Последствия нарушения углеводного обмена веществ. Симптомы болезни - нарушения углеводного обмена Нарушения углеводов

Человеческий организм является сложнейшим механизмом, внутри которого протекает множество самых разных процессов, направленных на обеспечение его нормальной жизнедеятельности. Важнейшую роль при этом играет углеводный обмен, а значение углеводов зависит от их энергетической функции. В данном случае, глюкоза выступает в качестве источника энергии всего организма.

В том случае, если затраты энергии начинают в организме стремительно нарастать, то это обеспечивает своевременную готовность всех энергетических ресурсов. А вот при понижении уровня глюкозы вполне возможно, что пострадает центральная нервная система. Так, при гипогликемии человек будет быстро утомляться и ощущать слабость во всем теле.

Углеводный обмен в организме является процессом расщепления углеводов с целью образования определенных конечных и промежуточных продуктов. Кроме того, при обмене одни вещества преобразуются в другие. Так, простые углеводы становятся более сложными во время обмена. Но иногда случается нарушение углеводного обмена, которое происходит по самым разным причинам.

Обычно процесс всасывания углеводов нарушается из-за образования в желудочно-кишечном тракте недостаточности амилолитических ферментов. При этом углеводы, поступающие вместе с пищей, не попадают под расщепление до уровня моносахаридов, а значит, не всасываются. Если нарушение длительное, то постепенно развивается углеводное голодание. Также нарушение всасывания углеводов происходит при отравлении ядами, которые блокируют гексонизану, а это останавливает фосфорилирование глюкозы, которая не поступает в кровоток. А ведь углеводный обмен важен для жизни человека.

Часто можно встретить нарушения синтеза и расщепления гликогена, что непосредственно связано с процессом обмена углеводов. При этом синтез гликогена способен патологически ослабевать или усиливаться. Если центральная нервная система возбуждена, то распад усиливается. В том случае, если наблюдается его недостаточность, организм будет потреблять энергию через окисление жира, а значит, будет происходить и углеродный и жировой обмен. Все это способно привести к ухудшению самочувствия и снижению массы тела.

Но больше всего на процесс обмена углеводов оказывает влияние инсулин. Именно поэтому нарушение углеводного обмена является признаком начала сахарного диабета. Это заболевание весьма распространено, а для его лечения применяется множество методов. В качестве профилактики, возможно, использовать лекарственные препараты Спирулина, Фукоксан, Дилитовит и Шуга Бэланс. Как показывает практика, подобная профилактика весьма эффективна и учитывает все особенности протекания углеводного обмена.

Во время сахарного диабета обычно страдает регуляция углеводного обмена, а это приводит к отрицательным последствиям. Значительно повышается в крови уровень глюкозы, которая перестает всасываться в ткани, а значит, накапливается в кровотоке. Организм при этом не получает необходимое количество энергии, что сулит нарушениями в его работе. Из-за изменений, протекающих в мозгу когда нет глюкозы, человек может впасть в кому. Вовремя распознанные симптомы способны дать действенное лечение, но только при условии своевременного обращения к специалисту.

Углеводы всегда были значимым и обязательным компонентом пищи. Являясь необходимым участником метаболизма, углеводы входят во все типы обмена веществ: белков (в виде гликопротеинов), нуклеиновых кислот (в виде дезоксирбозы и рибозы), нуклеозидов (аденозина), липидов (гликолипидов), нуклеотидов (АТФ, АМФ, АДФ), ионов (обеспечивают энергией их внутриклеточное распределение и трансмембральный перенос).

Все нарушения углеводного обмена условно поделены на несколько групп: гипергликемии, гипогликемии, агликогенозы, гксоземии, пентоземии. Все эти расстройства рассматриваются в качестве типичных форм нарушения углеводного обмена.

Симптомы нарушения углеводного обмена во многом зависят от заболевания. Так, гликогеноз является нарушением обмена гликогена, которое сопровождается патологическим накоплением в органах гликогена. При болезни Гирке происходит гликогеноз, который обуславливается врожденным недостатком фермента, находящегося в клетках почек и печени – глюкозо-6-фосфатаза. Этот компонент отщепляет свободную глюкозу, что делает возможным переход глюкозы из органов в кровь. Если происходит недостаточность глюкозо-6-фосатаза, то глюкоза задерживается внутри клеток, что развивает гипогликемию. Гликоген накапливается в почках и печени, а это приводит к увеличению этих органов. Таким образом, происходит перераспределение гликогена в клетках в сторону накопления его в ядрах. Это заставляет возрасти в крови содержанию молочной кислоты, а значит, приводит к развитию ацидоза. Организм начинает страдать от углеводного голодания и дети быстро умирают.

При гиповитаминозе В1 происходит нарушение окисления пировиноградной кислоты, поскольку витамин В1 включается в состав кофермента, который участвует в этом процессе. В избытке накапливается пировиноградная кислота, и она частично переходит уже в молочную кислоту, чье содержание тоже возрастает. Такое нарушение окисления пировиноградной кислоты приводит к снижению синтеза ацетилхолина, а также к нарушению передачи нервных импульсов. Пировиноградная кислота является ядом для нервных окончаний. А при увеличении в три раза ее концентрации возникают нарушения чувствительности, параличи, невриты и прочее.

Узнать больше…

Инсулин принимает участие в регуляции метаболизма, трансмембранного переноса ионов, аминокислот. Влияние инсулина на углеводный обмен трудно переоценить. У людей с сахарным диабетом также проявляются признаки нарушений различных видов метаболизма.

Сахарный диабет в последнее время диагностируется все больше. Заболевания вызывает различные нарушения обмена веществ. Сахарный диабет, патологическая физиология которого может сильно различаться, находится на третьем месте после онкологии и сердечно-сосудистых заболеваний. В мире насчитывается около 100 миллионов людей, больных диабетом. Каждые 10 лет количество диабетиков становится больше в 2 раза.

Самому большому риску заболеть подвержены люди из развивающихся стран и маргинальные элементы в развитых государствах. Нарушение обмена веществ при сахарном диабете, ведет к различным патологиям. Диабетом 2 типа чаще заболевают люди после 45 лет.

Механизм действия инсулина

В 1869 году Лангерганс нашел в поджелудочной железе островки, которые позже назвали его именем. Стало известно, что сахарный диабет может появиться после удаления железы.

Инсулин это белок, то есть полипептид, который состоит из А и Б цепей. Они соединены двумя дисульфидными мостами. Сейчас известно, что инсулин формируется и запасается бета-клетками. Инсулин нарушается под воздействием ферментов, которые восстанавливают дисульфидные связи и носят название «инсулиназа». Далее протеолитические ферменты занимаются гидролизацией цепей до низкомолекулярных частей.

Считается, что основным ингибитором секреции инсулина выступает сам инсулин в крови, и еще гипергликемические гормоны:

• адреналин,
• АКТГ,
• кортизол.

ТТГ, катехоламины, АКТГ, СТГ и глюкагон разными путями активируют в клеточной мембране аденилциклазу. Последняя активизирует формирование циклического 3,5 аденозин-монофосфата, он активирует другое элемент – протеинкиназу, она фосфолирирует микротрубочки бета-островков, что ведет к замедлению высвобождения инсулина.

Микротрубочки являются каркасом бета-клетки, по которой раньше синтезированный инсулин двигается в везикулах к клеточной мембране.

Самым сильным стимулятором формирования инсулина является глюкоза крови.

Механизм действия инсулина заключается также в антагонистических отношениях внутриклеточных посредников 3,5 – ГМФ и 3,5 АМФ.

Механизм нарушения обмена углеводов

Инсулин воздействует на обмен углеводов при сахарном диабете. Ключевым звеном при этом заболевании является недостаточность данного вещества. Оказывается большое влияние инсулина на обмен углеводов, а также на другие виды обменов, поскольку уменьшается секреция инсулина, снижается его активность либо нарушается рецепция клетками инсулинзависимых тканей.

Вследствие нарушения углеводного обмена при сахарном диабете понижается активность поступления глюкозы в клетки, возрастает ее объем в крови и активируются способы усвоения глюкозы, которые не зависят от инсулина.

Сорбитоловый шунт это состояние, когда глюкоза восстанавливается в сорбит, после чего окисляется во фруктозу. Но окисление ограничено инсулинзависисым ферментом. При активизации полиолового шунта возникает накопление в тканях сорбитола, это способствует появлению:

• нейропатии,
• катарайта,
• микроангиопатии.

Происходит внутреннее образование глюкозы из белка и гликогена, но и этот вид гоюкозы клетки не усваивают, поскольку есть недостаток инсулина. Аэробный гликолиз и пентозофосфатный шунт угнетаются, появляется гипоксия клеток и энергетическая недостаточность. Возрастает объем гликированного гемоглобина, он не является носителем кислорода, что усиливает гипоксию.

Белковый обмен при сахарном диабете может быть нарушен:

1. гиперазотемией (увеличение уровня остаточного азота),
2. гиперазотемией (увеличение объема азотистых соединений в крови).

Норма азота белка – 0,86 ммоль/л, а общий азот должен составлять 0,87 ммоль/л.

Причинами патофизиологии становятся:

• увеличение катаболизма белка,
• активизиация дезаминирования аминокислоты в печени,
• остаточный азот.

Небелковый азот это азот:

1. аминокислот,
2. мочевины,
3. аммиака,
4. креатинина.

Это происходит вследствие усиления деструкции белков, в основном, в печени и мышцах.

В моче при сахарном диабете увеличивается объем азотистых соединений. Азотурия имеет следующие причины:

• увеличение концентрации продуктов с азотом в крови, их секреция с мочой,
• нарушенный жировой обмен характеризуется кетонемией, гиперлипидемией, кетонурией.

При диабете развивается гиперлипидемия, что является увеличением объема в крови уровня липидов. Их количество больше нормы, то есть больше 8 г/л. Существуют следующие гиперлипидемии:

1. активация в тканях липолиза,
2. торможение уничтожения липидов клетками,
3. усиление синтеза холестерина,
4. торможение доставки ВЖК в клетки,
5. понижение активности ЛПЛазы,
6. кетонемия – увеличение объема в крови кетоновых тел.

В группе кетоновых тел:

• ацетон,
• ацетоуксусная кислота,
• р-оксималярная кислота.

Суммарный объем кетоновых тел в крови может быть выше 30-50 мг%. На это есть такие причины:

1. активация липолиза,
2. усиление окисления в клетках ВЖК,
3. приостановка синтеза липидов,
4. снижение окисления ацетил - КоА в гепатоцитах с формированием кетоновых тел,

Выделение кетоновых тел вместе с мочой это проявления сахарного диабета неблагоприятного течения.

Причина кетонурии:

• много кетоновых тел, которые проходят фильтрацию в почках,
• нарушения водного обмена при сахарном диабете, проявляющееся полидипсией и полиурией,

Полиурия это патология, которая выражена в образовании и выделении мочи в объеме, который превышает нормальные показатели. В обычных условиях выделяется от 1000 до 1200 мл за одни сутки.

При сахарном диабете суточный диурез составляет 4000-10 000 мл. Причинами является:

1. Гиперосмия мочи, которая возникает из-за выведения избытка глюкозы, ионов, КТ и азотистых соединений. Таким образом, стимулируется фильтрация жидкости в клубочках и тормозит реабсорцию,
2. Нарушение реабсорбции и экскреции, которые вызваны диабетической невропатией,
3. Полидипсия.

Инсулин и жировой обмен

Печень под воздействием инсулина может запасать только определенный объем гликогена. Излишки глюкозы, которая поступила в печень, начинает фосфорилироваться и таким образом удерживаться в клетке, но затем они трансформируются в жир, а не в гликоген.

Эта трансформация в жир выступает результатом прямого воздействия инсулина, а формирующиеся при этом жирные кислоты кровь транспортирует в жировую ткань. В крови жиры входят в состав липопротеинов, которые играют важную роль в формировании атеросклероза. Вследствие этой патологии может начаться:

• эмболия,
• инфаркт.

Действие инсулина на клетки жировой ткани похоже на его действие на клетки печени, но в печени формирование жирных кислот проходит более активно, поэтом они переносятся из нее в жировую ткань. Жирные кислоты в клетках хранятся в виде триглицеридов.

Под воздействием инсулина снижается распад триглицеридов в жировой ткани, благодаря ингибированию липазы. Кроме этого, инсулин активизирует синтез жирных кислот клетками и участвует в их снабжении глицеролом, который нужен для синтеза триглицеридов. Таким образом, со временем накапливается жир, в том числе и в этом заключается физиология сахарного диабета.

Действие инсулина на жировой обмен может быть обратимо, при его низком уровне триглицериды вновь расщепляются на жирные кислоты и глицерол. Это связано с тем, что инсулин ингибирует липазу и при снижении его объема активируется липолиз.

Жирные свободные кислоты, которые формируются при гидролизе триглицеридов, одновременно поступают в кровь и применяются как источник энергии для тканей. Окисление этих кислот может быть во всех клетках, исключая нервные.

Большее количество жирных кислот, которые освобождаются при нехватке инсулина из жировых блоков, вновь поглощается печенью. Клетки печени могут синтезировать триглицериды и при отсутствии инсулина. При нехватке этого вещества, освобождающиеся из блоков жирные кислоты, собираются в печени в триглицеридовом виде.

По этой причине у людей с нехваткой инсулина, несмотря на общую тенденцию к сбросу веса, формируется ожирение печени.

Нарушение метаболизма липидов и углеводов

При диабете инсулинглюкагоновый индекс понижен. Это объясняется снижением секреции инсулина, а также увеличением выработки глюкагона.

Нарушения липидного обмена при сахарном диабете выражается в слабой стимуляции складирования и увеличении стимуляции мобилизации запасов. После употребления еды, в режиме постабсорбтивного состояния находятся:

1. печень,
2. мышцы,
3. жировая ткань.

Продукты переваривания и их метаболиты, вместо того, чтобы откладываться как жиры и гликоген, циркулируют в крови. В определенной мере возникают и циклические процессы, например, одновременно протекающие процессы глюконеогенеза и гликолиза, а также процесс распада жиров и синтеза.

Все формы сахарного диабета отличаются сниженной толерантностью к глюкозе, то есть, гиперглюкоземия после употребления пищи или даже на голодный желудок.

Основными причинами гиперглюкоземии является:

• употребление жировой тканью и мышцами ограничено, поскольку при отсутствии инсулина ГЛБТ-4 не экспонируется на поверхности адипоцитов и миоцитов. Глюкоза не может быть запасена в виде гликогена,
• глюкоза в печени не применяется для запасания в виде гликогена, поскольку при низком объеме инсулина и высокого объема глюкагона гликогенсинтаза пребывает в неактивной форме,
• глюкоза в печени не используется для синтеза жиров. Ферменты гликолиза и пируватдегидрогеназа пребывают в пассивной форме. Заторможено превращение глюкозы в ацетил -СоА, который нужен для синтеза жирных кислот,
• путь глюконеогенеза при небольшой концентрации инсулина и высокой глюкагона активирован и возможен синтез глюкозы из глицерина и аминокислот.

Еще одним характерным проявлением сахарного диабета выступает повышенный уровень в крови липопротеинов, кетоновых тел и свободных жирных кислот. Пищевые жиры не депонируются в жировой ткани, поскольку липаза адипоцитов пребывает в активной форме.

Появляется высокое содержание жирных свободных кислот в крови. Жирные кислоты поглощает печень, их часть трансформируется в триацилглицерины, они в составе ЛОНП попадают в кровь. Определенное количество жирных кислот вступает в β-окисление в митохондриях печени, а формирующийся ацетил-СоА применяется для синтеза кетоновых тел.

Влияние инсулина на обмен веществ заключается также в том, что при введении инсулина в разных тканях организма происходит ускорение синтеза жиров и распад триглицеридлипидов. Нарушение обмена липидов это запасание жира, который служит удовлетворению энергетических потребностей при неблагоприятных ситуациях.

Чрезмерное появление цАМФ ведет к снижению синтеза белков и понижению ЛВП и ЛОНП. В результате снижения ЛВП понижается выведение холестерина из мембран клеток в плазму крови. Холестерин начинает откладываться в стенках мелких сосудов, что приводит к формированию диабетической ангиопатии и атеросклероза.

В результате снижения ЛОНП – в печени накапливается жир, он в норме выводится в составе ЛОНП. Белковый синтез подавляется, что вызывает понижение формирования антител, а затем, и недостаточную устойчивость больных диабетом к инфекционным заболеваниям. Известно, что люди, имеющие нарушения белкового обмена страдают фурункулезом.

Возможные осложнения

Микроангиопатия представляет собой диабетический гломерулонефрит. Из-за диабетической ретинопатии, люди с сахарным диабетом теряют зрение в 70-90% случаев. В частности, у диабетиков развивается катаракта.

Вследствие нехватки ЛВП возникает избыточный холестерин в клеточных мембранах. Поэтому может появиться ишемическая болезнь сердца или облитерирующий эндартериит. Вместе с этим формируется микроангиопатия с нефритом.

При диабете формируется пародонтоз с гингивитом – пародонтитом – пародонтозом. У диабетиков нарушаются структуры зубов и поражаются опорные ткани.

Причинами патологии микрососудов в этих случаях, скорее всего, является формирование необратимых сшивок глюкозы с белками стенки сосудов. Тромбоциты при этом выделяют фактор, который стимулирует рост гладкомышечных составляющих сосудистой стенки.

Нарушения жирового обмена выражаются также в том, что жировая инфильтрация печени увеличивается в печени ресинтез липидов. В норме их выводят в виде ЛОНП, формирование которых зависит от объема белка. Для этого нужны донаторы группы СНЗ, то есть холин или метионин.

Синтез холина стимулирует липокаин, который вырабатывается эпителием протоков поджелудочной. Нехватка его приводит к ожирению печени и формированию тотального и островкового видов диабета.

Инсулиновая недостаточность ведет к низкой устойчивости к инфекционным заболеваниям. Таким образом, формируется фурункулез.

О влиянии инсулина на организм расскажет видео в этой статье.

• Стабилизирует уровень сахара надолго
• Восстанавливает выработку инсулина поджелудочной железой

Узнать больше…

Влияние сахарного диабета на печень

Сахарный диабет отрицательно влияет на состояние всех жизненно важных органов. Печень среди них страдает одной из первых, так как сквозь нее все время проходит кровь. Одна из функций этого органа – создание и поддержание запаса углевода гликогена и регуляция обмена веществ. Из-за эндокринных нарушений ухудшается фильтрация крови в печени, во время которой должна происходить ее очистка от токсических веществ, гормонов, аллергенов и конечных продуктов метаболизма. Но существует и обратная взаимосвязь, ведь некоторые заболевания печени сами могут провоцировать развитие сахарного диабета 2 типа. Чаще всего это связано с неправильным питанием и малоподвижным образом жизни.

Роль печени в углеводном обмене

Печень – это депо глюкозы, которая хранится в нем в виде полисахарида гликогена, состоящего из множества углеводных остатков. При биологической необходимости под влиянием ферментов гликоген распадается до глюкозы, и она поступает в кровь. Также в печени проходит важный биохимический процесс – глюконеогенез. Он представляет собой реакцию образования глюкозы из других органических веществ. Глюконеогенез позволяет организму восполнить запасы углеводов в экстремальных условиях: при изнурительных физических нагрузках и продолжительном голодании.

Сахарный диабет и печень тесно связаны, и это отрицательно сказывается на самочувствии больного и общем состоянии его здоровья. В клетках этого органа снижается уровень ферментов, необходимых для связывания глюкозы. Из-за этого она поступает в кровь в гораздо большем количестве, чем это необходимо. Эта реакция не прекращается даже при гипергликемии, хотя в норме в такой ситуации печень должна перестать выбрасывать сахар в кровь и начать создавать депо гликогена.

Глюконеогенез – частое явление при сахарном диабете, из-за которого у больного может внезапно повыситься уровень глюкозы в крови. Этот механизм также начинает работать неправильно, и запускается не только в тех ситуациях, когда это нужно. Жировая ткань печени увеличивается в объеме из-за недостатка инсулина при диабете 1 типа и чрезмерном накоплении триглицеридов. Это приводит к жировому гепатозу печени и ее значительному увеличению в объеме, нарушению нормальной работы и проблемам с пищеварением.

Сахарный диабет 1 типа часто связан с неинфекционными гепатитами. На фоне патологии поджелудочной железы у больного могут начать вырабатываться антитела против клеток собственной печени. В таком случае речь идет об аутоиммунном гепатите, который требует постоянного наблюдения у врача и лечения.

Цирроз и жировой гепатоз

Цирроз – это заболевание печени, которое носит хронический характер и характеризуется нарушением ее нормальной структуры. Соединительная ткань начинает слишком интенсивно разрастаться, а в ее функциональных клетках возникают рубцовые изменения. Все это приводит к невозможности полноценной работы органа и ухудшению общего самочувствия больного.

К причинам возникновения цирроза относятся:

• вирусные инфекции;
• злоупотребление алкоголем;
• грибковые поражения;
• глистные инвазии.

Из-за цирроза печень не может адекватно расщеплять инсулин, что приводит к его повышенному уровню в крови. Чувствительность тканей к этому гормону снижается, у человека развивается метаболический синдром, который является предшественником сахарного диабета 2 типа.

Если же цирроз развивается уже на фоне сахарного диабета, что бывает крайне редко, его прогноз становится более неблагоприятным, а течение, стремительным. Из-за серьезных нарушений в обмене веществ организм больного становится ослабленным и не может нормально противостоять другим болезням. Цирроз у диабетиков поддается лечению гораздо тяжелее, по сравнению с пациентами, у которых нет отклонений в углеводном обмене. Такая особенность – одна из причин, по которой больным сахарным диабетом врачи категорически не рекомендуют употреблять спиртные напитки.

Жировой гепатоз – это болезненное состояние печени, при котором в ее структуре определяется значительное количество жировых отложений. Лишний жир не дает ей нормально функционировать, в результате чего у пациента нарушается обмен веществ и увеличивается риск заболеть инсулинонезависимым сахарным диабетом. Но гепатоз может развиться также у тех людей, которые уже болеют диабетом 1 типа. Из-за гормонального дисбаланса в клетках печени начинают происходить болезненные изменения, предотвратить которые можно только с помощью диеты и регулярного медикаментозного лечения.

Симптомы нарушений

Далеко не всегда заболевания печени начинают беспокоить больного в самом начале их возникновения. Даже ожирение печени может протекать бессимптомно, притом оно может возникнуть не только при чрезмерной, но и при нормальной массе тела. Боль в области печени возникает только тогда, когда в патологический процесс втягивается ее капсула или желчные протоки.

Стоит внепланово посетить врача, если человек отмечает такие симптомы:

• тяжесть в животе после еды;
• боль в правом подреберье;
• горький привкус во рту натощак или после еды;
• постоянное вздутие живота;
• тошнота и рвота;
• высыпания на коже;
• частые аллергические реакции.

Сами по себе эти симптомы совсем не обязательно свидетельствуют о проблемах с печенью, но разобраться в этом и установить истинную причину возникновения нарушений может только квалифицированный врач. Кроме внешнего осмотра и пальпации живота, человеку могут быть назначены дополнительные лабораторные и инструментальные методы обследования.

Диагностика

Своевременная диагностика нарушений печени позволяет сразу начать необходимое лечение и снизить риск развития ее тяжелых заболеваний в будущем. Всем пациентам, больным сахарным диабетом, необходимо как минимум 1 раз в полгода проходить УЗИ печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей.

Из лабораторных исследований в плане оценки функциональной активности этого органа информативны такие биохимические анализы крови:

• активность ферментов АСТ и АЛТ (аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы);
• уровень билирубина (прямого и непрямого);
• уровень общего белка;
• концентрация альбумина;
• концентрация щелочной фосфатазы (ЩФ) и гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ).

С результатами этих анализов (их еще называют «печеночными пробами») и заключением УЗИ больному нужно обратиться к врачу, а при отклонении от нормы – не заниматься самолечением. После установки точного диагноза и полноценной диагностики специалист может порекомендовать необходимое лечение с учетом особенностей течения сахарного диабета.

Лечение

Поскольку печень часто страдает из-за приема большого количества агрессивных медикаментов, для ее лечения используется только то минимальное количество лекарств, без которых, действительно, нельзя обойтись. Как правило, к ним относятся:

• основная лекарственная терапия, направленная на коррекцию углеводного обмена (инсулин или таблетки);
• гепатопротекторы (препараты для защиты печени и нормализации ее функциональной активности);
• урсодезоксихолиевая кислота (улучшает отток желчи и нейтрализует воспаление);
• витаминно-минеральные комплексы;
• лактулоза (для регулярного очищения организма естественным способом).

Основа немедикаментозного лечения – это диета. При заболеваниях печени больному можно придерживаться принципов питания, рекомендуемых для всех диабетиков. Щадящая пища и достаточное употребление воды помогают нормализовать процессы обмена веществ, а правильный химический состав блюд позволяет снизить уровень глюкозы. Из меню больного полностью исключаются сахар и продукты, которые его содержат, белый хлеб и мучные изделия, сладости, жирные сорта мяса и рыбы, копчености и соленья. От маринованных овощей также лучше воздержаться, поскольку, несмотря на низкую калорийность и небольшое содержание углеводов, они могут раздражать поджелудочную железу и ухудшать состояние печени.

Некоторые препараты для лечения сахарного диабета обладают гепатотоксичностью. Это отрицательное свойство, которое приводит к нарушению работы печени и болезненным структурным изменениям в ней. Именно поэтому при подборе постоянного лекарства важно, чтобы эндокринолог учитывал все нюансы и сообщал больному о возможных побочных эффектах и тревожных симптомах. Постоянный контроль сахара и регулярная сдача биохимического анализа крови позволяют вовремя обнаружить начало проблем в работе печени и откорректировать лечение.

Кто из людей не любит сладкое?! Таких счастливчиков наберется немного. Вкусные десерты предпочитают и взрослые, и дети. К сожалению, хроническое нарушение углеводного обмена заставляет многих значительно ограничить свой ежедневный рацион. При этом врачи настоятельно рекомендуют исключить все промышленные сладости.

Можно ли кушать мороженое при сахарном диабете?

Попробуем разобраться. Этот продукт относится к сладостям априори. Поэтому еще недавно строгое табу налагалось на все его сорта для любого типа диабета. Сегодня мнения докторов заметно разнятся. Во-первых, появилось высококачественное мороженое, состоящее из исключительно натуральных компонентов. Во-вторых, вкусное лакомство вполне можно приготовить дома с использованием фруктозы или любого предпочитаемого заменителя сахара.

Раньше всем страдающим сахарным диабетом разрешали кушать лишь фруктовое мороженое, поскольку оно не содержит жира. Но такой продукт относится к быстрым углеводам и оказывает сильное влияние на подъем уровня сахара в крови. Единственный его плюс, пожалуй, низкая калорийность.

Если исходить из содержания в мороженом углеводов, то одна порция, например, стандартное эскимо (60-65 граммов) потянет на 1 ХЕ. Более того за счет содержания в сливочном мороженом большого количества жира всасывания сахара значительно замедляется. Положительно на этот фактор действует и низкая температура десерта. Качественный продукт содержит агар-агар или желатин, которые еще больше замедляют расщепление глюкозы.

Грамотно рассчитать количество ХЕ на одну порцию можно, внимательно изучив упаковку продукта. Не лишним будет поинтересоваться составом и при заказе десерта в кафе или ресторане. В этом случае, будут исключены неприятные сюрпризы в виде явно лишнего карамельного топинга или сладкой посыпки.

Таким образом, сливочное лакомство можно смело отнести к медленным углеводам, которые вполне допустимо иногда употреблять. Главное условие здесь: компенсация заболевания, строгий подсчет хлебных единиц и адекватная доза принимаемых сахароснижающих средств.

Нежелательно употреблять мороженое при диабете 2 типа с ожирением. Высококалорийный и в придачу весьма жирный десерт заметно ухудшит общую картину заболевания, особенно, если позволять себе поблажки слишком часто. Здесь оптимальным вариантом остается соблюдение специальной диеты, рекомендованной лечащим врачом.

• Не сочетайте холодный десерт с горячим чаем или любой пищей высокой температуры. Так он превратится в быстрые углеводы.
• Не стоит кушать мороженое вместо одного из приемов пищи. Такой эксперимент может привести к тяжелой гипогликемии.
• Некоторые сахарозаменители, используемые в приготовлении промышленного мороженого для диабетиков, имеют достаточно высокую калорийность, что обязательно нужно учитывать при составлении рациона в тот день, когда употребляется десерт.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Карагандинский Государственный Медицинский Университет

Кафедра Патологической Физиологии

Реферат

На тему: «Нарушение углеводного обмена »

Выполнил: студент группы 2-095 ОМ

Недоросткова Е.В.

Проверил: преподаватель

Мохир Ю.М.

Караганда 2015

Введение

Успехи медицины последних десятилетий обусловили резкое сокращение инфекционной заболеваемости. Однако, общая заболеваемость населения остается высокой за счет роста так навиваемых болезней цивилизации. Среди разнообразных причин роста числа этих заболеваний на первое место выходят различные нарушения обмена веществ.

Многие патологические процессы и болезни неизбежно отражаются на ходе метаболических реакций и сами могут стать причиной и пусковым механизмом нарушений кислотно-основного, водно-электролитного и углеводного гомеостаза в организме. Поскольку между различными метаболическими реакциями и путями существуют тесные взаимные связи, то изменения обменных процессов редко носят изолированный характер и чаще представляют собой комплекс, взаимообусловленных и взаимосвязанных патофизиологических процессов. В качестве типичного примера можно привести сахарный диабет, при котором нарушается не только метаболизм углеводов, но и метаболизм липидов, белков, нарушается кислотно-основное и водно-электролитное равновесие.

Из всех нарушений обмена веществ раньше всех страдает углеводный, как наиболее значимый в энергетическом обеспечении организма и наиболее лабильный по отношению к различным внешним и. внутренним факторам.

Нарушения углеводного обмена могут проявляться на различных уровнях биологической организации - от молекулярного до организменного. Они могут возникать в результате нарушения нервно-гормональной регуляции, генетической информации или непосредственного действия патогенных факторов.

В основа расстройств углеводного обмена прежде всего лежат условия жизни современного человека: перенапряжение нервной системы, гиподинамия, несбалансированное питание и другие, что может обусловливать развитие многих патологических процессов и заболеваний (например, экссудативного диатеза, кариеса зубов, ожирения, поражения сосудов и др.). Наиболее частой и тяжелой формой патологии углеводного обмена является сахарный диабет, которым болеют около 4% населения. По смертности сахарный диабет выходит на 3-е место, а по инвалидности, в частности по слепоте, на первое место.

Знание этиологии и механизмов нарушений углеводного обмена является необходимым условием глубокого понимания клинических проявлений, диагностики и патогенетической терапии заболеваний обмена веществ и эндокринной системы.

1. Общий патоген ез нарушений углеводного обмена

Углеводы в составе тела человека присутствуют в значительно меньшем количестве (не более 2% от сухой массы тела), чем белки и липиды. В организме углеводы выполняют разнообразные функции, важнейшими из которых является энергетическая (главный источник энергии для клеток) и структурная (обязательный компонент большинства внутриклеточных структур). Кроме того, углеводы используются для синтеза нуклеиновых кислот (рибоза, дезоксирибоза), а также образуют соединения с белком (гликопротеиды, протеогликаны), липидами (гликолипиды) и другими веществами (гетеромоносахариды), являясь компонентами многих ферментов и регуляторных систем, обеспечивающих многочисленные специфические функции.

Химически углеводы представляют собой альдегиды и кетоны многоатомных спиртов. Моносахариды соединяются посредством гликозидной связи, образуя дисахариды, олигосахариды (от 3 до 6 моносахаридных остатков) и полисахариды (гликоген, крахмал). В организме наиболее распространены пентозы (входят в состав нуклеиновых кислот и многих коферментов, в частности НАДФ) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза). Для энергетического обмена наибольшую значимость имеет глюкоза. Во-первых, она является единственным источником энергии для ЦНС, в которой нет энергетических запасов и она не использует другие источники энергии, напр., белки и жиры (за исключением кетоновых тел в условиях голодания). Во-вторых, организм создает резерв глюкозы в виде гликогена, который быстро расщепляется и поставляет глюкозу в кровь. В-третьих, для полного окисления 1 молекулы глюкозы (до СО 2 и Н 2 О - легко удаляемых из организма) требуется меньше кислорода, чем для окисления жирной кислоты, а выход макроэргов - значительный: 38 молекул АТФ.

В обмене углеводов принято выделять следующие этапы:

переваривание и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте;

процессы синтеза и расщепления гликогена;

промежуточный обмен углеводов и их утилизация в тканях.

Причинные факторы, нарушающие метаболизм углеводов, могут проявлять себя на каждом из указанных этапов углеводного обмена.

Схема регуляции углеводного обмена

2. Нарушение переваривания и всасывания углеводов в пищеварительном тракте

Пищевые гликоген и крахмал составляют 60% поступающих углеводов. Остальная доля потребляемых углеводов приходится на природные дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза) и в меньшей степени - моносахариды (глюкоза, фруктоза). Различные причины наследственного или приобретенного характера могут нарушать расщепление углеводов и всасывание глюкозы. Следствием этого со стороны желудочно-кишечного тракта являются метеоризм и осмотическая диарея, а со стороны крови, особенно натощак, - гипогликемия. В этих условиях глюконеогенез предохраняет организм от слишком сильного падения уровня глюкозы в крови. Более подробно этот вид нарушения углеводного обмена рассматривается в курсе частной патофизиологии.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена, гликогенозы.

В клетках поступающая из крови глюкоза фосфолирируется в гексокина зной реакции, превращаясь в глюкозо-6-фосфат (Гл-6-Ф). Из Гл-6-Ф в результате сочетанного действия гликогенсинтетазы и «ветвящего» фермента синтезируется гликоген - полимер, в молекуле которого может содержаться до миллиона моносахаридов. При этом происходит своего рода кристаллизация гликогена, в результате чего он не обладает осмотическим эффектом. Такая форма пригодна для хранения глюкозы в клетке (если бы такое же количество молекул глюкозы было просто растворено в цитоплазме клетки, то из-за осмотических сил клетка была бы неизбежно разрушена).

Гликоген содержится в клетках всех тканей. Наиболее много его в печени и мышцах, тогда как в клетках нервной системы он присутствует в минимальных количествах. Скорость распада гликогена определяется потребностями организма. В обычных условиях распад гликогена обеспечивает суточное поступление в кровоток от 1,9 до 2,1 мг глюкозы на каждый килограмм массы тела. Главным поставщиком образующейся из гликогена глюкозы является печень, так как ее клетки в отличие от мышечных способны гидролизовать глюкозо-6-фосфат до глюкозы.

Усиление распада гликогена. В мышцах интенсивный гликогенолиз происходит при выраженной физической нагрузке. Часть глюкозы метаболизируется до СО 2 и Н 2 О с образованием максимального количества АТФ, а часть - до молочной кислоты, которая поступает в кровь, в печень и может там ресинтезироваться в глюкозу. В печени гликогенолиз активируется в ответ на снижение сывороточной концентрации глюкозы или как компонент стрессовой реакции. Основными гормонами, активирующими гликогенолиз, являются глюкагон, адреналин и кортизол. В меньшей степени активации гликогенолиза способствуют состояния, сопровождающиеся гиперпродукцией СТГ и гормонов щитовидной железы. Активация симпатической нервной системы также способствует гликогенолизу. Следствием активации гликогенолиза является нарастание уровня глюкозы в крови.

Ослабление синтеза гликогена отмечается при гипоксии, т.к. при ней нарушается образование АТФ, необходимое для образования гликогена. Поскольку основным местом синтеза и накопления гликогена является печень, ее тяжелые поражения, сопровождаемые угнетением гликогенобразовательной функции, приводят к выраженному уменьшению общих запасов гликогена.

Недостаточное содержание гликогена в его основном депо, т.е. в печени, препятствует устранению гипогликемии при недостаточном поступлении глюкозы с пищей (голодание, патология ЖКТ) или при ее активном расходовании (мышечные нагрузки, стресс). В условиях дефицита экзогенно поступающей глюкозы и уменьшения ее эндогенных запасов, депонированных в виде гликогена, энергетический обмен начинает обеспечиваться за счет белков и жиров. Это сопровождается потерей пластического материала, а также накоплением кетоновых тел, провоцирующих ацидоз и интоксикацию.

Избыточное накопление гликогена за счет ослабления его утилизации наблюдается при гликогенозах.

Гликогенозы представляют собой группу редких наследственных заболеваний, при которых из-за дефектов ферментов либо тормозится распад гликогена, имеющего нормальное строение, либо изначально образуется гликоген с измененной структурой, препятствующей в последующем его расщеплению. В том и другом случае в органах депонируется избыточный запас гликогена. При этом на фоне значительных резервов эндогенной глюкозы, депонированной в гликогене, из-за невозможности его использования у больных развивается выраженная гипогликемия. Всего на сегодняшний день выделено 12 типов гликогенозов. В качестве примера рассмотрим один из 6 наиболее часто встречающихся гликогенозов.

Наиболее распространенные формы гликогенозов

Проявления гликогенозов:

Клинические:

отложения гликогена в разных тканях и органах (печень, почки, скелетная мускулатура, миокард) с нарушением их функций;

мышечная слабость;

отставание в развитии

Лабораторные:

гипогликемия, повышенная чувствительность к инсулину;

тенденция к лактат- и кетоацидозу;

при пробе с глюкагоном или адреналином отмечается не гипергликемия (нормальная реакция за счет активации гликогенолиза), а повышение в крови лактата и пирувата.

Гликогеноз I типа (болезнь Гирке) возникает при врожденном дефиците в печени и почках фермента глюкозо-6-фосфатазы. Данный фермент отщепляет свободную глюкозу от Гл-6-Ф, что делает возможным ее трансмембранный переход из клеток печени и почек в кровь. При недостаточности глюкозо-6-фосфатазы в клетках печени и почек накапливается гликоген, имеющий нормальную структуру. Развивается гипогликемия, повышается чувствительность к инсулину. Увеличивается содержание кетоновых тел, что является следствием активации жирового обмена и окисления липидов при гипогликемии. Таким образом, развивается метаболический лактат- и кетоацидоз. Патологические симптомы появляются уже на первом году жизни ребенка: печень и почки увеличены в размерах, наблюдается задержка роста, в результате гипогликемии могут возникать судороги. Больные дети, как правило, рано умирают от интеркуррентных

(дополнительно развивающихся) заболеваний и ацидотической комы. Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

3. Нарушения промежуточного обмена углеводов

Под промежуточным обменом углеводов понимаются процессы их превращений в тканях, тесно связанные с белковым и липидным обменами и направленные как на создание условий для поддержания адекватного энергетического обмена, так и на образование целого ряда необходимых организму соединений. К последним можно отнести пентозофосфаты (используются для синтеза нуклеотидов и НАДФН), а также многочисленные гетерополисахариды, выполняющие в организме функции нейромедиаторов (ацетилхолин), антиоксидантов (глютатион), биологически активных веществ (гепарин и другие протеогликаны), секреторных компонентов (мукополисахариды) и др.

В качестве примеров проявлений нарушений промежуточного обмена углеводов можно назвать следующие процессы и состояния:

Усиление гликолиза в условиях гипоксии;

Угнетение образования ацетил-КоА;

Аномальные изменения (избыточное повышение и понижение) активности глюконеогенеза;

Дефекты пентозофосфатного пути утилизации углеводов.

При гипоксических состояниях (на фоне общей недостаточности кровообращения, дыхания, при тяжелых анемиях и др.) за счет преобладания анаэробного дыхания над аэробным происходит избыточное накопление молочной и пировиноградной кислот, что провоцирует тканевой ацидоз. Избыточная мобилизация гликогена как источника глюкозы в условиях ее малоэффективной анаэробной утилизации приводит при хронической гипоксии к истощению запасов гликогена, что еще больше способствует гипогликемии.

Блокирование образования ацетил-КоА приводит к нарушению взаимопревращений углеводов, жиров и белков, поскольку все такие взаимопревращения должны проходить через промежуточный этап ацетил-КоА. Последний образуется в митохондриях в результате окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Гипоксия, интоксикация мышьяком, некоторые гиповитаминозы (например, недостаток витамина В 1 - тиамина) повреждают пируватдегидрогеназную систему и уменьшают синтез ацетил-КоА. Из-за его универсальной роли это отражается на множестве клеток, тканей и органов - от эритроцитов до ЦНС.

Отклонения активности глюконеогенеза всегда заметно влияют на уровень глюкозы в организме. Этот процессе является дополнительным источником эндогенной глюкозы благодаря ее синтезу из гликогенных аминокислот (аланина, глицина, серина и др.), молочной и пировиноградной кислот, глицерола и ряда других соединений в клетках печени и почек.

Глюконеогенез в основном активируется (усиливается) в тех случаях, когда утилизации гликогена недостаточна для поддержания в крови уровня глюкозы, способного удовлетворить потребности организма. Подобные случая наблюдаются в периоды длительного голодания, при продолжительной и тяжелой физической работе.

Основными гормональными стимуляторами глюконеогенеза являются глюкокортикоиды и глюкагон. Активации глюконеогенеза способствуют также адреналин, СТГ и тиреоидные гормоны, поскольку они усиливают липолиз, т.е. увеличивают уровень жировых субстратов, превращающихся в углеводы. Повышение продукции этих гормонов сопровождаются усилением глюконеогенеза и, как следствие, гипергликемией. Обратной стороной усиленного глюконеогенеза является катаболизм жиров и белков (в лимфоидной ткани, коже, мышцах), поставляющий субстраты для синтеза глюкозы.

Торможение глюконеогенеза с развитием гипогликемии отмечается при дефиците указанных выше гормонов, при избыточном образовании инсулина (при инсулиноме), а также при тяжелых поражениях печени.

Нарушения пентозного цикла окисления глюкозы могут быть приобретенными (при дефиците витамина В 1, когда нарушается образование рибозы) или врожденными. Среди врожденных дефектов пентозо-фосфатного шунта наиболее распространен дефицит или аномалии глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. При этом не обеспечивается необходимое восстановление глютатиона, являющегося важнейшим фактором антиоксидантной защиты. В мембране эритроцитов дефицит глютатиона сопровождается активацией перекисного окисления липидов, что влечет за собой повышение проницаемости мембран и гемолиз (возникает гемолитическая анемия, относящаяся к наследственным ферментопатиям).

Схема, показывающая происхождение сахара крови и поддержание его нормального уровня

4. Сахарный диабет

Сахарный диабет (СД) - это группа обменных (метаболических) заболеваний, характеризующихся развитием стойкой гипергликемии вследствие абсолютной или относительной недостаточности инсулина. Недостаток инсулина и длительная гипергликемия обусловливают отклонения всех видов обменных процессов с развитием острых и хронических (поздних) специфических осложнений СД.

При абсолютной недостаточности инсулина концентрация в крови этого гормона меньше нормы.

При относительной недостаточности инсулина его концентрация в крови может быть не только нормальной, но даже и повышенной, а ослабление эффектов инсулина связывается с падением чувствительности к нему (развитием инсулинорезистентности) со стороны инсулинзависимых тканей.

Классификация сахарн ого диабета

1. Диабет 1 типа (старое название: инсулин-зависимый сахарный диабет):

- аутоиммунный; - идиопатический.

2. Диабет 2 типа (старое название: инсулин-независимый сахарный диабет)

3. Другие специфические типы сахарного диабета:

А. Генетические дефекты в- клеточной функции:

а) юношеский MODY-диабет (в классификации 1999 г выделялось 3 типа, в 2005 г - 6 типов);

б) митохондриальная мутация ДНК;

в) другие генетические дефекты в-клеточной функции

Б. Генетическмем дефекты в действии инсулина (опосредованные наруш е нием функции рецепторов):

Резистентность к инсулину типа А; - лепречаунизм;

Синдром Рабсона-Менденхолла; - липоатрофический диабет

Другие варианты генетических аномалий инсулинорецепторов.

В. Болезни экзокринной части поджелудочной железы:

Хронический и рецидивирующий панкреатит, неоплазии, панкреоэктомия, кистозный фиброз, фиброкалькулезная панкреатопатия, гемохроматоз;

Г. Эндокринопатии:

Акромегалия, синдром Кушинга, глюкагонома, феохромоцитома, тиреотоксиеоз, соматостатинома, альдостерома и др.

Д. Диабет, индуцированный лекарствами и химикатами:

вакор, циклоспорин, пентамидин, никотиновая кислота, диазоксид, б-адреномиметики, в-адреноблокаторы, тиазидные диуретики, дилантин, б-интерферон, глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны и др.

Е. Инфекции, вероятно участвующие в воспалительных процессах остро в ка поджелужочной железы и последующей деструкции в- клеток:

Врожденная краснуха, эпидемический паротит, инфекции, обусловленные цитомегаловирусами, вирусами коксаки и др.

Ж. Необычные формы иммуноопосредованного диабета:

Синдром обездвиженности, аутоантитела к рецепторам инсулина и др.

З. Генетические синдромы, иногда сочетающиеся с диабетом:

Синдромы Дауна, Кляйнфельтера, Шерешевского-Тернера, Вольфрама, Лоренса-Муна-Бидля, Прадера-Вилли, атаксия Фридрейха, хорея Гаттнгтона, миотоническая дистрофия, порфирия и др.

4. Гестационный сахарный диабет.

Патогенез инсулиновой недостаточности при сахарном диабете т и па 1.

Ведущим звеном патогенеза СД1 является деструкция в- клеток поджелудочной железы и, как следствие, абсолютная инсулиновая недостато ч ность. Клинически явный (манифестный) диабет возникает при разрушении 85-90% в-клеток. По механизму запуска гибели островковых клеток СД1 разделяется на идиопатический и аутоиммунный, который встречается в 10 раз чаще, чем первый.

Аутоиммунный СД1.

Аутоиммунная форма СД1 ассоциируется с внутренними (генетическими) и внешними (провоцирующими) факторами, которые в комбинации друг с другом «запускают» иммунные реакции повреждения островкового аппарата.

Вероятность возникновения аутоиммунного СД1 обусловлена определенными типами и сочетаниями генов HLA-системы, расположенной на 6-й хромосоме (диабетогенные аллели из групп HLA-DP, -DQ, -DR), а также другими диабетогенными генами, которых сегодня насчитывается уже не менее 20 и которые располагаются как на разных хромосомах, так и в разных участках одной и той же хромосомы. Например, согласно самым последним данным, в наследование предрасположенности к аутоиммунному СД1, помимо генов HLA-системы (хромосома 6), вовлечены ген инсулина (хромосома 11); ген, кодирующий тяжелую цепь IgG (хромосома 14); ген в-цепи Т-клеточного рецептора (хромосома 7); гены факторов некроза опухолей и других цитокинов (полихромосомная мозаичная локализация).

Этиология аутоиммунного СД1 окончательно не установлена. По современным представлениям, патогенетический механизм деструкции в-клеток при этой форме сахарного диабета можно представить как последовательность взаимодействия значительного количества внешних инициирующих факторов. У лиц, генетически предрасположенных к аутоиммунному СД1, активирование иммунокомпетентных клеток происходит на фоне повышенного образования различных цитокинов (интерлейкина-1, фактора некроза опухолей, г-интерферона и др), провоспалительных простагландинов, оксида азота и др, совокупное действие которых приводит к деструкции, апоптозу и уменьшению количества в-клеток и клинической картине диабета. Полагают, что среди инициирующих агентов наибольшую значимость для возникновения аутоиммунного СД1 имеют вирусы врожденной краснухи, эпидемического паротита, аденовирусы, вирусы Коксаки. В свою очередь, повреждающее действие вирусов проявляется в большей степени на фоне возможных предшествующих воздействий на мембрану в-клеток:

а) различных химических веществ в субпороговых концентрациях;

б) преходящих отклонений в клеточном метаболизме, спровоцированных различными экзогенными причинами (гипоксия, авитаминозы, недостаток микроэлементов, в частности Cu 2+ и Zn 2+ , и др.);

в) неадекватной гормональной регуляцией, в особенности в периодах полового созревания и адренархе (об этом косвенно свидетельствует возраст к началу заболевания СД1, который у большинства пациентов соответствует пубертату).

Инфильтрация островка лимфоцитами (Тх1, ЦТЛ СD8), NK-клетками и макрофагами (инсулит) постоянно встречается на самых ранних этапах развития аутоиммунного СД1 и указывает на участие в патологических процессах клеточного звена иммунитета.

Аутоантитела к различным антигенам в-клеток обнаруживаются в сыворотке у большинства больных аутоиммунным СД1 на доклинической стадии и почти у всех пациентов на ранних стадиях клинического периода. Роль аутоантител в патогенезе СД1 остается открытой. Одни исследователи полагают, что все типы этих аутоантител появляются вторично в ответ на разрушение в-клеток, т.е. не принимают участия в индукции или поддержании цитотоксических реакций. Другие авторы не исключают возможности разрушения в-клеток комплементсвязывающими аутоантителами.

Тем не менее, появление описываемых антител свидетельствует об идущем процессе разрушения в-клеток, причем независимо от наличия или отсутствия клинических признаков СД. Поэтому выявление антител к островковым клеткам позволяет диагностировать аутоиммунный СД1 уже на латентной стадии (в период поражения еще небольшого % островковых клеток, не отражающегося на углеводном обмене).

В развитии СД1 можно выделить несколько периодов. I - характеризуется наличием генетической предрасположенности. Возможно провоцирующее событие - инфекция или интоксикация, запускающая аутоиммунное разрушение в-клеток. Продолжается от 3-4 до 10-12 лет. II - в этом периоде происходит аутоиммунное разрушение в-клеток, но продукция инсулина оставшимися клетками вполне достаточна. III - период «скрытого диабета»: уровень глюкозы натощак еще нормальный, но сахарная кривая после нагрузки глюкозой становится патологической, что свидетельствует о произошедшем существенном уменьшении количества в-клеток. IV - период «явного диабета»: разрушено около 90% в-клеток, гипергликемия натощак и клиника СД. Обычный возраст больных к этому времени- 20 лет. V - терминальный диабет с клиникой осложнений.

Патогенез инсулиновой недостаточности при сахарном диабете типа 2.

Ведущим звеном патогенеза СД2 является инсулинорезистентность (недостаточная чувствительность инсулинзависимых тканей к инсулину), сопровождающаяся относительной инсулиновой недостаточностью даже на фоне компенсаторной гиперинсулинемии.

В таблице 5 представлена клинико-лабораторная характеристика СД2 в сопоставлении с СД1, что позволяет охарактеризовать различия между этими двумя формами СД. Из приводимого в этой таблице материала можно видеть, что генетическая предрасположенность к СД2 играет большую роль, чем при СД1. Так, частота СД2 у родственников 1 степени родства составляет 20-40% (против 5-10% при СД1), а конкордантность по СД2 у однояйцовых близнецов достигает 80-90% (против 30--50% при СД1). Наследование СД2 полигенное, однако, в отличие от наследственной предрасположенности к СД1, оно не имеет связи с генетическими аномалиями в системе HLA.

Основные признаки сахарного диабета 1 и 2 типов

Сегодня предлагаются разные объяснения связи определенных особенностей генотипа с риском СД2:

Согласно наиболее распространенному взгляду, существуют генетические мутационные дефекты, обусловливающие возрастание риска СД2 подобно тому, как это наблюдается при СД1, с той разницей, что для СД2 число таких генов-кандидатов является значительно большим. На сегодняшний день выявлено уже более 30 генов, контролирующих функции в-клеток и тканевых инсулинорецепторов, вероятно участвующих в предрасположенности к СД2. При этом высказывается предположение, что гены, увеличивающие риск заболевания СД2, осуществляют свое влияние в кооперации не только друг с другом, но и с генами, вовлеченными в патогенез ожирения. Имеются также данные о значимости в патогенезе СД2 не только мутационных изменений генов, кодирующих процессы именно инсулинзависимой регуляции углеводного обмена, но и аномалий в генах, определяющих функции гликогенсинтетазы, адренорецепторов и рецептора глюкагона. диабет углеводный пищеварительный гликогеноз

Существует также гипотеза, что генетическая составляющая в этиологии СД2 обусловливается не мутациями, а изменениями уровня экспрессии генов, кодирующих секрецию инсулина, его взаимодействие с инсулинорецепторами тканей-мишеней, а также процессы, определяющие функциональное состояние инсулиновых рецепторов в инсулинзависимых тканях.

Каковой бы ни была природа наследственной предрасположенности к СД2, для его возникновения требуется и воздействие негенетических провоцирующих факторов. К таковым относят прежде всего ожирение, а также пожилой возраст, гиподинамию, беременность, стрессы. Предполагается, что инсулинорезистентность обусловливается либо уменьшением числа рецепторов инсулина не во всех, а в определенных тканях-мишенях (мышцы, жировая ткань, печень), либо нарушениями пострецепторных взаимодействий (интернализации гормон-рецепторного комплекса, аутофосфорилирования в-субъединицы рецептора или фосфорилирования других белковых субстратов внутриклеточных передающих сигнальных систем) в инсулинзависимых тканях.

Со стороны островкового аппарата ответом на инсулинорезистентность является компенсаторное усиление секреции инсулина, что в течение определенного промежутка времени позволяет преодолевать имеющуюся инсулиновую резистентность и препятствовать развитию стойкой гипергликемии. Однако хроническая гиперинсулинемия уменьшает число рецепторов на клетках-мишенях (развивается десенситизация), в результате чего инсулинорезистентность усиливается. в-клетки постепенно утрачивают способность реагировать на гипергликемию, т.е. продуцируют количество инсулина, недостаточное для полной нормализации уровня глюкозы, имеющего постоянную тенденцию к возрастанию из-за существующей (и при этом нарастающей) инсулинорезистентности. Именно так возникает относительный дефицит инсулина на фоне компенсаторной гиперинсулинемии. Длительное активное компенсаторное функционирование в-клеток сопровождается их декомпенсацией, в результате чего в поздней стадии СД2 инсулиновая недостаточность переходит из относительной в абсолютную, что диктует необходимость применения инсулинотерапии (как и при СД1).

5. Характер обменных нарушений при сахарном диабете

Углеводный обмен. Из-за абсолютного или относительного дефицита инсулина снижается поступление глюкозы в инсулинзависимые ткани (мышечную, жировую), что сопровождается их энергетическим голоданием.

Для противодействия тканевому энергодефициту в организме активизируются процессы, направленные на повышение уровня глюкозы в крови:

1). Возрастает секреция глюкагона, блокирующего сахароснижающий эффект инсулина. При выраженном кетоацидозе, соответствующем максимальному напряжению углеводного обмена, усиливается также секреция других контринсулярных гормонов - катехоламинов, кортизола и СТГ.

2) В печени и мышцах ослабляется синтез и активируется распад гликогена.

3) В кишечнике повышается активность глюкозо-6-фосфатазы, что соспровождается усилением всасывания пищевой глюкозы в кровь;

4) Усиливается глюконеогенез в печени и, в меньшей степени, в почках. При этом активируются процессы гликогенолиза (в печени и мышцах), протеолиза (в основном в мышцах) и липолиза (в жировой ткани), которые поставляют субстраты для образования глюкозы.

Результатом всех этих изменений является гипергликемия, провоцирующая как острые, так и хронические (поздние) осложнения СД.

Белковый обмен. Активация глюконеогенеза при СД сопровождается усилением распада белка (в особенности в мышечной ткани) и отрицательным азотистым балансом. При этом в крови и моче регистрируется возрастание уровней мочевины и аминокислот.

Избыточный катаболизм белка затрудняет нормальное течение пластических, в том числе и регенераторных, процессов. С этим связывается факт плохого заживления тканей после их травматизации у больных СД. Отклонения в белковом обмене негативно сказываются и на функционировании иммунной системы, в частности на образовании регулирующих иммунный ответ медиаторов белковой природы и антител. Это объясняет ослабление резистентности к инфекции больных СД. Активизации сапрофитной микрофлоры, вызывающей гнойничковые поражения кожи, способствует не только ослабление локального иммунитета, вызванное отклонениями белкового обмена, но и сама по себе гипергликемия, обеспечивающая благоприятные субстратные условия для условно патогенных микроорганизмов, активно использующих глюкозу. Эти же нарушения способствуют развитию дисбактериоза в урогенитальном тракте и кишечнике на фоне СД.

Жировой обмен. Возрастание липолиза и угнетение липогенеза, возникающих в результате дефицита инсулина и избытка контринсулярных гормонов (главным образом, глюкагона), мобилизуют свободные жирные кислоты (СЖК) из депо в жировой ткани. Это сопровождается гиперлипидемией и избыточным поступлением в печень СЖК, что провоцирует ее жировую инфильтрацию. Печень переключает метаболизм поступающих СЖК с процесса реэтерификации на их окисление с целью поддержания энергетического обмена в условиях внутриклеточного дефицита глюкозы. При этом образуется большое количество ацетил-КоА, который в условиях торможения липогенеза (из-за дефицита НАДФ + и торможения цикла Кребса) активно превращается в кетоновые тела (ацетоуксусную кислоту, в-оксимасляную кислоту и ацетон).

Если повышенное образование в печени кетоновых тел (кетогенез) начинает превышать способность организма к их утилизации и экскреции, то результатом этого становится кетонемия и связанные с ней метаболический ацидоз и интоксикация. Именно этот механизм лежит в основе одного из тяжелейших острых осложнений СД - кетоацидотической комы.

В условиях избытка образования ацетоуксусной кислоты усиливается синтез холестерина, ЛПОНП и ЛПНП, что является одной из составляющих атеросклеротического поражения сосудов при СД.

Водно-электролитный и кислотно-основной баланс. Гипергликемия повышает осмоляльность плазмы крови, что вызывает полиурию (выделение мочи более 2 л/сутки) и полидипсию (жажду, сопровождающуюся потреблением больших количеств жидкости). Полиурия возникает в результате осмотического диуреза, когда высокое осмотическое давление первичной мочи из-за глюкозурии препятствует обратному всасыванию воды в почечных канальцах.

Гиперосмоляльная гипогидратация обусловливает последующие важные факторы патогенеза - гиповолемию, уменьшение объема крови и гипоксию.

Гиперкетонемия вызывает кетонурию - в моче появляется ацетон. Выделение почками избытка кетоновых тел происходит в форме натриевых и калиевых солей, т.е. имеет место значительная потеря электролитов.

Неконтролируемая продукция кетоновых тел обусловливает истощение щелочного резерва, расходуемого на их нейтрализацию, что провоцирует возникновение метаболического ацидоза. Сдвигу рН в кислую сторону способствует также и накопление лактата вследствие активации гликолиза при гипоксии.

Поздние осложнения сахарного диабета.

К поздним осложнениям СД относятся:

макроангиопатия (облитерирующий атеросклероз аорты, коронарных, церебральных и периферических артерий; синдром диабетической стопы);

микроангиопатии (ретинопатия, нефропатия);

диабетическая нейропатия ;

диабетическая катаракта .

Для СД1 из поздних осложнений типичны микроангиопатия, тогда как для СД2 - макроангиопатия. Последнее связывается с возрастным фактором, т.к. пациенты с СД2 - это, как правило, лица пожилого и старческого возраста, для которого характерно постепенное прогрессирование системного атеросклероза, потенциирующего эффект хронической гипергликемии на артериальные сосуды.

Патогенез макроангиопатий. В основе диабетических макрососудистых осложнений лежит атеросклероз, риск развития которого при СД примерно в 4-5 раз выше, чем в популяции. Для диабетической макроангиопатии типичным является прежде всего поражение сосудов артериальной сети головного мозга, сердца и конечностей (особенно голени и стопы).

Причины увеличения частоты развития системного атеросклероза и тромботических осложнений у больных СД:

Нарушения обмена липидов проявляется при СД в виде общей липемии с повышением ЛПОНП, ЛПНП и одновременным снижением фракции ЛПВП. Это приводит как к усилению отложения липидов в интиме артерий, так и к реологическим нарушениям (повышению вязкости крови), способствующим тромбообразованию.

Дисфункция эндотелия. У больных СД снижено образование оксида азота, что способствуют постоянному повышению сосудистого тонуса и более активному образованию молекул адгезии (ICАМ-1, Е-селектинов). Повышенная адгезия к эндотелию тромбоцитов, макрофагов и моноцитов способствует выделению из них биологически активных веществ, провоцирующих локальное воспаление и тромбообразование.

Изменения в системе гемостаза. При СД отмечается тенденция к снижению фибринолитической активности, повышению многих факторов коагуляционного и сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

Пролиферация гладкомышечных клеток артерий при СД стимулируется избыточным образованием СТГ, а также ростовыми факторами, выделяющимися из активированных тромбоцитов и макрофагов, накапливающихся в участках сосудов с выраженной дисфункцией эндотелия.

Окислительный стресс. Является следствием аутоокисления глюкозы при длительной гипергликемии. Появляются такие гликоокисленные продукты как белковые карбонилы, липидные пероксиды и др., повреждающие прямо и косвенно сосудистую стенку.

Патогенез микроангиопатий, нейропатии и катаракты

Плохо контролируемая гликемия является главным, хотя и не единстве нным этиологическим фактором всех хронических осложнений диабета. Длительное и неконтролируемое воздействие глюкозы на различные структуры клеток, тканей и органов получило определение глюкозотоксичности. Существует несколько путей реализации феномена глюкозотоксичности.

Гликирование белков. Глюкоза способна взаимодействовать с белком с образованием гликированных продуктов без участия каких-либо ферментов. При взаимодействии глюкозы и белка сначала образуются ранние продукты -Шиффовые основания и фруктозамины, затем они переходят в стабильные продукты гликирования. Степень гликирования наиболее высока у длительно живущих белков. При этом нарушаются функции белков сыворотки крови, клеточных мембран, периферических нервов, коллагена, эластина, хрусталика, ЛПНП, гемоглобина. Конформационные изменения белков из-за из гликирования не только нарушают их функцию, но и провоцируют образование аутоантител к таким белкам, что способствует их деструкции.

Конечные продукты гликирования принимают непосредственное участие в экспрессии разных генов, участвующих в развитии патологических реакций и морфологических структур.

Результатом этих процессов являются разнообразные патологические состояния, включая нефропатию, нейропатию, ретинопатию, кардиомиопатию, нарушение переноса кислорода гемоглобином с последующей ишемией тканей.

Накопление сорбитола. При гипергликемии глюкоза накапливается в инсулиннезависимых тканях (нервной системе, перицитах сетчатки, хрусталике, стенках сосудов, поджелудочной железе), куда она поступает по градиенту концентраций. Под влиянием альдозоредуктазы глюкоза превращается в циклический спирт - сорбит (в норме практически вся глюкоза внутриклеточно должна метаболизироваться в гексокиназной реакции с образованием глюкозо-6-фосфата, который затем используется в разных реакциях метаболизма). При накоплении сорбитола отмечается повышение внутриклеточнонго осмотического давления, что вызывает клеточную гипергидратацию (осмотический отек). Кроме того, сорбитол превращается во фруктозу, которая более активно, чем глюкоза, вызывает гликирование внутриклеточных белков и тем самым нарушает клеточный метаболизм.

Аутоокисление глюкозы. В клетках (особенно эндотелия и нервной ткани) образуются высокореакционные свободные радикалы.

В патогенезе нефропатии при СД следует отметить нарушение синтеза и обмена гликозаминогликанов, участвующих в структуре и функции базальной мембраны клубочков, а в патогенезе ретинопатии - неоваскуляризацию в результате усиленного образования различных факторов роста.

Диагностика сахарного диабета.

Клиническая картина «развернутого» СД складывается из типичных симптомов и жалоб больных, к которым относятся:

жажда, сопровождаемая приемом больших количеств жидкости (полидипсия); увеличение суточного диуреза (полиурия); похудание (при СД1) или ожирение (при СД2) на фоне повышенного аппетита (полифагия) (3 «П»).

Кроме того, при СД могут выявляться: быстрая утомляемость, слабость; кожный зуд, фурункулез; урогенитальные расстройства (хр.пиелонефрит, хр.цистит, у женщин - симптомы вагинита, у мужчин - баланит, снижение потенции); сосудистые нарушения (ИБС, нарушение мозгового кровообращения, поражение периферических артерий, трофические язвы стопы); периферическая нейропатия (нарушение чувствительности, боли, снижение рефлексов); признаки нефропатии (протеинурия, почечные отеки артериальная гипертензия); нарушения зрения (из-за прогрессирующей диабетической ретинопатии).

Для подтверждения диагноза сахарного диабета достаточно любых двух из приведенных ниже трех лабораторных критериев:

уровень глюкозы плазмы натощак более 7,0 ммоль/л;

через 2 часа после проведения теста толерантности с 75 г глюкозы уровень глюкозы в плазме - более 11 ммоль/л.

глюкозурия (при полиурии)

6. Метаболический синдром

Определение понятия и диагностика метаболического синдрома.

Метаболический синдром - симптомокомплекс у лиц с ожирением и наличием лабораторных признаков: 1) нарушений углеводного обмена (нарушение толерантности к глюкозе, увеличение уровня глюкозы натощак, гиперинсулинемия); 2) нарушений жирового обмена (увеличение в крови триглицеридов, снижение липопротеинов высокой плотности - ЛПВП). Ожирение диагностируется при значениях индекса массы тела (ИМТ) > 30.

Патогенез метаболического синдрома.

Центральным звеном патогенеза метаболического синдрома является инсулинорезистентность. Таким образом, механизмы развития метаболического синдрома и СД2 по сути являются идентичными. Разница между этими двумя патологиями состоит в том, что у лиц с метаболическим синдромом (без сочетания с СД2) отклонения показателей, характеризующих содержание глюкозы в крови натощак или при постановке теста на толерантность к глюкозе, оказываются меньшими тех значений, при которых подтверждается наличие сахарного диабета. Это указывает на то, что при метаболическом синдроме, не сочетающимся с сахарным диабетом, степень нечувствительности инсулин-зависимых тканей к инсулину является менее выраженной, чем при СД2. Тем не менее, с учетом неуклонного прогрессирования инсулинорезистентности при метаболическом синдроме (при отсутствии своевременно назначенного лечения) представляется закономерным переход этого состояния в типичный СД2.

Особую значимость в развитии инсулинорезистентности при метаболическом синдроме придают абдоминальному (синонимы: висцеральному, андроидному, центральному) ожирению. Известно, что висцеральная жировая ткань имеет низкую чувствительность к антилиполитическому действию инсулина (особенно в постпрандиальный, т.е. после приема пищи, период), при одновременно высокой чувствительности к катехоламинам. Интенсивный липолиз в висцеральных адипоцитах под влиянием нервных (симпатических) и гормональных (глюкокортикоиды, андрогены, катехоламины) стимулов у лиц с избытком абдоминальной жировой ткани приводит к выделению больших, чем в норме, количеств свободных жирных кислот (СЖК). Аномально высокие количества СЖК препятствуют связыванию инсулина с гепатоцитами, что снижает экстракцию (захват из крови) и метаболическую переработку инсулина печенью и способствует развитию системной гиперинсулинемии. Одновременно СЖК подавляют тормозящее действие инсулина на глюконеогенез, способствуя увеличению продукции глюкозы печенью. Избыток СЖК в крови служит источником накопления триглицеридов и продуктов неокислительного метаболизма СЖК в скелетных мышцах, мышце сердца. Это является причиной нарушения утилизации глюкозы в указанных тканях, что собственно и является проявлением периферической инсулинорезистентности, типичной как для метаболического синдрома, так и для СД2.

Клиническая значимость и принципы терапии метаболического си н дрома.

Клиническая значимость метаболического синдрома состоит в том, что его можно рассматривать как предболезнь для СД2. Кроме того, независимо от того, сочетается или нет данный синдром с сахарным диабетом, метаболический синдром является самостоятельным фактором риска для развития системного атеросклероза его органных проявлений (ишемической болезни сердца, артер иальной гипертензии, нефросклероза).

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Типы сахарного диабета. Развитие первичных и вторичных нарушений. Отклонения при сахарном диабете. Частые симптомы гипергликемии. Острые осложнения заболевания. Причины кетоацидоза. Уровень инсулина в крови. Секреция бета-клетками островков Лангерганса.

реферат , добавлен 25.11.2013


Патогенез диабетического кетоацидоза, его клинические и метаболические признаки. Развитие диабетической комы и ее последствия. Проявления избыточного гликозилирования белков при сахарном диабете. Обнаружение нарушений углеводного обмена методом нагрузок.

реферат , добавлен 13.04.2009


Нарушение расщепления и всасывания углеводов. Врожденная недостаточность лактазы. Основные типы регуляции углеводного обмена. Этиопатогенез, основные причины и признаки сахарного диабета, хронические осложнения. Гипергликемические состояния у человека.

лекция , добавлен 13.04.2009


Причины нарушения углеводного обмена, развитие сахарного диабета, изучение его распространенности, клинические формы заболевания, успехи в диагностике, профилактике и лечении. Самостоятельные занятия больных и особенности физкультуры при диабете.

реферат , добавлен 28.06.2009


Изучение видов, патогенеза и лечения диабетических ком, как одного из самых тяжёлых осложнений сахарного диабета, возникающего в результате абсолютной или относительной недостаточности инсулина и метаболических нарушений. Гипо- и гипергликемическая кома.

реферат , добавлен 26.11.2015


Классификация и клинические проявления нарушений обмена веществ. Наследственные нарушения обмена веществ. Распространенность наследственных заболеваний обмена веществ с неонатальным дебютом. Клиническая характеристика врожденных дефектов метаболизма.

презентация , добавлен 03.07.2015


Рассмотрение этапов обмена углеводов: переваривание и всасывание, депонирование, промежуточный обмен, выделение глюкозы почками и ее реабсорбция. Основная причина инсулинрезистентности: нарушение функций мембранных рецепторов инсулина при ожирении.

презентация , добавлен 26.04.2015


Молекулярные нарушения углеводного обмена. Нарушение распада галактозы в печени из-за недостатка галактозо-1-фосфата. Фруктозонемия и фруктозоурия. Патологические типы гипергликемий и гипогликемий. Нарушение инсулинзависимой реабсорбции глюкозы.

презентация , добавлен 27.09.2016


Состояние организма при недостаточном поступлении пищи. Нарушение обмена веществ, переваривания и всасывания пищевых веществ. Полное, неполное и абсолютное голодание. Атрофические изменения в органах и тканях при белково-энергетической недостаточности.

презентация , добавлен 22.12.2015


Ожирение как ведущий механизм патогенеза МС и как фактор, способствующий развитию проатерогенных нарушений обмена углеводов. Прогрессирование атеросклероза у женщин. Зависимость между массой подкожной жировой ткани и нарушениями липидного метаболизма.

Основная роль углеводов определяется их энергетической функцией. Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в организме. Быстрота ее распада и окисления, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетических ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии в случаях эмоционального возбуждения, при интенсивных мышечных нагрузках и др.

Уровень глюкозы в крови составляет 3,3-5,5 ммоль/л (60-100 мг%) и является важнейшей гомеостатической константой организма. Особенно чувствительной к понижению уровня глюкозы в крови (гипогликемия) является ЦНС. Незначительная гипогликемия проявляется общей слабостью и быстрой утомляемостью. При снижении уровня глюкозы в крови до 2,2-1,7 ммоль/л (40-30 мг%) развиваются судороги, бред, потеря сознания, а также вегетативные реакции: усиленное потоотделение, изменение просвета кожных сосудов и др. Это состояние получило название «гипогликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства.

При каких заболеваниях возникает нарушение углеводного обмена

1. Нарушения гидролиза и всасывания углеводов

Всасывание углеводов нарушается при недостаточности амилолитических ферментов желудочно-кишечного тракта (амилаза панкреатического сока и др.). При этом поступающие с пищей углеводы не расщепляются до моносахаридов и не всасываются. Развивается углеводное голодание.

Всасывание углеводов страдает также при нарушении фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке, возникающем при воспалении кишечника, при отравлении ядами, блокирующими фермент гексокиназу (флоридзин, монойодацетат). Не происходит фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке и она не поступает в кровь.

Всасывание углеводов особенно легко нарушается у детей грудного возраста, у которых еще не вполне сформировались пищеварительные ферменты и ферменты, обеспечивающие фосфорилирование и дефосфорилирование.

Причины нарушения углеводного обмена, вследствие нарушения гидролиза и всасывания углеводов:
- гипоксия
- нарушение функций печени - нарушение образования гликогена из молочной кислоты - ацидоз (гиперлакцидемия).
- гиповитаминоз В1.

2. Нарушения синтеза и расщепления гликогена

Синтез гликогена может изменяться в сторону патологического усиления или снижения.
Усиление распада гликогена происходит при возбуждении центральной нервной системы. Импульсы по симпатическим путям идут к депо гликогена (печень, мышцы) и активируют гликогенолиз и мобилизацию гликогена. Кроме того, в результате возбуждения центральной нервной системы повышается функция гипофиза, мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, гормоны которых стимулируют распад гликогена.

Повышение распада гликогена при одновременном увеличении потребления мышцами глюкозы происходит при тяжелой мышечной работе.

Снижение синтеза гликогена происходит при воспалительных процессах в печени - гепатитах, в ходе которых нарушается ее гликоген-образовательная функция.

При недостатке гликогена тканевая энергетика переключается на жировой и белковый обмены. Образование энергии за счет окисления жира требует много кислорода; в противном случае в избытке накапливаются кетоновые тела и наступает интоксикация. Образование же энергии за счет белков ведет к потере пластического материала.

Гликогеноз - нарушение обмена гликогена, сопровождающееся патологическим накоплением гликогена в органах.

Болезнь Гирке - гликогеноз, обусловленный врожденным недостатком глюкозо-6-фосфатазы - фермента, содержащегося в клетках печени и почек. Глюкозо-6-фосфата-за отщепляет свободную глюкозу от глюкозо-6-фосфата, что делает возможным трансмембранный переход глюкозы из клеток этих органов в кровь. При недостаточности глюкозо-6-фосфатазы глюкоза задерживается внутри клеток. Развивается гипогликемия. В почках и печени накапливается гликоген, что ведет к увеличению этих органов. Происходит перераспределение гликогена внутри клетки в сторону значительного накопления его в ядре. Возрастает содержание в крови молочной кислоты, в которую усиленно переходит глюкозо-6-фосфат. Развивается ацидоз. Организм страдает от углеводного голодания.
Больные дети, как правило, рано умирают.

Гликогеноз при врожденном дефиците α-глюкозидазы. Этот фермент отщепляет глюкозные остатки от молекул гликогена и расщепляет мальтозу. Он содержится в лизосомах и разобщен с фосфорилазой цитоплазмы. При отсутствии α-глюкозидазы в лизосомах накапливается гликоген, который оттесняет цитоплазму, заполняет всю клетку и разрушает ее. Содержание глюкозы в крови нормальное. Гликоген накапливается в печени, почках, сердце. Обмен веществ в миокарде нарушается, сердце увеличивается в размерах. Больные дети рано умирают от сердечной недостаточности.

3. Нарушения промежуточного обмена углеводов

К нарушению промежуточного обмена углеводов могут привести:

1. Гипоксические состояния (например, при недостаточности дыхания или кровообращения, при анемиях и др.), анаэробная фаза превращения углеводов преобладает над аэробной фазой. Происходит избыточное накопление в тканях и крови молочной и пировиноградной кислот. Содержание молочной кислоты в крови возрастает в несколько раз. Возникает ацидоз. Нарушаются ферментативные процессы. Снижается образование АТФ.

2. Расстройства функции печени, где в норме часть молочной кислоты ресинтезируется в глюкозу и гликоген. При поражении печени этот ресинтез нарушается. Развиваются гиперлакцидемия и ацидоз.

3. Гиповитаминоз В1. Нарушается окисление пировиноградной кислоты, так как витамин B1 входит в состав кофермента, участвующего в этом процессе. Пировиноградная кислота накапливается в избытке и частично переходит в молочную кислоту, содержание которой также возрастает. При нарушении окисления пировиноградной кислоты снижается синтез ацетилхолина и нарушается передача нервных импульсов. Уменьшается образование из пировиноградной кислоты ацетилкоэнзима А. Пировиноградная кислота является фармакологическим ядом для нервных окончаний. При увеличении ее концентрации в 2-3 раза возникают нарушения чувствительности, невриты, параличи и др.

При гиповитаминозе B1 нарушается также и пентозофосфатный путь обмена углеводов, в частности образование рибозы.

4. Гипергликемия

Гипергликемия - повышение уровня сахара крови выше нормального. В зависимости от этиологических факторов различают следующие виды гипергликемий:

1. Алиментарная гипергликемия. Развивается при приеме больших количеств сахара. Этот вид гипергликемии используют для оценки состояния углеводного обмена (так называемая сахарная нагрузка). У здорового человека после одномоментного приема 100-150 г сахара содержание глюкозы в крови нарастает, достигая максимума - 1,5-1,7 г/л (150-170 мг%) через 30-45 мин. Затем уровень сахара крови начинает падать и через 2 ч снижается до нормы (0,8-1,2 г/л), а через 3 ч оказывается даже несколько сниженным.

2. Эмоциональная гипергликемия. При резком преобладании в коре головного мозга раздражительного процесса над тормозным возбуждение иррадиирует на нижележащие отделы центральной нервной системы. Поток импульсов по симпатическим путям, направляясь к печени, усиливает в ней распад гликогена и тормозит переход углеводов в жир. Одновременно возбуждение воздействует через гипоталамические центры и симпатическую нервную систему на надпочечники. Происходит выброс в кровь больших количеств адреналина, стимулирующего гликогенолиз.

3. Гормональные гипергликемии. Возникают при нарушении функции эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции углеводного обмена. Например, гипергликемия развивается при повышении продукции глюкагона - гормона α-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, который, активируя фосфорилазу печени, способствует гликогенолизу. Сходным действием обладает адреналин. К гипергликемии ведет избыток глюкокортикоидов (стимулируют глюконеогенез и тормозят гексокиназу) и соматотропного гормона гипофиза (тормозит синтез гликогена, способствует образованию ингибитора гексокиназы и активирует инсулиназу печени).

4. Гипергликемии при некоторых видах наркоза. При эфирном и морфинном наркозах происходит возбуждение симпатических центров и выход адреналина из надпочечников; при хлороформном наркозе к этому присоединяется нарушение гликогенообразовательной функции печени.

5. Гипергликемия при недостаточности инсулина является наиболее стойкой и выраженной. Ее воспроизводят в эксперименте путем удаления поджелудочной железы. Однако при этом дефицит инсулина сочетается с тяжелым расстройством пищеварения. Поэтому более совершенной экспериментальной моделью инсулиновой недостаточности является недостаточность, вызванная введением аллоксана (C4H2N2O4), который блокирует SH-группы. В β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы, где запасы SH-групп невелики, быстро наступает их дефицит и инсулин становится неактивным.

Экспериментальную недостаточность инсулина можно вызвать дитизоном, блокирующим цинк в β-клетках островков Лангерганса, что ведет к нарушению образования гранул из молекул инсулина и его депонирования. Кроме того, в β-клетках образуется дитизонат цинка, который повреждает молекулы инсулина.

Недостаточность инсулина может быть панкреатической и внепанкреатической. Оба эти вида инсулиновой недостаточности могут вызвать сахарный диабет (diabetes mellitus).

6. Панкреатическая инсулиновая недостаточность

Этот тип недостаточности развивается при разрушении поджелудочной железы опухолями, туберкулезным или сифилитическим процессом, при острых воспалительно-дегенеративных процессах в поджелудочной железе - панкреатитах. В этих случаях нарушаются все функции поджелудочной железы, в том числе и способность вырабатывать инсулин. После панкреатита в 16-18% случаев развивается инсулиновая недостаточность в связи с избыточным разрастанием соединительной ткани, которая как бы «замуровывает» β-клетки, что нарушает их снабжение кислородом.

К инсулиновой недостаточности ведет местная гипоксия островков Лангерганса (атеросклероз, спазм сосудов), где в норме очень интенсивное кровообращение. При этом дисульфидные группы в инсулине переходят в сульфгидрильные и он становится неактивным (не оказывает гипогликемического эффекта).
Предполагают, что причиной инсулиновой недостаточности может послужить образование в организме при нарушении пуринового обмена аллоксана, близкого по структуре к мочевой кислоте (уреид мезоксалевой кислоты).

Инсулярный аппарат может истощаться после предварительного повышения функции, например при излишнем употреблении в пищу легкоусвояемых углеводов, вызывающих гипергликемию, при переедании.
В развитии панкреатической инсулиновой недостаточности важная роль принадлежит исходной наследственной неполноценности инсулярного аппарата.

7. Внепанкреатическая инсулиновая недостаточность

Этот тип недостаточности может развиться при повышенной активности инсулиназы - фермента, расщепляющего инсулин и образующегося в печени к началу полового созревания.

К недостаточности инсулина могут привести хронические воспалительные процессы, при которых в кровь поступает много протеолитических ферментов, разрушающих инсулин.

Избыток гидрокортизона, тормозящего гексокиназу, снижает действие инсулина. Активность инсулина снижается при избытке в крови неэстерифицированных жирных кислот, которые оказывают на него непосредственное тормозящее влияние.

Причиной недостаточности инсулина может послужить чрезмерно прочная его связь с переносящими белками в крови. Инсулин, связанный с белком, не активен в печени и мышцах, но оказывает обычно действие на жировую ткань (так называемый диабет тучных).

В ряде случаев при сахарном диабете содержание инсулина в крови нормально или даже повышено. Предполагают, что диабет при этом обусловлен присутствием в крови антагониста инсулина, однако природа этого антагониста не установлена.

Образование в организме антител против инсулина ведет к разрушению этого гормона.

Нарушения углеводного обмена при недостаточности инсулина.

Углеводный обмен при сахарном диабете характеризуется следующими особенностями:

1. резко снижен синтез глюкокиназы, которая при диабете почти полностью исчезает из печени, что ведет к уменьшению образования глюкозо-6-фосфата в клетках печени. Этот момент наряду со сниженным синтезом гликогенсинтетазы обусловливает резкое замедление синтеза гликогена. Происходит обеднение печени гликогеном. При недостатке глюкозо-6-фосфата тормозится пентозофосфатный цикл;
2. активность глюкозо-6-фосфатазы резко возрастает, поэтому глюкозо-6-фосфат дефосфорилируется и поступает в кровь в виде глюкозы;
3. тормозится переход глюкозы в жир;
4. понижается прохождение глюкозы через клеточные мембраны, она плохо усваивается тканями;
5. резко ускоряется глюконеогенез - образование глюкозы из лактата, пирувата, аминокислот жирных кислот и других продуктов неуглеводного обмена. Ускорение глюконеогенеза при сахарном диабете обусловлено отсутствием подавляющего влияния (супрессии) инсулина на ферменты, обеспечивающие глюконеогенез в клетках печени и почек: пируваткарбоксилазу, глюкозо-6-фосфатазу и др.

Таким образом, при сахарном диабете имеют место избыточная продукция и недостаточное использование глюкозы тканями, вследствие чего возникает гипергликемия. Содержание сахара в крови при тяжелых формах может достигать 4-5 г/л (400-500 мг%) и выше. При этом резко возрастает осмотическое давление крови, что ведет к обезвоживанию клеток организма. В связи с обезвоживанием глубоко нарушаются функции центральной нервной системы (гиперосмолярная кома).

Сахарная кривая при диабете по сравнению с таковой у здоровых значительно растянута во времени. Значение гипергликемии в патогенезе заболевания двояко. Она играет адаптивную роль, так как при ней тормозится распад гликогена и частично усиливается его синтез. При гипергликемии глюкоза лучше проникает в ткани и они не испытывают резкого недостатка углеводов. Гипергликемия имеет и отрицательное значение. При ней повышается концентрация глюко- и мукопротеидов, которые легко выпадают в соединительной ткани, способствуя образованию гиалина. Поэтому для сахарного диабета характерно раннее поражение сосудов атеросклерозом. Атеросклеротический процесс захватывает коронарные сосуды сердца (коронарная недостаточность), сосуды почек (гломерулонефриты) и др.
В пожилом возрасте сахарный диабет может сочетаться с гипертонической болезнью.

При повышении содержания сахара в крови до 1,6-2,0 г/л (160-200 мг%) и выше он начинает переходить в окончательную мочу - возникает глюкозурия.

Глюкозурия. В норме глюкоза содержится в провизорной моче. В канальцах она реабсорбируется в виде глюкозофосфата, для образования которого необходима гексокиназа, и после дефосфорилирования поступает в кровь. Таким образом, в окончательной моче сахара в нормальных условиях не содержится. При диабете процессы фосфорилирования и дефосфорилирования глюкозы в канальцах почек не справляются с избытком глюкозы в первичной моче. Развивается глюкозурия. При тяжелых формах сахарного диабета содержание сахара в моче может достигать 8-10%. Осмотическое давление мочи повышено; в связи с этим в окончательную мочу переходит много воды. Суточный диурез возрастает до 5-10 л и более (полиурия). Развивается обезвоживание организма и как следствие его - усиленная жажда (полидипсия).

К каким врачам обращаться, если возникает нарушение углеводного обмена

Углеводы играют важную роль в организме - обеспечивают возмещение утраты энергии после нагрузок и стрессов. Организм получает их из продуктов питания. Пищеварительная система разлагает сложные углеводы до простых, после чего они попадают в кровь и доставляются ею к органам и тканям, в том числе к мозгу. Биохимические процессы по выработке клетками энергии невозможны без углеводов, основным из которых является глюкоза.

Патологии обычно проявляются увеличением или снижением уровня в крови глюкозы. Нарушения углеводного обмена бывают двух видов: избыточность углеводов или их нехватка.

Симптомы нарушения углеводного обмена

По избыточному типу:

• повышенная физическая и эмоциональная активность;
• большой вес, ожирение;
• повышенное артериальное давление и сердечно-сосудистые заболевания;
• периодическая дрожь тела и конечностей;
• высокие показатели содержания в крови глюкозы;
• сухость во рту, постоянное чувство жажды.

По недостаточному типу:

• непреходящие сонливость и слабость;
• дрожание конечностей (тремор);
• одышка;
• головокружения и головные боли;
• высокое содержание в крови кетоновых тел и ацетона (кетоацидоз), сопровождающееся рвотой и комой;
• апатия, депрессивное состояние;
• низкие показатели содержания в крови глюкозы.

Чрезмерное количество углеводов вызывает такие заболевания, как ожирение, гипергликемия и сахарный диабет, а недостаточное - болезнь Гирке (неспособность перерабатывать глюкозу) и гипогликемия.

Причины нарушений углеводного обмена:

• наследственные (неспособность к выработке определённых ферментов);
• сбои в углеводной функции печени;
• патологии нервно-гормональной регуляции;
• опухоли;
• расстройство кровообращения;
• токсические поражения;
• изнуряющие физические нагрузки, неправильное питание, стресс.

Лечение нарушений углеводного обмена проводится под обязательным врачебным наблюдением и сопровождается постоянным контролем глюкозных показателей крови. Программа терапии включает в себя:

• средства, снижающие сахар (аспарт, лизпро, инсулин короткого действия, натеглинид);
• акарбоза (ингибитор α-глюкозидазы) и бигуаниды;
• лечение основного заболевания, если нарушения развились как осложнение (включая гормональную терапию и хирургические манипуляции);
• диета с пониженной калорийностью;
• умеренные контролируемые физические нагрузки, массаж;
• психотерапия;
• фитопрепараты (кровохлёбка, калина, душица, крапива, сушеница, сельдерей, череда, крушина).