Порушення вуглеводного, білкового, жирового обмінів при дефіциті інсуліну

Незалежно від етіологічних факторів недостатня кількість інсуліну призводить до порушення вуглеводного, білкового, жирового та мінерального обмінів.

Порушення вуглеводного обміну пов’язане з:

- порушенням транспорту глюкози у м’язову та жирову тканини;

-пригніченням окислення глюкози при фосфорилюванні у зв’язку зі зниженням активності ферментів - гексокінази, глюкокінази;

-зниженням синтезу глікогену в печінці, внаслідок зниження активності глікогенсинтетази;

-посиленням глюконеогенезу (утворення глюкози з білків і жирів);

Внаслідок перерахованих вище процесів розвивається основний симптом цукрового діабету - гіперглікемія.

Глюкоза розщеплюється під дією інсуліну аеробним шляхом. При його недостатності збільшується інтенсивність інших шляхів обміну глюкози. Внаслідок цього у тканинах зростає концентрація молочної кислоти. Поступлення її у кров веде до розвитку гіперлактатацидемії. Збільшується активність і поліолового шляху обміну глюкози. У здорових людей на його долю припадає 1% розщеплення глюкози, а при ЦД -10%. Активує поліоловий шлях обміну глюкози у хворих з цукровим діабетом соматотропін, який індукує альдозоредуктазу. Цей фермент сприяє перетворенню глюкози у фруктозу і сорбітол. Сорбітол має гідрофільні властивості, накопичується у аорті, нервах внаслідок чого у тканинах затримується вода, що веде до набряків.

Глюкоза в сечі (глюкозурія) виникає при підвищенні ниркового “порогу”, що становить 9,5-10 ммоль/л.

Фізіологічна глюкозурія може спостерігатись у здорових людей при вживанні їжі з великою кількістю цукрів (солодощів, винограду тощо). Це так звана харчова глюкозурія, вона є короткочасна. Цукор всмоктується скоріше, ніж інсулін перетворює його в глюкозу, що і призводить до появи його в сечі. Як тільки рівень глюкози знижується нижче ниркового “порогу” виділення цукру припиняється.

Емоційна глюкозурія може виникнути при складанні іспитів, спортивних змаганнях. При цьому у кров поступає велика кількість адреналіну, що призводить до утворення глюкози з глікогену та поступлення її в кров. У спортсменів глюкозурія, а разом з нею і вихід води погіршує результати.

Підвищення глюкози в первинній сечі призводить до збільшення осмотичного тиску та зниження реабсорбції води у канальцях нирок, що супроводжується збільшенням об’єму сечі, розвивається поліурія.

Посилення спраги (полідипсія) при діабеті пов’язана з інтенсивним зневодненням організму, що пригнічує секреторну функцію слинних залоз, і це призводить до сухості слизової оболонки рота та глотки.

Зниження рівня глюкози (гіпоглікемія) викликає суттєві негативні впливи на організм людини. Гіпоглікемія клінічно проявляється слабкістю, запамороченням, дифузним потовиділенням, сонливістю, серцебиттям, неспокоєм, зниженням діяльності клітин нервової системи. Ці ознаки починають проявлятись при концентрації глюкози у крові 2,4 ммоль/л і стають більш вираженими при 2,1 ммоль/л.

Гіпоглікемія часто проявляється при передозуванні інсуліну. У важких випадках гіпоглікемії виникають судоми, збудження, депресії, запаморочення - розвивається гіпоглікемічна кома. Для усунення гіпоглікемії необхідно з’їсти декілька шматочків цукру, або випити солодкого чаю, ввести довенно 5-10 мл 40% розчину глюкози або 1 мг глюкагону.

Основним з патогенних механізмів порушення вуглеводного обміну при цукровому діабеті є сповільнення швидкості гексокіназної реакції, зумовлене зниженням проникності клітинних мембран і, отже, транспорту глюкози в клітини, зокрема печінки. Це в свою чергу призводить до сповільненого утворення глюкозо-6-фосфату (Г-6-Ф), а потім використання цього метаболіту на всіх шляхах перетворення його в клітині - синтезі глікогену, пентозофосфатному циклі і гліколізі. У печінці дефіцит Г-6-Ф компенсується утворенням його в процесі глюконеогенезу. Підвищення активності фосфорилази і Г-6-Ф в печінці спричинює посилене утворення глюкози і зниження рівня глікогену.

У хворих на цукровий діабет спостерігається активація глюконеогенезу, який пояснюється відносним переважанням глюкокортикоїдів, що індукують синтез потрібних для цього ферментів.

Отже, зменшення швидкості гексокіназної реакції, посилення глюконеогенезу і підвищення активності Г-6-Ф є основними причинами діабетичної гіперглікемії. С.Г.Генес вважає, що гіперглікемія при цукровому діабеті має компенсаторний характер, оскільки високий рівень глюкози в крові сприяє кращому споживанню її тканинами. Одночасно гіперглікемія має негативне значення, будучи одним з патогенних факторів діабетичної ангіопатії. Остання виникає у більшості хворих на цукровий діабет з тривалим перебігом і неповною компенсацією дефіциту інсуліну. Вона виявляється у вигляді склерозу, облітерації та інших ураженнях кровоносних судин. Провідними факторами в патогенезі цих ускладнень є генетична схильність, гіперпродукція контрінсулярних гормонів та метаболічні порушення, зокрема гіперглікемія та гіперхолестеринемія. Гіперглікемія супроводжується підвищенням концентрації гліко- й мукопротеїдів, які накопичуються у сполучній тканині, сприяють утворенню гіаліну й ураженню судинної сітки. Припускають, що у цьому процесі беруть участь аутоімунні механізми.

Порушення жирового обміну у випадку дефіциту інсуліну характеризується зниженням утворення жиру з вуглеводів і ресинтезу тригліцеридів з жирних кислот у жировій тканині. Посилення ліполізу і вихід жирних кислот з жирової тканини пов’язані з відносним посиленням ліполітичного ефекту соматотропіну. Посилюється також окислення жирних кислот у тканинах. Жирні кислоти у збільшеній кількості надходять у печінку, яка зберігає здатність до синтезу тригліцеридів, що і створює передумови для відкладання ліпідів у печінці.Однак це може не наступити, якщо в підшлунковій залозі не порушене утворення ліпокаїну.

Рис.8. Механізм утворення кетонових тіл.

Неперевними лініями позначені реакції утворення кетонових тіл, пунктиром - етапи перетворення ацил - КоА в ацетил - КоА.

При цукровому діабеті відбувається посилене утворення в печінці і накопичення в організмі кетонових тіл (рис.8.). Це пояснюється тим, що ацетил-КоА, який у великій кількості утворюється в процесі розщеплення жирних кислот, не може повністю перетворитись на цитрат і утилізуватися в циклі Кребса, оскільки метаболічна потужність останнього обмежена і введення в нього активної оцтової кислоти порушено. Крім цього, відбувається сповільнення ресинтезу жирних кислот з ацетил-КоА, який є джерелом посиленного кетогенезу й синтезу холестерину.

Є дані про участь у цьому процесі глюкагону, який стимулює фермент карнітин-ацетилтрансферазу, що прискорює окислення жирних кислот до утворення кетонових тіл.

Порушення білкового обміну при цукровому діабеті проявляється не тільки пригніченням анаболічних процесів, а й посиленням катаболізму білків з використанням амінокислот для утворення вуглеводів (глюконеогенезу). Сповільнення синтезу білків та прискорення глюконеогенезу спричинюють негативний азотистий баланс. У зв’язку з порушенням білкового обміну пригнічуються пластичні процеси, загоювання ран, утворення антитіл. Порушення гормональної регуляції у випадку цукрового діабету може позначитись на перебігу вагітності, призвести до патології плаценти, мимовільних абортів. У зв’язку з порушенням проникності плаценти для гормонів виникають ембріопатії, що призводять до важких вад розвитку. Грізним ускладненням цукрового діабету є діабетична кома - результат інтоксикації організму кетоновими тілами. Кому, основним проявом якої є втрата свідомості, патологічне дихання типу Куссмауля, зниження артеріального тиску, називають гіперкетонемічною або гіперглікемічною. У хворих на цукровий діабет може спостерігатись кома, яка розвивається при відсутності кетонових тіл, однак при дуже високій гіперглікемії (близько 50 ммоль/л і вище) і значному підвищенні в крові вмісту натрію, сечовини і хлору. Все це призводить до гіперосмії, зменшення діурезу, до високого ступеня гідратації. Очевидно, причина цієї коми пов’язана з порушенням водно-мінерального обміну, внаслідок чого вона і дістала назву гіперосмолярної.

Дата добавления: 2014-12-17