Сахарный диабет

Сахарный  диабет - это синдром хронической гипергликемии, развивающийся вследствие относительной или  абсолютной недостаточности инсулина, характеризующийся нарушением всех видов обмена веществ и в первую очередь углеводного,   также развитием сосудистых осложнений.

Сахарный диабет развивается в результате многих причин, но все они патогенетически  выражаются в каком-либо из 3-х вариантов: 

• дефект  инсулярного аппарата
• дефект периферических тканей утилизации глюкозы
• дефект ферментов

Все эти три фактора  приводят к дефициту  количества инсулина, либо к дефициту его эффекта. 

По  этиологии  СД делят на: 

• СД 1-го типа. 

Характеризуется абсолютной недостаточностью инсулина. Чаще развивается  у молодых и обычно связан с  деструкцией бета-клеток поджелудочной  железы под влиянием вирусной инфекции (вирус неспецифичен: это может  быть вирус гриппа, паратифа, краснухи и т.д.) 

• СД 2-го типа.

Если при 1-м типе имеется абсолютная недостаточность  инсулина  то при СД2 уровень инсулина в норме или даже повышен и провоцирующим фактором развития СД2 является ситуация, требующая повышенный уровень инсулина. Например,  ожирение  создает  условия для повышенного потребления инсулина  тканями. И пока  резервы у организма есть, то клиники диабета нет, если же резерв исчерпан, то относительная  недостаточность инсулина  переходит в  абсолютную  что ведет к появлению клиники сд. При сд2  несостоятельность противовирусного иммунитета, обусловленная системой HLA имеют меньшее значение, также как и вирусная инфекция.

Патогенетические  звенья сд развиваются при любом  типе диабета аналогично и в основе лежит дефицит инсулина, который  обуславливает нарушение во всех видах обмена:  белковом, водно-солевом, углеводном, жировом. 

Инсули́н (от лат. insula — остров) — гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Оказывает многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови.

Инсулин увеличивает  проницаемость плазматических мембран  для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры. То есть, помимо анаболического действия, инсулин обладает также и антикатаболическим эффектом.

Инсулин является анаболическим  гармоном, усиливающим синтез

углеводов, белков, нуклеиновых  кислот и жира.

Осуществляет утилизацию, метаболизм и «кладирование» поступающих

в организм пищевых  веществ. Он также участвует в  процессах роста и

дифференциации тканей. Ниже представлены основные биологические

эффекты инсулина: 

Углеводный   обмен:

1. Увеличение утилизации  глюкозы мышцами и жировой  тканью.

2. Увеличение синтеза  гликогена печенью и мышцами.

3. Повышение фосфорилированной  глюкозы.

4. Усиление гликолиза.

5. Уменьшение глюконеогинеза.

6. Уменьшение гликогенолиза. 

Жировой  обмен:

1. Повышение липогинеза.

2. Повышение активности  липопротеиновой липазы.

3. Увеличение синтеза  жирных кислот.

4. Увеличение образования  глицерофосфата.

5. Увеличение этерификации  жирных кислот в триглицериды.

6. Уменьшение липолиза.

7. Уменьшение кетогинеза. 

Белковый  обмен:

1. Увеличение анаболизма  белка.

2. Увеличение поглощения  аминокислот.

3. Увеличение синтеза  белка.

4. Уменьшение катаболизма  белка. 

Обмен нуклеиновых  кислот:

1. Увеличение синтеза  нуклеиновых кислот.

2. Увеличение синтеза  РНК.

3. Увеличение синтеза  ДНК. 
 
 

НАРУШЕНИЕ  УГЛЕВОДНОГО  ОБМЕНА  В  РЕЗУЛЬТАТЕ

ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ  ДЕЯТЕЛЬНОСТИ  ГОРМОНОВ 

Существует два  типа клеток, в которых «сгорает»  сахар (глюкоза). Одни

из них глюкоза  принимает легко без участия  инсулина. Обычно внутри

этих клеток уровень  глюкозы почти такой же как  и вне клетки. Из таких

клеток состоят  наши почки, мозг и кровеносные сосуды.

Клетки другого  типа потребляют глюкозу только с  помощью инсулина. К

ним относятся клетки мышц и жировой ткани. Инсулин  способствует проникновению глюкозы  внутрь этих клеток, которая затем  или используется

для текущих нужд, или накапливается. Без инсулина глюкоза просто не может

пройти сквозь стенки клеток и становится недоступной  для получения энергии.

Непосредственным  источником энергии является глюкоза  при ее окислении.

Основное расщепление  углеводов происходит в тонком кишечнике, где под влиянием ферментов поджелудочной  железы (диастоза, мальтоза,

сахароза) они превращаются в моносахариды. Глюкоза, подвергаясь  фосфорилированию, служит отправным  элементом всех превращений углеводов - окисления, синтеза из нее гликогена  и жира.

Активатором гексокиназы  в реакции фосфорилирования глюкозы  является инсулин. Обогатившись макроэргической  фосфатной связью, глюкоза получает возможность проникнуть в стенку кишечника и т.д. Для того чтобы проникнуть в клетки почки из портального круга кровообращения, глюкоза вторично подвергается процессу фосфорилирования. В результате повторного фосфорилирования, происходящего под влиянием гексокиназы, образуется глюкозо-6-фосфат, что делает глюкозу

вновь физиологически активной. При повторном фосфорилировании, как

и на первом этапе, активность гексокиназы повышается инсулином.

Значение пентозного цикла в обмене веществ велико, ибо этот цикл

представляет собой  единственный источник рибозо-5-фосфата, который

используется для  синтеза РНК. При окислении глюкозы  в пентозном цикле образуется большая часть восстановленного НАДФИ + Н+, необходимого для

синтеза жирных кислот.

Причиной возникновения  резкой гипергликемии при СД заключается, как уже указывалось, в недостатке инсулина, обеспечивающего, с одной  стороны, нормальную проницаемость  клеточных мембран скелетных

и сердечной мышц, а также некоторых других тканей по отношению к глюкозе, с  другой стороны, регулирующего активность ряда ферментов печени и

уравновешивающего влияния на нее группы диабеточных  гормонов.

Наиболее легким нарушением углеводного обмена при  диабете является

снижение талерантности  к глюкозе на фоне нормальной концентрации ее в крови натощак. В этих условиях принятая глюкоза не вызывает адекватной реакции инсулина и поэтому избегает поглощения печенью и медленее метаболизируется периферическими тканями. С количественной

точки зрения, если у  здорового человека печень утилизирует 60% из 100%

принятой внутрь глюкозы, то при нередко выраженном диабете только 40% этого количества метаболизируется печенью.

При абсолютной или  относительной недостаточности  инсулина в исходном

состоянии повышается уровень глюкозы натощак. У таких  больных

продукция глюкозы  обычно не изменена или незначительно  повышена тогда как функциональный кругооборот глюкозы (отношение утилизации глюкозы к ее концентрации в плазме) снижена.

Кроме того, вдвое  повышается относительная роль глюконеогенеза в общей продукции глюкозы  печенью. Повышение глюконеогенеза при умеренной

недостаточности инсулина согласуется с тем, что для  угнетения

глюконеогенеза требуется  сравнительно больше количества инсулина, чем для

угнетения гликогенелиза.

В крайней ситуации полной недостаточности функции  В - клеток даже выраженная гипергликемия  натощак не может вызвать секреторного ответа

этих клеток. В  отсутствие «сдерживающего влияния, оказываемого исходным

количеством инсулина»  продукция глюкозы печенью в 3 раза и более

превышает норму  главным образом за счет ускорения  глюконеогенеза. Хотя почки также содержат ферменты, необходимые для глюконеогенеза,

при диабете у  человека не наблюдается дополнительного  поступления глюкозы в

кровоток из почек. Клиническим эквивалентом этих нарушений является выраженная гипергликемия, наблюдаемая при диабетическом кетоацидозе или гиперсмолярной коме, не сопровождаемой кетозом.

Одним из проявлений нарушения углеводного обмена при  сахарном

диабете является глюкозерия. В моче здорового человека сахара нет, т.к.

он реабсорбируется  почечными канальцами из протекающей  через них

«первичной» мочи. Реабсорбция  глюкозы по С.М.Лейтесу может проходить  только

после ее фосфорилирования, что осуществляется ферментом гексокиназой. После фосфорилирования глюкоза может поступать из почек в

кровь лишь в том  случае, если на нее воздействует фосфатоза. Механизм действия последней заключается  в отщеплении от глюкозы фосфорной  кислоты. При инсулиновой недостаточности  вследствие нарушения процессов фосфорилирования глюкозы реабсорбция ее снижается.

Гипергликемия ведет  к обезвоживанию тканей. Это происходит вследствие

повышения осмотического  давления крови и ее влияния на

ЦНС (полидипсия), нарушается нормальный клеточный обмен и  усиливается диурез (полиурия). 

Вывод:

1. Нарушение транспорта глюкозы через клеточные мембраны приводит к угнетению утилизации глюкозы по пути окислительного фосфорилирования.

2.  Так как инсулин является мощным фактором способствующим синтезу гликогена  в печени и мышцах то при  его дефиците  не происходит депонирования глюкозы в тканях, что ведет к недостатку энергетических субстратов в тканях (снижение энергетических возможностей)

3. Инсулин подавляет глюконеогенез (это образование углеводов из неуглеводистых компонентов, часто из  аминокислот). В условиях дефицита при нарушении поступления глюкозы в клетку инсулина происходит  активация глюконеогенеза, при этом происходит усиленный распад белка  и образование углеводов. Это приводит к нарушению белкового обмена.

Следствием этих 3-х процессов является  избыточное накопление глюкозы в крови - гипергликемия определение которой и лежит в основе диагностики сд. 

При нарушении поступления  глюкозы в клетку нарушаются основные энергетические механизмы  при этом в большей мере страдает ЦНС. На   фоне дефицита  инсулина  усиливается безинсулярный обмен глюкозы (на аэробный гликолиз). Этот путь менее энергетически выгоден и приводит к постепенному  накоплению молочной кислоты в тканях при    этом  развивается лактоацидоз. Кроме  того, глюкоза  утилизируется в полиоловом цикле,  продукты которого являются высокогидрофильными, поэтому накапливаясь вызывают отек ткани, что имеет большое значение в развитии осложнений сд и развитии тканевой гипоксии.  За счет активации безинсулярных путей обеспечение энергетических трат может быть некоторое время поддержано на необходимом уровне. Кроме того, другим компенсаторным путем является усиление липолиза.