Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Гродненский государственный медицинский институт

Кафедра патологической физиологии

Патофизиология

обмена веществ

Часть I

Патофизиология углеводного,

липидного и белкового обменов

Учебно-методическая разработка к практическим занятиям для студентов

Гродно, 1994

Учебно-методическая разработка подготовлена:

профессором В.В. Баканская

доцентом К.А. Эйсмонтом

ст. преподавателем Я.В. Лагодским

ассистентами кандидатами медицинских наук

Г.М. Сухоцкой, Н.Е. Максимович, С.С. Мальчиком

Под общей редакцией зав. кафедрой профессора Д.А. Маслакова

Разработка обобщает и конкретизирует основные вопросы регуляции и патологии обмена веществ. Эта тема является одной из центральных в курсе патофизиологии, трудной для усвоения студентами и недостаточно освещенной в учебниках.

В разработке дается современный уровень трактовки патофизиологических механизмов обмена веществ, материал обобщается с использованием фундаментальных источников литературы, для облегчения усвоения приводятся рисунки, схемы и др. Пособие включает вопросы патофизиологии углеводного, липидного, белкового, водно-минерального обменов, нарушения обмена витаминов и кислотно-основного состояния.

Рецензент: зав. кафедрой биохимии

профессор Н.К. Лукашик

Учебно-методическая разработка печатается на основании решения центрального методического совета института

(протокол № 1 от 23 сентября 1993 г.)

Ответственный за выпуск

Проректор по учебной работе

Профессор В.С. Васильев

Список принятых сокращений

А/Г – альбумино-глобулиновый коэффициент

АГГ – антигемофильный глобулин

АКТГ – адренокортикотропный гормон

апо – апопротеины

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота

БКН – белково-калорийная недостаточность

ГАМК – гамма-аминомаслянная кислота

Гл – глюкоза

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИЗСД – инсулинозависимый сахарный диабет

ИНСД – инсулиннезависимый сахарный диабет

КОС – кислотно-основное состояние

ЛП – липопротеиды

ЛПВП – липопротеиды высокой плотности

ЛПНП – липопротеиды низкой плотности

ЛПОНП - липопротеиды очень низкой плотности

ЛППП - липопротеиды промежуточной плотности

ЛХАТ – лецитин-холестерин-ацил-трансфераза

МК – молочная кислота

НАД – никотинамидадениндинуклеотид

НЭЖК – неэстерифицированные жирные кислоты

ОЦК – объем циркулирующей крови

ПК – пировиноградная кислота

ПОЛ – перекисное окисление липидов

РНК – рибонуклеиновая кислота

СОЭ – скорость оседания эритроцитов

СТГ – соматотропный гормон

ТГ – триглицериды

ФАД – флавинадениндинуклеотид

ФЛ – фосфолипиды

ХМ – хиломикроны

ХС - холестерин

ЦНС – центральная нервная система

Патологи углеводного обмена

Углеводы представляют собой из классов органических веществ, которые очень широко распространены в природе, особенно в растительном мире. Углеводы выполняют разносторонние функции:

1. Энергетическая функция - являются одним из основных источников энергии для организма, обеспечивая его примерно на 60% от общего количества.

2. Пластическая функция. Углеводы входят в состав оболочек субклеточных структур и мембран клеток, где они определяют межклеточные контакты, принимают участие в синтезе нуклеопротеидов, липидов, ферментов. Сложные и важные функции в организме выполняют смешанные полимеры, в состав которых также входят углеводы (гликопептиды, гликопротеины и т.д.)

3. Резервная функция - углеводы обладают способностью накапливаться в организме в виде гликогена, который расходуется по мере необходимости.

4. Защитная функция осуществляется, с одной стороны, гликозаминогликанами (мукополисахаридами), входящими в состав секретов слизистых желез, с другой стороны, углеводы входят в состав антител.

Кроме того, углеводы, имеют специальные назначения - они входят в состав факторов крови, определяющих его групповую принадлежность, а также веществ, тормозящих свертывание крови (гепарин), являются составными частями нуклеиновых кислот, участвуют в ионном обмене, в проведении нервных импульсов и др.

РАЩЕПЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ (крахмала и гликогена) начинается в ротовой полости под действием α-амилазы слюны. Желудочный сок не содержит ферменты, расщепляющие углеводы. α-Амилаза поджелудочной железы расщепляет полисахариды в дисахариды, которые далее превращаются в моносахариды кишечными ферментами - инвертазой, мальтозой, лактозой и сахаразой. Перед всасыванием происходит фосфорилирование с участием ионов Na+, активизирующих АТФ-азу.

НАРУШЕНИЯ И ВСАСЫВАНИЯ УГЛЕВОДОВ

Могут возникать:

1. При поражении поджелудочной железы и слизистой кишечника;

2. Понижение эндокринной функции коры надпочечников, в результате чего наблюдается дефицит ионов Na+;

3. Отравлениях ферментами, ядами (монойодацетатом, флоридзином), блокирующих процессы фосфорилирования.

Большая часть всосавшихся моносахаридов с током крови через воротную вену доставляется в печень, где глюкоза утилизируется для синтеза гликогена и триглицеридов (ТГ). Гликоген - резерв Гл в организме. Содержится практически во всех тканях, преимущественно в мышцах и печени.

НАЛЕДСТВЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ УГЛЕВОДНО ОБМЕНА обусловлены генетическими дефектами синтеза отдельных ферментов существенно важных путей метаболизма углеводов. Примерами могут служить галактоземия, фруктозурия, непереносимость лактозы и другие заболевания.

Промежуточный обмен углеводов – это превращения углеводов в тканях организма до конечных продуктов – СО₂ и Н₂О.

ПРОЦЕС ОКИСЛЕНИЯ

Гл идет по 2 основным путям:

1. Анаэробный гликолиз. 2. Аэробный гликолиз.

Распад Гл в анаэробных условиях и при непрямом превращении протекает почти одинаково до образования пировиноградной кислоты. В анаэробных условиях ПК восстанавливается в молочную кислоту (МК), которая в печени участвует в образовании гликогена или рециркулирует через цикл Кори в Гл.

В аэробных условиях ПК при участии пируватдегидрогеназного комплекса и 5-ти коферментов (тиаминдифосфата, рибофлавина, пантотеновой и липоевой кислот, никотинамида) окисляется до ацетил-КоА, который затем подвергается дальнейшим превращениям в цикле Кребса, конечными продуктами которого являются СО₂, Н₂О и 38 молекул АТФ.

НАРУШЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ возникают при:

1. нарушениях функций поджелудочной железы;

2. поражениях печени;

3. недостатке коферментов (особенно вит. В₁). В результате чего в организме накапливаются пируват и лактат, нарушается цикл Кребса;

4. нарушения аэробного пути обмена (при различных гипоксических состояниях). В крови повышается уровень МК. Развивается ацидоз и, как следствие, снижается выработка АТФ.

Главными продуктом расщепления углеводов у взрослых в жкт является глюкоза, которая в нормальных условиях жизнедеятельности организма является основным энергетическим субстратом, особенно для клеток головного мозга.

В норме содержание Гл в плазме крови составляет 3,3 – 5,5 ммоль/л.

Понижение содержания Гл в крови - ГИПОГЛИКЕМИИЯ может являться симптомом различных болезней и патологических состояний, причем особенно уязвимым является головной мозг. Различают гипогликемии печеночного типа: физиологические гипогликемии новорожденных, при отравлениях, инфекциях, повреждениях паренхимы печени, сдавливании печеночных вен; при голоде и недоедании; при уменьшении выделения СТГ, адреналина, глюкокортикоидов и др. гормонов; гипогликемии при усиленном распаде Гл в тканях и при усиленном выведении Гл (нарушение резорбции Гл в почках); при избыточном введении инсулина у больных сахарным диабетом и др.

Повышение содержания Гл в крови - ГИПЕРГЛИКЕМИЯ. Виды гипергликемий см. учебник «Патологическая физиология».

ИНСУЛИН – единственный гормон, способствующий снижению уровня сахара в крови. Инсулин относится к полипептидным гормонам, биосинтез которого происходит в β–клетках поджелудочной железы. Главным стимулятором синтеза и секреции инсулина является Гл. Кроме Гл стимуляторами секреции инсулина являются кишечные гормоны, СТГ, пролактин, глюкагон, АКТГ, ряд аминокислот и жирных кислот, гормоны щитовидной, паращитовидных и половых желез, повышенная активность блуждающего нерва, опиоидные пептиды.

Ингибиторами секреции инсулина являются соматостатин, адреналин, норадреналин, голодание, гипоксия, гипотермия, ваготомия.

Биосинтез инсулина происходит в соответствии с информацией, закодированной в гене 11 хромосомы.

Часть поступившего в сосудистое русло инсулина остается в свободном виде, другая часть образует комплексы с белками крови.

Молекулы инсулина осуществляют свое действие на внутриклеточные биохимические процессы посредством рецепторов.

К АБСОЛЮТНО ЗАВИСИМЫМ ОТ ИНСУЛИНА ТКАНЯМ относятся миокард, скелетные мышцы, жировая ткань, печень и островковый аппарат поджелудочной железы.

К числу ИНСУЛИННЕЗАВИСИМЫХ - почки, головной мозг, нейролеммоциты, эпителий хрусталика, артерии и сетчатая оболочка глаза. В инсулиннезависимые ткани Гл поступает путем пассивного переноса или облегченной диффузии.

ИНСУЛИН является универсальным анаболическим гормоном, оказывающим влияние на все виды обмена веществ. Инсулин влияет на проникновение Гл, аминокислот и электролитов в клетки. В самих клетках - усиливает фосфорилирование Гл, превращая ее в Гл-6-фросфат, и участвует в дальнейших превращениях Гл, идущих разными путями.

Стимулируя гликолиз, инсулин угнетает синтез ферментов глюконеогенеза.

Инсулин усиливает гликогенез за счет активации гликогенсинтетазы и тормозит гликогенолиз.

В мышечной ткани он активирует синтез белка и тормозит его расщепление.

Инсулин стимулирует синтез жирных кислот в печени и жировой ткани (липогенез) и тормозит липолиз.

Суточная потребность в инсулине – 40 ед., а его содержание в поджелудочной железе здорового человека составляет 150-250 ед. Основное количество инсулина инактивируется в печени и почках под влиянием инсулиназы.

КОНТРИНСУЛЯРНЫЕ ГОРМОНЫ - это гормоны, повышающие уровень сахара в крови.

ГЛЮКАГОН. Синтезируется в α-клетках поджелудочной железы. Механизм действия глюкагона связан с усилением гликогенолиза в печени, в результате чего повышается концентрация Гл в крови.

ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ стимулируют глюконеогенез.

СТГ и ПРОЛАКТИН оказывают прямое стимулирующее влияние на островки Лангерганса. Большие их дозы и продолжительное время воздействие истощают β-клетки, приводя к развитию гипергликемии.

Гормоны ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ усиливают гликогенолиз и повышают всасывание Гл в кишечнике.

АДРЕНАЛИН и НОРАДРЕНАЛИН стимулируют гликогенолиз в печени и мышцах, глюконеогенез, липолиз и протеолиз. Они ингибируют гексокиназу в печени, а, следовательно, утилизацию Гл.

Таким образом, инсулин и контринсулярные гормоны играют важную роль в регуляции углеводного обмена, который очень тесно связан с другими видами обменных процессов.

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ – это эндокринно-обменное заболевание, характеризующееся хронической гипергликемией, нарушением всех видов обмена веществ, которое обусловлено абсолютной или относительной инсулиновой недостаточностью.

Различают два основных типа диабета: сахарный диабет 1 типа или инсулинозависимый /ИЗСД/, вызванный нарушением секреции инсулина из β-клеток и сахарный диабет 2 типа - инсулиннезависимый /ИНСД/, при котором уровень инсулина в норме или наблюдается незначительное его снижение, но имеется тканевая резистентность к инсулину.

Сахарный диабет 1 типа чаще развивается у лиц детского и юношеского возраста, начало острое, имеется склонность к кетоацидозу и гипогликемии, лабильному течению. Больные не могут обходиться без введения инсулина. В патогенезе этой формы диабета основную роль играют иммунные механизмы. У 85-90% больных обнаруживаются антитела к β-клеткам.

Для диабета 2 типа характерно постепенное начало. У больных нет склонности к кетозу, как правило, им страдают люди старше 40 лет, причем у пациентов часто наблюдается ожирение.

В ЭТИОЛОГИИ сахарного диабета играют роль внутренние (генетические, иммунные) и внешние факторы, сочетание и взаимодействие которых приводит к развитию болезни.

Сахарный диабет часто развивается как наследственное заболевание в результате генетически обусловленной слабости функции β-клеток. Диабет может передаваться и по доминантному, и по рецессивному пути. При ИЗСД наследуется либо предрасположенность к аутоиммунному поражению инсулярного аппарата поджелудочной железы, либо повышенная чувствительность β-клеток к вирусным антигенам, либо ослабленный противовирусный иммунитет.

Генетически обусловлено может быть нарушение синтеза ДНК и РНК в β–клетках и, как следствие, образование молекул проинсулина и инсулина с нарушенной активностью:

- снижение чувствительности β-клеток к стимуляторам синтеза инсулина;

- необычайно прочная связь инсулина с гранулами β-клеток;

- образование антагонистов инсулина. Установлена также генетически обусловленная инсулинорезистентность периферических тканей (отсутствие рецепторов).

Причиной сахарного диабета могут быть обширные повреждения поджелудочной железы, образование камней, кальцификация железы, ее кисты, склероз сосудов.

Предрасполагающими факторами развития диабета у взрослых являются диета, богатая углеводами и низкая физическая активность. Длительный прием избыточного количества пищи вызывает гипертрофию β-клеток. Они вырабатывают большое количество инсулина, поступающего в кровь. Гиперинсулинемия способствует ожирению, облегчая синтез ТГ в жировой ткани и ее увеличение, а так же развитию инсулинорезистентности тканей. Необходимо отметить, что сахарный диабет при переедании развивается лишь у генетически предрасположенных лиц или у людей, у которых инкреторный аппарат поджелудочной железы был существенно поврежден патогенными воздействиями.

Причиной ИНСД могут быть и заболевания печени. При патологических изменениях в печени все эффекты инсулина ослабляются, и усиливается действие гормонов с контринсулярными свойствами.

Таким образом, сахарный диабет могут вызвать разные факторы. Наиболее часто причина оказывает действие в генетически ослабленной железе.

Наиболее типичными ЖАЛОБАМИ для больных диабетом являются жажда и сухость во рту, полиурия, слабость и утомляемость, потеря трудоспособности, зуд кожных покровов.

Кардинальным признаком диабета является гипергликемия, определяющаяся нарушением утилизации Гл периферическими тканями, усилением ее образования в печени (глюконеогенез), а так же повышенным гликогенолизом.

Первым проявлением инсулярной недостаточности является пониженная толерантность к Гл. Это выражается в продолжительном повышении уровня Гл в крови при приеме ее внутрь натощак в дозе 1,0 г/кг. В норме уровень Гл в крови при этом тесте спустя 30-60 мин не превышает 7,6 ммоль/л и возвращается к исходной величине через 2 часа. При сахарном диабете гипергликемия выше 11,3 ммоль/л наблюдается через 2 часа после приема Гл и кривая уровня Гл в крови остается повышенной и через 3 часа.

Сахар крови, как известно, полностью реабсорбируется в почечных канальцах. Однако способность канальцевого эпителия к обратному всасыванию имеет количественный предел: так называемый «почечный порог» для Гл составляет у большинства людей 8,9-10 ммоль/л. Как только гликемия превысит указанный предел появляется ГЛЮКОЗУРИЯ. Каждый грамм выделяющегося с мочой сахара увлекает за собой 25-40 мл воды. Возникающая таким образом ПОЛИУРИЯ ведет к обезвоживанию организма, сгущению крови и, как следствие, к ПОЛИДИПСИИ.

В ЖИРОВОЙ ТКАНИ недостаток инсулина приводит к уменьшению синтеза и повышению распада ТГ. В плазме крови повышается уровень свободных жирных кислот.

Развившаяся недостаточность инсулина приводит к сдвигу БЕЛКОВОГО ОБМЕНА в сторону преобладания катаболических процессов. Повышенный распад белков приводит к увеличению пула свободных аминокислот, часть которых поступает в печень и превращается в Гл путем глюконеогенеза. Гиперазотемия при сахарном диабете являются следствием накопления в крови большого количества азотистых продуктов распада белка.

Вследствие нарушения белкового обмена снижена продукция защитных белков, что объясняет плохое заживление ран у больных диабетом и склонность к инфекциям (пиодермии, фурункулы и др.). Кроме этого, гиперпродукция богатых углеводами метаболитов ведет к нарушениям структуры мембран, что облегчает проникновение микроорганизмов в клетки.

Повышение образования КЕТОНОВЫХ тел у больных сахарным диабетом связано с увеличением содержания в печени ацетил-КоА, вследствие усиленного поступления и расщепления жирных кислот. В нормальных условиях в крови содержится 0,08-0,45 ммоль/л кетоновых тел. К ним относятся ацетоуксусная, β-оксимасляная кислоты и ацетон, которые (за исключением ацетона) у здорового человека используются как источник энергии работающими мышцами. Недостаток инсулина снижает способность мышечной ткани утилизировать кетоновые тела. Синтез кетоновых тел при сахарном диабете происходит так же из «кетогенных» аминокислот (изолейцина, лейцина, валина), которые накапливаются в результате усиленного катаболизма белка.

Ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты наряду с МК и ПК, концентрация которых так же увеличивается вследствие преобладания процессов анаэробного гликолиза, обуславливают АЦИДОЗ.(В крови здоровых людей натощак и в полном покое содержится 0,6 – 1,7 ммоль/л МК)

Повышение уровня ХОЛЕСТЕРИНА (ХС) при сахарном диабете обусловлено тем, что образующиеся в больших количествах ацетоуксусная кислота и ацетил-КоА являются субстратами для его образования вследствие нарушения ресинтеза их в высшие жирные кислоты и окисления в цикле Кребса. (В норме уровень ХС в плазме крови составляет 3,9 – 6,5 ммоль/л).

Несмотря на избыток источников энергии (гипергликемия, гиперлипемия, гипераминоацидемия), инсулинозависимые ткани (прежде всего мышечная и жировая) из-за отсутствия инсулина не в состоянии их утилизировать, в результате чего развивается энергетическое голодание клеток («голод среди изобилия»).

При дефиците инсулина ослабляется извлечение из крови ГЛ не только периферическими тканями, но и центрами насыщения. А это возбуждает пищевые центры, повышает аппетит, вызывает ГИПЕРФАГИЮ.

Больные ИЗСД худеют вследствие обезвоживания организма, усиленной мобилизации жиров и превращения белков в углеводы, значительная часть которых выделяется с мочой.

ОСЛОЖНЕНИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА

Наиболее распространенные осложнения сахарного диабета - сосудистые нарушения, получившие название ДИАБЕТИЧЕСКИЕ АНГИОПАТИИ. Диабетические ангиопатии являются наиболее частой причиной инвалидности и смертности больных сахарным диабетом. До 80% больных сахарным диабетом умирают от поражения сердечно-сосудистой системы, до 20% от общего числа слепых теряют зрение из-за диабетического поражения глаз.

К острым осложнениям сахарного диабета относятся коматозные состояния:

1. Кетоацидотическая кома.

2. Гиперосмолярная кома.

3. Гиперлактацидемическая кома.

4. Гипогликемическая кома - осложнение терапии сахарного диабета.

ДИАБЕТИЧЕСКАЯ АНГИОПАТИЯ - это генерализованное поражение кровеносных сосудов при сахарном диабете, распространяющееся как на мелкие сосуды (микроангиопатии), так и на сосуды среднего и крупного калибра (макроангиопатии). Изменения в мелких сосудах (артериолах, капиллярах, венулах) носят специфический для диабета характер, а поражение крупных сосудов расценивается как ранний и распространенный атеросклероз.

В зависимости от преимущественной локализации микроангиопатий выделяют ретинопатию - поражение сосудов глазного дна, нефропатию - патологию сосудов клубочков почек и нейропатию - поражение сосудов нервов.

Для сахарного диабета характерна комбинированная ангиопатия, т.е. сочетание микро - и макроангиопатий с преобладанием того или иного сосудистого синдрома. В молодом возрасте преобладает микроангиопатия, после 30-40 лет макроангиопатия.

Диабетическая микроангиопатия имеет типичную патоморфологическую картину: утолщение базальной мембраны капилляров, пролиферация эндотелия и отложение в стенке сосудов гликопротеидных ШИК-положительных веществ. Патогномонично для микроангиопатии уменьшение числа или полное исчезновение перицитов, которые регулируют тонус сосудов и толщину базальной мембраны. Нарушение их функции ведет к расширению просвета капилляров, гемостазу, изменению проницаемости сосудов.

Основными пусковыми механизмами диабетических ангиопатий являются генетические факторы и диабетические нарушения обмена веществ.

Гиперлипопротеидемия наряду со снижением активности тканевой липопротеидлипазы и повышением содержания перекисных соединений способствует отложению липопротеидов в стенке сосудов и последующему развитию атеросклероза. Причем необходимо отметить, что при сахарном диабете происходит десиалирование (потеря остатков сиаловой кислоты) ЛПНП и усиление их неферментативного гликозилирования (присоединение остатков различных сахаров), в результате чего увеличивается содержание модифицированных ЛП. Липиды, сопряженные с сахарами, образуют комплексы, которые стимулируют десятикратное накопление эфиров ХЛ и ТГ в макрофагах.

Возникновение ангиопатий связано и со сложным гормональным воздействием, в котором играет роль гиперфункция системы гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Гиперпродукция контринсулярных гормонов при сахарном диабете выступает как компенсаторная реакция на метаболический стресс. Однако при стойком и длительном воздействии эти гормоны оказывают повреждающее действие. Так, сосудповреждающий эффект избытка СТГ осуществляется через активацию сорбитолового пути обмена Гл.

В условиях сахарного диабета вхождение Гл на инсулиночувствительные пути уменьшено и, как следствие, увеличено ее вхождение в инсулинонечувствительные пути, в частности, сорбитоловый путь. При высоких концентрациях Гл в крови повышается активность альдозоредуктазы, что приводит к интенсивному превращению Гл в сорбитол.

Накопление сорбитола в таких тканях, как хрусталик, аорта, нервы может быть причиной их поражения при диабете, механизм повреждающего действия сорбитола в крупных сосудах можно свести к следующему: избыток сорбитола - сорбитоловая гиперосмолярность стенок сосудов - накопление воды и ионов Na⁺ с одновременной потерей ионов К⁺ - отек сосудистой стенки с гипоксией тканей. Содержание ТГ и ХС возрастает, т.к. их биосинтез в условиях избытка компонентов сорбитолового пути обмена Гл повышается, а метаболизм при возникшей гипоксии снижается.

Глюкокортикоиды активизируют катаболизм белка, что ведет к образованию антигенов и развитию аутоиммунного процесса в эндотелии сосудов. Кроме того, они повышают образование мукополисахаридов, которые откладываются в сосудах сетчатки и почек. Мукополисахариды связывают ЛПНП, что способствует образованию атеросклеротических бляшек.

Необходимо отметить, что изменяется не только интенсивность образования мукополисахаридов, но и их структура. Так, например, изменения в структуре гепарина у больных сахарным диабетом являются одним из факторов, способствующих развитию гиперкоагуляции крови.

Избыток катехоламинов также активизирует свертывающую систему крови, агрегацию тромбоцитов, следствием чего является выброс тромбоксана и других вазоактивных веществ, играющих роль в развитии стойких ангиоспазмов. Параллельно для диабетических ангиопатий свойственно уменьшение синтеза простациклина.

Вследствие развившейся глюкозурии и полиурии организм теряет большое количество Na+ и воды, уменьшается ОЦК, что ведет к активации ренин-ангиотензинной системы, которая может играть роль пусковых факторов и нарушениях микроциркуляции и развитии ангиоспазмов, что в сочетании с метаболическими расстройствами приводит к поражениям капилляров.

Гипергликемия способствует повышенному синтезу гликопротеидов в базальной мембране капилляров из-за возрастания активности глюкозилтрансфераз, что ведет к накоплению их в базальной мембране и ее утолщению. Утолщение сосудистой стенки ведет к сужению просвета сосудов и изменению реологических свойств крови.

Гипергликемия вызывает гликозилирование различных белков (Hb, альбумин, белки базальной мембраны сосудов), что приводит к изменению их свойств, повышению иммуногенности, что также имеет большое значение в развитии сосудистых поражений.

Одним из наиболее грозных осложнений сахарного диабета является КЕТОАЦЕДОТИЧЕСКАЯ кома. Наиболее часто она развивается у лиц с ИЗСД.

Факторами, способствующими развитию кетоацидоза и комы, являются следующее: отсутствие лечения у больных с нераспознанным диабетом, недостаточное введение инсулина, увеличение потребности в инсулине (интеркуррентные заболевания, беременность, травмы, хирургические вмешательства, нервные или физические перенапряжения, грубые нарушения диеты, прекращение инсулинотерапии).

Кетоацидозу обычно предшествует нарастание гликемии. Обязательным фактором патогенеза кетоацидоза является активация образования кетоновых тел. Кетоновые тела, обладая свойствами умеренно сильных кислот, приводят к накоплению в организме ионов водорода. Как кислые продукты, они образуют натриевые соли ацетоуксусной и β-оксимасляной кислот, развивается ацидоз. Нарастающая недостаточность инсулина способствует выходу К⁺ и других электролитов из клетки, а гипергликемия и гиперкетонемия способствуют повышению осмотического давления крови и внеклеточной жидкости, что приводит к дегидратации клеток. Глюкозурия и кетонурия ведут к полиурии.

Прогрессирующая дегидратация приводит к гиповолемии, сопровождающейся ухудшением кровотока в почках и головном мозге. Нарушение почечного кровотока приводит к нарастанию кетоацидоза, т.к. почка прекращает продукцию гидрокарбонатного иона.

Гиповолемия приводит к циркуляторной гипоксии. Прогрессирование гипоксии способствует активации анаэробного гликолиза и накоплению в тканях МК.

Для кетоацидотической комы характерно прогрессирующее ухудшение общего состояния, головная боль, тошнота и рвота, потеря сознания, резкий запах (фруктовый) ацетона в выдыхаемом воздухе. Накопление в организме ионов водорода, сопровождающееся выделением углекислоты, способствует появлению большого шумного дыхания типа Куссмауля.

ГИПЕРОСМОЛЯРНАЯ КОМА возникает обычно у лиц старше 50 лет. Ее отличительная особенность - очень высокая гипергликемия, часто превышающая 55 ммоль/л.

Ведущую роль в генезе гиперосмолярной комы играют водно-электролитные расстройства. Осмотическое давление плазмы повышено. Это вызывает полиурию, потерю воды и электролитов, что ведет к гиповолемии, снижению почечного кровотока и клубочковой фильтрации, ухудшению перфузии тканей.

Наступают обезвоживание клетки и внеклеточного пространства, повышается гликемия, натриемия, хлоремия, азотемия. Падает АД, развивается коллапс, олигурия, а затем и анурия.

ГИПЕРЛАКТАЦИДЕМИЧЕСКАЯ КОМА развивается вследствие накопления в крови и тканях избытка МК и вызываемого ею глубокого ацидоза.

Молочнокислая кома может развиваться у больных сахарным диабетом, получающих в качестве сахароснижающего средства фенформин (один из бигуанидов). Предрасполагающими факторами являются заболевания почек, печени, сердца, легких и другие состояния, при которых наблюдается гипоксия тканей.

При сахарном диабете, прежде всего декомпенсированном, существует ряд условий для патологической гиперпродукции МК. В условиях инсулиновой недостаточности ингибируется фермент пируватдегидрогеназа, катализирующий превращение ПК в ацетил-КоА. Избыточное количество пирувата превращается в лактат. Активации анаэробного гликолиза и повышенному образованию лактата способствует повышенное высвобождение контринсулярных гормонов, прежде всего адреналина и СТГ. Кроме того, усиленный катаболизм белков создает избыток субстратов для продукции и пирувата и лактата.

Значительное накопление МК приводит к ацидозу, который блокирует адренергические рецепторы сердца и сосудов, снижает сократительную функцию миокарда, в результате чего развивается тяжелый шок, но не гиповолемический, как при гиперосмолярной коме, а кардиогенный и дисметаболический.

Лактацидемическая кома развивается быстрее, чем кетоацидемическая, обычно в течение нескольких часов. В отличие от гиперосмолярной комы наблюдается незначительная гликемия, а в отличие от кетоацидотической комы нет гиперкетонемии и кетонурии.

Прогноз при гиперлактацидемической коме всегда тяжелый. Летальность по различным данным составляет от 50 до 80-90%.

ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ, крайней степенью которого является гипогликемическая кома, развивается при значительном снижении сахара крови вследствие острого нарушения энергетического обеспечения нейронов головного мозга.

Факторами, способствующими развитию гипогликемического состояния или комы у больных сахарным диабетом, являются следующие:

1. нарушение режима питания или неправильное питание, т.е. несвоевременный или недостаточный по объему и энергоемкости прием пищи после инъекции инсулина;

2. тяжелая и неадекватная физическая работа;

3. введение избыточной дозы инсулина;

4. нарушения усвоения принятой пищи вследствие рвоты и поноса;

5. повышение чувствительности организма к инсулину, например, при развитии диабетического нефросклероза с явлениями хронической почечной недостаточности или снижение потребности в инсулине, например, после родов;

6. лабильное течение диабета, связанное с патологией печени (гепатоз, хронический гепатит, цирроз) ;

7. хроническая передозировка инсулина (синдром Сомоджи);

8. постинъекционный синдром лабильности инсулинового эффекта, т.е. нарушения всасывания инсулина в месте его введения при многократных инъекциях;

9. употребление алкоголя.

Наиболее часто гипогликемические состояния бывают у детей, страдающих ИЗСД, что объясняется несовершенством регуляторных механизмов, обеспечивающих гомеостаз.

Гипогликемическое состояние обычно развивается при снижении содержания сахара в крови ниже 3,3 ммоль/л. Однако в его возникновении имеет значение не только абсолютная величина гликемии, но и скорость ее снижения.

Ограничение притока ГЛ немедленно вызывает энергетическое голодание мозговых клеток и резкую дезорганизацию окислительно-восстановительных процессов в нейронах, что равносильно острой гипоксии головного мозга. Это приводит сначала к функциональным, а затем к органическим изменениям клеток мозга, а при очень глубокой и длительной гипогликемии и к гибели.

Гипогликемическое состояние обычно возникает остро, с появлением у больного ощущения общей слабости, голода, потливости, дрожания рук, интенсивной головной боли или головокружения, сердцебиения. Очень характерными для гипогликемического приступа считаются парестезии лица (онемение губ, языка, подбородка) и диплопия. Гипогликемия может осложняться инфарктом миокарда или инсультом, отеком мозга и способствует прогрессированию микроангиопатии.

НАРУШЕНИЕ ЛИПИДОГО ОБМЕНА.

АТЕРОСКЛЕРОЗ.

Все разнообразные проявления нарушения метаболизма липидов организма можно объединить в следующие группы:

1. нарушение переваривания и всасывания пищевого жира.

2.нарушение липопротеидного состава плазмы крови.

3. нарушение депонирования жира и обмена в жировой ткани.

4. нарушение обмена фосфолипидов.

5.нарушение обмена холестерина.

6. нарушение перекисного окисления липидов.

Наряду с белками и углеводами жиры в организме являются энергетическим и пластическим материалом. При нормальных условиях питания до 40% общего числа потребляемых организмом калорий обеспечивают жиры, а при мышечной нагрузке этот % повышается до 60-80. Липиды являются обязательным составным компонентом сбалансированного питания, и организм нуждается в ежедневном поступлении около 90 г жира.

Одну треть потребляемого жира должен составлять растительный жир, содержащий полиненасыщенные жирные кислоты. Их минимальная суточная потребность 4-8 г. При их отсутствии в пище, развивается дерматит, усиливается атеросклероз, замедляется рост организма у детей, снижается ово - и сперматогенез потребность тканей в них связано с участием последних в осуществлении некоторых важных функций:

1.они служат предшественниками гормоноподобных веществ - простагландинов;

2. поддерживают жидкостное состояние, присущее липидам клеточных мембран в норме;

3. усиливают кишечную адсорбцию аминокислот и сахаров;

4.входят в состав фосфолипидов, которые предотвращают отложение холестерина и др. липидов в стенках кровеносных сосудов.