Твоя реклама

Причины заболевания сахарным диабетом, биохимическое развитие заболевания

Home » Новости » Причины заболевания сахарным диабетом, биохимическое развитие заболевания

При недостаточности инсулина вследствие повреждения В-клеток различными факторами (вирусами, химическими веществами, антителами к структурам В-клеток), наследственной неполноценности инсулярного аппарата, генетических дефектов структуры инсулина или белков-рецепторов инсулина развивается сахарный диабет. Различают инсулинозависимую и инсулиннезависимую формы сахарного диабета. В первом случае уровень инсулина в крови значительно ниже нормы, а во втором случае уровень инсулина может находиться в пределах нормы или даже выше. При инсулинонезависимом диабете имеет место инсулинорезистентность клеток-мишеней, то есть снижение ответа их на эндогенный и экзогенный инсулин. В некоторых случаях резистентность к инсулину является следствием уменьшения количества рецепторов к инсулину. Подробнее вы можете прочитать про сахарный диабет на сайте по ссылке.

Характерные для сахарного диабета биохимические изменения и клинические симптомы являются следствием основной причины — абсолютной или относительной нехватки инсулина, которая сопровождается относительным избытком глюкагона и глюкокортикоидов.

Углеводный обмен при сахарном диабете характеризуется следующими признаками:

1)       снижение поступления глюкозы из крови в ткани;

2)        торможение синтеза и стимуляция распада гликогена в печени;

3)        рост глюконеогенеза из аминокислот и глицерина.

В результате концентрация глюкозы в крови возрастает (гипергликемия). Уровень гипергликемии натощак в комплексе с другими признаками используется для определения степени тяжести сахарного диабета. При скрытом диабете концентрация глюкозы в крови натощак находится в пределах нормы. Для выявления скрытых нарушений обмена углеводов используют метод сахарной нагрузки (тест на толерантность к глюкозе). Через 2 часа после нагрузки при явном и при скрытом диабете концентрация глюкозы в крови четко есть выше исходной (сниженная толерантность к глюкозе). У больных сахарным диабетом с тяжелой формой течения гипергликемия может достигать высоких величин (25-30 ммоль / л и выше). При гипергликемии выше почечного порога (примерно 10 ммоль / л) глюкоза выводится с мочой (глюкозурия).

При диабете липиды обеспечивают энергией ткани организма, за исключением мозга, растет мобилизация жира из депо, жирные кислоты транспортируются в печень и в меньшей степени в других тканей. Окисления их частично обеспечивает клетки энергией. Избыток жирных кислот в печени используется в следующих направлениях:

1)       синтез кетоновых тел;

2)        синтез жиров и фосфолипидов;

3)        синтез холестерина.

Синтезированые в печени жиры, фосфолипиды и холестерин выводятся в кровь в виде липопротеинов очень низкой плотности. Повышается уровень липидов в крови (гиперлипопротеинемия). При тяжелых формах диабета быстро развивается атеросклероз. Повышенный синтез жиров в печени больных сахарным диабетом может привести к ожирению печени.

усиленный синтез кетоновых тел способствует избытку в гепатоцитах ацетил-КоА, который образуется при ?- окислении жирных кислот (рис. 4.9). Использование ацетил-КоА в цикле Кребса (цитратсинтазна реакция) замедляется из-за дефицита оксалоацетата, который в этих условиях используется для глюконеогенеза. Синтез жирных кислот из ацетил-КоА блокируется вследствие торможения избытком жирных жирных кислот и торможении цикла трикарбоновых кислот. кислот начальной реакции процесса — образование малонил-КоА (ацетилКоА-карбоксилазнои реакции). Дефицит НАДФН также приводит к торможению синтеза жирных кислот. Таким образом, остается незаблокированными только конденсация ацетил-КоА до  ?- гидрокси- ?- метилглyтарил-КоА с последующим образованием кетоновых тел и холестерина.

Рис. 4.9. Увеличение кетогенеза и синтеза холестерина при повышенном распаде

Кетоновые тела, ацетоуксусная и  ?- оксимасляная кислоты переносятся кровью к внепеченочных тканей, где окисляются с выделением энергии. Но скорость утилизации кетоновых тел в тканях отстает от скорости их образования из-за дефицита оксалоцетату. Значительно возрастает концентрация кетоновых тел в крови (кетонемия), выведение их с мочой (кетонурия). Вместе с ацетоуксусной и  ?- оксимасляной кислоты выводятся из организма ионы натрия, используемые для нейтрализации этих кислот. С ацетоуксусной кислоты вследствие спонтанного декарбоксилирования образуется ацетон, который выделяется легкими. Три симптома — Кетонемия, кетонурии и запах ацетона при дыхании — объединяют под общим названием «кетоз». Ацетоуксусной и  ?- оксимасляная кислоты относятся к умеренно сильных кислот, и рост их содержания в крови обусловливает развитие метаболического ацидоза . рН крови падает до 7,1-7,0 и даже ниже.

Отсутствие инсулина вызывает снижение синтеза и роста распада белков в тканях. Аминокислоты частично окисляются и служат источником энергии, а частично поступают в печень и используются для глюконеогенеза. Вследствие повышения утилизации аминокислот возрастает образования мочевины и выведения ее из организмаУвеличивается уровень остаточного азота в крови (азотемия) и азота в моче (азотурия). Развиваются атрофия мышц, кахексия.

Выведения через почки значительного количества глюкозы, кетоновых тел, мочевины, ионов № + сопровождается потерей жидкости, поскольку осмотическое давление этих веществ в первичной моче препятствует реабсорбции воды в почечных канальцах (осмотический диурез). Суточный объем мочи может возрастать в несколько раз (полиурия). Повышается выведение с мочой Na +, K + и других электролитов. Развивается обезвоживание (дегидратация) организма и как следствие его — усиленная жажда (полидипсия). Резкое падение объема циркулирующей крови приводит к недостаточности периферического кровообращения и гипоксии тканей. В результате ацидоза, гипоксии и клеточной дегидратации нарушается функция мозга с потерей сознания (диабетическая кома).

Кетоацидоз и дегидратация организма наблюдаются при выраженной острой нехватки инсулина. При хронической нехватки инсулина развиваются осложнения сахарного диабета — поражение почек, стенок сосудов, нейропатии, катаракта. Основная причина их — длительная гипергликемия, которая вызывает ферментативное и неферментативного гликозилирования различных белков. Присоединение остатков глюкозы в определенных аминокислотных остатков полипептидных цепей меняет пространственную структуру и нарушает функции белков. В табл. 4.2 приведен ряд белков, которые могут гликозилюватись, и сдвиги, при этом наблюдаются. Определения гликозилированного формы гемоглобина, НвАИс, служит ценным диагностическим признаком.

Таблица 4.2. Гликозилирование белков при сахарном диабете

Белок Патофизиологические проявления
Белки базальной мембраны клубочков почек (гликопротеины т.п.) Нарушение фильтрации в клубочках
Белки мембраны эндотелиальных клеток капилляров Нарушение проницаемости сосудов, микроангиопатии
Белки хрусталика глаза (кристаллит) Нарушение зрения, катаракта
Белки миелиновой оболочки Патология нервной системы, нейропатии
Гемоглобин Снижение сродства с кислородом
Белки системы свертывания крови Нарушение свертываемости крови
Коллаген Нарушение рубцевание ран
Мембранные переносчики глюкозы Инсулинорезистентность
Апопротеины ЛНГ Нарушение связывания ЛНГ с рецепторами клетки
Апопротеины ЛВГ Ускорения их исчезновения из крови. В результате возрастает отношение ЛНГ / ЛВГ, что способствует развитию атеросклероза
Альбумин не обнаружены

В некоторых клетках глюкоза под действием фермента альдоредуктазы восстанавливается до спирта сорбитола:

глюкоза + НАДФН + Н ——> сорбитол + НАДФ +

В печени и сперматозоидах сорбитол окисляется сорбитолдегидрогеназой до фруктозы, которая утилизируется. В хрусталике глаза, шванновских клетках периферических нервов сорбитолдегидрогеназа отсутствует, а сорбитол плохо проникает через клетки мембраны. Поэтому при гипергликемии глюкоза поступает в эти инсулиннезависимые клетки, превращается в сорбитол, накопление которого приводит к осмотическому набуханию клеток и нарушению их функций. Так, в результате гликозилирования белков хрусталика и накопления сорбитола у больных сахарным диабетом возникает помутнение хрусталика — катаракта. Этот процесс необратим.

Для предупреждения развития осложнений при диабете очень важно удерживать уровень глюкозы в крови как можно ниже, близким к норме. Для лечения используются различные формы инсулина. Разрабатываются такие методы, как пересадка островков поджелудочной железы, только  ?-клеток, использование искусственной железы, которая включает анализатор концентрации глюкозы и программный дозатор инсулина.

Дополнительная информация на сайте diabet-help.ru

Если вам понравилась статья, поделитесь ею со своими друзьями: