АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Патология углеводного обмена. Сахарные диабеты

/. Нарушение метаболизма углеводов: всасывания, синтеза, депониро­вания и расщепления. Углеводы - это альдегидоспирты (кетоспирты) с одной карбонильной и несколькими гидроксильными группами, а также их производные. В организме углеводы выполняют следующие функции;

1. Источник энергии (обеспечивают около 67% суточного потребления энергии, резерв энергии - в форме гликогена).

2. Пластическая функция (продукты обмена участвуют в синтезе липидов, аминокислот, мукополисахаридов тканей).

3. Защитная функция (углеводные компоненты иммуноглобулинов участвуют в иммуни­тете).

Источник углеводов в питании человека - преимущественно пища растительного про­исхождения. Суточная потребность в углеводах составляет 400-500 г.

Пищевые углеводы в основном представлены крахмалом, сахарозой (преобладают в пище взрослых людей) и лактозой (является основным углеводом в питании детей груд­ного возраста).

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 поджелудочной железы, выделяющейся в двенадцатиперстную кишку с панкреатическим соком, расщепляется до мальтозы и изомальтозы. Эти дисахариды, а также лактоза и сахароза, расщепляются специфическими ферментами (гликозидазами), продуцируемыми поджелудочной железой и щеткообразным эпителием кишечника. Ферменты работают не в просвете кишечника, а на поверхности клеток (пристеночное пищеварение). В результате образуются моноса­хариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), которые затем транспортируются через плоский кишечный эпителий в воротную систему крови.

Всасывание моносахаридов из кишечника происходит с помощью специальных белков-переносчиков. Глюкоза и галактоза транспортируются в энтероцит путем активно­го транспорта, зависимого от градиента концентрации ионов Na+ Он обеспечивает пере­нос глюкозы в энтероцит против ее градиента концентрации. Энергия, необходимая для этого активного транспорта, обеспечивается Nа⁺/К⁺-АТФазой. Это обеспечивает всасыва­ние глюкозы и галактозы даже при низкой концентрации в кишечнике.

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:

■ накопление в виде гликогена;

■ окисление путем аэробного и анаэробного гликолиза до пирувата (с последующим доокислением в цикле трикарбоновых кислот) и лактата, соответственно;

■ окисление через пентозный цикл;

■ превращение в жирные кислоты и накопление в виде триглицеридов;

■ высвобождение из клетки в виде свободной глюкозы.

Нарушения всасывания углеводов могут возникать при врожденной недостаточности специфического фермента или транспортной системы, необходимой 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 про свет кишечника.

Общие признаки синдромов нарушения всасывания углеводов:

■ диарея,

■ вздутие живота после приема в пищу определенного сахара,

■ кислая реакция кала (рН<6,0) - поскольку отдельные углеводы метаболизируются бактериями толстого кишечника до органических кислот,

■ раздражительность,

■ отставание в росте,

■ отсутствие подъема сахара в крови после сахарной нагрузки,

■ дефект определенного фермента в слизистой оболочке кишечника. Наследственная недостаточность сахарозы и изомалътазы проявляется, если в

рацион ребенка добавляют сахарозу и крахмал, больные дети обычно неохотно едят слад­кое.

Первичное нарушение всасывания глюкозы и галактозы встречается редко, прояв­ляется вскоре после первого кормления профузной диареей, дегидратацией, ацидозом и гипогликемией.

Врожденная недостаточность лактазы. Гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы опосредован лактазой кишечного эпителия. У детей с дефицитом этого фермента появля­ются стойкая диарея и гипотрофия. Нагрузка лактозой усиливает симптоматику. Безлак-тозная диета устраняет ее.

В некоторых случаях встречается низкая активность лактазы вторичного характе­ра, особенно при нарушении нейро-гуморальной регуляции, воспалении слизистой обо­лочки желудочно-кишечного тракта, отравлениях ядами типа монойодацетата и флорид-зина, как следствие операций на ЖКТ.

Наследственные нарушения метаболизма фруктозы обусловлены дефектами ферментов: фруктокиназы, фруктозо-1-фосфатальдолазы и фруктозо-1,6-дифосфотазы.

Галактоземия - это результат нарушения обмена галактозы, обусловленное наслед­ственным дефектом любого из трех ферментов, включающих галактозу в метаболизм (алактокиназа, галактозо-1 -фосфатуридилтрансфераза, уридилфосфат-4-эпимераза).

Заболевание проявляется в раннем возрасте, как только ребенок начинает получать мололко, и характеризуется тяжелым течением. Симптомами болезни являются рвота, диарея, дегидратация, снижение массы тела, желтуха, катаракта, задержка нервно-психического развития.

Нарушения депонирования углеводов. 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.

Снижение синтеза гликогена отмечается при миастении, гипоксии, тогда как повышенный распад наблюдается при охлаждении, перегревании, боли, судорогах, эмоциональном стрессе.

Выделяют т.н. агликогеноз - наследственное заболевание, вызванное дефектом гли­когенсинтетазы. В печени почти или полностью отсутствует гликоген, выражена гипогликемия.

Особую группу представляют болезни накопления гликогена, или гликогенозы. В основе этой патологии лежит энзиматический дефект, который проявляется необычной структурой гликогена или его избыточным накоплением в печени, почках, нервной системе. Характерны гепатоспленомегалия, задержка роста. Наиболее часто встречаются 6 типов гликогенозов:

/ тип (гликогеноз Гирке) - следствие дефицита глюкозо-6-фоефатазы.

II тип (гликогеноз Помпе) - обусловлен дефектом кислой альфа- 1,4-глюкозидазы.

III тип (лимитдекстриноз, болезнь Кори, Болезнь Форбса) - вызывается дефицитом
амило-1,6-гликозидазы.

IV тип (амилопектиноз, болезнь Андерсена) - дефицит амило-(1,4-1,6)-
трансглюкозидазы, редко встречающаяся, тяжелая форма гликогенозов.

V тип (недостаточность миофосфорилазы, болезнь Мак-Ардла) - вызван дефици­
том фосфорилазы, активирующей бета-киназу в мышцах и печени.

VI тип (недостаточность печеночного фосфорилазного комплекса, болезнь Херса)
- дефект печеночной фосфорилазы, ведущий и избыточному накоплению нормального
гликогена в печени.

//. Регуляция уроня глюкозы в крови,

IV. Этиология гипергликемических состояний. Диабеты. Классификация диабетов. Сахарные диабеты (СД):

■ Юношеский, I тип, инсулинзависимый. Основное звено патогенеза - недостаток инсулина.

■ Старческий, II тип, инсулинонезависимый, инсулинорезистентный. Основное зве­но патогенеза - дефект рецепторов к инсулину в клетках.

Несахарые диабеты:

■ Центральный или гипоталамический. Основное звено патогенеза - недостаток ан­тидиуретического гормона (АДГ).

■ Почечный. Основное звено патогенез - дефект рецепторов клеток почечных ка­нальцев к АДГ.

Почечный диабет (болезнь Фанкони, почечная глюкозурия) - ферментопатия в клет­ках почечных канальцев с нарушением реабсорбции глюкозы.

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.

Этиология сахарного диабета* Считают, что он представляет собой гетерогенную группу расстройств с различной этиологией.

Основными идентифицированными этиологическими факторами являются:

1. Наследственность.

Можно утверждать, что генетические факторы играют роль в развитии всех клинических форм спонтанного диабета, но каждый из них характеризуется специфическим способом наследования, чаще всего это полигенное наследование.

Предрасположенность к диабету I типа связана с локусом НLА-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.

2. Аутоиммунные процессы.

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.

3. Вирусные инфекции.

Бета-клетки могут избирательно поражаться бета-тропными вирусами (типа Коксаки, кори, эпидемического паротита 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. 4. Питание.

Обращает внимание 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.

Патогенез сахарного диабета. Основой, вокруг которой развертываются все звенья сахарного диабета, является дефицит инсулина.

1. Гипергликемия вызвана нарушением транспорта глюкозы в клетки.

2. Чувство жажды (полидипсия) обусловлена гиперосмолярностью крови, дегидратация клеток.

3. Глюкозурия и полиурия развиваются после преодоления почечного порога для глюкозы (8,8 мМоль/л).

4. Полифагия вызвана энергодефицитом.

5. Кетонемия и кетонурия обусловлена «перекосом» в сторону использования в качестве источника энергии липидов. Образующийся при этом Ацетил-КоА не сгорает полно­стью в ЦТК («жиры сгорают в пламени углеводов»), и часть его идет на синтез кетоно­вых тел —► из кетоновых тел синтезируется холестерин (атеросклероз).

6. Нарушение кислотно-основного состояния в виде ацидоза связаны с кетоацидозом

7. Отрицательный азотистый баланс возникает вследствие глюконеогенеза из аминокис­лот.

8. Гиперосмотическая дегидратация - в связи с выделением с мочой глюкозы, кетоновых тел, азотсодержащих соединений, Nа⁺. Клеточная дегидратация (мозг -> диабетическая кома) из-за гиперосмолярности плазмы.

9. Накопление гликозилированного гемоглобина (гликогемоглобина). Это гемоглобин, в котором молекула глюкозы конденсируется с бета-концевым валином бета-цепи моле­кулы гемоглобина А -» гемическая гипоксия.

10. Диабетическая микроангиопатия чаще всего проявляются поражениями капилляров почек и сетчатки глаза. 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 микро-ангиопатии.

11.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. Несомненно, что свой вклад вносит сорбитоловый путь метаболизма глюкозы. Гипергликемия активирует его, что приводит к накоплению сорбитола и фруктозы и тем самым к осмотическим сдвигам во внутрикле­точной среде. Последнее, сопровождается гипоксией нервных клеток и нарушением их функции

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 аксоплазматический ток, т.е. транспорт белков и нейромедиаторов из тела клетки по аксонам различной длинны.

12. Нефропатия - нарушение кровоснабжения почек.

Нарушения обмена веществ, которые инициирует дефицит инсулина при сахарном диабете.

Углеводный обмен: снижается способность печени утилизировать глюкозу, резко повышается гликогенолиз и глюконеогенез, 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 и 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 триглицеридов 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.

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 потенциирован по крайней мере тремя путями:

■ под действием избыточного количества СТГ может усиливаться пролиферация гладкомышечных клеток;

■ повышенный синтез тромбоксана способствуют адгезии тромбоцитов и выделению митогена;

■ при ■ диабете, как одно из проявлений характерной липидемии, повышена концентрация липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и снижена концентрация липопротеинов высокой плотности (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.

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 мочой.

Таким образом, дефицит инсулина характеризуется невозможностью восстановления или увеличения запасов энергетических веществ в организме при потреблении пищи.

При инсулинорезистентности развивается метаболический Х-синдром, который включает тканевую инсулинорезистентность (в основном мышцы) с компенсаторной ги­пергликемией, дислипопротеинемия с накоплением атерогенных липидов, артериальную гипертонию и ожирение. Первична инсулинорезистентность. Синдром играет ведущую роль в патогенезе сахарного диабета II типа, гипертонической болезни, атеросклероза, ишемической болезнисердца и мозга.

В таблице 2.13.1. представлены дифференциально-диагностические критерии диа­бетов.

Таблица 2.13.1. Дифференциальная диагностика диабетов

Примечание: + признак характерен; - признак не характерен; < снижение показателя; > увеличение показа­теля; N нормальные значения показателя.

V. Диабетическиекомы.

Диабетическая кетоацидотическая кома

Патогенез расстройств сознания и других психоневрологических симптомов комы до конца не ясен. Эти нарушения принято связывать со следующими факторами:

1) токсическим действием на мозг избытка кетоновых тел;

2) ацидозом ликвора спинномозговой жидкости (возможно, внутриклеточным аци­дозом в ЦНС);

3) дегидратацией клеток мозга;

4) гиперосмолярностью внутриклеточного пространства в ЦНС;

5) гипоксией ЦНС вследствие снижения 2,3-дифоефоглицерофосфата;

6) снижением содержания ГАМК (у-аминомасляная кислота) в ЦНС.

Гиперосмолярная (некетонемическая) диабетическая кома встречается чаще у лиц, страдающих инсулиннезависимым СД легкой или средней тяжести, получающих только диетотерапию или сахароенижающие пероральные препараты. Способствуют раз­витию гиперосмолярной комы различные инфекции (пневмония, пиелит, цистит и др.), острый панкреатит, ожоги, инфаркт миокарда, охлаждение, невозможность утолить жаж­ду.

Пусковым моментом водно-электролитных нарушений при этом виде комы являет­ся гипергликемия, сопровождающаяся чрезмерным повьппением осмотического давления в сосудистом русле. Для сохранения изоосмолярности сред начинается компенсаторное перемещение жидкости из клеток и внеклеточного пространства в сосудистое русло. Од­новременно развивается глюкозурия и как следствие ее - полиурия, так как высокое осмо­тическое давление первичной мочи препятствует обратному всасыванию воды в почечных канальцах. Этот так называемый осмотический диурез ведет к массивной потере не только воды, но и электролитов, прежде всего ионов Nа⁺, К⁺, СL⁺, НСОз.

Восстановление изоосмолярности между тремя пространствами происходит не за счет снижения гиперосмолярности в сосудистом русле, а за счет клеточной дегидратации и повышения внутриклеточного осмотического давления.

Лактатацидотическая кома встречается при диабете значительно реже, чем ке-тоацидоз и гиперосмолярная кома. Лактатацидоз может сочетаться с кетоацидозом или гиперосмолярной комой. Иногда он развивается на фоне приема бигуанидов (фенформина и адебита) у больных с сердечной и почечной недостаточностью, заболеваниями печени, легких, а также при шоке, кровопотере, сепсисе.

Известно, что печень способна метаболизировать около 3400 ммоль молочной ки­слоты в сутки. Но при перечисленйых выше состояниях, сопровождающихся значитель­ной тканевой гипоксией, образование молочной кислоты превалирует над процессами ее утилизации. Развитию лактатацидоза способствует также парентеральное введение жид­костей, содержащих фруктозу, сорбит или ксилит.

Гипогликемическая (инсулиновая) кома развивается у больных СД при введе­нии избыточной дозы инсулина или сульфаниламидов (особенно в сочетании с салицила-тами, алкоголем) на фоне недостаточного потребления углеводов с пищей или при нали­чии инсулиномы.

В основе патогенеза гипогликемической гипоксии лежит энергетическое голодание нейронов, т.е. острая субстратная гипоксия мозга

Именно клетки головного мозга наиболее чувствительны к гипогликемии, поскольку 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.

Гипогликемические комы, связанные с передозировкой инсулина, требуют кор­рекции глюкозой, а для их предотвращения и подробной инструкций больному насчет времени введения препарата относительно приема пищи.

В таблице 2.13.2. представлены основные лабораторные дифференциально-диагностические критерии диабетических ком.

Показатели

Глюкоза, ммоль/л

Диабетический кетоацидоз

20-30

Вид комы

Гиперосмоля-Рная

50-100

Лактацидотиче-Ская

12-30

Гипогликеми­ческая

Ниже 3

Примечание: ВЕ - избыток (+) или дефицит (-) оснований; + признак характерен; - признак не характерен.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 848 | Нарушение авторских прав