НАРУШЕНИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА в основном заключаются в следующем:
1) затруднение транспорта глюкозы в мышечную и жировую ткань;
2) угнетение окисления глюкозы по пути фосфорилирования в связи со снижением активности ключевых ферментов, превращения глюкозы (гексокиназы, гликокиназы);
3) понижение синтеза гликогена в печени в связи со снижением активности гликокиназы;
Следствием всех этих прцессов является развитие основного симптома сахарного диабета – гипергликемии.
Основной путь превращения глюкозы в физиологических условиях – это путь окислительного фосфорилирования, осуществляемый под действием инсулина. В условиях его дефицита процесс окисления глюкозы по пути фосфорилирования угнетается и увеличивается удельный вес других путей обмена глюкозы. В частности, начинает преобладать анаэробное расщепление глюкозы. В результате в тканях образуется в повышенном количестве молочная кислота. Выделение ее в кровь ведет к развитию гиперлактацедемии, усугубляющей диабетический ацидоз. Кроме того, усиливается превращение глюкозы по сорбитоловому пути и, соответственно, накапливаются продукты этого превращения (сорбитол и фруктоза).
Сорбитоловый путь превращения глюкозы характерен для хрусталика глаза, нервной ткани, эндотелия сосудов. Накопление сорбитола и фруктозы в тканях способствует развитию осложнений сахарного диабета (катаракта, полинейропатия, ангиопатия).
При диабете увеличивается также использование глюкозы в образовании гликопротеидов (белков, составляющих базальную мембрану сосудов), что играет важную роль в патогенезе микроангиопатий.
Гипергликемия вызывает гликозилирование различных белков: гемоглобин, альбумин, белки базальной мембраны сосудов, что приводит к изменению их свойств, повышению иммуногенности и имеет значение в развитии сосудистых поражений.
Повышение уровня глюкозы в крови выше почечного порога (9,5-10 ммоль/л) сопровождается выделением сахара с мочой – глюкозурией, которая тем выше, чем интенсивнее гипергликемия. Выделение глюкозы с мочой сопроваждается увеличением диуреза. Глюкоза увлекает за собой жидкость в связи с повышением осмотического давления в провизорной моче и снижением реабсорбции мочи в канальцах почек. На каждый грамм глюкозы выделяется 20-40 мл жидкости. Таков механизм полиурии. Полидипсия при диабете вторичного происхождения. Она связана с интенсивным обезвоживанием организма.
Одновременно нарушается ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН. Больной теряет калий и натрий, усиление диуреза приводит к дегидратации.
НАРУШЕНИЕ ЖИРОВОГО ОБМЕНА при дефиците инсулина сводится к снижению синтеза жира и усилению липолиза. В результате мобилизации жира из депо развивается гиперлипидемия. Избыточный жир откладывается в бедных гликогеном гепатоцитах, вызывая жировую инфильтрацию печени. В кровь выделяются в повышенных количествах неэстерифицированные жирные кислоты, заменяющие глюкозу в качестве энергетического материала.
В печени, в условиях пониженного содержания гликогена, уменьшено превращение ацетил-Кол, а в цикле Кребса образуются в повышенном количестве недоокисленные продукты жирового обмена – кетоновые тела (оксимасляная кислота, ацетоуксусная кислота, ацетон). Развивается характерный для декомпенсации сахарного диабета кетоацидоз.
НАРУШЕНИЕ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА заключается в угнетении синтеза белка и повышенном его распаде. Вследствие угнетения синтеза белка в детском возрасте наблюдается задержка роста.
В печени белок интенсивно превращается в углеводы. В процессе этого превращения диспротеинемии в сторону преобладания глобулиновых фракций образуются продукты распада (аммиак, мочевина, аминокислоты). Поступая в кровь, они обуславливают гиперазотемию.
При сахарном диабете вследствие нарушения белкового обмена снижается продукция защитных белков, что приводит к снижению иммунитета. Компенсация нарушений углеводного обмена, как правило, значительно улучшает показатели белкового, жирового и водно-солевого обмена. Однако нередко в клинической практике приходится прибегать к специальному лечению этих нарушений.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8167 — 
| 7847 — 
или читать все.
178.45.150.72 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Абсолютная или относительная недостаточность инсулина (первичный метаболический дефект при СД) ведет к нарушению всех видов обмена, и, прежде всего – углеводного:
усиление глюконеогенеза в связи с выпадением супрессивного влияния инсулина на ключевые ферменты глюконеогенеза;
усиление гликогенолиза под влиянием глюкагона; усиление глюконеогенеза и гликогенолиза создает избыток глюкозы в крови, а
перенос ее через мембраны в инсулинзависимых тканях нарушен из-за недостатка инсулина.
Таким образом, создается своеобразный феномен, когда организм испытывает энергетический голод при избыточном содержании источника энергии в крови.
Гипергликемия – основной симптом СД – повышает осмолярность плазмыи ведет кклеточной дегидратации. Как только превышается почечный порог для глюкозы (8-10 ммоль/л), она появляется в моче, обусловливаяглюкозуриюиполиурию(симптомы декомпенсации СД). Полиурия связана с нарушением реабсорбции воды и электролитов из-за высокой осмолярности первичной мочи. Полиурия и гиперосмия обусловливаютжаждуиполидипсию, а такжениктурию(симптомы декомпенсации СД).
Осмотический диурез ведет к тяжелой общей дегидратацииидисэлектролитемии. Следствием дегидратации являетсягиповолемия, снижение АД, ухудшение перфузии мозга, почек, снижение фильтрационного давления,олигурия(вплоть до развития ОПН). Кроме того, из-за обезвоживания происходит сгущение крови, развивается сладж, ДВС, а нарушения микроциркуляции ведут кгипоксиитканей.
Гипергликемия ведет также к активации полиолового цикла(через активацию альдоредуктазы). Это независимый от инсулина метаболизм глюкозы с образованием сорбита и фруктозы. Эти продукты накапливаются в инсулиннезависимых тканях (хрусталик, нервная ткань, клетки печени, эритроциты, стенки сосудов, базофильные инсулоциты) и, будучи осмоактивными, притягивают воду, что ведет к повреждению этих тканей.
Гипергликемия через накопление сорбита (а значит, истощение запасов НАДФН2), а также за счет снижения активности протеинкиназы С ведет к уменьшению синтезаоксида азота (эндотелиального фактора релаксации), что ведет к вазоконстрикции и ишемии тканей;
Гипергликемия ведет также к гиалинозуи утолщению стенок сосудов (гиалиноз — образование гликопротеинов, которые, проходя через базальную мембрану капилляров, легко выпадают и гиалинизируются).
Гипергликемия стимулирует процесс гликозилирования белков(гликозилирование – процесс неферментативного соединения глюкозы с аминогруппами белков). В результате образуются стабильные продукты гликозилации:
гликозилированный гемоглобин. Обладая высоким сродством к кислороду, не отдает его тканям, развивается гипоксия;
гликозилированные апопротеины ЛПНП и ЛПВП, что ведет к увеличению соотношения ЛПНП/ЛПВП.
гликозилировние белков свертывающей и противосвертывающей системы, что ведет к усиленному тромбообразованию;
гликозилирование основных белков базальной мембраны и коллагена;
гликозилирование миелина, что ведет к изменению его структуры идемиелинизации;
гликозилирование белков хрусталика, что ведет к развитию катаракты;
гликозилирование белков-переносчиков инсулина, что ведет к инсулинорезистентности; и др.
Все продукты гликозилации имеют измененную структуру, а значит, могут приобретать антигенные свойства, вследствие чего развивается аутоиммунное повреждение соответствующих органов и тканей.
Недостаток инсулина ведет также к развитию лактацидоза. Механизмы:
дефицит инсулина ведет к ингибированию пируватдегидрогеназы, вследствие чего ПВК не превращается в АцКоА (чтобы сгореть в ц. Кребса). В этой ситуации избыток ПВК превращается в лактат;
дефицит инсулина усиливает катаболизм белка, что ведет к образованию избытка субстратов для продукции пирувата и лактата;
гипоксия тканей, а также повышение активности контринсулярных гормонов (особенно адреналина и СТГ) ведет к активации анаэробного гликолиза, а значит, к увеличению образования лактата.
Нарушения жирового обменапри сахарном диабете 1 типа связаны с абсолютным недостатком инсулина и усилением активности контринсулярных гормонов. Это ведет к снижению утилизации глюкозы жировой тканью при одновременном снижении липогенеза и усилении липолиза. (больные 1 типом СД худые).
Вследствие этого кетогенные аминокислоты (лейцин, изолейцин, валин) и СЖК поступают в печень, где становятся субстратом избыточного синтеза кетоновых тел (ацетоуксусная, b-оксимасляная, ацетон). Развиваетсягиперкетонемия.
Токсические концентрации кетоновых тел:
тормозят синтез инсулина и инактивируют его;
растворяют структурные липиды мембран, что усиливает повреждение клеток;
подавляют активность многих ферментов;
обусловливают развитие кетоацидоза;
вызывают развитие компенсаторной гипервентиляции;
нарушают гемодинамику: угнетают сократимость миокарда и снижают АД за счет расширения периферических сосудов.
Нарушения белкового обменапри сахарном диабете характеризуются:
угнетением синтеза белка (инсулин активирует ферменты синтеза) и
усилением его распада в мышцах (инсулин тормозит ферменты глюконеогенеза, при недостатке инсулина АК идут на образование глюкозы),
кроме того, нарушается проведение АК через мембраны клеток.
В результате формируется дефицит белка в организме, что ведет:
к недостаточности пластических процессов,
снижению устойчивости к инфекциям,
кроме того, изменение антигенных свойств белков организма может запускать аутоиммунные процессы.
Осложнения сахарного диабетаделятся на острые и хронические. Острые осложнения СД – комы. Хронические – ангиопатии и нейропатии.
Диабетические ангиопатии делятся на микро- и макроангиопатии.
Диабетические микроангиопатии – патологические изменения в сосудах микроциркуляторного русла.
накопление в стенке сосуда сорбита и фруктозы,
продуктов гликозилации белков базальной мембраны,
В результате нарушается структура, метаболизм и функции стенки сосуда, развивается ишемия тканей. Основные формы микроангиопатий: ретинопатия и нефропатия.
Диабетическая ретинопатия— микроангиопатия сосудов сетчатки, в терминальной стадии приводящая к полной потере зрения. Микроаневризмы, макулопатия, кровоизлияния в стекловидное тело. Осложнения — отслойка сетчатки, вторичная глаукома.
Диабетическая нефропатия— специфическое поражение микрососудов сосудов почек, сопровождающееся формированием узелкового или диффузного гломерулосклероза и равитием ХПН в терминальной стадии.
Диабетические макроангиопатии– поражение артерий среднего калибра.Механизмы:
гликозилация белков базальной мембраны,
накопление сорбита и фруктозы в стенке сосуда;
Все это ведет что ведет к утолщению, снижению эластичности стенки сосуда, повышению проницаемости, исчезновению рецепторов к гепарину, усилению адгезии тромбоцитов, стимуляции пролиферации гладкомышечных клеток, а значит – к более раннему и усиленномуразвитиюатеросклероза. Основные формы диабетических макроангиопатий:
поражение коронаров, следовательно, ИБС и сердечная недостаточность как ее осложнение,
поражение мозговых сосудов в виде инсультов, преходящих нарушений мозгового кровообращения и деменции,
окклюзионные поражения сосудов нижних конечностей в виде перемежающейся хромоты, некрозов, гангрены.
Диабетическая нейропатия– поражение нервной системы при СД.
гликозилация белков периферических нервов,
образование антител к модифицированным белкам и аутоагрессия по отношению к антигенам нервной ткани,
накопление сорбита и фруктозы в нейронах и шванновских клетках,
снижение синтеза NOв стенке сосуда.
Все это ведет к нарушению интраневрального кровоснабжения, снижению синтеза миелина, замедлению проведения нервных импульсов. Формы диабетической нейропатии:
поражение ЦНС (энцефалопатия, миелопатия),
поражение периферических нервов (полинейропатия, мононейропатия): двигательные и чувствительные расстройства;
поражение вегетативных нервов (вегетативная нейропатия): расстройства регуляции сердечной деятельности, сосудистого тонуса, мочевого пузыря, ЖКТ.
Следствием ангиопатий и нейропатий может быть такое осложнение СД, как диабетическая стопа.
Диабетическая стопа– патологическое состояние стопы при СД, характеризующееся поражением кожи и мягких тканей, костей и суставов и проявляющееся в виде трофических язв, костно-суставных изменений и гнойно-некротических процессов (вплоть до гангрены).
Острые осложнения СД – комы.
Диабетическая кома. Непосредственной причиной развития диабетической комы (ДК) при СД является не СД сам по себе, поскольку его течение не обязательно осложняется развитием комы, а егодекомпенсация.
Декомпенсация СД— состояние, при котором присущие заболеванию нарушения обмена веществ и функции органов достигают критического уровня и сопровождаются катастрофическими нарушениями гомеостаза: гиперосмолярность и дегидратация, дисэлектролитемия, кетоацидоз, лактацидоз, тяжелая гипоксия и др. Часть этих патологических сдвигов способнынарушать деятельность головного мозга, а значит, приводить к развитию комы.
В зависимости от типа СД, особенностей провоцирующего фактора у конкретного больного может преобладать либо кетоацидоз, либо гиперосмолярность, либо лактацидоз. В связи с этим различают 3 варианта ДК:
кетоацидотическая гипергликемическая кома,
гиперосмолярная гипергликемическая кома,
Эти 3 варианта ДК имеют сходный патогенез, связанный с декомпенсацией СД, но с преобладанием того или иного синдрома в каждом случае.
Одним из признаков патологических нарушений обмена углеводов может стать такое состояние, как нарушение толерантности к глюкозе. Хотя данный диагноз — это еще не диабет, но если не предпринимать никаких мер в отношении коррекции питания и образа жизни, проблема перерастет в болезнь. Определить подобное состояние помогает анализ крови, который проводится в лабораториях после предварительной подготовки. Почему же изменяется толерантность к углеводам, чем это опасно и что делать?
Человек для полноценной жизни должен получать ежедневно с питанием определенный объем углеводов. Они являются основным источником глюкозы, которая относится к основному энергетическому субстрату клеток (обеспечивает их энергией). Эти компоненты содержат практически все продукты питания, но уровень углеводов них различный, от крайне низкого до очень высокого. Чем больше в пище сахара, тем больший объем глюкозы получает тело, но такое питание не полезно для организма человека. Избыток глюкозы переходит в жиры, приводя к лишнему весу. Естественно, далеко не все люди, питание которых богато углеводами, имеют диабет или проблемы с усвоением глюкозы, но сам по себе лишний вес, а особенно ожирение, предрасполагает к формированию болезни. Особенно распространено в этих случаях формирование диабета второго типа.
Одним из шагов на пути к диабету является изменение метаболизма углеводов — нарушение толерантности к глюкозе. Под этим термином понимают способности тела переводить избыток глюкозы, поступающей в плазму, в запасные вещества, чтобы не возникало ее избытка в крови. Если поступающие углеводы, расщепляясь до глюкозы, длительно циркулируют в крови в повышенном количестве, это приводит к болезни.
В нормальных условиях после того, как углеводистое питание в кишечнике расщепляется до глюкозы, она всасывается в тонкой кишке и поступает в кровь. Основной ее объем идет на работу мозга, так как именно он расходует глюкозу наиболее активно, остальные клетки получают ее за счет переноса белками плазмы, а также при помощи инсулина (особенно мышцы и жировые ткани). Если углеводы в крови повышены, мозг дает команду на выработку инсулина, чтобы отдать глюкозу тканям.
Если этот механизм нарушается, и в силу различных причин инсулина мало или он не работает, глюкозы в крови находится больше, чем это необходимо, и устраняется она из плазмы медленнее. Это и выявляет анализ крови, но количество глюкозы при этом еще не настолько велико, чтобы говорить о болезни — формируется пограничное состояние, которое относят к нарушению толерантности.
Если количество глюкозы в крови повышено сильно, и это выявляется постоянно, речь идет уже о диабете. При нем избыток углеводов удаляется через почки, что приводит к выявлению глюкозы в моче. Если же речь идет о незначительном превышении концентрации, которая несколько позже обычного времени приходит в норму, ставится диагноз «нарушение толерантности». Ранее это состояние считали одной из начальных стадий диабета, сегодня ее выделяют как отдельную патологию
Существуют определенные нормы для показателей анализов, в том числе и по количеству глюкозы. Кровь для исследования берется натощак, с предварительным голоданием не менее 8-10 часов. Если при таких условиях уровень показателя превышает норму, и пациент не нарушал условий подготовки, скорее всего, имеется проблема в обмене углеводов. Если и повторный анализ покажет аналогичные цифры, необходимо проведение теста на толерантность к глюкозе. Данное исследование позволит отличить имеющийся диабет от начальных изменений.
Методика достаточно проста, забирают кровь натощак, чтобы иметь контрольные данные, а затем проводят нагрузку углеводами (дают пить раствор глюкозы или вводят его внутривенно). Затем через равные промежутки времени (обычно это 30-60 минут), забирают кровь на исследование. У здорового человека такие нагрузки приводят к быстрой нормализации уровня сахара в крови, как это было бы при употреблении богатого углеводами питания. Нарушение толерантности даст измененные, завышенные показатели с определенной динамикой понижения. Если же имеется диабет, цифры будут критически высокими.
Однако далеко не всегда и не всем можно проводить этот тест, на его результаты могут существенно влиять внешние факторы или некоторые имеющиеся болезни. В этих случаях тест может показать заниженные или завышенные результаты, не связанные с обменом самих углеводов, а вызванные побочными влияниями.
На результаты тестирования могут существенно повлиять принятый накануне алкоголь и курение. Особенно сильно влияет никотин, если пациент курил перед сдачей крови. Существенную роль играет прием пищи или питье напитков (кофе, газировка, чай или соки), а также стрессовые состояния, волнение. Сильно влияют те болезни, которые приводят к резким колебаниям веса и истощению (инфекции, эндокринные патологии), строгие диеты и голодание. Изменены результаты после родов и при менструации, при наличии переломов.
Показания могут меняться на фоне онкологических болезней, проблем с печенью и пищеварительным трактом, особенно в стадии обострения. Особым вариантом является беременность, на ее протяжении тест проводится, но используются иные концентрации растворов для нагрузки.
Могут повлиять на показатели любые острые болезни (простуда, понос, обострение соматических патологий), поэтому при их наличии тест не проводится.
Все эти условия крайне важны, потому как неверно выставленный диагноз «сахарный диабет» или нарушение толерантности к глюкозе, подразумевают применение необоснованного и ненужного лечения. Не менее опасна и обратная ситуация: если в силу внешних причин показатели изменены, и диабет не выставлен вовремя — это приведет к тому, что лечение будет начато позднее, когда разовьются осложнения.
Несмотря на разнообразие форм и пищевых источников углеводов, конечными продуктами переваривания, которые всасываются в кишечнике, являются гексозы: глюкоза, фруктоза, галактоза. Из этих простых сахаров глюкоза по своей распространенности в качестве углеводного компонента пищи намного превосходит все остальные.
Поскольку внутри клеток свободная глюкоза как таковая практически отсутствует, вся поглощаемая тканями глюкоза подвергается следующим основным метаболическим превращениям:
1)накопление в виде гликогена;
2)окисление через гликолиз (анаэробное окисление, или путь Эмбдена-Мейергофа) до пирувата и лактата;
3)окисление через цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) или в меньшей степени через пентозный цикл до СО2;
4)превращение в жирные кислоты и накопление в виде триглицеридов;
5)высвобождение из клетки в виде свободной глюкозы.
Источник углеводов в питании человека — преимущественно пища растительного происхождения. Суточная потребность в углеводах составляет 400-500 г.
Переваривание углеводов начинается в тонком кишечнике. Кратковременное воздействие амилазы слюны на крахмал пищи существенной роли не играет, так как в просвете желудка кислая среда инактивирует этот фермент.
В тонком кишечнике крахмал под действием амилазы pancreas, выделяющегося в 12-перстную кишку с панкреатическим соком, расщепляется до мальтозы и изомальтозы. Эти дисахариды, а также лактоза, расщепляются специфическими ферментами, продуцируемыми эпителием кишечника. Ферменты работают не в просвете кишечника, а на поверхности клеток (т.н. пристеночное пищеварение).
Проникновение моносахаридов через клеточные мембраны происходит путем облегченной диффузии при участии специальных транслоказ. Глюкоза и галактоза всасываются еще и путем активного транспорта за счет градиента ионов Na, создаваемого Na-K АТФ-азой. Это обеспечивает их всасывание даже при низкой концентрации в кишечнике.
Прежде всего, нарушения всасывания глюкозы могут возникать при врожденной недостаточности специфического фермента или транспортной системы, необходимых для обмена определенного сахара. В том и другом случаях сахар накапливается в просвете кишечника, повышая осмолярность кишечного сока и тем дополнительно увеличивая всасываемость воды в просвет кишечника.
Общие признаки синдромов нарушения всасывания углеводов:
2)вздутие живота после приема в пищу определенного сахара,
3)кислая реакция кала (ph6,0) — поскольку отдельные углеводы метаболизируются бактериями толстого кишечника до органических кислот,
6)отсутствие подъема сахара в крови после сахарной нагрузки,
7)дефект определенного фермента в слизистой оболочке кишечника.
Первичное нарушение всасывания глюкозы и галактозы — встречается редко, проявляется вскоре после первого кормления профузной диареей, дегидратацией, ацидозом и гипогликемией.
Врожденная недостаточность лактазы — учитывая тот факт, что грудное молоко содержит около 7 г/дл лактозы, а коровье — 5 г/дл,
новорожденный получает с пищей 50-60 г лактозы в день. Гидролиз этого дисахарида до глюкозы и галактозы опосредован лактазой кишечного эпителия. У детей с дефицитом этого фермента появляются стойкая диарея и гипотрофия. Нагрузка лактозой усиливает симптоматику. Безлактозная диета устраняет ее.
— непереносимость лактозы без недостаточности лактазы (биохимия синдрома неизвестна),
— наследственная непереносимость фруктозы — дефицит фруктозофосфатальдолазы. В этом случае после поступления фруктозы через 30 мин начинается рвота, пот, диарея и даже кома;
— недостаточность фруктозо-1,6-дифосфатазы и т.д., спектр врожденных энзимопатий далеко не исчерпывается вышеприведенными синдромами.
В некоторых случаях, особенно при нарушении нейро-гуморальной регуляции, воспалении слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, отравлениях ядами типа монойодацетата и флоридзина, процессы всасывания углеводов также могут нарушены.
Поскольку первой внутриклеточной реакцией, в которой участвует глюкоза, является ее фосфорилирование в глюкозофосфат гексокиназой и глюкокиназой, нарушение этого процесса также неблагоприятно сказывается на всасывании углеводов.
Поскольку на прием пищи человек расходует относительно мало времени, ясно, что уровень глюкозы в крови должен поддерживаться скорее за счет эндогенного топлива. Действительно, избыток пищевой глюкозы превращается в гликоген, жиры и белки для покрытия огромных энергетических потребностей организма.
После приема пищи большая часть глюкозы, метаболизирующейся в печени, превращается в гликоген, который при первой необходимости служит готовым источником глюкозы. Однако общее содержание его в печени довольно ограничено (в среднем 70-100 г) и способно обеспечить потребности организма в глюкозе в течение не более 8-12 часов.
Реакция образования гликогена зависит от активности гликогенсинтетазы, которая, в свою очередь, находится в обратной в зависимости от внутриклеточного уровня цАМФ. До сих пор нет ясности в вопросе, опосредована ли активность гликогенсинтетазы главным образом гормонами (например, инсулином, глюкагоном или адреналином — первый ее повышает, два остальных — понижают) или субстратом, т.е. глюкозой.
Снижение синтеза гликогена отмечается при миастении, гипоксии, тогда как повышенный распад наблюдается при охлаждении, перегревании, боли, судорогах, эмоциональном стрессе. Выделяют агликогеноз — наследственное заболевание, вызванное дефектом гликогенсинтетазы. В печени почти или полностью отсутствует гликоген, выражена гипогликемия. Характерный симптом — судороги, обычно по утрам.
Необходимо подчеркнуть, что гликогенолиз может рассматриваться как адекватное средство адаптации только к острым потребностям организма в глюкозе. Полный гликогенолиз мог бы обеспечить поступление в кровь не более 60 г глюкозы, или всего 240 кал. В условиях длительного дефицита глюкозы (голодание, нарушение реабсорбции глюкозы в почках, диабет) в ход идет другой, более продолжительный механизм – глюконеогенез. Как правило, глюконеогенез сопровождается быстрым поступлением новообразованной глюкозы в кровь за счет «гипертрофии» глюкозофосфатазы. Единственной другой тканью, в которой возможен глюконеогенез и превращение глюкозофосфата в глюкозу, является корковый слой почек.
Особую группу представляют болезни накопления гликогена, или гликогенозы. В основе этой патологии лежит энзимдефект, который проявляется необычной структурой гликогена или его избыточным накоплением. Наиболее часто встречаются 6 типов гликогенозов.
Тип I (гликогеноз Гирке) — следствие дефицита глюкозофосфатазы. Встречается наиболее часто, проявляется гипогликемией, накоплением гликогена в печени и почках, ацидозом (за счет накопления лактата) и гепатоспленомегалией. Больные отличаются малым ростом.
Тип II (гликогеноз Помпе) — обусловлен дефектом кислой альфа-1,4-глюкозидазы. Отличается от других гликогенозов тем, что дефектным становится лизосомальный фермент. Проявляется генерализованным накоплением гликогена, поражением печени, почек, нервной системы, гипертрофией миокарда. Болезнь быстро прогрессирует и никакое лечение не в сосоянии предотвратить смерть больного.
III тип (болезнь Кори, Болезнь Форбса) — вызывается дефицитом амило-1,6-гликозидазы. Больным свойственны гепатомегалия, мышечная, слабость, гипогликемия натощак, «кукольное личико». Течение относительно доброкачественное.
IV тип (амилопектиноз, болезнь Андерсена) — редко встречающаяся тяжелая форма гликогенозов. Для нее характерен цирроз печени с желтухой и печеночной недостаточностью, развивающийся в грудном возрасте. Отложение гликогена генерализованное, гликоген структурно изменен с очень длинными наружными ветвями. До сих пор не предложено никакого лечения, кроме симптоматического.
V тип (недостаточность миофосфорилазы, болезнь Мак-Ардла) 0 вызван дефицитом фосфорилазы, активирующей бета-киназу в мышцах и печени. Интересна история этого заболевания. Первый случай был расценен как психосоматическое нарушение. У больного в покое отсутствовали какие бы то ни было симптомы, но даже после умеренной нагрузки возникали боли в мышцах. Первые проявления болезни возникают обычно в 25-30 лет. Печень не поражается, структура гликогена нормальна, нет смертельных исходов, т.к. гамма-амилаза совместно с амило-1,6-гликозидазой расщепляют гликоген до глюкозы.Единственный признак — миастения, особенно после физической активности.
VI тип (недостаточность печеночного фосфорилазного комплекса,
болезнь Херса) — дефект печеночной фосфорилазы, ведущий и избыточному накоплению нормального гликогена в печени. Отмечают гепатомегалию, легкое замедление темпов роста. Прогноз для жизни хороший, умственное развитие нормальное.
Достаточно редко встречается гликогеноз VII типа (дефект мышечной фосфофруктокиназы, болезнь Терье), схожий с болезнь Мак-Ардла и проявляющийся нарастанием уровня лактата и пирувата в крови после мышечной работы.
ГИПОГЛИКЕМИЯ. В норме концентрация глюкозы в плазме в течение суток колеблется в относительно узких границах (от 3,5 до 5,5 ммоль/л). Однако при некоторых физиологических, а чаще патологических условиях уровень глюкозы может снижаться.
Признаки и симптомы гипогликемии относительно неспецифичны и могут быть спутаны с другими органическими нарушениями. Проблему еще больше усложняет отсутствие единого мнения в отношении точной нижней границы нормы сахара в крови. Гипогликемию легче определить в клинических понятиях, чем в количественных терминах: она представляет собой снижение уровня глюкозы плазмы до таких значений, когда появляются клинические симптомы, исчезающие после нормализации. Скорость развития гипогликемии зависит от пола больного, быстроты снижения уровня глюкозы, исходного содержания глюкозы.
В среднем принято считать, что гипогликемия развивается при снижении уровня глюкозы до 2,5-3,0 ммоль/л.
Предпринимались различные попытки классифицировать гипогликемию. Наиболее удобную, основанную на характеристике условий, в которых развивает гипогликемия. С этих позиций можно выделить 3 основные виды гипогликемий:
а) инсулинпродуцирующая опухоль бета-клеток;
б) гипогликемия поврежденных с кетозом.
II — гипогликемия после еды:
а) спонтанная реактивная гипогликемия;
б) ранние стадии сахарного диабета.
III — индуцированная гипогликемия:
а) алкогольная гипогликемия;
Гипогликемия натощак характеризуется неэффективностью поддержания нормального уровня глюкозы в условиях воздержания от пищи.
В состоянии натощак глюкоза в организме человека потребляется почти исключительно мозгом. Небольшие количества ее потребляются также форменными элементами крови. Совершенно иная ситуация складывается в инсулинзависимых тканях, таких, как мышцы и жировая ткань, которые практических не потребляют глюкозу при голодании, длящемся 12 ч и более. Если голодание продолжается более 12-14 часов, то включаются дополнительные механизмы поддержания эугликемии. Мозг утилизирует глюкозу со скоровстью 125 г/сут, поэтому запасов гликогена в печени явно недостаточно. На помощь приходит глюконеогенез и липолиз с последующим окислением жирных кислот и прогрессивным повышением в плазме уровня кетоновых тел (бета-оксимасляная кислота, ацетон и ацетоуксусная к-та). При более длительном голодании (дни и недели) в ход идут запасы белка, что неминуемо приводит к смерти (если вовремя не остановиться).
Таким образом, поддержание эугликемии в состоянии натощак зависит от 3-х основных факторов:
1) гормональной среды, характеризующейся исходным или сниженным уровнем инсулина и исходным или повышенным уровнем глюкагона, СТГ и кортизола;
2) печени, в которой не нарушены процессы гликогенолиза и глюконеогенеза;
3) субстратов процессов глюконеогенеза.
Клинические проявления гипогликемии обусловлены двумя факторами: 1) снижением уровня глюкозы в головном мозге (нейрогликопения); 2) стимуляцией симпатоадреналовой системы.
Почему именно клетки головного мозга наиболее чувствительны к гипогликемии? Они получают энергию за счет аэробного окисления глюкозы и не способны: 1) накапливать глюкозу в значительных количествах; 2) синтезировать глюкозу; 3) метаболизировать другие субстраты, кроме глюкозы и кетоновых тел. Причем, последние удовлетворяют энергетические потребности мозга в незначительной степени; 4) извлекают в недостаточных количествах глюкозу из внеклеточной жидкости; инсулин не способствует поступлению глюкозы из внеклеточной жидкости в нейроны. Нейрогликопения проявляется головной болью, утомляемостью, помрачением сознания, галлюцинациями, судорогами и комой. Судороги могут быть как местными, так и генерализованными. Кроме того могут быть локальные нарушения ЦНС, такие, как гемиплегия и афазия.
Симптомы адренергической стимуляции включают сердцебиение,
возбуждение, потливость, дрожь и чувство голода. Они появляются раньше, чем все прочие, предупреждая о надвигающейся коме. Приступ можно оборвать, приняв глюкозу или углеводсодержащую пищу.
Лечение гипогликемии заключается в замедленном введении 50-70 мл 40% р-ра глюкозы, можно повторно.
Гипергликемия — состояние, связанное с повышением уровня глюкозы в плазме выше нормы. Чаще всего это признак сахарного диабета, но нужно помнить и о том, что гипергликемия может встречаться у больных с различными видами стрессов (обширные ожоги тела, сепсис и т.д.). Этот феномен определяется избыточной продукцией, а также снижением утилизации глюкозы, и является следствием взаимодействия инсулина и контринсулярных гормонов (таких, как глюкагон, катехоламины, СТГ и кортизол). Транзиторная гипергликемия может развиться у здоровых лиц после приема богатой углеводами пищи, или при внутривенном введении глюкозосодержащих растворов пациентам. Но чаще всего гипергликемия сопровождает такое заболевание как сахарный диабет.
Сахарный диабет. Первое упоминание о нем относится к 600 г до н.э.: «Когда врач находит у больного сладкую мочу, он считает, что болезнь не излечима». Свою лепту внесли в изучение сахарного диабета Цельс, Аретий и Авиценна, но только в 1877 году Лансерэ предположил существование причинно-следственной связи между повреждением pancreas и развитием диабета у человека.
В 1889 году фон Мерингом и Минковским получен экспериментальный сахарный диабет у собаки после панкреатэктомии. В 1909 году де Мейер назвал гипотетический гормон островко Лангерганса «инсулином», а в 1921 году Бантинг и Бест открывают этот гормон у собак и становятся Нобелевскими лауреатами.
История изучения диабета, инсулина, его антагонистов, а также регуляции обмена веществ организма отражает по существу историю биологии и медицины.
Сахарный диабет представляет собой хроническое нарушение всех видов обмена веществ (преимущественно углеводного), обусловленное абсолютной или относительной инсулиновой недостаточностью и характеризующееся стойкой гипергликемией.
Сахарным диабетом страдают около 2% всего населения Земли и с каждым годом эта цифра увеличивается.
Примерно до 1950 года сахарный диабет считался единым заболеванием, наследуемым одинаково. Впоследствии эти представления были пересмотрены и в 1979 году принимается следующая классификация сахарного диабета:
Спонтанный сахарный диабет — тип I, или инсулинозависимый (ювенильный), возникает в результате недостаточной секреции инсулина бета-клетками.
— тип II, или инсулинонезависимый (диабет взрослых), обусловлен нечувствительностью клеток к инсулину.
Инсулинорезистентность вызвана различными рецепторными и пострецепторными нарушениями. Различают следующие группы собственно рецепторных нарушений:
1) количественные нарушения рецепторов инсулина:
а) усиленная деградация б) нарушение биосинтеза рецептора 2) качественные нарушения рецептров инсулина:
а) нарушение фосфорилирования рецептора б) ненормальная связь рецептора с гормоном. Пострецепторные формы подразумевают нарушения во внутриклеточных звеньях реализации гормонального эффекта (начиная с ингибирования аденилатциклазы и понижения содержания цАМФ).
Вторичный диабет — заболевания поджелудочной железы (pancreatectomia, недостаточность функции) — гормональные нарушения: избыточная секреция контринсулярных гормонов (акромегалия, синдром Кушинга) — лекарственный — связанный со сложными генетическими синдромами (атаксия-телеангиэктазия и т.п.). Нарушение толерантности к глюкозе (латентный диабет). Диабет беременных (нарушение толерантности к глюкозе во время беременности).
В настоящее время и эта классификация перестала удовлетворять клиницистов, поскольку появились новые формы сахарного диабета,
например, MODY-диабет (диабет взрослого типа у детей).
Не удалось обнаружить единого причинного фактора, который лежал бы в основе этиологии спонтанного диабета. Считают, что диабет представляет собой гетерогенную группу расстройств с различной этиологией.
Основными идентифицированными факторами являются наследственность, аутоиммунные процессы, вирусные инфекции и питание.
Подробное исследование монозиготных близнецов позволило обнаружить интересный факт: если конкордантность по диабету II типа составляет 100 %, то среди лиц, заболевших до 45 лет, она не превышает 50%.Таким образом, хотя эти высокие показатели подтверждают роль генетического фактора, меньшая конкордантность у более молодых людей указывает и на значение факторов внешней среды.
Недавно было показано, что предрасположенность к диабету I типа связана с локусом HLA-D на коротком плече 6-й хромосомы.
Этот участок обусловливает иммунологические реакции. Повреждение генов этой области создает предрасположенность к аутоиммунной деструкции бета-клеток, вызываемой факторами внешней среды, сочетание которых в каждом отдельном случае может быть различным.
Можно утверждать, что генетические факторы играют роль в развитии всех клинических форм спонтанного диабета, но каждый из них характеризуется специфическим способом наследования.
У больных инсулинзависимым сахарным диабетом часто обнаруживаются антитела к белкам бета-клеток, что указывает на аутоиммунный компонент патогенеза заболевания. Эти антитела принадлежат к классу Ig G и являются органоспецифическими.
Особый интерес из потенциальных средовых факторов развития сахарного диабета представляют вирусные инфекции. Показано, что бета-клетки могут избирательно поражаться бета-тропными вирусами типа Коксаки, Кори, эпидемического паратита и т.д., что подтверждается сезонными колебаниями частоты развития сахарного диабета I типа, прямой передачей сахарного диабета от человека экспериментальным животным и гистоморфологической картиной на посмертной аутопсии.
Еще в XIX обращали внимание на частое сочетание сахарного диабета и ожирения. Особенно эта связь характерна для диабета II типа. У генетически предрасположенных лиц с ограниченной способностью секретировать инсулин развитие ожирения создает такие потребности в гормоне, которые превышают секреторную способность бета-клеток и приводят к развитию сахарного диабета.
Насколько неоднородна этиологическая палитра сахарного диабета, настолько сложен и до сих пор до конца не изучен его патогенез.
Основой, вокруг развертываются все звенья сахарного диабета,
является дефицит инсулина. Инсулин — филогенетически очень древняя молекула. Инсулиноподобные вещества обнаруживаются уже у бактерий и дрожжей, что дает основание предположить возраст инсулина не менее 500 млн. лет.
У человека инсулин состоит из 2-х полипептидных цепей, обозначаемых как А- и В-цепи, соединенные двумы дисульфидными мостиками. Полная молекула содержит 51 аминокислоту с молекулярной массой 5800.
Инсулин синтезируется бета-клетками в виде одноцепочечного предшественника — проинсулина, а тот, в свою очередь, из препроинсулина. Скорость секреции инсулина колеблется от 0.25 до 1.5 Ед/час.
К стимуляторам синтеза и секреции инсулина относятся: глюкоза, манноза, лейцин, СТГ, глюкагон. Адреналин ингибирует синтез инсулина.
В нормальных островках бета-клетки составляют 60%, альфа-клетки — 25% (глюкагон) и дельта-клетки — 10% (соматостатин).
Островок Лангерганса представляет собой маленький орган (мини-орган), все клетки которого координированно отвечают на стимулы извне и собственные паракринные влияния.
Инсулин и его антагонисты, о которых уже говорилось, контролируют все метаболические процессы, происходящие в печени, жировой ткани и мышцах. Поговорим более подробно о тех нарушениях в обмене веществ, которые инициирует дефицит инсулина при сахарном диабете.
Углеводный обмен: снижается способность печени утилизировать глюкозу, резко повышается гликогенолиз и глюконеогенез (последний за счет активации цикла Кори, связывающего его с гликолизом), снижается активность цикла Кребса и пентознофосфатного окисления глюкозы, зато возрастает использование глюкозы в биосинтезе гликопротеинов и сорбитоловом пути окисления. Последние представляют альтернативные пути метаболизма глюкозы, имеющие важное значение в патогенезе осложнений сахарного диабета.
Жировой обмен: сахарный диабет сопровождается значительным «опустошением» жировых депо, т.е. активацией липолиза (процесс,
который контролируется инсулинзависимой липазой). В результате может возникнуть вторичная гипертриглицеридемия. В печени увеличивается содержание жиров, большую часть которых она способна окислять только до уровня ацетил-КоА. Затем двухуглеродные фрагменты образуют ацетоуксусную, бета-оксимасляную кислоту и ацетон.
Эти вещества носят собирательное название кетоновых тел. Присутствуя в избыточных количествах, они усугубляют метаболический ацидоз, ацетон же способствует появлению у больного характерного фруктового запаха при дыхании. На фоне повышения продукции кетоновых тел увеличивается образование ТГ в печени, что приводит к ее жировой дистрофии. Образуемые в печени ацетоацетат и бета-оксимасляная кислота попадают в кровь и циркулируют в отношении 1:3. Они подвергаются окислению в мышечной ткани и частично утилизируются клетками мозга как альтернативный глюкозе энергосубстрат.
Белковый обмен: снижается синтез белка и повышается его катаболизм, прежде всего в инсулинчувствительных тканях (мышцах).
Этот процесс сопровождается потерей организмом азота, а также выходом К и других внутриклеточных ионов в кровь с последующей экскрецией К с мочей.
Таким образом, дефицит инсулина характеризуется невозможностью восстановления или увеличения запасов энергетических веществ в организме при потреблении пищи.
Симптомы и признаки диабета можно разделить на три группы:
1) непосредственно связанные с повышением уровня глюкозы в плазме (например, полидипсия и полиурия);
2) обусловленные специфическими отдаленными проявлениями диабета (микро- и макроангиопатии, нейропатии);
3) связанные с ускорением развития или повышенной предрасположенностью к патологическим процессам, встречающимся в общей популяции (атеросклероз, кожные и мочевые инфекции).
Если гипергликемия выражена настолько, что приводит к постоянной глюкозурии (50-300 г/сут), то появляются «поли» признаки диабета: полидипсия, полиурия, полифагия.
Резкие колебания глюкозы в крови могут вызывать «затуманивание» зрения из-за изменения содержания воды в хрусталике в ответ на изменение осмоляльности плазмы.
Как бы ни были тяжелы клинические симптомы сахарного диабета,
большая часть смертельных осложнений связана с одним или несколькими поздними проявлениями сахарного диабета:
1) макроангиопатиями (атеросклероз сосудов мозга, сердца, почек или сосудов нижних конечностей);
2) микроангиопатией (капилляры почек или сетчатки глаза);
3) нейропатией — нарушением проводимости периферических и/или вегетативных нервов.
Атеросклероз у больных сахарным диабетом развивается раньше обычного. Более того, принято считать, что сахарный диабет сопровождается ускоренным старением организма. Предполагают, что атеросклероз при этом может быть усилен по крайней мере тремя путями:
1) под действием избыточного количества СТГ может усиливаться пролиферация гладкомышечных клеток;
2) повышенный синтез тромбоксана способствуют адгезии тромбоцитов и выделению митогена;
3) при диабете как одно из проявлений характерной липемии повышен уровень ЛПНП и снижению содержания ЛПВП. В результате пагубный эффект ЛПНП усиливается.
Рядом с геном инсулина обнаружен участок ДНК, состоящий из 2500 пар оснований (U-аллель), который служит постоянным генетическим маркером предрасположенности к атеросклерозу не только при типе II, но при типе I, а также у лиц без диабета. Таким образом, предрасположенность к атеросклерозу может быть генетической и реализоваться у больных сахарным диабетом чаще, чем у лиц без него.
Микроангиопатии при сахарном диабете чаще всего проявляются поражениями капилляров почек и сетчатки глаза. Поражение почек (синдром Киммелстила-Уилсона) при сахарном диабете является основной причиной смерти молодых лиц. Диабетическая ретинопатия в настоящее время в США является одной из ведущих причин слепоты (85%).
В основе этих состояний лежат биохимические изменения при сахарном диабете. Базальная мембрана клубочков при сахарном диабете содержит избыточное количество гликопротеинов. Более того, в почках возрастает активность фермента глюкозилтрансферазы, ответственной за модификацию гликопротеинов. Избыточное гликозилирование белков (гемоглобина, альбумина и других) приводит к их повышенному отложению в микроциркуляторном русле, что и проявляется в виде микроангиопатии.
Диабетическая нейропатия может затрагивать деятельность практически любой системы организма и имитирует многочисленные неврологические заболевания. В процесс могут вовлекаться чувствительные, двигательные и вегетативные нервы. Нейропатия может протекать с демиелизацией волокон или без нее. Вегетативная дисфункция при сахарном диабете, как правило, проявляется постуральной гипотензией, импотенцией, нарушениями функции ЖКТ и т.д.
На сегодняшний день можно только предположительно назвать патогенетические механизмы, определяющие развитие этого вида осложнений.
Нарушение нервной проводимости при сахарном диабете может быть связано со снижением уровня миоинозитола в нервной ткани.
Это циклический гекситол, синтезируемый в нервной ткани из глюкозы и необходимый для синтеза фосфолипидов клеточной мембраны.
Показано, что при сахарном диабете нарушается аксоплазмати ческий ток, т.е. транспорт белков и нейромедиаторов из тела клетки по аксонам различной длинны.
Общая черта всех описанных нарушений — их исчезновение в условиях лечения сахарного диабета, по крайней мере, до развития макроморфологических изменений.
Осложнение сахарного диабета, требующее немедленной помощи и точной диагностики — диабетическая кома. В зависимости от того,
какой метаболический компонент сахарного диабета ее определяет,
различают кетоацидотическую, гиперосмоляльную и лактацидемическую кому.
Кетоацидотическая кома — возникает при накоплении большого количества кетоновых тел (до 3-5 ммоль/л) в крови, а затем и в моче. Плазменная гипергликемия вызывает осмодиурез, дегидратацию, вторичную гипоNа- и гипоК — емию. У больных развивается специфический тип дыхания, гипотензия и ацидоз, от больного пахнет ацетоном. Потери воды составляют иногда 5-8 л, Nа 5+ 0 и К 5+ 0 — по 300-500 ммоль.
Гиперосмолярный синдром способствует отеку мозга. Сахар в крови повышается до 22-55 ммоль/л, в моче 250 ммоль/л. Довольно быстро развивается депрессия ЦНС. При тяжелом кетоацидозе больные приобретают резистентность к инсулину.
Ацидоз препятствует действию инсулина, нарушая гормон-рецепторные взаимодействия на мембране, а также угнетает гликолиз на этаже фосфофруктокиназы.
Гиперосмолярная кома без кетоза возникает за счет гипергликемии (выше 325-350 мосмоль/кг) и гипернатриемии, которая возникает вследствие неравномерной потери Nа и воды при глюкозурии. Этот вид комы проявляется беспокойством больного, делирием, мышечной гипертонией, судорогами. Смертность при этом виде комы около 40%.
Наблюдается выраженный осмодиурез, глюкозурия, глюкоза в плазме увеличивается до 30-100 ммоль/л. Не сопровождается кетозом, поскольку наблюдается только у больных с частично сохранившимся островковым аппаратом. При этом сохранившееся количеством бета-клеток обеспечивает выделение некоторого количество инсулина, достаточного для торможения липолиза и предупреждения кетоза.
Лактацидемическая кома может возникать как у больных с сахарным диабетом, так и без него, при других заболеваниях. При сахарном диабете лактацидоз может возникать:
2) в сочетании с гиперосмоляльной комой без кетоза (у 40-60% больных);
3) как спонтанное нарушение обмена веществ;
4) в связи с недостаточностью кровоснабжения тканей вследствие кардиогенного, гиповолемического или септического шока.
Из-за нарушения ресинтеза гликогена из лактата и затруднением его метаболизма в цикле ТКК, содержание молочной кислоты возрастает в 1,5-2 раза. Клинически это проявляется глубоким затрудненным дыханием, дегидратацией, болями в животе.
Подводя итог, следует сказать, что нарушение метаболизма углеводов, помимо собственно нозологических форм, встречается практически при любой, казалось бы, никак не связанной с этим, патологии. Современная медицина содержит больше вопросов, нежели ответов. Ваша задача — интегрировать для себя основные постулаты патофизиологии и клинических дисциплин, ни одна из которых не может существовать без связи с метаболизмом.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8232 — | 7197 — или читать все.
178.45.150.72 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно