АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Регуляция и патология углеводного обмена

Содержание углеводов в крови

Глюкоза - основной углевод крови.

3,3 – 5,5 ммоль/л – нормогликемия,

уровень глюкозы менее 1,7 ммоль/л – смертелен.

90% углеводов крови составляет глюкоза,

также содержатся пентозы, фруктоза,

при патологии – галактоза.

Концентрация глюкозы в крови определяется соотношением между интенсивностью поступления её в кровоток и выходом из крови.

Пути поступления глюкозы в кровь
и ее использования

Уровни регуляции содержания глюкозы в крови

Регуляция содержания глюкозы в крови осуществляется на уровне:

субстрата,

регуляторных ферментов,

взаимодействия циклов (эффект Пастера),

ЦНС,

гормонов.

Регуляция уровня глюкозы в крови

Гормоны, регулирующие углеводный обмен

Гормоны, понижающие

глюкозу крови:

инсулин.

Контринсулярнные гормоны:

адреналин,

глюкагон,

глюкокортикоиды,

тироксин,

СТГ.

Регуляция синтеза и секреции инсулина и глюкагона

Синтез и секреция инсулина и глюкагона регулируются глюкозой. При повышении концентрации глюкозы в крови секреция инсулина увеличивается, а глюкагона – уменьшается.

При пищеварении уровень инсулина высокий, а глюкагона – низкий.

В постабсорбтивный период уровень инсулина низкий, а глюкагона – высокий. Концентрация глюкозы в крови в этих условиях поддерживается за счёт процессов распада гликогена в печени и глюконеогенеза.

При голоде

В течение 12-часового голодания гликоген печени – основной поставщик глюкозы.

Низкий инсулин – глюкагоновый индекс вызывает активацию гликогенфосфорилазы и мобилизацию гликогена.

Через сутки после последнего приёма пищи гликоген печени полностью исчерпан и глюконеогенез - единственный поставщик глюкозы в крови.

Адреналин

активирует фосфорилазу мышц и печени,

тормозит синтез гликогена (подавляет гликогенсинтетазу),

стимулирует глюконеогенез из лактата,

активирует распад липидов в жировой ткани

Влияние адреналина на обмен гликогена

Глюкагон

активирует фосфорилазу печени,

активирует глюконеогенез из аминокислот, ускоряет протеолиз,

стимулирует распад жира в жировых депо,

тормозит синтез жира и холестерина.

Соматотропный гормон

оказывает глюкозосберегающее действие за счёт активации липолиза,

осуществляет переключение на использование ВЖК,

тормозит транспорт глюкозы в клетку,

стимулирует секрецию инсулина и глюкагона.

Глюкокортикоиды

активируют глюконеогенез из аминокислот,

стимулируют гликогенолиз,

тормозят потребление глюкозы тканями,

вызывают распад белков в мышцах, соединительной ткани, лимфоцитах,

активируют распад липидов.

Тироксин

усиливает всасывание глюкозы из кишечника,

тормозит синтез жира из глюкозы,

в больших дозах стимулирует распад белка, липидов, активирует глюконеогенез.

Инсулин

простой белок,

молекулярная масса 60 000,

содержит 51 АМК,

состоит из двух полипептидных цепей: α и ß.

α-цепь содержит 21 АМК, а ß -цепь – 30 АМК.

Структура инсулина

Синтез инсулина

Синтезируется инсулин ß–клетками островков Лангерганса в виде проинсулина (84 АМК), который путём ограниченного протеолиза превращается в инсулин. При этом от проинсулина отщепляется С-пептид из 33АМК.

Образование инсулина из проинсулина

Секреция инсулина

секреторная реакция ß-клеток на глюкозу является Са-зависимой,

СТГ, глюкагон и другие гормоны влияют на секрецию инсулина,

секреция возрастает при приёме богатой белками пищи (арг, лей).

Рецепторы инсулина

обеспечивают реализацию эффектов инсулина на мишени,

вызывают активацию аденилатциклазы с образование цАМФ, который при участии ионов кальция и магния регулирует утилизацию глюкозы и синтез белка.

Схема строения инсулинового рецептора

Различают свободный и связанный инсулин.

Свободный инсулин

- форма, которая хорошо реагирует с антителами к кристаллическому инсулину,

- стимулирует поглощение глюкозы жировой и мышечной тканями.

Связанный инсулин

- комплекс инсулина с белками сыворотки – трансферрином и α-глобулинами,

- резерв инсулина в русле крови

Метаболизм инсулина

40-60 % инсулина метаболизируется в печени при участии инсулиназы,

40% инсулина расщепляется в почках.

Влияние инсулина на обменные процессы

Инсулин – анаболик, стимулирует синтез:

гликогена,

белков,

нуклеиновых кислот,

липидов

и тормозит их распад.

Действие инсулина
повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и усиливает потребление её тканями (активация белка-транспортера глюкозы),

активирует гексокиназную реакцию,

индуцирует синтез глюкокиназы,

активирует гликолиз,

активирует синтез гликогена, тормозит его распад,

активирует пентозный цикл,

активирует дихотомичексий распад глюкозы,

тормозит глюконеогенез,

при действии инсулина снижается концентрация цАМФ, повышается концентрация цГМФ,

в тканях стимулирует биосинтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот,

стимулирует биосинтез жирных кислот, нейтрального жира (из углеводов),

усиливает биосинтез ДНК, РНК, АТФ,

оказывает белоксберегающее действие.

Органы – мишени инсулина и характер метаболического влияния

Значение инсулина

анаболик,

противостоит группе контринсулярных гормонов,

регулирует уровень глюкозы в крови – 3,3-5,5 ммоль/л.

Гипергликемия

Физиологическая Патологическая

Возникает при:

Алиментарная Эмоциональная 1) сахарном диабете,

Возникает после Наблюдается 2) избытке

приёма пищи при стрессе контринсулярных

гормонов,

3) расстройствах

мозгового

кровообращения.

Глюкозурия – появление глюкозы в моче.

Наблюдается, если гипергликемия более 9,3 ммоль/л, то есть превышает почечный порог.

Возникает при:

нарушении углеводного обмена,

повреждениях почек,

острых инфекциях,

сотрясении головного мозга.

Гипогликемия- снижение содержания глюкозы крови.

Симптомы гипогликемии сходны с симптомами гипоксии:

головокружение,

обморок,

ступор,

кома.

Причины гипогликемии

голодание,

усиленная мышечная работа,

введение инсулина,

инсулинома,

злокачественные опухоли из-за повышенной утилизации глюкозы,

алкоголизм (угнетение глюконеогенеза),

заболевания почек,

нарушения функции печени,

гипофизарная, надпочечниковая, тиреоидная недостаточность,

беременность и лактация,

гликогенозы.

Сахарный диабет –
группа обменных заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом дефекта секреции или действия инсулина или обоих процессов.

Сахарный диабет – тяжёлое распространённое эндокринное заболевание, связанное с абсолютным или относительным дефицитом инсулина, сопровождается нарушением всех видов обмена.
Способствуют развитию сахарного диабета:

стрессы,

избыток углеводов и жиров в питании,

гиподинамия,

ожирение,

экологическое неблагополучие,

артериальная гипертензия.

Дефицит инсулина возникает при:

поражении поджелудочной железы,

нарушении перехода проинсулина в инсулин,

нарушении молекулярной структуры инсулина,

дефекте рецепторов в органах-мишенях,

усиленном действии инсулиназы,

избытке контринсулярного гормона.

Типы сахарного диабета

Сахарный диабет I типа – инсулинозависимый. Возникает при разрушении ß-клеток из-за аутоиммунных реакций.

Абсолютный дефицит инсулина.

Сахарный диабет II типа –инсулиннезависимый.

Возникает из-за повреждения механизмов передачи инсулинового сигнала в клетки-мишени или нарушения секреции инсулина.

Относительный дефицит инсулина.

Последствия дефицита инсулина

Механизм развития кетоацидоза

Дефицит инсулина и резкое повышение концентрации всех контринсулярных гормонов – причина активации липолиза и мобилизации СЖК, что способствует активной продукции кетоновых тел.

Жиры используются в качестве источника энергии, ацетил-КоА идёт на синтез кетоновых тел.

Диагностика сахарного диабета

анализ крови, слезы,

тест толерантности к глюкозе (ТТГ),

определение глюкозы и ацетона в моче.

Тест толерантности к глюкозе – исследование способности использовать глюкозу
при нагрузках.

Методика проведения:

Натощак измеряют уровень сахара крови.

Испытуемый выпивает стакан сладкого чая (нагрузка). 1г глюкозы на 1 кг массы тела.

Через 2 часа вновь определяют уровень сахара крови.

В норме уровень глюкозы в крови:
натощак 3,3-5,5 ммоль/л,

через 2 часа после приёма пищи менее 7,8 ммоль/л, в моче сахар отсутствует,

максимально поднимается (не более 80% от исходного) через 60 минут, затем снижается и через 3 часа нормализуется.

При латентном сахарном диабете
нарушена толерантность к глюкозе

уровень глюкозы натощак может быть в норме (менее 6,7 ммоль/л),

через 2 часа после приёма пищи уровень глюкозы в крови не более 7,8 – 11,1 ммоль/л,

При явном сахарном диабете:
уровень глюкозы натощак повышен (более 6,7 ммоль/л),

через 2 часа после нагрузки – более 11,1 ммоль/л.

Сахарная кривая

Фаза –рефлекторная.

Выраженная гипергликемия.

Инсулиновая фаза.

Коэффициент Бодуэна

А – уровень глюкозы натощак,

В- максимальный уровень глюкозы в крови после нагрузки.

коэффициент больше 80% при нарушении углеводного обмена.

Значение ТТГ

Тест толерантности к глюкозе даёт возможность диагностировать скрытый диабет.

Биохимия осложнений сахарного диабета

макроангиопатия (атеросклероз сосудов),

микроангиопатия (капилляры почек, сетчатки),

нейропатия (нарушение проводимости периферических и вегетативных нервов),

дегидратация, ацидоз.

Патогенез макроангиопатии и нейропатии

В основе патогенеза лежит сорбитоловый путь метаболизма глюкозы:

Глюкоза сорбитол

Сорбитол фруктоза

Сорбитол плохо проникает через клеточную мембрану, клетки набухают, нарушается их функция.

Патогенез микроангиопатии
(диабетической нефропатии)

В патогенезе большую роль играет неферментативное гликозилирование (НГ) – химическая конденсация белка и редуцирующего моносахарида.

Глюкоза конденсируется с гемоглобином, альбумином.

Помимо белков крови НГ подвергаются структурные белки организма (коллаген, протеины базальной мембраны). При этом утолщается базальная мембрана, сужается просвет капилляров, нарушается кровоток клубочков, ухудшается фильтрующая функция почек.

Эндогенная интоксикация
– ключевое звено в патогенезе сахарного диабета и его осложнений.

Компоненты эндогенной интоксикации:

кетоновые тела,

продукты ПОЛ,

гликозилированные белки,

лактат.

Методы неинвазивной экспресс-диагностики сахарного диабета

ношение браслета для получения пота с последующим определением в нём содержания глюкозы (в кожу вводится стимулятор потоотделения),

определение активности ферментов в слезе,

тест-полоски для определения глюкозы в поте, моче,

в слюне больных сахарным диабетом увеличены ГАГ, сиаловая кислота (из-за усиления катаболизма в соединительной ткани),

определение инсулина в слюне детей для оценки обеспеченности инсулином,

определение концентрации С-пептида в моче и слюне (показатель функции инсулярного аппарата).

Мукополисахаридозы

редкие наследственные заболевания, обусловленные дефицитом ферментов, участвующих в расщеплении ГАГ в соединительной ткани различных органов.

В моче повышено содержание ГАГ (дерматансульфата, кератансульфата, хондроитинсульфата, гепаринсульфата).

Вызывают резкое нарушение развития ребёнка.

Недостаток пируваткиназы

влечёт за собой недостаточное образование АТФ, что сопровождается повреждением эритроцитарной мембраны.

Гликогенозы –
редкие наследственные энзимопатии, которые возникают при отсутствии фермента синтеза
или распада гликогена.

Агликогеноз

Дефект фермента гликогенсинтазы.

Клинические проявления:

тяжелая гипогликемия натощак,

умственная отсталость,

судороги,

рвота.

Рекомендуются частые приёмы пищи, богатой глюкозой и белками.

Болезнь Гирке (I тип)

Вызывается отсутствием глюкозо-6-фосфатазы.

Гепато-ренальный гликогеноз.

Клинические проявления:

нарушается нормальная структура гликогена,

гепатомегалия,

гипогликемия натощак,

дети отстают в росте.

Рекомендуется частое кормление пищей, богатой глюкозой.

Болезнь Помпе (II тип)

Возникает при дефекте фермента кислой α -гликозидазы.

Сердечный гликогеноз.

Клинические проявления:

гликоген накапливается в лизосомах,

гипертония и кардиомегалия,

поражение сердца, печени, селезёнки, мышц, почек, нервной системы.

Болезнь Кори (III)

Дефект амило-1,6-гликозидазы.

Клинические проявления:

в печени накапливается аномальный гликоген,

гепатомегалия,

задержка роста,

снижение уровня сахара в крови,

гипогликемия натощак.

Болезнь Гесса (IV тип)

Дефект фосфорилазы печени.

Клинические проявления:

гепатомегалия из-за избытка гликогена в печени,

гипогликемия,

отставание в росте.

Рекомендуется потребление углеводов в виде крахмала.

Болезнь Андерсена (VI тип)

Дефект ветвящего фермента.

Клинические проявления:

отставание в физическом и умственном развитии,

атрофия мышц,

цирроз печени,

гепато-, спленомегалия,

смерть на первом году жизни.

Болезнь Мак-Ардля (V тип)

Возникает при отсутствии фосфорилазы мышц.

Проявляется по-разному в зависимости от возраста:

до 20 лет – мышечная слабость,

20-40 лет – мышечные боли, судороги, миоглобинурия,

более 40 лет – миодистрофия.

Диагностика гликогенозов

Тест толерантности к глюкозе.

Исследование сахара крови.

Биопсия печени.

Определение активности ферментов.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 633 | Нарушение авторских прав