Начало >> Статьи >> Архивы >> Патофизиология обменных процессов

Нарушения углеводного обмена - сахарный диабет - Патофизиология обменных процессов

Оглавление
Патофизиология обменных процессов
Виды, причины и механизмы нарушений КОР
Нарушения кислотно-основного равновесия
Виды, причины и механизмы нарушений водно-электролитного обмена
Нарушения обмена белков и аминокислот
Наследственные дефекты биосинтеза белков
Вторичные нарушения биосинтеза и распада белков
Нарушения общих и частных реакций превращении аминокислот
Нарушения выделения и конечных этапов метаболизма аминокислот
Нарушения липидного обмена
Нарушения отложения липидов
Нарушения межуточного обмена липидов
Нарушения интермедиарного обмена стеринов. Атеросклероз.
Нарушения углеводного обмена
Нарушения углеводного обмена - сахарный диабет
Нарушения углеводного обмена - гипогликемия
Наследственные нарушения углеводного обмена

Сахарный диабет можно рассматривать как синдром, характеризующимся нарушениями углеводного, липидного и белкового обмена вследствие относительного не достатка или полного отсутствия инсулина. Относительный недостаток инсулина может наблюдаться при следующих обстоятельствах:

  1. при пониженной секреции инсулина;
  2. при нормальной секреции инсулина, но при повышенных в нем потребностях;
  3. при резистентности тканей к действию инсулина.

Ключевым индикатором инсулиновой недостаточности является
гипергликемия, так как удаление глюкозы из крови и ее утилизация тканями контролируется инсулином.
В зависимости от начала появления симптомов сахарный диабет разделяется на две формы:

  1. Юношеский диабет. Эта форма встречается у детей и лиц молодого возраста (до 25 лет) и характеризуется полным отсутствием инсулина. Болезнь протекает тяжело, с резким истощением и без лечения инсулином у пациентов быстро развивается кетоацидоз и наступает смерть.
  2. Диабет взрослых. Эта форма встречается, как правило, в среднем и пожилом возрасте и является преобладающей. Содержание инсулина в крови понижено или нормальное, т. е. имеется относительная недостаточность гормона.

У         пациентов часто (хотя и не всегда) наблюдается ожирение, отсутствует тенденция к развитию кетоацидоза. В большинстве случаев лечение одной диетой является эффективным, особенно если диетический режим приводит к уменьшению массы тела до нормальных величин.
Юношеский диабет называется также инсулинзависимым, а диабет взрослых — инсулиннезависимым в соответствии с абсолютной и относительной необходимостью в назначении инсулина.

Этиология сахарного диабета.

В возникновении сахарного диабета играют роль как наследственные так и приобретенные факторы. Наследственное предрасположение к диабету обусловлено рецессивным геном или несколькими генами, однако возникновение болезни зависит от дополнительных факторов окружающей среды. Возможно, что не менее 25% населения являются носителями таких генов, но лишь 2—3% в действительности страдают диабетом.
При юношеском диабете генетический фактор является определяющим, а вирусная инфекция и аутоиммунность вызывают избирательное поражение   В-клеток. Генетический фактор связан с главным комплексом гистосовместимости, где находятся гены-регуляторы иммунных реакций. При низких или неадекватных иммунных реакциях, обусловленных индивидуальными генами иммунных реакций, некоторые вирусы (Коксаки В4, краснухи, свинки) могут вызывать прямое повреждение В-клеток или индуцировать аутоиммунные реакции, направленные против этих клеток. Доказательствами аутоиммуной основы юношеского диабета являются: лимфоцитарная инфильтрация островковой ткани («инсулинит») и наличие антител против В-клеток.
При диабете взрослых наследственное предрасположение связано не с генами иммунных реакций, а с другими генетическими факторами. Способствующими факторами являются: диета, богатая углеводами и низкая физическая активность.
Оба фактора приводят также и к ожирению, а многие диабетики имеют избыточную массу тела (тучные диабетики). При ожирении наблюдается повышенная потребность организма в инсулине, что может выявить скрытую инсулиновую недостаточность или истощить резервные способности В-клеток вырабатывать гормон. Толерантность к глюкозе (т. е. способность утилизировать вводимую глюкозу) при ожирении нередко понижена. Это связано с уменьшением числа рецепторов к инсулину в целом ряде тканей, включая печень и жировую ткань. Вследствие возникающего таким образом состояния резистентности к инсулину при ожирении развивается гиперинсулинемия, которая не всегда обеспечивает метаболические потребности организма и способствует истощению  В-клеток. Не вполне ясно, однако, предрасполагает ли само по себе ожирение к развитию диабета или же имеется общее наследственное предрасположение к диабету и ожирению.
Развитие сахарного диабета может наблюдаться при акромегалии, синдроме Иценко-Кушинга, феохромоцитоме как вторичное проявление этих заболеваний. Патогенез различных видов вторичного сахарного диабета связан с повышенной  секрецией контринсулярных гормонов, которые вызывают гипергликемию и могут привести к инсулиновой недостаточности при наличии наследственной неполноценности В-клеток. В эксперименте сахарный диабет можно получить после введения избыточных доз контринсулярных гормонов, после частичной или полной панкреатэктомии, после введения аллоксана, избирательно разрушающего В-клетки, после повреждения дна IV-го желудочка («сахарный укол» К. Бернара).

Патогенез и клинические проявления сахарного диабета.

Недостаток инсулина вызывает ингибирование утилизации глюкозы клетками мышечной и жировой ткани и стимуляцию гликогенолиза и глюконеогенеза и печени. Первым проявлением инсулярной недостаточности является пониженная толерантность к глюкозе. Это выражается в продолжительном повышении уровня глюкозы и крови при пероральном введении глюкозы натощак в дозе 1,75 г/кг. В норме уровень глюкозы в крови при этом тесте не превышает 7,8 мМ/л (или 140 мг/100) спустя 30—60 минут и возвращается к исходной величине через 2 ч. При сахарном диабете гипергликемия выше 11,3 мМ/л (200 мг/100) наблюдается через 2 ч после приема глюкозы и кривая уровней глюкозы в крови остается повышенной и через 3 ч. Нарушенная толерантность к глюкозе с кривыми, располагающимися между нормальной и диабетической, может наблюдаться у здоровых людей, часть которых обладает повышенным риском к  развитию диабета.
Важным критерием для выявления инсулярной недостаточности служит определение содержания глюкозы в плазме крови натощак. В норме концентрация глюкозы в плазме натощак не превышает 6,5 мМ/л (115 мг/100). Величины между 6,5 и 7,8 мМ/л могут рассматриваться как указывающие на нарушенную толерантность к глюкозе. Диагноз «сахарный диабет» может быть поставлен в том случае, если уровень глюкозы в плазме крови натощак превышает 7,8 мМ/л при повторных определениях.
Нормально менее чем 150 мг глюкозы теряется с мочой в течение 24 ч. Экскреция глюкозы с мочой (глюкозурия) может значительно увеличиваться при повышенных уровнях глюкозы в крови или при уменьшенной способности почечных канальцев реабсорбировать глюкозу. Глюкозурия без гипергликемии наблюдается при различных повреждениях канальцев (например, при отравлении флоридзином) или в результате генетического дефекта в синтезе ферментов, участвующих в реабсорбии глюкозы. Более частой причиной  глюкозурии является гипергликемия с высокой и постоянной нагрузкой на почечные канальцы.
При выраженном сахарном диабете глюкозурия является следствием гипергликемии. В свою очередь постоянная глюкозурия всегда сопровождается соответствующей потерей воды с мочой (полиурией). Эго приводит к развитию дегидратации, повышению осмотического давления плазмы, усилению жажды и полидипсии.
Гипергликемия  при сахарном диабете обусловлена также и влиянием недостатка инсулина на метаболизм белков. При недостатке инсулина синтез белков ингибируется, а их распад увеличивается, особенно в скелетных мышцах. Повышенный распад белков приводит к увеличению пула свободных аминокислот, часть которых поступает в печень и превращается в глюкозу путем глюконеогенеза. Азот аминокислот превращается в мочевину, которая выделяется с мочой. Азотистый баланс нарушается и становится отрицательным.
Наиболее важные изменения при сахарном диабете связаны с метаболизмом липидов в жировой ткани и в печени.
В жировой ткани недостаток инсулина приводит к уменьшению синтеза и повышению распада триглицеридов. Преобладание липолиза над липогенезом сопровождается увеличением уровня свободных жирных кислот в плазме крови. В печени большая часть свободных жирных кислот окисляется до кетоновых тел (бета-гидроксимасляная и ацетоуксусная кислоты). Увеличение кетогенеза и повышение концентрации кетоновых тел в плазме крови (кетонемия) приводит к развитию метаболического кетоацидоза.

Диабетический кетоацидоз.

Поскольку окисление в тканях и экскреция с мочой кетоновых тел ограничены, продолжающийся кетогенез приводит к развитию тяжелого кетоацидоза. Это состояние является результатом абсолютного или почти абсолютного отсутствия инсулина. Оно характеризуется уменьшением pH и рCO2 крови, гипервентиляцией, кетонемией и кетонурией. В связи с тем, что способность почек концентрировать и ограничена, бета-гидроксимасляная и ацетоуксусная кислоты экскретируются как свободные кислоты в небольшом количестве, а большая часть их  выделяется вместе с другими катионами (натрия, калия и аммония). Потеря натрия усиливает дегидратацию и в дальнейшем приводит к уменьшению объема крови. Артериальное давление и скорость клубочковой фильтрации снижаются.
Конечным результатом этих изменений является почти полная утрата способности организма поддерживать гомеостаз путем экскреции с мочой глюкозы и кетоновых тел и развитие диабетической комы. Для диабетической комы, которая служит главной причиной смерти, характерными проявлениями являются тошнота и рвота, дыхание Куссмауля, спутанность сознания, коллапс. Уровень глюкозы в крови достигает 25 мМ/л у выше, pH может быть меньше 7,0, в моче содержится большое количество глюкозы и кетоновых тел.
Лечение диабетического кетоацидоза должно быть направлено на устранение дегидратации (введение физиологического раствора), гипергликемии (назначение инсулина) и ацидоза (введение растворов бикарбоната или лактата).
Разновидностью диабетической комы является гипергликемическая гиперосмолярная некетогенная ком а. Этот синдром обычно развивается у пожилых пациентов с умеренным или ранее нераспознанным диабетом. Он характеризуется дегидратацией, ступором, судорогами и комой. Концентрация глюкозы в крови очень высокая (до 55 мМ/л и выше), осмотическое давление плазмы повышено; это вызывает полиурию, потерю воды и электролитов, повышенную жажду. В отличие от кетоацидоза, содержание кетоновых тел в крови не повышено и метаболический ацидоз не развивается. Отсутствие кетоацидоза при этом синдроме, возможно, объясняется тем, что уровень секреции инсулина является достаточным для того, чтобы уменьшить липолиз и образование жирных кислот в жировой ткани с последующим кетогенезом в печени. Однако количество циркулирующего инсулина явно недостаточно для того, чтобы стимулировать утилизацию глюкозы тканями и блокировать освобождение глюкозы из печени.



 
« Патология опорно-двигательного аппарата у детей   Педиатрическая гинекология »