการสูบบุหรี่(ตอ)

• มะเร็ง ในควันบุหร่ีพบสารที่เปนcarcinogen และ tumor promoterจํานวนมากจึงพบวามีมะเร็งหลายชนิดที่สัมพันธกบัการสูบบุหร่ี

• มะเร็งปอดและมะเร็งในชองปากเปนกลุมทีสั่มพันธกับการสูบบุหร่ีมากที่สุดเนื่องจากเปนบริเวณที่สัมผัสกับควันบุหร่ีโดยตรงและสัมพันธกบัปริมาณบุหร่ีที่สูบ

• มะเร็งหลอดอาหาร กระเพาะปสสาวะ ไต ตับออน(มากกวาคนทั่วไป 5 เทา) มะเร็งปากมดลูก มะเร็งกระเพาะอาหาร

Page 7: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

7

Page 8: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

8

โรคตางๆที่เกี่ยวของกับการสูบบุหรี่(ตอ)

• โรคหลอดเลือดสมอง เกิดเปนหลอดเลือดตีบหรือแตกก็ได

• โรคระบบทางเดินหายใจเรื้อรัง

Chronic pulmonary disease(COPD) เกิดจากการทํางานมากขึ้นของ protease enzyme และยับยั้งการทํางานของ α1‐antitrypsin ทําใหเกิดการทําลายถงุลมเกิดเปนถงุลมโปงพองในที่สุด

• แผลเรื้อรังในกระเพาะอาหาร

โรคตางๆที่เกี่ยวของกับการสูบบุหรี่(ตอ)

• การสูบบุหร่ีกับการตั้งครรภ พบวาในมารดาที่ต้ังครรภและสูบบุหร่ีมักจะพบวาทารกในครรภจะมีขนาดเล็กกวาปกติ(small for gestational age)และมีน้ําหนักแรกคลอดนอยกวาทารกทั่วไป

• นอกจากนี้ยังพบวามีผลตอการพัฒนาการของทารกในอนาคตอีกดวย

• เสี่ยงตอภาวะรกลอกตัวกอนกําหนด(abruptio placenta)

รกเกาะต่ํา(placenta previa)

น้ําเดินกอนกําหนด(premature rupture of membrane)

Page 9: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

9

การดื่มสุรา

• เอทิลแอลกอฮอล หรือ เอทานอล เปนสารที่ใชกันบอยทีสุด • ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงกับอวัยวะตางๆ

ตับ fatty change (reversible injury)     acute alcoholic hepatitis (reversible injury)     alcoholic cirrhosis (irreversible injury)   กระเพาะอาหาร ทําใหเยื่อบุไดรับบาดเจ็บและการดูดซึมของสารอาหารมีความผิดปกติ เชน thiamine deficiency 

   

Page 10: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

10

Alcoholic Hepatitis 

Mallory Body

Page 11: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

11

การดื่มสุรา

• ระบบประสาท เกิดการเสื่อมสลายของเซลประสาทและการฝอของสมองนอย (cerebellar atrophy) 

• Wernicke syndrome คือกลุมอาการผิดปกติของการเรียนรู และความผิดปกติของการกลอกตา(opthalmoplegia) ลูกตากระตุกผิดปกติ(nystagmus) แตถาเกิดความผิดปกติของการจดจําอยางรุนแรงจะเรียกวา Korsakoff syndrome 

• ระบบไหลเวียนโลหิต ทําใหเซลกลามเนื้อหัวใจเสื่อมสลายทําใหหองหัวใจขยายตัวและการหดตัวของกลามเนือ้หัวใจผิดปกติ ทําใหเกิดภาวะ cardiomyopathy

การดื่มสุรา

• ระบบกลามเนื้อ ทําใหกลามเนื้อออนแรง

• ระบบสืบพันธุ ทําใหอัณฑะฝอ และเพิ่มความเสี่ยงตอการแทงในผูหญิง

• Fetal alcohol syndrome มีความผิดปกติของทารกคือ microcephaly, facial dysmorphology, mental retard and abnormal in genitourinary system 

• มะเร็ง เกิดจากacetaldehyde เปน tumor promotor • ระดับเอทานอลในเลือดมากกวา 50 mg% ถือวา เมา ตามพรบ.การจราจรทางบก พ.ศ. 2522

Page 12: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

12

Mechanisms of Disease Caused by Ethanol Abuse Organ System Lesion Mechanism Liver Fatty change Toxicity

Acute hepatitis Alcoholic cirrhosis

Nervous system Wernicke syndrome Thiamine deficiency Korsakoff syndrome Toxicity and thiamine

deficiency Cerebellar degeneration Nutritional deficiency

Peripheral neuropathy Thiamine deficiency

Cardiovascular system

Cardiomyopathy Toxicity

Hypertension Vasopressor

Mechanisms of Disease Caused by Ethanol Abuse Organ System Lesion Mechanism

Gastrointestinal tract

Gastritis Toxicity

Pancreatitis Toxicity

Skeletal muscle Rhabdomyolysis Toxicity

Reproductive system

Testicular atrophy ?

Spontaneous abortion

?

Fetal alcohol syndrome

Growth retardation Toxicity

Mental retardation

Birth defects

Page 13: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

13

ยารักษาโรค

• ยาเม็ดคุมกําเนิดและฮอรโมนทดแทนในสตรีวัยหมดประจําเดือน เอสโตรเจน เปนฮอรโมนซึ่งใชในการคุมกาํเนิดหรือเปนฮอรโมนทดแทนในสตรีวัยทอง ผลกระทบของการใชยาคุมกาํเนดิเกี่ยวกบัความเสี่ยงของการเกิดมะเร็งเตานมจากขอมูลปจจุบันยงัไมพบความสัมพันธแตอยางใด

ยาเม็ดคุมกําเนิดและฮอรโมนทดแทนในสตรีวัยหมดประจําเดือน

• Venous thrombosis โดยเฉพาะยาที่มีเอสโตรเจนปริมาณสูง • Liver tumor มักพบในสตรีสูงอายุที่ใชยาคุม เปนเนื้องอกชนิดที่ไมรายแรง คือ hepatic adenoma

• HRT มีประโยชนมากในการปองกนัโรคกระดูกพรุน ลดอาการอันเกิดจากวัยทอง(menopausal syndrome)แตอาจเกิดผลแทรกซอนไดคือ venous thrombosis,CVD,cholecystitis

มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก(endometrial CA)มักพบในรายที่ใชเอสโตรเจนเพียงอยางเดียว

Page 14: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

14

Acetaminophen (Tylenol) • Does not affect cyclooxygenase so bleeding associated with aspirin does not occur 

• Has analgesic and antipyretic actions but no anti‐inflammatory action 

• Large doses may produce hepatic necrosis – patients should not exceed recommended dose (4 grams/day) 

– toxic dose in adults is 15 to 25 gm – dose should be reduced in children with fever or dehydration  

 

Aspirin • Overdose 

– respiratory alkalosis followed by metabolic acidosis that may be fatal 

• Chronic aspirin toxicity (salicylism)  – headache, dizziness, ringing in the ears (tinnitus), mental confusion, drowsiness, nausea, vomiting, and diarrhea 

• Analgesic nephropathy (renal papillary necrosis) • Erosive gastritis is a major cause of GI bleeding • May be implicated in Reye syndrome (fatty liver with encephalopathy) in children < 15 years old, especially with influenza and chicken pox 

Page 15: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

15

สารพิษ กลุมเส่ียง ผลกระทบ

ฝุนละออง เด็ก ผูปวยโรคปอดหรือหัวในเรื้อรัง ผูที่มีโรคประจําตัวเปนหอบหืด

เพิ่มอัตราการติดเชื้อของปอด เพิ่มอัตราการเสียชีวิต เพิ่มความถี่ของการเกิดอาการ

NO2,SO2

Ozone Acid aerosol

บุคคลทั่วไป เด็ก ผูที่มีโรคประจําตัวเปนหอบหืดและผูปวยโรคปอดเรื้อรัง

เพิ่มการระคายเคืองตอหลอดลม เพิ่มอัตราการติดเชื้อของปอด เพิ่มความจําเปนในการรักษาตัวในโรงพยาบาล ลดประสิทธิภาพการทํางานปอด

มลภาวะในอากาศ Outdoor pollution

Page 16: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

16

 

 

Page 17: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

17

Main Constituents of Smog 

• SO2   respiratory irritant (acid rain) • NO2

*, NO    respiratory irritant (xs O2) • CO      carboxyhemoglobin (     O2) • O3

*      respiratory irritant • Pb      binds sulfhydryl groups *Oxidant pollutants Mostly produced by combustion of fossil fuels 

Page 18: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

18

Cocaine 

• Alkaloid extracted from Erythroxylon coca • เพิ่มการกระตุนของcathecolamineทําใหเพิ่มความดันเลือด ชีพจรเตนเร็ว รวมกับการหดตัวของหลอดเลือดโคโรนารีที่หัวใจ

• Acute overdose ทําใหเกิด ชัก หัวใจเตนผิดจังหวะ

• นอกจากนี้ถาใชแบบเรื้อรังทําใหเกิด atherosclerosis ของหลอดเลือดได เปนเหตุใหเกิดกลามเนื้อหัวใจตายได

Page 19: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

19

Amphetamine 

• Potent CNS stimulant • ทําใหเกิดภาวะไมอยากอาหาร euphoria paranoid • Hyperactivity, hypertension, hyperpyrexia 

 

Page 20: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

20

Opioids  

• Morphine ผลิตจากน้ํายางของผลฝนใชเปนยาแกปวดแกทองเสีย

• Heroin มีฤทธิ์แกปวดไดดีกวามอรฟน 5 เทา

• Needle tract infection, bacterial endocarditisมักเกิดที่ ไตรคัสปดวาลว

Page 21: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

21

Marijuana 

• Euphoria, visual hallucination • นิยมสูบโดยใชไอระเหย

• สารออกฤทธิ์ของกัญชาไดจากยาง กาน ดอก เมล็ดและใบของตน

cannabis sativa • สารออกฤทธิ์ที่สําคัญคือ delta9 tetrahydrocannabinol 

Occupational disorder

• ที่พบบอยที่สุดคือ repeated trauma • Pneumoconiosis • Aliphatic hydrocarbons • Metal 

Page 22: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

22

Pneumoconiosis 

• คือพยาธิสภาพของปอดอันเนื่องมาจากสารเคมี หรือสารพิษจากการทํางาน สาระสําคัญดังกลาวมี 4 ชนิด

• ผงถานหินหรือผงคารบอน(coal dust)        coal workers’ • ซิลิกา (silica)        silicosis • แอสเบสทอส(asbestos)           asbestosis • เบอรริลเลียม(beryllium)           berylliosis 

Radiation Sensitivity of Biological Tissue 

Lymphocytes Thrombocytes Granulocytes GI lining Endothelial cells Neural tissue 

Sensitivity    Cell Division Most Sensitive  Fastest      Least Sensitive  Slowest 

Page 23: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

23

Aliphatic hydrocarbons

• เปนสารที่ใชเปนตัวทําละลายในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังเปนสารประกอบของสารที่ใชในการะบวนการซักแหง มักถูกดูดซึมไดรวดเร็วทางปอด ผิวหนังและระบบทางเดินอาหาร เชน

• คลอโรฟอรม

• น้ํามันเบนซิน น้ํามันกาด น้ํามันสน

• สารจําพวก benzene xylene toluene ทําใหกดไขกระดูกและเปนโรคเลือดจางหรือมะเร็งเม็ดเลือดขาว

Metals 

• Lead    renal toxic, anemia, neuropathy • Mercury    renal toxic, cerebral palsy, mental retard 

• Arsenic    CA of skin,lung,liver • Cadmium     renal toxic,osteomalacia • Chromium and nickel    CA of lung, nasal cavity

Page 24: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

24

Consequences of lead exposure

Page 25: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

25

Agricultural pesticides

• Insecticides   DDT,organophosphate, carbamate       neurotoxic hepatotoxic 

• Herbicides    paraquat        lung injury  • Rodenticides warfarin      hemorrhage • มักพบในการฆาตัวตายและสัมผัสจากการประกอบอาชีพ

Natural toxins

• Mycotoxin   alfatoxin         liver cancer • Phytotoxin      solanine           neurotoxin • Animal toxin      venoms        snakes, bees                                  tetrodotoxin        puffer fish

Page 26: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

26

Physical Injury • Abrasion 

– basically a scrape – superficial epidermis is torn off by friction or force – regeneration without scarring usually occurs 

•  Laceration vs. Incision – a laceration is an irregular tear in the skin produced by overstretching. The wound margins are frequently hemorrhagic and traumatized 

– an incision is made by a sharp cutting object. The margins of the incision are usually relatively clean  

• Contusion – an injury caused by a blunt force that damages small blood vessels and causes interstitial bleeding, usually without disruption of the continuity of the tissue (cf ecchymosis) 

 

Page 27: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

27

BURNS• 1st, 2nd, 3rd, 4th   “Degree” • FULL vs. PARTIAL Thickness • Survival 

– PERCENT of body using the rule of NINES – DEGREE (i.e., Depth) – Respiratory Tract Involvement – AGE – Speed of access to Burn Unit – Immune System (Pseudomonas, S. aureus, Candida) 

HYPER‐THERMIA • HEAT  

–CRAMPS: Electrolyte loss via sweat – EXHAUSTION: Water depletion and lack of cardiovascular compensation 

– “STROKE”: Extensive peripheral vasodilatation, i.e., “shocky”, very serious, T>106º, over 110º have been reported, high mortality. 

Page 28: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

28

HYPO‐THERMIA • Often in setting of homelessness or alcoholism or both –< 90º often fatal, assoc. w. 

•  BRADYCARDIA •  ATRIAL FIBRILLATION 

LIGHTNING/ELECTRICAL • ELECTRIC DISTURBANCES 

– NEURAL – EKG 

• THERMAL INJURY, depends upon a particular tissue’s RESISTANCE to electrical flow 

• “LIGHTNING” MARKS 

Page 29: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

29

ATMOSPHERIC PRESSURE 

• Altitude Illness • Blast Injuries • Decompression Injuries 

ALTITUDE ILLNESS • Caused by LOW Oxygen Tension 

– HIGH ALTITUDES (>4000 m) – OBTUNDATION  – INCREASED CAPILLARY PERMEABILITY  – ACUTE PULMONARY EDEMA (HAPE) 

Page 30: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

30

BLAST INJURIES 

• RELATED TO RAPID ATMOSPHERIC PRESSURE CHANGES – LUNGS – VISCERA, especially GAS filled viscera 

• Rupture, Hemorrhage, etc. • IMMERSION BLAST also possible, causing more of a total body compression syndrome 

DECOMPRESSION • Related to GAS SOLUBILITY in divers ascending rapidly, especially the more NON‐SOLUBLE gasses, like NITROGEN, and, to a lesser extent, XENON 

• AIR EMBOLISM is the common pathology – ACUTE: 

• “BENDS” (peri‐articular), acute • “CHOKES” (lungs), acute • “STAGGERS” (inner ear), acute 

– CHRONIC: • ASEPTIC NECROSIS: humeri, femurs 

Page 31: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

31

Thank you for your attention

Nutritional disordor

Page 32: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

32

Lecture Plan 

 

Nutritional Diseases 1. DIETARY INSUFFICIENCY  2. PROTEIN‐ENERGY MALNUTRITION (PEM)  3. ANOREXIA NERVOSA AND BULIMIA  4. VITAMIN DEFICIENCIES & Toxicities 

a. Vitamin A b. Vitamin D  c. Vitamin C (Ascorbic Acid)  

5. OBESITY a. General Consequences  b. Obesity and Cancer  

6. DIETS, CANCER, AND ATHEROSCLEROSIS  a. Diet and Cancer  b. Diet and Atherosclerosis  

 

1. Dietary Insufficiency • Primary  malnutrition = components are missing from the diet • Secondary  malnutrition = nutrients is adequate 

– But insufficient intake, malabsorption, impaired utilization or storage, excess loss, or increased need for nutrients 

– More than 50% of elderly residents in nursing homes  – Risk  of mortality =five‐fold 

• ↓subcutaneous fat in the arms, chest wall, shoulders • wasting of the quadriceps & deltoid •  ankle or sacral edema 

• Conditions lead to dietary insufficiencies 1. Poverty 2. Infections 3. Acute and chronic illnesses   PEM associated with advanced cancers and AIDS 4. Chronic alcoholism   deficiency of several vitamins 5. Ignorance and failure of diet supplementation   in infants, adolescents, and 

pregnant women 6. Self‐imposed dietary restriction  Anorexia nervosa, bulimia 7. Other causes  GIT diseases and malabsorption syndromes, genetic diseases, 

specific drug therapies  

Page 33: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

33

2. Protein Energy Malnutrition (PEM) 

Kwashiorkor    Cachexia

• Who  = children • Where =low‐income countries • How bad = major factor in the high child death rates in under 5 years age • Determined  by  • 1. body mass index (BMI) 

– Malnutrition =less than 16 kg/m2  – Normal =18.5 to 25 kg/m2 

– Overweight =25 kg/m2 and 30 kg/m2 – Obese =above 30 kg/m2  

• 2. For practical purposes = weight < 80% of normal  • 3. Other parameters 

– fat stores (thickness of skin folds), muscle mass  – mid‐arm circumference – serum proteins  (albumin and Transferrin) 

• 4. Mininutritional Assessment (MNA) • Major types 

– Marasmus – Kwashiorkor  ‐ Cachexia  

2. Protein Energy Malnutrition (PEM) 

    Marasmus                &              Kwashiorkor   

Page 34: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

34

2. Protein Energy Malnutrition (PEM) 

  

Features  Marasmus  Kwashiorkor 

Body weight  < 60% of normal  60 – 80% of normal 

serum albumin levels  Normal  Low 

extremities  Emaciated (due to loss of muscle & sub-cutaneous fat) 

No  

immune deficiency  Yes (mainly T‐cell)  yes 

Nutrient depletion  Mostly calories & Somatic protein 

Mostly Protein (visceral) than calories 

Edema  No  Yes ( from Hypoalbuminemia) 

Signs (Flaky paint of skin, Flag of hair, Fatty liver) 

Absent  Present 

Vitamin deficiency  May be  Yes (Vit.‐A) 

Visceral organ changes  Fatty liver, Lactose intolerance are absent 

Liver (Fatty), Marrow (Hypoplastic), Brain (atrophy), GIT (Lactose intolerance) 

2. Protein Energy Malnutrition (PEM) 

Cachexia  • Risk groups = patients with AIDS or advanced cancers 

– 50% of cancer patients (gastrointestinal, pancreatic, and lung cancers) are cachectic 

– responsible for about 30% of cancer deaths • Characterized by =weight loss, fatigue, muscle atrophy, anemia, anorexia, and 

edema • Mortality = related to atrophy of the diaphragm and other respiratory muscles • Causes of cachexia = not known • Mechanism= Cachetic agents secreted by tumors 

– 1. PIF (proteolysis‐inducing factor) = excreted in the urine of patients – 2. LMF (lipid‐mobilizing factor)= cause fatty acid oxidation – 3. pro‐inflammatory cytokines = TNF and Il‐2, Il‐6 – PIF &cytokines = production of two muscle‐specific ubiquitin ligases, MuRF1 

(muscle RING finger‐1) and MAFBx (muscle atrophy F‐box, or atroglin‐1)   NF‐κB‐induced activation of the ubiquitin proteasome pathway   contributors to muscle atrophy 

– Loss of dystrophin  also lead to skeletal muscle breakdown  (latest information) 

 

Page 35: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

35

3. Anorexia and Bulimia   

Features Anorexia Bulimia Body weight loss marked No Frequency Less common More common Mortality high Low Prognosis Worse better Amenorrhea (↓GnRH ↓ LH, FSH ovarian failure)

Yes Less common (hormone levels – normal)

cardiac arrhythmia and sudden death (hypokalemia)

Yes Yes

Blood Anemia, lymphopenia, and Hypoalbuminemia

-

Bone density

+ -

Skin changes (dry and scaly), Lanugo hair

Yes -

Pulmonary aspiration of gastric contents esophageal and gastric cardiac rupture

No Yes

Page 36: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

36

 

4. Vitamin deficiencies & Toxicities   

Page 37: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

37

4. Vitamin deficiencies & Toxicities Vitamin A  • Group  of related compounds =retinol (vitamin A alcohol), retinal (vitamin A 

aldehyde), and retinoic acid (vitamin A acid) • Sources  

– liver, fish, eggs, milk, and butter (preformed vitamin A) – Yellow and leafy green vegetables ‐carrots, squash, and spinach (provitamins) 

• Absorption = requires bile, pancreatic enzymes • Storage= in liver  Ito cells as Retinol esters; last for at least 6 months • Retinoic acid = important in epithelial differentiation and growth • Functions 

– Maintenance of normal vision = rhodopsin in the rods is synthesed from retinol  – Cell growth and differentiation = retinoic acid receptors (RARs)  and (RXR) bind 

to retinoic acid  encode receptors for growth factors, tumor suppressor genes, and secreted proteins; deficiency lead to squamous metaplasia 

– Metabolic effects of retinoids =(RXR) form heterodimers with (PPARs), and vitamin D receptors ( important in adipogenesis and obesity) 

– Host resistance to infections = viatmin A  reduce morbidity and mortality from  infections (diarrhea & Measles) 

– Photoprotective  and antioxidant agents =β‐carotene & carotenoids ( used in Rx of acute promyelocytic leukemia, severe acne and ,psoriasis) 

4. Vitamin deficiencies & Toxicities‐ Vitamin A  

• Mmm            

• Deficiency states = malnourished children with infections; Adults with  malabsorption syndromes 

• Vitamin A Toxicity = mega doses – acute hypervitaminosis A  = headache, dizziness, vomiting, stupor, and blurred 

vision (pseudotumor cerebri).  – Chronic toxicity = weight loss, anorexia, nausea, vomiting, and bone and joint pain 

Page 38: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

38

4. Vitamin deficiencies & Toxicities 

• Vitamin D Fat soluble vitamin  Maintains adequate plasma levels of calcium &  phosphorus     Vitamin D deficiency can result from: •  ↓  in the diet  •  malabsorption syndrome  •  ↓ synthesis in the skin  •  defective vitamin D metabolism   Vitamin D deficiency states: •  Rickets (children) •  Osteomalacia (adults)   

• Hypervitaminosis D – In  adults = bone pain and hypercalcemia  – In children =metastatic calcifications of soft tissues such as the 

kidney  

. Vitamin deficiencies & Toxicities • Vitamin C 

Water soluble vitamin    No endogenous synthesis of vitamin C in humans.   Principal functions: •  required for hydroxylation of lysine & proline  –   residues in procollagen: ↓ hydroxylation ⇒ ↓  –   cross‐linking ⇒ ↓ tensile strength  •  free radical scavenger  

 Vitamin C deficiency is due to ↓ in the diet   Vitamin C deficiency state ‐ scurvy   •  impaired wound healing •  hemorrhages  •  skeletal changes      

• Vitamin C Toxicity       

 

Page 39: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

39

5 &6. Obesity, Diet, Cancer, Atherosclerosis • #1 epidemic in the USA!!! 

• Because obesity plays a role in many chronic diseases, it is important to define, recognize and understand it’s causes. 

• Measurements of Fat accumulation: – a)  Body Mass Index (kg/m2)  ‐ normal 25 is normal.  > 27 imparts health risks. 

– b)  Skinfold measurements 

– c)  Various body circumferences (waist:hip ratio). 

• Etiopathogenesis 

• Not completely understood. 

• “Disorder of energy balance”. 

• Generally:  calories in = energy expended (when weight stable). 

Page 40: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

40

5 &6. Obesity, Diet, Cancer, Atherosclerosis 

• Concept of “lipostat”‐L = 

– a)  leptin – leptin receptor system‐LR 

• Dysfunction within the L‐LR system 

• a) leptin resistance in tissues 

• b)  neuropeptide Y excess 

– Leptin gene polymorphism 

• Leptin – also important in 

– a)  puberty 

– b)  development of 2nd sexual characteristics   

• Other dysfunction/s in hypothalamic/pituitary/end‐organ axis 

– a) insulin resistance in diabetes 

– b)  post‐menapausal central obesity 

Page 41: Environmental pathology พยาธิวิทยาสิ่งแวดล อม

9/20/2011

41

6. Diet, Cancer, Atherosclerosis 1. Diabetes Mellitus 

2. HTN 

3. Cholesterol abnormalities 

4. Cholelithiasis 

5. Pickwickian Syndrome (Hypoventilation Syndrome) 

6. Osteoarthritis 

7. ??? Stroke 

8. ??? Cancer 

9. Atherosclerosis – animal fats 

10. HTN ‐  salt 

11. Cancer – low fruits/vegetables/fiber 

12. Protective 

– a) use of high Vitamin content 

– b)  fiber 

– c)  anti‐oxidants