Велика роль углеводов имеется в виду грубая клетчатка и в процессах пищеварения у высших организмов, так как они усиливают моторику кишечника

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ (Запускалова О.Б., 2004)

Углеводы – это основа существования большинства организмов. Крахмал и другие углеводы, которые образуются в результате фотосинтеза, играют роль основных источников энергии и атомов углерода для неспособных к фотосинтезу клеток человека и животных. D- глюкоза в организме высших животных служит главным источником энергии для нервной системы, почек, семенников, эритроцитов, для всех тканей эмбриона – таким образом, обеспечивая 60% обмена энергии, и выполняя энергетическую функцию.

Пластическую функциюуглеводы выполняют, входя в состав цитоплазматических мембран клеток и опорных элементов соединительной ткани высших организмов.

Специфическая функция обеспечивается участием углеводов в строении рецепторов биологических мембран и ферментов клеток, а также в синтезе НК, так как являются поставщиками рибоз.

Велика роль углеводов (имеется в виду грубая клетчатка) и в процессах пищеварения у высших организмов, так как они усиливают моторику кишечника.

Этапы углеводного обмена

2. этап. Депонирование углеводов: Углеводы депонируются в виде гликогена в печени и в мышцах, и в виде триглицеролов в жировой ткани –около 90%… Нарушение этапа депонирования углеводов заключается: · в снижении депонирования глюкозы в виде гликогена - а) это связано с ↓ синтеза гликогена при заболеваниях…

Сахарный диабет по последнему определению ВОЗ (1999)– это группа метаболических заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом дефектов секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов.

Со времени исследований О. Минковского (польский врач 1858-1931) и Дж. Меринга (1889-1892 гг.), которые вызывали диабет у собак путем удаления у них поджелудочной железы, установлено, что недостаточность секреции инсулина является одним из факторов, необходимых для развития диабета.

Сахарный диабет приобрел размеры «эпидемии» практически во всех странах мира среди неинфекционных заболеваний. Количество больных сахарным диабетом удваивается каждые 15 лет и по данным ВОЗ в настоящее время в мире насчитывается около 175 млн. больных сахарным диабетом, а к 2010 г. их количество может превысить 230 млн. человек. Аналогичные тенденции наблюдаются и в России: так показатели заболеваемости СД по обращаемости к врачу, т.н. – регистрируемая распространенность - в 1997 году составила около 2,1 млн. больных СД, в 2000 г.- около 3 млн. человек. Как предполагают исследователи, к 2010 г. количество больных СД возрастет до 5-7 млн. чел.

До 1999г. клинической практике использовалась классификация СД, разработанная ВОЗ еще в 1985 году. Накопленные в последние годы обширные знания об этиологии, патогенезе и гетерогенности СД составили основу новой этиологической классификации, которую в 1997г. предложил Комитет экспертов Американской диабетической ассоциации, а в октябре 1999 г. эта классификация была одобрена и принята ВОЗ. (табл.1)

 

ЭТИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА (ВОЗ,1999)

 

Сахарный диабет 1 типа	· Иммуноопосредованный · Идиопатический
Сахарный диабет 2 типа	· с преобладанием инсулинорезистентности тканей и относительным дефицитом инсулина · с преобладанием дефекта секреции инсулина с или без инсулинорезистентности
Гестационный сахарный диабет	Возникает во время беременности
Другие специфические типы диабета	· генетические дефекты функции β-клеток · генетические дефекты действия инсулина · заболевания экзокринного аппарата поджелудочной железы · эндокринопатии · диабет, индуцированный лекарствами или химикалиями · инфекции · редкие формы иммуноопосредованного диабета · другие генетические синдромы, иногда ассоциированные с СД

 

Итак, СД – его симптомы описаны еще в папирусе Эберса в Египте 1500 лет до н.э. В Аюрведах Индии (600 лет до н.э.) различали 2 варианта болезни:

1) диабет тощих, физически слабых, беспокойных с шершавой кожей, полифагией и полидипсией – лечили их обильной пищей;

2) диабет тучных, сонливых, с мягкой и жирной кожей и выраженной полифагией – лечили диетой и голоданием.

Ранее применявшиеся термины ИЗСД и ИНСД опирались на конкретные особенности клинического течения болезни – склонный к кетоацидозу в случае ИЗСД и резистентный к кетоацидозу в случае ИНСД. Разделение СД на тип 1 и тип 2 в новой классификации обусловлено больше этиологическими и патогенетическими особенностями болезни – в первом случае – результат доминирования аутоиммунных механизмов, а во втором - результат работы механизмов, когда секреция инсулина неполноценна и недостаточна для того, чтобы компенсировать инсулинорезистентность тканей.

Как видно из представленных схем – заболевание СД полиэтиологично (схема 1 и 2), для его развития необходима генетическая предрасположенность и внешние условия – факторы риска. Установлено, что вклад этиологических факторов в механизмы развития СД 1 типа и СД 2 типа различен.

В чем же различие этиологии и патогенеза СД 1 и 2 типов- это демонстрируют следующие критерии (схема1 и схема 2):

 

СД 1 типа	СД 2 типа
Абсолютная инсулиновая недостаточность(конц. инс. в плазме низкая или не определяется)	Относительная инсулиновая недостаточность (конц. инс. в плазме часто нормальная или м.б. повышена)
Ассоциация с HLA	Нет ассоциации c HLA, но генетическая предрасположенность в > мере, чем у СД 1 типа, но генетика этой формы четко не определена
Аутоиммунный процесс против β-клеток (ААТ к островковым клеткам –JCAи GAD- имеют прогностическое значение уже на стадии доклинического проявления инсулита)	Отсутствие аутоиммунного процесса против β-клеток
Отсутствие первичной инсулинорезистентности	Первичная инсулинорезистентность,( причиной которой м.б. мутация гена инс рецептора, гексокиназы II и тд; мутации генов инс, глюкокиназы, транспортера глю2.)
Высокий риск кетоацидоза	Низкий риск кетоацидоза
Нет связи с тучностью	Связь с тучностью
Конкордантность однояйцевых близнецов 30-50%	Конкордантность однояйцевых близнецов 90-100%

 

Таким образом, как видно из схемы 2, СД 2 типа представляет собой собирательную группу гетерогенных нарушений углеводного обмена. Количество больных этим вариантом составляет 85-90% от общего числа больных, страдающих СД.

Факторы риска для развития разных вариантов СД имеют свои особенности (схема 1 и 2), но общим фактором риска для развития обоих вариантов является - стресс.

Далее мы рассмотрим наиболее общие механизмы развития проявлений СД. Так, при СД в условиях отсутствия либо неполноценности физиологических метаболических эффектов инсулина в организме формируются нарушения всех видов обмена веществ.

Проанализируем эти изменения: углеводный обмен в отсутствии инсулина характеризуется гипергликемией и глюкозурией, приводящей к повышению осмотического давления крови и мочи и избыточному гликозилированию белков – Hb, мембран эндотелиальных и эпителиальных клеток, белков свертывающей системы крови, хрусталика и его капсулы, ферментов. Гипергликемия и глюкозурия возникают в связи нарушением поступления глю в клетки, так как

· резко снижена активность фермента гексокиназы;

· ускорением гликогенолиза в печени и мышцах, т.к. снижена активность гликогенсинтетазы;

· активацией глюконеогенеза вследствие снятия угнетающего действия инсулина на синтез ключевых ферментов этого метаболического пути, а также благодаря усилению секреции глюкокортикоидов, стимулирующих глюконеогенез и торможением окисления углеводов в ЦТК в отсутсвии инсулина;

жировой обмен в отсутствии инсулина характеризуется усилением липолиза и снижением липогенеза, что в условиях энергетического дефицита приводит к кетонемии, кетоацидозу и кетонурии,и в большинстве случаев, гиперхолестеринемии;

белковый обмен характеризуется преобладанием процессов катаболизма, вследствие активации глюконеогенеза, снижением поступления АК в клетку в отсутствии инсулина, в результате чего снижается синтез белка и процессы регенерации и репарации. Это приводит к отрицательному азотистому балансу, что сопровождается стимуляцией синтеза мочевины и повышением в крови показателя остаточного азота;

нарушения кислотно-щелочного баланса в организме характеризуются состоянием метаболического ацидоза, в связи с накоплением кислых продуктов в результате переключения аэробных путей утилизации глю на анаэробный гликолиз и накопления кетоновых тел. Метаболический ацидоз вскоре приобретает декомпенсированный характер, и сопровождается нарушением вводно-солевого обмена (полиурия, полидипсия) с гиперосмотической дегидратацией клеток, и, в конечном итоге, обезвоживанием организма.

Такие серьезные нарушения обмена веществ приводят к срыву компенсаторных механизмов, выраженной гипоксии и глубокому нарушению гомеостаза организма. Осложнения СД: комы (гипергликемические – их выделяют 3 вида- и гипокликемическая).

В результате перечисленных выше факторов может развиться диабетическая - гипергликемическая кома. Кома развивается при повышении концентрации глю > 14,0 до 22,0 ммоль/л. По механизму развития различают 3 вида ДК.

· 1. Гипергликемическая кетоацидотическая кома - чаще всего осложняет течение СД 1 типа, провоцирующими факторами являются:

· прекращение введения инсулина или других сахароснижающих препаратов;

· нарушение диеты;

· физические и психические травмы;

· беременность:

· острые и хронические инфекционные заболевания

– в основе лежит нарастающая инсулиновая недостаточность, которая приводит к гиперкетонемии, поэтому у больных ощущается запах ацетона при дыхании, и метаболическому ацидозу. Глю и кетоновые тела выводятся с мочой, что способствует повышению осмотического давления в первичной моче, потере ионов натрия и сопровождается полиурией. Эти изменения и приводят к состоянию критической дегидратации и гипоксии тканей организма с поражением клеток головного мозга.

2.Провоцирующими факторами гипергликемической гиперосмотической комы являются:

· неукротимая рвота;

· диарея;

· ограничение приема жидкости;

· кровопотеря;

· ожоги

· полиурия, применение диуретиков

· пожилой возраст

Этот вид встречается реже, чем кетоацидотическая, может осложнять течение СД 2 типа у больных старше 50 лет при дополнительном воздействии обезвоживающих факторов. ОЗП этой комы является развитие гиперосмолярности плазмы крови идегидратация организма. У таких больных нет гиперкетонемии и кетонурии и отсутствует запах ацетона изо рта и характерен очень высокий уровень гипергликемии >30,0 ммоль/л.

3. Провоцирующими факторами гипергликемической комы с лактат-ацидозом являются гипоксия, функциональная недостаточность печени, беременность – это относительно редкое и опасное осложнение СД. Встречается у пожилых пациентов, страдающих кроме СД заболеваниями печени, почек, алкоголизмом, ССС недостаточностью, тяжелые анемии, недостаточностью дыхательной системы, у лиц, принимающих бигуаниды (препараты, стимулирующие гликолиз). В основе развития этого вида комы – переключение на анаэробный путь превращения глю с накоплением лактата и торможение ресинтеза лактата в гликоген. Развивается кома остро, в течение нескольких часов, отсутствуют гиперкетонемия, кетонурия, гипергликемия незначительна. По мере нарастания метаболического ацидоза появляются боли в животе, тошнота, рвота, бред и галлюцинации, одышка сменяется дыханием Куссмауля, развивается коллапс, гипотермия, внутрисосудистый тромбоз.

4. Гипогликемическая кома – развивается при СД и связана с передозировкой инсулина, когда уровень глю в крови снижается до 2,8 ммоль/л, появляется потливость, слабость, тревога, затем клинические судороги и потеря сознания. Кроме этого, причиной этой комы могут быть – инсулома, недостаточность контринсулярных гормонов, гликогенозы, заболевания печени и почек. Главным в механизме развития этой комы – снижение доставки глю к нервным клеткам, что приводит к их энергетическому истощению.

Будущему врачу необходимо уметь дифференцировать гипергликемическую от гипогликемическую кому по клиническим и лабораторным признакам, с которыми Вы подробно ознакомитесь на практических занятиях.

Гипергликемия, длительно воздействуя на сосудистую систему и нервную ткань организма, приводит к специфическим структурно-функциональным изменениям различных органов-мишеней, что проявляется развитием так называемых поздних осложнений СД. Эти осложнения часто приводят к глубокой инвалидизации больных и высокой смертности. К ним относятся: 1) микроангиопатии – обусловливают развитие диабетической нефропатии и, в конечном итоге, почечной недостаточности, и диабетической ангиопатии сетчатки, характеризующейся появлением микроаневризм на уровне капилляров сетчатки и неравномерным расширением венул, обусловленных резкими перепадами осмотического давления крови при колебаниях уровня глю у больных СД. Это, в свою очередь, приводит к кровоизлияниям и плазморрагиям в сетчатке, с последующим развитием обширных отслоек сетчатки, приводящим к слепоте; 2) диабетические катаракты, которые приводят к необратимым изменениям структуры хрусталика; 3) макроангиопатии – обусловливают раннее развитие атеросклероза сосудов, инфарктов миокарда, гангрены – «диабетическая стопа», инсультов; 4) диабетические нейропатии, затрагивающие функции центральной и периферической нервной системы, проявлениями которых являются полиневриты, «диабетическая стопа», расстройства функции ЖКТ, мочевого пузыря , импотенция.

Представленные материалы демонстрируют, что в развитии СД любого типа участвуют одновременно несколько механизмов, степень выраженности которых различна в зависимости от условий окружающей среды, генетических особенностей отдельных популяций людей, т.е. важен этнический фактор, и от индивидуальных особенностей данного больного.