Биохимические механизмы возникновения осложнений сахарного диабета

Нарушения обмена углеводов, жиров и белков при сахарном диабете могут приводить к развитию коматозных состояний (острые осложнения). Диабетическая кома проявляется в резком нарушении всех функций организма с потерей сознания. Основные предшественники диабетической комы — ацидоз и дегидратация тканей.

Параллельно кетоацидозу при декомпенсации диабета развивается нарушение водно-электролитного обмена. В его основе лежит гипергликемия, сопровождающаяся повышением осмотического давления в сосудистом русле. Для сохранения осмолярности начинается компенсаторное перемещение жидкости из клеток и внеклеточного пространства в сосудистое русло. Это ведёт к потере тканями воды и электролитов, прежде всего ионов Na+, K+, С1-, НСО3. В результате развиваются тяжёлая клеточная дегидратация и дефицит внутриклеточных ионов (прежде всего К+), затем возникает общая дегидратация. Это приводит к снижению периферического кровообращения, уменьшению мозгового и почечного кровотока и гипоксии. Диабетическая кома развивается медленно, в течение нескольких дней, но иногда может возникнуть и в течение нескольких часов. Первыми признаками могут быть тошнота, рвота, заторможенность. АД у больных снижено.

Коматозные состояния при сахарном диабете могут проявляться в трёх основных формах: кетоацидотической, гиперосмолярной и лакто-ацидотической. Для кетоацидотической комы характерны выраженный дефицит инсулина, кетоацидоз, полиурия, полидипсия. Гипергликемия (20-30 ммоль/л), обусловленная инсулиновой недостаточностью, сопровождается большими потерями жидкости и электролитов, дегидратацией и гиперосмоляльностью плазмы. Общая концентрация кетоновых тел достигает 100 мг/дл и выше.

При гиперосмолярной коме наблюдают чрезвычайно высокие уровни глюкозы в плазме крови, полиурию, полидипсию, всегда проявляется тяжёлая дегидратация. Предполагают, что у большинства больных гипергликемия обусловлена сопутствующим нарушением функции почек. Кетоновые тела в сыворотке крови обычно не определяются.

При лактоацидотической коме преобладают гипотония, снижение периферического кровообращения, гипоксия тканей, приводящая к смещению метаболизма в сторону анаэробного гликолиза, что обусловливает повышение концентрации молочной кислоты в крови (лакто-ацидоз).

57. Патогенез поздних осложнений сахарного диабета (микро- и макроангиопатии, ретинопатии,нефропатия,катаракта)

Поздние осложнения СД неспецифичны (возникают при разных видах СД), к ним относятся:

1. микро- и макроангиопатия (атеросклероз крупных артерий);

Главная причина поздних осложнений сахарного диабета является гипергликемия, гиперлипидемия и гиперхолестеринемия. Они приводят к повреждению кровеносных сосудов и нарушению функций различных органов и тканей путем гликозилирования белков, образования сорбитола и активации атеросклероза.

При гликозилировании белков (протеогликаны, коллагены, гликопротеины) базальных мембран нарушается их обмен, соотношение и структурная организация, происходит утолщение базальных мембран и развитие ангиопатий.

Макроангиопатии проявляются в поражениях крупных и средних сосудов сердца, мозга, нижних конечностей. Гликозилированные белки базальных мембран и межклеточного матрикса (коллагена и эластина) снижают эластичности артерий. Гликозилирование в сочетании с гиперлипидемией гликозилированных ЛП и гиперхолестеринемией является причиной активации атеросклероза.

Микроангиопатии — результат повреждения капилляров и мелких сосудов. Проявляются в форме нефро-, нейро- и ретинопатии.

Нефропатия развивается примерно у трети больных СД. Признаком ранних стадий нефропатии служит микроальбуминурия (в пределах 30—300 мг/сут), которая в дальнейшем развивается до классического нефротического синдрома, характеризующегося высокой протеинурией, гипоальбуминемией и отёками.

Ретинопатия, самое серьёзное осложнение сахарного диабета и наиболее частая причина слепоты, развивается у 60-80% больных СД. На ранних стадиях развивается базальная ретинопатия, которая проявляется в кровоизлияниях в сетчатку, расширении сосудов сетчатки, отёках. Если изменения не затрагивают жёлтого пятна, потеря зрения обычно не происходит. В дальнейшем может развиться пролиферативная ретинопатия, проявляющаяся в новообразовании сосудов сетчатки и стекловидного тела. Ломкость и высокая проницаемость новообразованных сосудов определяют частые кровоизлияния в сетчатку или стекловидное тело. На месте тромбов развивается фиброз, приводящий к отслойке сетчатки и потере зрения.

источник

Сахарный диабет (СД) – полиэтиологическое заболевание, связанное:

со снижением количества β клеток островков Лангерганса,
с нарушениями на уровне синтеза инсулина,
с мутациями, приводящими к молекулярному дефекту гормона,
со снижением числа рецепторов к инсулину и их аффинности в клетках-мишенях,
с нарушениями внутриклеточной передачи гормонального сигнала.

Выделяют два основных типа сахарного диабета:

1. Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД, диабет 1 типа) – диабет детей и подростков (ювенильный), его доля составляет около 20% от всех случаев СД.

2. Инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНЗСД, диабет 2 типа) – диабет взрослых, его доля – около 80%.

Подразделение типов СД на взрослый и ювенильный не всегда корректно, так как встречаются случаи развития ИНЗСД в раннем возрасте, также ИНЗСД может переходить в инсулинзависимую форму.

Развитие ИЗСД (СД 1 типа) обусловлено недостаточным синтезом инсулина в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Среди причин этого в настоящее время на первый план выдвигаются аутоиммунные поражения и инфицирование β-тропными вирусами (вирусы Коксаки, Эпштейна-Бар, эпидемического паротита).

Помним, что проницаемость стенки кишечника у младенцев выше, чем у взрослых, и это позволяет в первые дни и месяцы жизни сформировать у него пассивный иммунитет за счет перехода антител матери в кровь ребенка.

В связи с этим при использовании коровьего молока или молочных смесей для вскармливания младенцев имеется риск развития ИЗСД из-за возможного развития иммунного ответа на молочный альбумин и переключения иммунной атаки на β-клетки поджелудочной железы.

Происходит это в результате того, что некоторые пептидные участки альбумина коровьего молока и человеческого инсулина схожи между собой. Поэтому при проникновении их через кишечный барьер у детей-носителей антигенов главного комплекса гистосовместимости D3/D4 может возникнуть перекрестная иммунная реактивность и, как следствие, аутоиммунный ответ против собственных β-клеток, что приводит к инсулинзависимому сахарному диабету.

Для ИНЗСД (СД 2 типа) ведущей причиной является инсулинорезистентность из-за снижения чувствительности клеток-мишеней к гормону. Здесь выделяют две глобальные причины:

снижение активности рецепторов (рецепторные механизмы),
нарушение проведения сигнала от рецептора к внутриклеточным ферментам (пострецепторные механизмы).

Функциональные нарушения рецепторов — замедляют связывание инсулина и ответ на него:

увеличение диаметра и площади поверхности жировых клеток (ожирение) — снижение скорости образования рецепторных микроагрегатов,
повышенная вязкость мембран (снижение доли ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах, увеличение содержания холестерина),
блокирование инсулиновых рецепторов антителами,
нарушение мембран в результате активации процесов ПОЛ.

Структурные нарушения рецепторов — не позволяют связываться с гормоном или отвечать на его сигнал.

изменение конформации рецепторов инсулина при воздействии свободных радикалов (продуктов окислительного стресса).

Пострецепторные механизмы сопровождаются ослаблением проведения сигнала через фосфатидил-4,5-инозитол-3-киназный путь.

В результате развиваются снижение активации белков этого сигнального пути, отсутствие быстрых эффектов инсулина — активация трансмембранных переносчиков глюкозы (ГлюТ4) и метаболических ферментов утилизации глюкозы.

Предложено два механизма нарушения ФИ-3-киназного пути:

Фосфорилирование серина (но не тирозина) в составе IRS уменьшает его способность связываться с ФИ-3-киназой и ослабляет ее активирование. Данный процесс катализируется множеством серин-треониновых киназ, активность которых повышается при воспалении, стрессе, гиперлипидемиях, ожирении, переедании, дисфункции митохондрий.
Нарушение баланса между количеством субъединиц ФИ-3-киназы (p85 и p110), т.к. эти субъединицы могут конкурировать за одни и те же участки связывания с белком IRS. Этот дисбаланс меняет активность фермента и снижает передачу сигнала. Причиной патологического повышения отношения p85/p110 предполагают высококалорийное питание.

источник

Наиболее частые осложнения диабета – поражения почек, сетчатки и хрусталика глаза, нервов, артерий. Осложнения развиваются медленно, в течение многих лет. Их причиной является, прежде всего, гиперглюкоземия. Об этом свидетельствуют следующие наблюдения. Во- первых, вероятность появления осложнений и скорость их развития тем выше, чем больше средняя (например, среднегодовая) гиперглюкоземия у больного. Во-вторых, поражаемые ткани обладают общим свойством: проникновение глюкозы в их клетки не зависит от инсулина. Следовательно, в них всегда такая же концентрация глюкозы, как в крови.

1) Известны некоторые механизмы токсического действия глюкозы. Белки при инкубации в растворе глюкозы могут неферментативно глюкозилироваться: остатки глюкозы присоединяются к свободным аминогруппам белков. Эта реакция происходит и в организме. При нормальной концентрации глюкозы ее скорость невелика, а поскольку белки постоянно обновляются, глюкозилированные белки не накапливаются. При диабете вследствие гиперглюкоземии скорость глюкозилирования увеличивается. Например, у здоровых людей глюкозилировано 5-10% всего гемоглобина, а у больных диабетом в 2-3 раза больше. Доля глюкозилированных белков в тканях с медленно обменивающимися белками будет больше, чем в тканях с быстро обменивающимися белками. Глюкозилирование изменяет свойства белков и нарушает их функции.

2) Другой механизм связан с ферментативным гликозилированием. При высокой концентрации глюкозы в клетках увеличивается скорость ее превращения в другие моносахариды, а вследствие этого увеличивается и скорость синтеза гликолипидов, гликопротеинов и протеогликанов. И если даже превышение скорости синтеза над скоростью распада совсем невелико, за большое время (годы) может образоваться избыток этих веществ в клетке, нарушающий ее функции.

3) Еще один механизм неблагоприятного влияния высокой концентрации глюкозы на метаболизм связан с наличием в некоторых клетках специального пути превращения глюкозы, в котором образуется шестиатомный спирт сорбитол:

Сорбитол затем дегидрируется по второму углеродному атому и превращается во фруктозу. Этот путь функционирует в клетках артериальных стенок, клетках Шванна, в эритроцитах, в хрусталике и сетчатке глаза, в семенниках. При диабете в них обнаруживаются более высокие, чем в норме, концентрации сорбитола и фруктозы. Сорбитол плохо проникает через клеточные мембраны, его накопление приводит к осмотическому набуханию клеток и нарушению их функций.

Для поражения почек при диабете характерно утолщение базальных мембран окклюзия капилляров в клубочках. Это может быть связано с накоплением гликопротеинов и протеогликанов, а также с гликозилированием коллагена. В результате нарушается фильтрация в клубочках.

Аналогичные изменения капилляров происходят в сетчатке глаза; обусловленные ими отек сетчатки и кровоизлияния являются частой причиной слепоты у больных диабетом.

Хрусталик построен из белков кристаллинов, которые обмениваются очень медленно, а может быть и совсем не обмениваются. Поэтому при диабете с годами все большая часть кристаллинов оказывается гликозилированной. Такие кристаллины склонны образовывать крупные многомолекулярные агрегаты, рассеивающие свет, и, следовательно, уменьшающие прозрачность хрусталика – возникает помутнение хрусталика, или катаракта.

Поражение нервов проявляется в уменьшении толщины миелиновой оболочки, что ведет к нарушению проводимости аксона. При этом возникают ощущение онемения в разных частях тела и нарушения осязания. В развитии этих симптомов основная роль принадлежит повышению концентрации сорбитола в шванновских клетках, а также изменениям капилляров, подобным тем, которые происходят в сетчатке глаза и почечных клубочках.

Биохимические механизмы осложнений диабета изучены еще недостаточно, и наверняка не исчерпываются рассмотренными здесь.

Поскольку первое звено в цепи событий, ведущих к осложнениям, — высокая концентрация глюкозы в крови, при лечении диабета стремятся поддерживать ее настолько близкой к норме, насколько это возможно. Современные методы лечения не всегда удовлетворяют этому требованию. По результатам исследований, у больных диабетом с продолжительностью болезни 20 лет и больше частота осложнений в группе больных, наблюдение за которыми было систематическим, примерно в три раза меньше, чем в группе лечившихся без постоянного контроля. Перспективны исследования, направленные на разработку новых методов лечения, таких, как пересадка поджелудочной железы или суспензии В-клеток, а также создание портативного прибора, который непрерывно измеряет концентрацию глюкозы в крови и при ее повышении автоматически вводит рассчитанную им дозу инсулина. В настоящее время их применяют в детском возрасте у больных диабетом.

Таблица 4. Характеристика форм сахарного диабета.

К другим нарушениям углеводного обмена относятся некоторые наследственные заболевания, в основе которых лежат наследственные нарушения синтеза ферментов. К таким заболеваниям, например, относятся галактоземия, гликогенозы и др.

1). При галактоземии у ребенка отсутствует фермент (глюкозо-1-фосфат уридилтрансфераза), обеспечивающий превращение галактозы в глюкозу. Это приводит к накоплению в организме больших количеств галактозы, при избытке которых отмечается сильное токсическое действие. У больного ребенка поражаются печень и почки, развивается желтуха, катаракта, в тяжелых случаях – умственная отсталость, замедление роста. При нераспознанном заболевании дети погибают в возрасте до года. Основными мероприятиями при этом являются ранняя диагностика заболевания и перевод ребенка на синтетическую диету, в которой отсутствует галактоза.

2). Гликогеновыми болезнями называют наследственные нарушения обмена гликогена, обусловленные недостаточностью какого-либо из ферментов, участвующих в этом процессе. Недостаточность выражается в снижении активности фермента или в его полном отсутствии; она возникает в случае наследования мутантного аллеля соответствующего фермента в гомозиготном состоянии.

Гликогенозы. Если нарушена мобилизация гликогена, то гликоген накапливается в клетках в больших количествах, что может привести к разрушению клеток. Такие гликогеновые болезни называют гликогенозами. Известно несколько типов гликогенозов, связанных с недостаточностью разных ферментов или одного и того же фермента в разных органах. Клинические симптомы гликогенозов характерны для каждого типа болезни. Наиболее часто наблюдаются увеличение печени, мышечная слабость, гипоглюкоземия натощак. Продолжительность жизни больных, как правило, уменьшена, нередко смерть наступает в раннем детстве.

Таблица 5. Некоторые формы гликогенозов.

Агликогенозы. Если нарушен синтез гликогена (например, вследствие дефекта гликогенсинтазы), то содержание гликогена в клетках понижено: эти формы гликогеновых болезней называют агликогенозами. Самый характерный симптом агликогенозов – резкая гипоглюкоземия натощак (поскольку нет запасов гликогена), особенно после ночного перерыва в кормлении. В результате гипоглюкоземии могут возникать рвота, судороги, потеря сознания. Постоянное голодание мозга приводит к отставанию умственного развития. Обычно эти больные погибают в раннем детстве; частые кормления могут существенно ослабить проявления болезни.

Частота гликогеновых болезней невелика – примерно 1 : 40 000.

3). Из других наследственных заболеваний следует указать на непереносимостьлактозы и сахарозы. Эта патология встречается среди детей грудного возраста и возникает при отсутствии в кишечнике соответственно лактазы и сахаразы, что приводит к накоплению лактозы и сахарозы в кишечнике с последующим разложением их микроорганизмами до молочной, масляной и других кислот. У детей развиваются сильные поносы и тяжелое состояние.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

В основе болезни — нарушение регуляции обмена углеводов инсулином. Существует две формы диабета.

Диабет I типа – инсулинозависимый, недостаток выработки инсулина.

Диабет II типа – инсулиннезависимый, считают, что в этих случаях происходит не снижение синтеза инсулина, а других звеньев инсулиновой регуляции. Например – патология рецепторов инсулина не способных воспринимать глюкозу и она накапливается в крови.

Но обе формы проявляются как недостаточность инсулина.

Рассмотрим основные симптомы диабета и биохимические механизмы их возникновения:

1) Гиперглюкоземия и глюкозурия (в норме 5,5 — 6,5 млмоль/л). Вследствие недостаточности инсулина ослаблены все процессы использования глюкозы тканями. Глюкоза всасывается из кишечника, накапливается в крови в больших количествах и надолго задерживается в ней. Адреналин, кортизол, глюкагонявляются антагонистами инсулина. Сахарный диабет обнаруживается методом сахарной нагрузки.

Таблица 3. Изменения обмена, вызываемые инсулином и глюкагоном (стрелка направленная вверх, означает увеличение скорости метаболического процесса, вниз – уменьшение).

2) Кетонемия и кетонурия. Вследствие недостаточности инсулина уменьшается отношение инсулин / глюкоген. При этом окисляются жирные кислоты, продуцируя кетоновые тела (ацетоуксусная кислота, ацетон,

β-гидроксимасляная кислота). Поскольку глюкоза при недостаточности инсулина усваивается плохо, потребность в организме в энергии обеспечивается за счет

кетоновых тел. А они снижают буферную емкость крови и при высоком содержании их снижена и рН крови до 7, в норме 7,4. При высоком содержании кетоновых тел рН до 7 наступает ацидоз, нарушает функции мозга вплоть до потери сознания.

3) Азотемия и азотурия. При недостаточности инсулина снижается синтез белков и увеличивается катаболизм аминокислот. В связи с этим у больных повышена концентрация мочевины в крови и увеличено ее выведение с мочой.

4) Полиурияи полидипсия. Концентрационная способность почек ограничена, поэтому для выведения больших количеств глюкозы, кетоновых тел и мочевины при диабете требуется выделение больших количеств воды. Больные выделяют мочи в 2-3 раза больше, чем в норме (полиурия). Соответственно и потребление воды у них увеличивается (полидипсия). При тяжелых формах диабета может наступить обезвоживание организма: в результате выделения больших количеств мочи уменьшается объем крови; в нее поступает вода из межклеточной жидкости; межклеточная жидкость становиться гиперосмоляльной и «всасывает» воду из клеток. Быстро развиваются внешние признаки дегидратации – сухие слизистые оболочки, дряблая и морщинистая кожа, запавшие глаза. Кровяное давление при этом падает, и поэтому ухудшается снабжение тканей кислородом.

Ацидоз, вызванный накоплением кетоновых тел и дегидратация – наиболее грозные симптомы диабета. Они являются предшественниками диабетической комы – резкого нарушения всех функций организма с потерей сознания. Больного, находящегося в предкоматозном или коматозном состоянии, можно спасти введением в кровь инсулина и больших количеств физиологического раствора.

Основным методом лечения диабета является заместительная терапия, т.е. систематическое введение недостающего гормона.

Лечение продолжается всю жизнь. Заместительная терапия применима только в формах диабета I типа, когда понижена концентрация инсулина в крови. Эти формы лечат и стимуляторами секреции инсулина – производными сульфанилмочевины. Известны случаи, когда больные при таком лечении доживали до 100 лет. Но все же в среднем продолжительность жизни больных диабетом примерно на 1/3 меньше средней продолжительности жизни в популяции: это обусловлено главным образом осложнениями диабета.

Биохимия осложнений сахарного диабет.

Таблица 4. Характеристика форм сахарного диабета.

Таблица 5. Некоторые формы гликогенозов.

Частота гликогеновых болезней невелика – примерно 1 : 40 000.

Исследование углеводного обмена в клинике.

Диагностика нарушений обмена углеводов в клинике осуществляется различными способами, основным из которых является определение глюкозы в крови. Из методов определения глюкозы чаще других пользуются методом Хагедорна-Йенсена, являющимся неспецифическим. С его помощью определяют не только глюкозу, но и сумму всех восстанавливающихся веществ в крови, называемую «сахар крови». Распространенным методом является ортотолидиновый, или глюкозоксидазный метод, служащий для определения истинной глюкозы. Он основан на специфическом окислении глюкозы ферментом глюкозоксидазой.

Для оценки состояния обмена углеводов, в частности способности поджелудочной железы вырабатывать инсулин, используют метод сахарных нагрузок и построение сахарных кривых. Метод заключается в том, что у исследуемого пациента натощак берут кровь, в которой определяют уровень сахара, после чего дают сахарную нагрузку, состоящую из 50 г глюкозы (детям 25 г), и последовательно через 30, 45, 60, 120 и 180 мин определяют сахар в крови. На основании полученных данных строят график, отражающий зависимость между временем и содержанием сахара. У здорового человека при этом развивается умеренная гипергликемия, снижающаяся к 3-му часу до нормы. У больного сахарным диабетом натощак содержание сахара в крови превышает нормальные величины – примерно 160 мг% (1,6 г/л) или выше. После сахарной нагрузки развивается стойкая гипергликемия, отличающаяся высокими цифрами 250-400 мг% (2,5 – 4,0 г/л), которая не приходит к исходному уровню за 3 ч. Этот метод позволяет диагностировать данное заболевание и контролировать его лечение.

Показателем обеспеченности тканей кислородом служит уровень молочной кислоты в крови, который повышается после длительной физической нагрузки или при заболеваниях, сопровождающихся одышкой (пневмонии – воспаления легких, токсикозы, пороки сердца и др.).

Важное значение имеет определение количества пировиноградной кислоты в крови. Ее содержание повышается при авитаминозе тиамина (болезнь бери-бери).

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 388 | Нарушение авторских прав

источник

студент 2 курса медико-профилактического факультета НГМУ,

старший преподаватель кафедры медицинской химии, НГМУ,

Сахарный диабет — одна из серьезнейших проблем, масштабы которой продолжают увеличиваться и, которая касается людей всех возрастов и всех стран.

Сахарный диабет занимает третье место среди непосредственных причин смерти после сердечнососудистых и онкологических заболевании, поэтому решение многих вопросов, связанных с проблемой этого заболевания, поставлено во многих странах на уровень государственных задач [1].

В настоящее время во всех странах мира заболеваемость сахарным диабетом неуклонно растет. Число больных диабетом во всем мире составляет 120 млн. — (2,5% населения). Каждые 10-15 лет количество больных удваивается. На мой взгляд, проблема, связанная с заболеваемостью сахарным диабетом является серьёзной проблемой современности. Любой из видов сахарного диабета является опасным. При игнорировании лечения сахарного диабета последствия для здоровья человека могут быть катастрофическими.

Биохимия сахарного диабета

С биохимической точки зрения сахарный диабет — заболевание, которое наблюдается при абсолютном или относительном дефиците инсулина. Нехватка этого пептидного гормона отражается главным образом на обмене углеводов и липидов.

Инсулин синтезируется в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Как и многие секреторные белки, предшественник гормона (препроинсулин) содержит сигнальный пептид, который направляет пептидную цепь внутрь эндоплазматического ретикулума, где после отщепления сигнального пептида и замыкания дисульфидных мостиков образуется проинсулин. Последний поступает в аппарат Гольджи и депонируется в клеточных везикулах, β-гранулах. В этих гранулах путем отщепления С-пептида образуется зрелый инсулин, который сохраняется в форме цинксодержащего гексамера вплоть до секреции.

Недостаточность инсулина ведет к глубоким нарушениям промежуточного метаболизма, что и наблюдается у больных сахарным диабетом.

Характерный признак заболевания — повышение концентрации глюкозы в крови с 5 мМ/л (90 мг/дл) до 9 мМ/л (160 мг/дл) и выше (гипергликемия, повышенный уровень глюкозы в крови). В мышцах и жировой ткани, двух наиболее важных потребителях глюкозы, нарушаются процессы усвоения и утилизации глюкозы в результате исчезновения из состава мембран белков-переносчиков глюкозы ГЛЮТ-4 (их появление в мембранах зависит от инсулина). В связи с дефицитом инсулина печень также утрачивает способность использовать глюкозу крови на синтез гликогена и ТАГ. Одновременно в связи с повышением в крови концентрации глюкагона и кортизола повышается глюконеогенез и усиливается протеолиз в мышцах. При сахарном диабете инсулин-глюкагоновый индекс снижен [3; с. 298].

Диагностика и лечение сахарного диабета

Диагноз сахарного диабета часто можно поставить уже на основе жалоб больного на полиурию, полидипсию, полифагию, ощущение сухости во рту. Однако нередко необходимы специальные исследования, в том числе лабораторные.

Основные традиционные методы лечения ИЗСД — это диетотерапия, инсулинотерапия, а также специфические методы лечения осложнений. К диете при лечении диабета предъявляют строгие требования: 4–5-кратный прием пищи в течение суток, исключение легкоусвояемых («быстрых») углеводов (сахара, пива, спиртных напитков, сиропов, соков, сладких вин, пирожных, печенья, бананов, винограда и подобных им продуктов). Иногда соблюдение диеты можно использовать как единственный метод лечения. Однако гораздо чаще приходится прибегать и к другим методам, прежде всего к инсулинотерапии. Инсулинотерапия остается основным методом лечения. Она имеет целью поддерживать концентрацию инсулина в крови и препятствовать нарушениям складирования энергоносителей, в основном гликогена и жиров. Сахаропонижающие препараты наиболее широко и эффективно применяются для лечения ИНСД (инсулиннезаваисимого сахарного диабета). Они представляют собой производные сульфонилмочевины или бигуаниды. Механизм действия этих лекарств, найденных эмпирически, до сих пор остается не вполне ясным. Общим для них является то, что они снижают концентрацию глюкозы в крови [3; с. 303].

Диетотерапия

При любых клинических формах СД всегда назначается определенная диета. Основные принципы данной системы лечения сводятся к следующим параметрам:

– индивидуальный подбор суточной калорийности питания;

– исключение из рациона легкоусвояемых углеводов;

– обязательное содержание физиологических количеств белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ;

– питание должно быть дробным, причем калории и углеводы необходимо равномерно распределять на каждый прием пищи.

Суточная калорийность продуктов питания для каждого отдельного случая рассчитывается индивидуально, с учетом массы тела больного и ежедневной физической нагрузки, которой он подвергается. Если физическая нагрузка умеренная, то диета строится из расчета 30–35 ккал на 1 кг идеальной массы тела, при этом учитывается рост в сантиметрах минус 100.

Содержание белков, жиров и углеводов в пище должно находиться в соотношении, близком к физиологическому.

Рафинированные углеводы следует по возможности исключить из рациона питания или свести их содержание к минимуму.

Содержание холестерина и насыщенных жиров необходимо также свести к меньшему количеству, чем обычно.

Принимать пищу следует дробно – 4–6 раз в день. Подобная система позволит улучшить процесс усвояемости содержащихся в продуктах питания полезных веществ, особенно при наличии минимальной гипергликемии и глюкозурии [2].

Причины возникновения сахарного диабета могут быть самые различные. Зачастую их нелегко определить. Однако в каждом отдельном случае выявить эти причины крайне необходимо, а для этого необходимо проводить тщательное обследование больного. В противном случае тот или иной курс терапии, который назначает врач, может не дать положительного результата.

Наконец, еще раз необходимо указать на такой неблагоприятный фактор, отрицательно влияющий на развитие сахарного диабета, как неправильное питание. Возникновению болезни способствует длительное переедание, особенно употребление продуктов, содержащих большое количество углеводов. Об этом свидетельствует уже тот факт, что часто с сахарным диабетом сочетается и ожирение. Установлено, что среди людей, у которых вес превышает нормальный более чем на 20%, сахарный диабет встречается в 10 раз чаще, чем среди лиц с нормальным весом. Поэтому правильному питанию нужно уделять большее внимание, чтобы предотвратить риск заболевания сахарным диабетом.

источник

Это заболевание, возникающее вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина.

Инсулин – единственный гормон, понижающий уровень глюкозы в крови. Механизм:

-повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы в клетках жировой и мышечной ткани, под его влиянием белки-транспортеры ГЛЮТ-4 перемешаются из цитоплазмы в мембрану клетки, где соединяются с глюкозой и транспортируют её во внутрь клетки;

-активирует гексокиназу, фруктокиназу, пируваткиназу (стимулирует гликолиз);

-активирует гликогенсинтетазу (стимулирует синтез гликогена);

-активирует дегидрогеназу пентозо-фосфатного пути;

-по механизму хронической регуляции является индуктором синтеза гексокиназы и репрессором синтеза ферментов глюконеогенеза (блокирует глюконеогенез);

-30% углеводов превращает в липиды;

-стимулирует ЦТК, активируя фермент синтетазу, которая катализирует реакцию взаимодействия ацетил-КоА с ЩУК;

Сахарный диабет (СД) классифицируют с учетом различия генетических факторов и клинического течения на две основные формы: диабет I типа – инсулинзависимый (ИЗСД), и диабет II типа – инсулиннезависимый (ИНСД).

ИЗСД – заболевание, вызванное разрушением β-клеток островков Лангерханса поджелудочной железы, вследствие аутоиммунных реакций, вирусных инфекций (вирус оспы, краснухи, кори, эпидемический паротит, аденовирус). При СД снижено соотношение инсулин/глюкагон. При этом ослабевает стимуляция процессов депонирования гликогена и жиров, и усиливается мобилизация энергоносителей. Печень, мышцы и жировая ткань даже после приема пищи функционируют в режиме постабсорбтивного состояния.

Гипергликемия – повышение конц. глюкозы в крови.

Она обусловлена снижением скорости использования глюкозы тканями вследствие недостатка инсулина или снижения биологического действия инсулина в тканях-мишенях. При дефиците инсулина уменьшается количество белков-переносчиков глюкозы (ГЛЮТ-4) на мембранах инсулинзависимых клеток (жировой ткани мышц). В мышцах и печени глюкоза не депонируется в виде гликогена. В жировой ткани уменьшается скорость синтеза и депонирования жиров. Активируется глюконеогенез из аминокислот, глицерола и лактата.

Глюкозурия – выделение глюкозы с мочой.

В норме проксимальные канальцы почек реабсорбируют всю глюкозу, если ее уровень не превышает 8,9 ммоль/л. Повышение концентрации глюкозы в крови превышает концентрационный почечный порог, что становится причиной появления ее в моче.

Кетонемия – повышение концентрации в крови кетоновых тел.

Жиры не депонируются, а ускоряется их катаболизм. Повышается концентрация неэтерифицированных жирных кислот, которые захватывает печень и окисляет их до ацетил – КоА. Ацетил-КоА превращается в β-гидроксимасляную и ацетоуксусную кислоты. В тканях происходит декарбоксилирование ацетоацетата до ацетона, поэтому от больных исходит его запах. Увеличение концентрации кетоновых тел в крови (выше 20 мг/л) приводит к кетонурии. Накопление кетоновых тел снижает буферную емкость крои и вызывает ацидоз.

Дефицит инсулина приводит к снижению скорости синтеза белков и усилению их распада. Это вызывает повышение концентрации аминокислот в крови, которые дезаминируются в печени. Образующийся при этом аммиак вступает в орнитиновый цикл, что приводит к увеличению концентрации мочевины в крови и моче – азотемия.

Полиурия – повышенное мочеотделение (3-4л в сутки и выше), т.к. глюкоза повышает осмотическое давление.

Полидипсия – постоянная жажда, сухость во рту, вследствие потери воды.

Полифагия – испытывают голод, часто едят, но теряют в массе тела, т.к. глюкоза не является источником энергии — «голод среди изобилия».

ИНСД – возникает в результате относительного дефицита инсулина вследствие:

— нарушения секреции инсулина

— нарушения превращения проинсулина в инсулин

— повышения катаболизма инсулина

-дефекта рецептора инсулина, повреждения внутриклеточных посредников инсулинового сигнала.

Поражает людей старше 40 лет, характеризуется высокой частотой семейных форм. Главная причина поздних осложнений сахарного диабета – гипергликемия, которая приводит к повреждению кровеносных сосудов и нарушению функций различных тканей и органов. Одним из основных механизмов повреждения тканей при сахарном диабете является гликозилирование белков, приводящее к изменению их конформации и функций. Макроангиопатии проявляются в поражении крупных и средних сосудов сердца, мозга, нижних конечностей (гангрена). Микроангиопатия является результатом повреждения капилляров и мелких сосудов и проявляется в форме нефро-, нейро- и ретинопатии. В возникновении микроангиопатий определенную роль играет гликозилирование белков, что приводит к возникновению нефропатии (нарушение функции почек) и ретинопатии (вплоть до потери зрения).

Коллаген составляет основу базальных мембран капилляров. Повышенное содержание гликозилированного коллагена ведет к уменьшению его эластичности, растворимости, к преждевременному старению, развитию контрактур. В почках такие изменения приводят к запустению клубочков и хронической почечной недостаточности.

Гликозилированные липопротеины, накапливаясь в сосудистой стенке, приводят к развитию гиперхолестеринемии и липидной инфильтрации. Они служат основой атером, происходит нарушение сосудистого тонуса, что приводит к атеросклерозу.

2.5.Проба на толерантность к глюкозе.

После приема пищи концентрация глюкозы может достигать 300-500 мг/дл и сохраняется на высоком уровне в постабсорбтивном периоде, т.е. снижается толерантность к глюкозе и наблюдается в случаях скрытой формы сахарного диабета. В этих случаях у людей отсутствуют клинические симптомы, характерные для СД, а концентрация глюкозы натощак соответствует норме.

источник

Сахарный диабет (греч. diabetes; diabaino проходить сквозь, протекать)-это синдром хронической гипергликемии, развивающийся вследствие относительной или абсолютной недостаточности инсулина, характеризующийся нарушением всех видов обмена веществ и в первую очередь углеводного, также развитием сосудистых осложнений[7].

У здорового человека в сутки секретируется 40-50 ед инсулина [2]. В условиях физиологической нормы важнейший стимулятор продукции инсулина — глюкоза. Содержащаяся в крови глюкоза стимулирует (по-видимому, через рецепторы β-клеток инсулярного аппарата) продукцию инсулина. Неясно, реализуется этот эффект через цАМФ или цГМФ. Кроме того, эффект глюкозы на продукцию инсулина реализуется, видимо, и за счет ее метаболитов, образующихся в β-клетках (возможно, это глицеральдегид и диоксиацетон). Стимулирует продукцию инсулина и манноза.

Активаторы продукции инсулина — также аминокислоты лейцин и глута-миновая кислота. Механизм их влияния неясен, однако в раннем детстве можно наблюдать возникновение гипогликемии после нагрузки лейцинсодержащим белком (лейцинчувствительная гипогликемия).

Продукцию инсулина активируют соматотропный гормон и глюкагон, а также неидентифицированный продукт из ядра вентромедиальной области гипофиза (соматолиберин?), энтерогормоны секретин и панкреозим, а также кетоновые тела, пропионовая, масляная и лауриновая кислоты [2].

Глюкагон может непосредственно стимулировать продукцию инсулина, однако может осуществлять это и косвенно, через способность повышать содержание глюкозы в крови. Соматотропный гормон ускоряет выход инсулина из β-клеток непосредственно, но благодаря способности тормозить проникновение глюкозы в клетку и активировать липолиз обладает заметным диабетогенным действием.

Энтерогормоны обеспечивают усиленный выход инсулина в ответ на оральный прием глюкозы. В связи с этим уровень инсулина при таком пути введения сахара повышается заметнее, чем при внутривенном введении.

Ингибиторы секреции инсулина — моносахариды — производные глюкозы и маннозы (2-дезоксиглюкоза и манногептулоза), а также инсулин, адреналин, АКТГ, кортизол (три последних могут рассматриваться как факторы, определяющие развитие диабета при хроническом стрессе). Кроме того, ингибитор секреции инсулина — соматостатин, который действует еще и опосредованно, снижая продукцию гормона роста — одного из стимуляторов секреции инсулина.

Дефект инсулина, лежащий в основе сахарного диабета , может возникать в связи с нарушениями разных этапов синтеза или механизмов, обеспечивающих его действие. Из важнейших молекулярных дефектов можно назвать дефекты:

(1) превращения проинсулина в инсулин, что связано с мутациями в участкесоединения α- и β-цепей с С-пептидом в проинсулине (в этом случае в кровибольных содержится в большом количестве гормонально неактивный проинсулин);

(2) молекулярной структуры инсулина (замена Фен на Лей вблизи С-конца β-цепи), снижающее его активность на порядок;

(3) рецепторов инсулина при продуцировании нормального гормона, нарушающего связывание инсулина с мембраной клеток-мишеней;

(4) сопряжения между инсулин-рецепторным комплексом и вторым звеном передачи сигнала в клетку при нормальной продукции и обычном количестве инсулиновых рецепторов в клетках-мишенях [2].

Предрасположенность к заболеванию обусловливается наличием диабета у обоих родителей или близнеца, массой тела при рождении выше 4,5 кг частыми абортами или мертворождениями в анамнезе.

Вместе с тем диагноз «преддиабет» обычно ставят ретроспективно.

Классификация сахарного диабета:

1.Эссенциальный диабет(первичный, идеопатический)

Инсулинзависимый сахарный диабет (1-й тип)для которого характерно абсолютная недостаточность инсулина, склонность к развитию кетоацидоза. Страдают чаще дети, подростки, молодые люди до 40 лет.

Морфологический субстрат болезни — деструкции β-клеток под влиянием вирусной инфекции у лиц с отягощенной наследственностью. Жизнь больных зависит от введения инсулина.

Исулин зависимый сахарный диабет делят на:

Сахарный диабет 1а: в основе лежит дефект противовирусного иммунитета (дефект в 6 — 1 хромосоме, связанный с системой НLА -D₃,D₄), при чем чаще определяется НLА антиген В15. Основную роль в генезе играет вирусная инфекция (вирус неспецифичен: это может быть вирус гриппа, Коксаки, паратифа, краснухи и т.д.). Антитела к клеткам островков обнаруживаются не всегда (т.е. исчезают через 1-3 года).

Сахарный диабет 1б — аутоиммунное заболевание. При наличии вирусов свинки, краснухи, Коксаки вырабатываются антитела перекрестно реагирующие с антигенами β-клеток, следствием является деструкция β-клеток и развивается недостаточность выработки инсулина — сахарный диабет. В первую очередь определяется НLА — антигены В3 В8. Имеется связь сд1б с другими аутоиммуными заболеваниями. Например, аутоиммуный тиреоидит. Антитела обнаруживаются в течении всего периода болезни. При сд1а и сд1б клиника одинакова: нарастает бурно, остро, быстро. Возникает жажда до 10-15 л/сут, полиурия, резкая слабость, гипокалиемия и гипокалийгистия (уменьшение концентрации калия в тканях), резкое похудание (на 10-20 кг) за счет липолиза. У больных отмечается тошнота, рвота, анорексия. В течение нескольких дней может быть летальный исход. 25% детей попадает в стационар в состоянии тяжелого кетоацидоза.

Инсулин независимый сахарный диабет (2-й тип)-диабет более легкий по течению, однако при переходе относительной недостаточности в абсолютную требует серьезного лечения.

В возникновении заболевания играет роль следующие факторы:

1. наследственность (имеет большее значение чем при ИЗСД), что проявляется снижением рецепторов к инсулину.

2. факторы окружающей среды(несбалансированное питание, при этом чаще страдают лица пожилого возраста

3.недостаточность биологического эффекта инсулина при нормальном или повышенном его содержании: часто нарушается сродство (чувствительность) рецепторов тканей к инсулину и наблюдается гиперинсулинизм который ведет к повышению аппетита, что в свою очередь ведет к истощению инсулярного аппарата.

Чаще всего при сд2 имеет место гиперинсулинизм. По этому на первых порах больные часто не худеют, полнеют, но при возникновении декомпенсации все равно худеют.

Сахарный диабет 2-го типа протекает с минимальными обменными нарушениями: нет жажды, полиурии и т.п. но может быть склонность к фурункулезу, парадонтозу, зуд кожи из-за этого диабет диагностируется случайно, либо при декомпенсации (при появлении больных симптомов сд: жажда, полиурия и т.п.) [3]

Осложнения развиваются и при 1-м и при 2-м типе диабета. Соотношение сахарного диабета 1 типа к сахарному диабету 2 типа составляет 1:4.

Симптоматический диабет (другие типы сд, связанные с определенными состояниями и синдромами). Это тот диабет, который развивается при других заболеваниях:

1.заболевания поджелудочной железы:панкреатиты,

опухоли, травмы, операции на поджелудочной железе.

2.болезни гормональной природы:все остальные гормоны являются контринсулярными, поэтому повышение их концентрации ведет к гипергликемии. Например, при диффузном и узловой тиреотоксическом зобе, при акромегалии, при синдроме Иценко-Кушинга, при альдостеронизме и т.д.

3. гипергликемия, вызванная лекарственными средствами. Например, лечение каких-либо заболеваний глюкокортикоидами (преднизолон наиболее часто дает гипергликемию). Некоторые гипотензивные, мочегонные, β-блокаторы, и др.

4.гипергликемии при генетических синдромах и заболеваниях:синдром Клайнфельтера, Дауна, Шерешевского-Тернера и др.

3. Cахарный диабет беременных.Сахарным диабетом страдает около 2% беременных женщин. Выявляемый сахарный диабет при беременности связан с повышением контринсулярных гормонов во время беременности. Сахарный диабет после родов может проходить, может оставаться. Особенностью лечения беременных является то, что им не назначают таблетированные препараты, лечат только диетой и инсулином.

4. Тропический диабетвстречается в африканских странах. В России не актуален.

5. Нарушение теста толерантности к глюкозе (скрытый сахарный диабет).Протекает без клинических симптомов и при нормальной уровне глюкозы в крови. Хотя могут быть малые симптомы сд: зуд кожи, фурункулез и т.п. Такой тип диабета выявляется с помощью тестов нагрузки глюкозой .

6. Генуинный диабет — заболевание полиэтиологической природы. Главные причины проявления его у взрослых — избыточная масса тела и первичная гиперлипемия [2].

В эксперименте диабет можно вызвать субстанциями, повреждающими β-клетки панкреас (аллоксан, стрептозотоцин, дитизон, флоридзин) [4].

Хроническое отравление животного аллоксаном, избирательнодействующим на островки Лангерганса, вызывает их перерождение.

Аллоксан — производное пиримидинового ряда — может, по-видимому, образовываться и в организме при определенных нарушениях обмена. Не исключено, что заболевание сахарным диабетом и у человека связано с появлением в организме и действием этого продукта извращенного обмена. Во всяком случае несомненно, что аллоксановый диабет по своей клинической картине наиболее близок к сахарному диабету у человека, при котором также нарушена внутрисекреторная функция лангергансовых островков. Таким образом, при помощи аллоксана удается почти точно производить у животных картину сахарного диабета человека, что, конечно, очень облегчает изучение этого заболевания [5].

Выделяют три степени тяжести диабета. К диабету легкой степени относят те формы заболевания, где компенсация обменных нарушений, в частности, нормогликемия, поддерживается одной диетой и в анамнезе не было случаев кетоза. Могут быть начальные проявления осложнений диабета (диабетическая ангиопатия, обратимая нейропатия, микроальбуминурическая стадия нефропатии).

При диабете средней тяжести нормогликемия поддерживается только благодаря приему сахароснижающих препаратов (таблетированных или инсулина); редко возникающий кетоз (на фоне стресса) легко устраняется диетой и адекватной заместительной терапией. Выражены осложнения диабета, но не инвалидизирующие больного (диабетическая ретинопатия, протеинурическая стадия нефропатии, стойкие проявления нейропатии без нарушения функции органов).

Диабет тяжелого течения определяется наличием инвалидизирующих больного специфических осложнений диабета в развернутой стадии. К ним относятся трудно устраняемый длительный, рецидивирующий кетоз или частые кетоацидотические состояния и комы; лабильное течение диабета со склонностью к частым гипогликемиям; пролиферативная стадия диабетической ретинопатии с нарушением остроты зрения; диабетическая нефропатия с явлениями почечной недостаточности; висцеральная и/или периферическая нефропатия с нарушением функции органов; диабетическая стопа с трофическими нарушениями и, в частности, стопа Шарко; инвалидизирующие больного проявления диабетической макроангиопатии [3,9].

Биохимические нарушения при недостаточности инсулина включают:

1.Гипергликемию, вызванную нарушением транспорта глюкозы в клетки и компенсаторно ускоренным распадом гликогена. Росту содержания глюкозы способствует также и активация глюконеогенеза в связи со снятием

репрессорного действия инсулина на синтез ключевых энзимов глюконеогенеза и усиленной секрецией глюкокортикоидов, индуцирующих продукцию ферментов глюконеогенеза (в первую очередь фосфоенолпируваткарбоксикиназы) в печени и почках.

2.Глюкозурию и полиурию, сопровождающиеся нарушением способности почечных канальцев к реабсорбции глюкозы (транспортная глюкозурия), вместе с которой выделяется много воды. Больной испытывает чувство жажды и голода.

3. Кетонемию и кетонурию, отмеченные тем, что дефицит глюкозы в клетках приводит к более интенсивному использованию в качестве источника энергии липидов. Ацетил-КоА, образующийся усиленно при распаде жиров, не сгорает полностью в ЦТК, и часть его идет на синтез кетоновых тел. Избыточное накопление последних обусловливает их выделение с мочой. Накопление кислых продуктов вызывается еще и тем, что в отсутствие инсулина затормаживаются реакции ЦТК.

4.Нарушение кислотно-щелочного состояния объясняется накоплением кислых продуктов — кетоацидозом. В начале процесс компенсирован за счет

полной нейтрализации кислых оснований буферными системами. По мере

истощения емкости буферных систем рН смещается в кислую сторону (некомпенсированный ацидоз).

5.Отрицательный азотистый баланс. Усиление глюконеогенеза из глюкогенных аминокислот приводит, с одной стороны, к потере аминокислот и нарушению синтеза белка, с другой — к росту синтеза мочевины.

6. Гиперосмотическую дегидратацию в связи с выделением с мочой большого количества растворимых веществ — глюкозы, кетоновых тел, азотсодержащих соединений и натрия. Клеточная дегидратация с поражением функций мозга ведет к развитию диабетической комы, гиперосмотической по существу [3,9].

Симптомы неосложненного сахарного диабета обусловлены, главным образом, инсулиновой недостаточностью, что проявляется гипергликемическим синдромом. Поскольку инсулин обладает анаболическим действием, то при его дефиците больные худеют, несмотря на компенсаторно повышающийся аппетит, достигающий иногда степени булемии (“волчий голод”) [2].

Когда развиваются осложнения диабета, то к вышеописанным симптомам присоединяются и специфические клинические признаки соответствующих осложнений.

Выделяют острые осложнения диабета (кетоацидотическая кома, гиперосмолярная кома, лактацидоз; см выше) и поздние осложнения (ретинопатия, нефропатия, нейропатия, диабетическая стопа, дерматопатия, макроангиопатия, некоторые редкие инфекции), которые развиваются при любом типе сахарного диабета и главная их причина — неполная компенсация обменных нарушений.

Клинические проявления ИЗСД и ИНСД имеют характерные отличительные особенности.

Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД), тип I, обусловлен вирусным и/или аутоиммунным разрушением бета-клеток и потому с самого начала болезни такие больные нуждаются в заместительной инсулинотерапии, откуда его название инсулинзависимого. При ИЗСД часто находят специфические лейкоцитарные антигены, носители которых, вероятно, предрасположены к аутоиммунным заболеваниям. Но, вместе с тем, наследственность по сахарному диабету обычно не отягощена. ИЗСД болеют до 10-20% всех больных диабетом и он обычно развивается в молодом возрасте, до 30-35 лет. У больных ИЗСД имеется склонность к развитию кетоза и кетоацидоза.

Инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНСД), тип II или диабет взрослых, связан с резистентностью инсулинзависимых тканей к биологическому действию инсулина, что приводит к гиперпродукции глюкозы печенью и нарушению ее утилизации тканями. Развивается этот тип диабета обычно у полных лиц старше 35-40 лет. Им болеют до 80-90% всех больных диабетом и у многих больных отягощена наследственность по диабету. При ИНСД не отмечается повышенной склонности к развитию кетоза или кетоацидоза. В начале заболевания уровень инсулина в крови повышен, но в дальнейшем, спустя несколько лет, продукция инсулина падает и больные нуждаются в заместительной инсулинотерапии, т.е. развивается так называемый инсулинопотребный диабет второго типа. У очень небольшого числа больных инсулиннезависимый сахарный диабет развивается в молодом возрасте, до 20 лет, и тогда он носит название диабета взрослых у молодых [3,9].

Следует заметить, что не всегда удается однозначно определить по клиническим проявлениям и даже лабораторным признакам тип сахарного диабета, особенно, когда он развивается после 30 лет. Тогда тип диабета определяется клиницистом относительно произвольно, с учетом преобладания у больного признаков, характерных для одного из его типов.

Включает в себя прежде всего определение концентрации глюкозы в крови. Указанием на наличие диабета может служить ее содержание, превышающее 7,22 ммоль/л (натощак), величины более 9,99 ммоль/л — прямое свидетельство. При подозрении, основанном на анамнестических данных, или при отнесении пациента по каким-либо признакам к группе риска однократное определение при отрицательном результате не исключает возможности заболевания. Нередки и ложноположительные результаты.

Более информативны пробы с сахарной нагрузкой:

1. Орально натощак 50 г глюкозы с отбором проб крови через 60 и 120 мин. Перед постановкой пробы в течение трех дней рекомендуется диета, содержащая 250-300 г углеводов. Не рекомендуется проводить пробу при наличии лихорадки, приеме кортикостероидов, диуретиков, контрацептивов и салицилатов, повышающих толерантность к глюкозе.

На фоне здоровья результаты пробы таковы, ммоль/л: натощак — ниже 5,55, через 60 мин — ниже 8,88, через 120 — ниже 6,66 [2,3].

2. Оральный прием 100 г глюкозы — тест более чувствительный, но и болеее трудоемкий: результаты учитывают натощак, через 60, 120 и 180 мин.

Через 120 мин содержание глюкозы в норме ниже 6,66 ммоль/л, значение выше 7,77 указывает на диабет. После 180 мин в норме достигается исходный уровень. Максимальные значения (через 1 ч) не должны превышать 9,99 (обычно — 8,88 ммоль/л) [3].

Для оценки глкимических кривых введено несколько показателей, из которых наиболее важное значение имеет коэффициент Бодуэна:

где А- уровень глюкозы в крови натощак; максимальное содержание глюкозы в крови после нагрузки глюкозой. В норме этот коэффициент составляет около 50%. Значения превышающие 80%, свидетельствуют о серьезном нарушении обмена углеводов [1].

Диабетический кетоацидоз связан с накоплением в крови кетоновых тел (ацетона, ацетоацетата и β-гидроксибутирата) на фоне выраженной инсулиновой недостаточности и гиперпродукции глюкагона. Клинические симптомынарастают постепенно, в течении суток или нескольких дней, и вначале прогрессирует гипергликемический синдром, к которому присоединяется кетоацидотическое состояние с симптомами: тошнота, рвота, шумное глубокое дыхание с запахом ацетона в выдыхаемом воздухе, мышечные боли, боли в животе, сонливость и заторможенность, которые могут перейти в явную кому. При осмотре, кроме признаков дегидратации, выявляются тахикардия и гипотония.

Лабораторные признаки диабетического кетоацидоза:сывороточный бикарбонат снижается менее 15 мэкв/л, рН артериальной крови — менее 7,3, ацетон плазмы положителен в разведении 1:2 и более, уровень гликемии превышает 350 мг% (19,5 ммоль/л), гиперкалиемия, гиперфосфатемия, умеренная гипонатриемия, повышенный уровень азота мочевины и креатинина [3].

В состоянии кетоацидоза лечение проводится в следующих основных направлениях: устранение дегидратации, заместительная инсулинотерапия, коррекция электролитных нарушений и поиск и устранение причины (острое инфекционное заболевание, инфаркт, инсульт и др.), спровоцировавшей кетоацидоз.

Для устранения дегидратации обычно требуется ввести до 6-10 л жидкости за сутки. Больным с гипотонией вводится изотонический физиологический раствор, а в остальных случаях — 0,45% физиологический раствор, так как осмолярность плазмы обычно значительно повышена. При этом скорость введения жидкости должна быть высокой: 1000 мл/час в первые 1-2 часа, в дальнейшем — 300-500 мл/час в течении первых 24 часов. Скорость введения зависит от интенсивности мочеотделения, артериального давления и циркуляторной реакции на большую водную нагрузку. Как только гликемия снизится до 250 мг%, вместо физиологического раствора начинают вводить 5% раствор глюкозы, поддерживая гликемию на уровне 250-300 мг%, чтобы предотвратить трудно прогнозируемую гипогликемию и развитие отека мозга [3,9].

Предложен целый ряд схем инсулинотерапии диабетического кетоацидоза, но определяет успех лечения, главным образом, регулярное ежечасовое исследование гликемии с оперативной оценкой эффективности введения предшествующей дозы инсулина. Используется для лечения только простой инсулин, предпочтительно человеческий. Вначале вводится струйно внутривенно простой инсулин в дозе 10 ед и одновременно начинают постоянное внутривенное введение инсулина со скоростью 6 ед/час или точнее 0,1 ед/кг/час. Раствор инсулина для внутривенного введения готовится из расчета — 25 ед простого на 250 мл физиологического раствора. Когда для выведения из комы используют внутримышечный способ введения инсулина, то его вводят каждый час из расчета 0,1 ед/кг массы тела. Постоянное внутривенное или ежечасовое внутримышечное введение инсулина продолжают до тех пор пока не нормализуется рН крови. Далее переходят на интенсивную инсулинотерапию [3,9].

Гликогенозы (glycogenosis; син. болезнь глнкогеновая). Ряд наследственных болезней связан с нарушением обмена гликогена. Эти болезни получили название гликогенозов. Они возникают в связи с дефицитом или полным отсутствием ферментов, катализирующих процессы распада или синтеза гликогена, и характеризуются избыточным его накоплением в различных органах и тканях[7].

Для понмания развития гликогенозов необходимо рассмотреть основные моменты обмена гликогена. Этот полисахарид — полимер субъединиц D-глюкозы, связанных 1,4-гликозидными связями в линейные цепи, у которых имеются ответвления через 1,6-гликозидные связи.

Мономеры глюкозы в составе УДФ-глюкозы включаются в цепь гликогена гликогенсинтетазой (с выделением воды), образуя связи 1,4. Боковые цепи (за счет связей 1,6) присоединяют ветвящий фермент (а-глюкангликозил-1,6-трансфераза).Молекулы гликогена агрегируют, образуют крупные частицы видимые в электронный микроскоп. С этими частицами связаны нековалентно ферменты синтеза и деградации гликогена.

Гликоген расщепляется фосфорилазой, атакующей 1,4-гликозидные связи с высвобождением глюкозо-1-фосфата. Связи ветвлений расщепляет амило-1,6-глюкозидаза, высвобождающая глюкозу. Глюкозо-1-фосфат включается в гликолиз, или в пентозный цикл, либо гидролизуется фосфатазой до глюкозы.Синтез и распад гликогена контролируются гормонами, которые через адени-латциклазную систему обеспечивают фосфорилирование-дефосфорилирование гликогенсинтетазы и фосфорилазы. Фосфорилирование повышает активность фосфорилазы и снижает активность синтетазы.

При немедленной потребности в глюкозе а-клетки поджелудочной железы секретируют глюкагон, который через аденилатциклазу активирует путем фосфорилирования фосфорилазу, переводя ее в активную форму. Последняя высвобождает из молекул гликогена глюкозу. Одновременное фосфорилирование синтетазы гликогена ограничивает его синтез. При избыточном поступлении углеводов с пищей в-клетки панкреатической железы секретируют инсулин, активирующий гликогенсинтетазу. Поступающая в клетки глюкоза частично инактивирует фосфорилазу путем связывания с ней [2,8].

Гликогеноз I типа (син.: болезнь Гирке, синдром Гирке — Ван-Кревельда, Г. гепатонефромегальный, Г. нефромегалический) встречается наиболее часто, характеризуется гипотрофией с гепатомегалией, нередким увеличением почек, гипогликемией, гиперлактатемией, гипертриглицеридемией, гиперурикемией и кровоточивостью. Патологические симптомы появляются уже на первом году жизни. Характерно выражение лица — «вид китайской куклы» [2,3,7].

В основе заболевания — дефект печеночной глюкозо-6-фосфатазы, ограничивающий выход глюкозы в кровь при расщеплении гликогена в печени. В связи с этим большая часть глюкозо-6-фосфата вовлекается в основной путь превращений и в пентозофосфатный цикл. В результате увеличивается продукция лактата, который тормозит выделение почками уратов.

Ускорение гликолиза и гликогенолиза ведет к истощению пула АТФ и, следовательно, к ускорению распада нуклеотидов до мочевой кислоты. Таким образом, гиперурикемия обусловлена, с одной стороны, задержкой выведения уратов (торможение лактатом), с другой — усиленным образованием из-за ускоренного распада нуклеотидов.

Гипогликимия(причина судорог), обусловленная недостаточным поступлением в кровь глюкозы, сопровождается снижением уровня инсулина , что ускоряет липолиз, выход свободных жирных кислот. С другой стороны за счет ускоренного гликолиза увеличивается образование 3-фосфоглицеринового альдегида и его окисление в 1,3-дифосфоглицериновую кислоту, сопровождающееся накоплением НАДН₂. Рост концентрации НАДН₂ стимулирует синтез триглицеридов из α-глицерофосфата и свободных жирных кислот. В итоге гипертриглицеридемия [2].

Наличие гиперлактатемии, гиперурикемии и гипогликемии заставляют заподозрить болезнь Гирке. Уточнить диагноз позволяет отсутствие гипергликемической реакции на введение глюкагона, глюкозы или галактозы. Дело в том, что при отсутствии глюкозо-6-фосфатазы образующийся глюкозо-6-фосфат не превратится в глюкозу и уровень ее в крови не повысится.

Абсолютная уверенность в диагнозе обеспечивается выявлением дефицита глюкозо-6-фосфатазы в биоптате печени.

Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Гликогеноз II типа (син.: болезнь Помпе, Г. генерализованный,)проявляется уже в начале первого года жизни: вялость, медленная прибавка массы тела, цианотичность, часто увеличен язык. Причина заболевания — дефект кислой мальтазы (α -1,4-глюкозидазы), являющейся лизосомным ферментом, который расщепляет гликоген до глюкозы. В отсутствии фермента гликоген накапливается в лизосомах, а позднее — и в цитозоле.

Диагноз устанавливают путем исследования биоптатов печени или мышцы — отсутствие кислой мальтазы. Возможно пренатальное установление дефекта по результатам исследования амниотических клеток [2,7,8].

Наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Гликогеноз III типа (син.: болезнь Кори, лимитдекстриноз, болезнь Форбса) характеризуется мышечной гипотонией, гипертрофией отдельных мышечных групп, нарушениями сердечной проводимости и кровообращения, гипогликемией, кукловидным лицом.

В основе заболевания лежит дефект амило-1,6-глюкозидазы, нарушающий отщепление ветвлений в молекуле гликогена. |

Лабораторные признаки близки к наблюдающимся при болезни Гирке: гипергликемия, гипертриглицеридемия, гиперурикемия, а также гиперхолестеролемия.

В отличиеот симптомов при болезни Гирке введение галактозы или фруктозы повышает гликемию, так как глюкозо-6-фосфатаза функционирует. Проба с глюкагоном не вызьшает гипергликемии, но и не увеличивает содержание лактата.

В биоптатах печени снижена активность амило-1,6-глюкозидазы.

Наследуется по аутосомно-рецессивному типу [2,7,8].

Гликогеноз IV типа (син.: болезнь Андерсена, амилопектиноз, , Г. диффузный с циррозом печени) проявляется как цирроз печени с желтухой и печеночной недостаточностью, обусловленный накоплением гликогена в печени. Позднее может присоединиться мышечная слабость, также вызванная накоплением гликогена. Его избыточное отложение связано с дефектом ветвящего фермента (амило-1,4;1,6-трансглюкозидазы). Этот фермент лимитирует рост наружных ветвей, в его отсутствии гликоген отличается очень длинными наружными ветвями с редкими точечными ветвлениями.

Наличие печеночной недостаточности в качестве единственного признака требует исключить галактоземию и наследственную непереносимость фруктозы, тирозинемию и болезнь Вильсона. Диагноз ставят по результатам исследования активности ветвящего фермента в лейкоцитах.

Наследуется по аутосомно-рецессивному типу [2].

Гликогеноз V типа (син.: болезнь Мак-Ардла, болезнь Мак-Ардла — Шмида — Пирсона, миофосфорилазная недостаточность) проявляется впервые около 30 лет: боли в мышцах после умеренной физической нагрузки, слабость мышц, мышечные спазмы, тахикардия. Установлена связь заболевания с дефицитом мышечной фосфорилазы, отличающейся от печеночной.

Дефект диагностируется на основании лабораторных данных: после напряженной мышечной работы в крови увеличивается активность мышечных ферментов — креатинфосфокиназы, альдолазы и лактатдегидрогеназы, но остается в норме концентрация лактата. Дело в том, что лактат при мышечной нагрузке растет в связи с ускоренным потреблением мышцами глюкозы. При отсутствии мышечной фосфорилазы энергетика мышцы обеспечивается не глюкозой, а жирными кислотами.

Наследуется по аутосомно-рецессивному типу [7,8].

Гликогеноз VI типа (син.: болезнь Герса, гепато-фосфорилазная недостаточность) — самый легкий по течению однако вариант болезни накопления гликогена, проявляющийся гепатомегалией, слабовыраженным замедлением темпов роста, умеренной гипогликемией, липемией. В основе заболевания лежит нарушение активации печеночной фофорилазы. Участок нарушения активации фермента у разных больных неодинаков — дефект активации протеинкиназы, киназы фосфорилазы или собственно фосфорилазы. У большей части больных наблюдали отсутствие киназы фосфорилазы.

Лабораторно: гипогликемия обнаруживается не всегда, однако глюкагон не вызывает роста гликемии. Это изменение наряду с легкостью течения позволяет заподозрить заболевание. Однако окончательный диагноз

можно установить, только оценив активность фосфорилазного комплекса в лейкоцитах.

Наследуется по аутосомно-рецессивному типу [2,7,8].

Гликогеноз VII типа (син.: болезнь Томсона ,гепатофосфоглюкомутазная недостаточность,) напоминает болезнь Мак-Ардля тем, что мышечная нагрузка вызывает боли в мышцах и сопровождается гиперлактат-и гиперпируватемией, возможна миоглобулинурия. Отличается механизмом нарушения углеводного обмена в мышцах — дефицит фосфоглюкомутазы. Диагноз ставят на основании сниженной активности этого фермента в эритроцитах [2,8]. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Гликогеноз VIII типа (син.: болезнь Таруи, миофосфофруктокиназная недостаточность,) — гликогеноз, обусловленный недостаточностью или полным отсутствием активности фосфофруктокиназы в мышцах; характеризуется мышечной слабостью, повышенной утомляемостью и отсутствием гиперлактацидемии после физической нагрузки [2].

Гликогеноз IX типа (син.: болезнь Хага) — сходен по проявлениям с глико-генозом типа YI. Причина — низкая активность фосфорилазы В гепатоцитов.; характеризуется гепатомегалией, отсутствием аппетита; наследуется по рецессивному, связанному с полом типу. Может рассматриваться как один из уточненных вариантов болезни Герса.

Гликогеноз комбинированный (g, combinata) -гликогеноз, обусловленный сочетанной недостаточностью нескольких ферментов, например глюкозо-6-фосфатазы и амило-1,6-глюкозидазы и (или) гликоген-ветвящего фермента [2].

Таблица 2. Типы гликогенозов и их характеристика [8].

Тип гликогеноза, название болезни

Молекулярная причина болезни

Основные органы, ткани и клетки, депонирующие гликоген

Дефицит кислой а-1,4 глюкозидазы

Печень, селезенка, почки, мышцы, нервная ткань, эритроциты

III тип,болезнь Форбса, или болезнь Кори

Полное или частичное отсутствие активности амило-(1 →6)-глюкозидазы и(или) гликогенвет-вящего фермента

Короткие многочисленные внешние ветви (лимит-декстрин)

Печень, мышцы, лейкоциты, эритроциты

Длинные внешние и внутренние ветви с малым числом точек ветвления (амилопектин)

Недостаточность фосфорилазы мышц

Недостаточность фосфорилазы печени

Недостаточность или полное отсутствие фосфофруктокиназы мышц

Недостаточность киназы фосфорилазы В

Регуляция скорости протекания реакций определенного метаболического пути является необходимым аспектом в согласованном функционировании сопряженных метаболических путей с целью удовлетворения потребностей отдельных клеток, органов или организма в целом. В большинстве случаев регуляция осуществляется путем изменения скорости одной или двух ключевых реакций, катализируемых «регуляторными ферментами». Главным регуляторным фактором для таких ферментов является концентрация субстрата, определяющий общую скорость образования продукта данного пути метаболизма. В то же время другие факторы, влияющие на активность ферментов, например температура и рН, у теплокровных животных постоянны и практически не имеют значения для регуляции скорости процессов метаболизма. Кроме того, существуют определенные реакции, ферменты которых имеют К_м меньше чем концентрация субстрата в норме, их называют лимитирующими реакциями.

Ясно, что основной точкой регуляторных воздействий является «регуляторные ферменты». Активность таких ферментов, чаще всего, осуществляется по принципу «обратной связи» или «прямой связи» под действием аллостерических модуляторов. Они изменяют конформацию макромолекулы регуляторного фермента, увеличивая или уменьшая его каталитическую активность.

Не меньшее значение имеет и гормональная регуляция, осуществляющаяся с помощью нескольких механизмов, одним из которых является ковалентная модификация фермента путем фосфорилирования и дефосфорилирования. Этот процесс протекает с участием цАМФ и цАМФ-зависимой протеинкиназы и называется быстрой гормональной регуляцией. Второй механизм, – медленная гормональная регуляция, гормоны при этом выступают в качестве индукторов или репрессоров синтеза мРНК в ядре или как стимуляторы стадии трансляции белкового синтеза на уровне рибосом. Такой механизм реализуется достаточно медленно.

Одной из важнейших задач системы регуляции обмена углеводов является также поддержание концентрации глюкозы на определенном уровне в пределах 3,3 — 5,5 мМ/л — обеспечивающей нормальное течение процессов катаболизма и анаболизма в тканях. Постоянная концентрация глюкозы в крови есть результат достаточно сложого баланса процессов поступления глюкозы в кровь и процессов её утилизации в органах и тканях. Важную роль в поддержании постоянной концентрации глюкозы в крови играет эндокринная система организма. При этом гормоны делят на: повышающие уровень глюкозы в крови (глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды (для человека это в основном кортизол), соматотропный гормон, тироксин) и понижающие уровень глюкозы в крови.

Ко второй группе относится только инсулин. Также гормоны можно разделить на гормоны прямого действия на энергетический метаболизм и гормоны косвенного действия (соматотропный гормон).

Патология углеводного обмена.В отношении содержания углеводов в крови выделяют две формы отклонения: гипогликемия и гипергликемии. Увеличение содержания глюкозы в крови — гипергликемия может происходить вследствие чрезмерно интенсивного глюконеогенеза либо в результате понижения способности утилизации глюкозы тканями, например при нарушении процессов ее транспорта через клеточные мембраны. Понижение содержания глюкозы в крови — гипогликемия — может являться симптомом различных болезней и патологических состояний, причем особенно уязвимым в этом отношении является мозг: следствием гипогликемии могут быть необратимые нарушения его функций.

В ряде случаев, генетически обусловленные дефекты ферментов углеводного обмена являются причиной многих наследственных болезней. Примером генетически обусловленного наследственного нарушения обмена моносахаридов может служить галактоземия (дефект синтеза фермента галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы),

фруктозурия (дефект фруктозофосфатальдолазы). Значительную группу составляют

гликогеновые болезни связаные с наследственными,т.е. генетически обусловленными нарушениями метаболических путей синтеза или распада гликогена. Могут наблюдаться или избыточное накопление гликогена в клетках ── гликогеноз, или отсутствие (пониженное содержание) гикогена в клетках ── агликогеноз. При гликогенозах в результате отсутствия одного из ферментов, участвующих в расщеплении гликогена, гликоген накапливается в клетках, причем избыточное накопление гликогена приводит к нарушению функции клеток и органов. В некоторых случаях дефектным является один из ферментов синтеза гликогена, в результате в клетках накапливается гликоген с аномальной структурой, который расщепляется медленнее и в результате он накапливается в клетках. По распространенности гликогенозы могут быть локальными, в этом случае гликоген накапливается в каком-либо одном (иногда двух) органе, но они могут быть и генерализованными, в таком случае гликоген накапливается в

клетках многих органов. Известно более десятка гликогенозов, отличающихся друг от друга характером энзимного дефекта.

Среди патологических состояний углеводного обмена, в данной работе рассматривается, актуальное на сегодняшний день заболевание — сахарный диабет. Выделяют две основные формы сахарного диабета: инсулинзависимый (тип 1) и инсулиннезависимый (тип 2) сд..

Пик заболеваемости ИНСД приходится на возраст 10-12 лет , тогда как ИЗСД страдают люди пожилого возраста. По данным ВОЗ в настоящее время насчитывается около 100 млн. больных сахарным диабетом, и 200-300 млн. страдает скрытым сахарным диабетом.

Все выше изложенное подтверждает огромную значимость углеводного обмена в организме человека. И проявляется как в наличие многочисленных связей углеводного обмена и обмена белков, липидов и минеральных веществ, так и в изобилии энзимопатий (генетически обусловленных), в большинстве своем требующих дальнейших исследований и разработки методов лечения.

источник