Биохимические причины возникновения диабета. Формы диабета. Методы лечения

     В среднем и пожилом возрасте  заболевание чаще всего развивается  медленно и признаки его начинают обращать на себя внимание постепенно. В детском, юношеском возрасте, нередко и у взрослых начало диабета чаще острое, картина его ярко проявляется в течение нескольких дней, недель и особых затруднений при установлении диагноза не вызывает. Непосредственную причину, спровоцировавшую переход скрытого диабета в так называемый манифестный, явный диабет, либо предшествующую его острому началу, определенно не всегда возможно установить. Среди таких причин наиболее вероятны острые инфекционные заболевания (грипп и др.), травмы, хирургические операции, нервные потрясения, нарушения питания. Во многих случаях, однако, ни сам больной, ни врач не могут причинно связать острое начало заболевания или ухудшение его течения с конкретным неблагоприятным фактором. Типичная картина острого начала (обострение) сахарного диабета такова: появляются сильная и трудноутолимая жажда (больной может выпить более 4—5 л воды) частое обильное мочеиспускание (недаром в прошлом одним из официально принятых названий болезни было «сахарное мочеизнурение»), потеря массы тела, сильная утомляемость, снижение работоспособности, возможны зуд кожи, ухудшение зрения (снижение остроты зрения, мелькание), боли н мышцах ног и др. В очень тяжелых случаях при несвоевременно поставленном диагнозе и лечении острое начало может быстро прогрессировать, приводя к накоплению недоокисленных продуктов обмена и диабетической коме с потерей сознания. При этом содержание глюкозы в крови достигает очень высоких показателей, в моче — 8—10%; в моче и выдыхаемом воздухе обнаруживается ацетон.

13.

 Патогенез

 В условиях недостатка энергии организм человека использует гликоген и запасённые липиды. Запасы гликогена в организме относительно невелики — около 500…700 г, в результате его расщепления синтезируется глюкоза. Следует отметить, что головной мозг, являясь по строению липидной структурой, получает энергию в основном утилизируя глюкозу, а ацетон для мозга является токсичным веществом. В связи с этой особенностью непосредственное расщепление жиров не может обеспечить энергией головной мозг. Так как запасы гликогена относительно невелики и истощаются в течение нескольких дней, организм может обеспечить головной мозг энергией либо с помощью глюконеогенеза , либо путём повышения концентрации кетоновых тел в циркулирующей крови для переключения других тканей и органов на альтернативный источник энергии. В норме при дефиците углеводистой пищи печень из ацетил-КоА синтезирует кетоновые тела — возникает кетоз, не вызывающий электролитных нарушений. Однако в ряде случаев также возможна декомпенсация и развитие ацидоза. 

 Причины

 Позже к объяснению симптомов заболевания  было добавлено объяснение его причин. К появлению новой парадигмы  причин диабета как инсулиновой  недостаточности привели несколько  открытий. В 1889 году Джозеф фон Меринг и Оскар Минковски показали, что после удаления поджелудочной железы у собаки развиваются симптомы сахарного диабета. А в 1910 году сэр Эдвард Альберт Шарпей-Шефер предположил, что диабет вызван недостаточностью химического вещества, выделяемого островками Лангерганса в поджелудочной железе. Он назвал это вещество инсулином, от латинского insula, что означает остров. Эндокринная функция поджелудочной железы и роль инсулина в развитии диабета были подтверждены в 1921 году Фредериком Бантингом и Чарльзом Гербертом Бестом. Они повторили эксперименты фон Меринга и Минковски, показав, что симптомы диабета у

 14.

 собак с удалённой поджелудочной железой  можно устранить путём введения им экстракта островков Лангерганса здоровых собак; Бантинг, Бест и их сотрудники очистили инсулин, выделенный из поджелудочной железы крупного рогатого скота и применили его для лечения первых больных в 1922 году. Эксперименты проводились в университете Торонто, лабораторные животные и оборудование для экспериментов были предоставлены  Джоном Маклеодом. За это открытие учёные получили Нобелевскую премию по медицине в 1923 году.

 После завершения работы над получением инсулина Джон Маклеод вернулся к начатым в 1908 году исследованиям регуляции глюконеогенеза и в 1932 году сделал вывод о значимой роли парасимпатической нервной системы в процессах глюконеогенеза в печени.

 Однако, как только был разработан метод  исследования инсулина в крови, выяснилось, что у ряда больных диабетом концентрация инсулина в крови не только не снижена, но и значительно повышена. В 1936 году сэр Гарольд Персиваль Химсворт опубликовал работу, в которой диабет 1-го и 2-го типа впервые отмечались как отдельные заболевания. Это вновь изменило парадигму диабета, разделяя его на два типа — с абсолютной инсулиновой недостаточностью (1-й тип) и с относительной инсулиновой недостаточностью (2-й тип). В результате сахарный диабет превратился в синдром, который может встречаться, как минимум, при двух заболеваниях: сахарном диабете 1-го или 2-го типов.

 Несмотря  на значительные достижения диабетологии последних десятилетий, диагностика заболевания до сих пор основывается на исследовании параметров углеводного обмена.

 С 14 ноября 2006 года под эгидой ООН отмечается Всемирный день борьбы с диабетом, 14 ноября выбрано для этого события из-за признания заслуг Фредерика Гранта Бантинга в деле изучения сахарного диабета.

 1. Дефицит  инсулина приводит к гипергликемии  с осмотическим диурезом, развивается  дегидратация и теряются электролиты плазмы.

 15.

 2. Повышение  образования эндогенной глюкозы  — усиливаются гликогенолиз (распад гликогена до глюкозы) и глюконеогенез (синтез глюкозы из аминокислот, образующихся при распаде белков). Кроме того, активируется липолиз, что ведёт к нарастанию уровня свободных жирных кислот и глицерина, что также способствует усилению продукции глюкозы.

 3. Дополнительный  вклад в повышение уровня глюкозы  в плазме крови вносят:

• снижение утилизации глюкозы тканями, вследствие не только дефицита инсулина, но и из-за инсулинорезистентности;
• уменьшение объёма внеклеточной жидкости (следствие осмодиуреза), приводит к снижению почечного кровотока и к задержке глюкозы в организме.

 4. В ответ на снижение энергетического обеспечения органов и тканей (глюкоза без инсулина не может проникнуть в клетки) печень начинает усиленный синтез кетоновых тел (кетогенез) — развивается кетонемия, которая прогрессирует из-за снижения утилизации кетоновых тел тканями. Появляется запах «ацетона» в выдыхаемом воздухе. Нарастающая концентрация кетоновых тел в крови преодолевает почечный порог, что приводит к кетонурии, обязательно сопровождающейся усиленной экскрецией электролитов (катионов).

 5. Дефицит  оснований: неконтролируемая продукция  кетоновых тел обусловливает  истощение щелочного резерва,  расходуемого на их нейтрализацию  — развивается ацидоз.

 Роль  контринсулиновых гормонов

1. Адреналин, кортизол и гормон роста (СТГ) подавляют опосредованную инсулином утилизацию глюкозы мышцами.
2. Адреналин, глюкагон и кортизол усиливают гликогенолиз и глюконеогенез.
3. Адреналин и СТГ усиливают липолиз.
4. Адреналин и СТГ подавляют остаточную секрецию инсулина.

16.

 Клиника

 Кетоацидоз является следствием стойко декомпенсированного сахарного диабета и развивается при тяжёлом, лабильном его течении на фоне:

• присоединения интеркуррентных заболеваний,
• беременности,
• травм и хирургических вмешательств,
• неправильной и несвоевременной коррекции дозы инсулина,
• несвоевременной диагностики впервые выявленного сахарного диабета.

 Клиническая картина характеризуется симптомами выраженной декомпенсации заболевания:

• уровень гликемии 15…16 ммоль/л и выше;
• глюкозурия достигает 40…50 г/л и более;
• кетонемия 0,5…0,7 ммоль/л и выше;
• развивается кетонурия;
• у большинства пациентов отмечаются признаки компенсированного метаболического ацидоза — показатель pH крови не выходит за границы физиологической нормы (7,35…7,45);
• в более тяжёлых случаях развивается субкомпенсированный ацидоз, для которого характерно сохранение физиологических механизмов компенсации, несмотря на снижение pH;
• декомпенсированный метаболический ацидоз развивается при дальнейшем нарастании концентрации кетоновых тел, что ведёт к истощению щелочных резервов крови — наступает стадия прекомы. К клиническим симптомам декомпенсации сахарного диабета (слабость, полидипсия, полиурия) присоединяются вялость, сонливость, снижение аппетита, тошнота, нерезкая боль в животе, в выдыхаемом воздухе ощущается запах «ацетона».

 Диабетический кетоацидоз — неотложное состояние, требующее госпитализации пациента. При несвоевременной и неадекватной терапии развивается диабетическая кетоацидотическая кома.

 17.

 Метаболизм  глюкозы в организме  человека

 Эффект  инсулина в захвате и метаболизме  глюкозы. Связывание рецептора с инсулином запускает активацию большого количества белков. Например: перенос Glut-4-переносчика на плазматическую мембрану и поступление глюкозы внутрь клетки, синтез гликогена, гликолиз, синтез жирных кислот.

 Пищевые продукты содержат различные типы углеводов. Некоторые из них, такие как глюкоза, состоят из одного шестичленного гетероциклического углеводного кольца и всасываются в кишечнике без изменений. Другие, такие как сахароза или крахмал, состоят из двух или более связанных между собой пятичленных или шестичленных гетероциклов. Эти вещества подвергаются расщеплению под действием различных ферментов желудочно-кишечного тракта до молекул глюкозы и других простых сахаров, и, в конечном счёте, также всасываются в кровь. Помимо глюкозы в кровь поступают и такие простые молекулы, как фруктоза, которые в печени превращаются в глюкозу. Таким образом, глюкоза является основным углеводом крови и всего организма. Ей принадлежит исключительная роль в обмене веществ организма человека: она является основным и универсальным источником энергии для всего организма. Многие органы и ткани (например, мозг) могут использовать в качестве источника энергии только глюкозу.

 Основную  роль в регуляции углеводного  обмена организма играет гормон поджелудочной  железы — инсулин. Он представляет собой белок, синтезируемый в β-клетках островков Лангерганса и призван стимулировать переработку глюкозы клетками. Почти все ткани и органы (например, печень, мышцы, жировая ткань) способны перерабатывать глюкозу только в его присутствии. Эти ткани и органы называются инсулинзависимыми. Другие ткани и органы, например мозг, не нуждаются в инсулине для того, чтобы перерабатывать глюкозу, и потому называются инсулиннезависимыми.