55. Нарушение обмена углеводов. Этиология и патогенез сахарного диабета.

Характерным проявлением нарушения регуляции углеводного обмена является изменение уровня сахара в крови. Возникает гипергликемия или гипогликемия.

Различают следующие формы гипергликемии:

1. Алиментарная гипергликемия. Возникает пос­ле приема большого количества сахаров. Избыточное потребление сахаров всегда вызывает существенные изменения в составе плазмы кро­ви только у животных с однокамерным желудком. У жвачных при потреблении такого же количества сахаров уровень их в плазме крови остается неизменным.

2. Гипергликемия в результате повышен­ного глюкогенолиза. Наблюдается, как правило, при раздражении симпатических нервов (симпатическая гипергликемия). Раздражение симпатических нервов переда­ется в кору надпочечников, в результате чего повышается секреция адреналина.

3. Гипергликемия, вызванная механизма­ми, препятствующими образованию и депо­нированию гликогена. Данная форма гипергликемии наб­людается при недостаточной секреции инсулина. При этом синтез гликогена и преобразование избытка углеводов в жиры нарушены. Кроме этого, нарушено поступление глюкозы в клетки тканей орга­низма.

Гипогликемия зависит от многих причин.

Гипогликемию отмечают:

1. при образовании опухолей в голов­ном мозге, когда нарушается деятельность центров гипоталамической области, принимающих участие в регуляции обмена веществ. Происходит повышенная стимуляция панкреатической железы и инсулин, выделяясь в больших количествах, усиленно переводит глю­козу в гликоген и превращает ее в жир;

2. вследствие развития аденом в поджелудочной железе. Выбрасывается избы­точное количество инсулина, глюкоза в больших количествах пере­водится в гликоген и жир. Этому может способствовать уменьшен­ное выделение адреналина;

3. гипофункция коры надпочечников, передней доли гипо­физа, а также гипофизарная кахексия может привести к понижению количества сахара в крови;

4. при усиленной длительной работе. Содержание сахара в крови понижается из-за повышенного использования глюкозы как источника энергии. Кроме того, у жи­вотных не успевает восполняться сахар крови путем преобразова­ния летучих жирных кислот в углеводы;

5. при поражении печени ограничивается или полностью пре­кращается образование в ней гликогена, а поэтому уменьшается или прекращается поступление глюкозы из печени в кровь.

Гипогликемия приводит, прежде всего, к нарушению деятель­ности центральной нервной системы, особо чувствительной к недо­статку углеводов, так как глюкоза является основным источником энергии, обеспечивающим деятельность нервной системы.

У жвачных развивается так называемый гипогликемический синд­ром: вначале животные с тру­дом передвигаются, затем возникает беспокойство, появляются пот­ливость, дрожь, судороги с обильным слюноотделением, непроиз­вольной дефекацией и мочеиспусканием, дыхание и пульс учащаются, зрачки расширяются. В дальнейшем наступает коматозное состояние.

У коров гипогликемию наблюдают во время обильной лактации, так как молочная железа затрачивает большое количество глюкозы на синтез молочного жира. Высокопродуктивные коровы в начале лактации могут компенсировать какое-то время недостаток глюкозы в организ­ме за счет снижения секреции молока. В результате этого возникает гипогликемия, которую организму не удается устранить за счет глюконеогенеза. Гипогликемия обусловливается при этом недостатком оксалацетата — общего компонента всех глюкогенных соединений, влияющих на цикл трикарбоновых кислот.

Взаимосвязь уровня глюкозы и инсулина в плазме крови наруша­ется. Снижение уровня сахара в крови способствует усилению липолиза и вызывает интенсивное образование жирных кис­лот и ацетилкоэнзима А, который вместе с оксалацетатом образует ацетоацетилкоэнзим А. При недостатке оксалацетата образуется большое коли­чество основных фракций кетоновых тел (ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты, ацетон).

Недостаточное потребление легкопереваримых углеводов увели­чивает потребность в протеине. В результате этого из протеина в руб­це коров образуется большое количество аммиака, азот которого микро­организмы рубца полностью не могут усвоить. Этот азот с помощью α-кетоглутаровой кислоты переносится в печень, где позже образуется глутаминовая кислота. Недостаток α-кетоглутаровой кислоты наруша­ет цикл трикарбоновых кислот.

Кетоновые тела в небольшом количестве ткани организма могут использовать в качестве источника энергии. Они распадаются в мыш­цах, а также в сердце, легких и почках. Однако возможности орга­низма в нейтрализации кетоновых тел ограничены. При наличии их в большом количестве они выводятся из организма через почки, вымя, легкие и кожу. В тяжелых случаях нарушений обмена ве­ществ наступает кетоацидоз (кетоз).

Сахарный диабет (СД) - группа заболеваний, которая характеризуется хронической гипергликемией. В основе патогенеза СД лежит недостаточность инсулина в организме, которая может быть:

• абсолютной - при нарушении секреции инсулина;

• относительной:

• при уменьшении количества рецепторов к инсулину на поверхности клеток и развитии толерантности клеток к его действию;

• при увеличении синтеза глюкозы в организме.

Этиология и патогенез сахарного диабета

Инсулин - полипептидный гормон, состоящий из двух аминокислотных цепей. Синтез инсулина происходит в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Синтезированный инсулин накапливается в секреторных гранулах этих клеток в виде кристаллов, содержащих цинк.

Высвобождение инсулина из секреторных гранул в кровь происходит под влиянием повышение концентрации глюкозы в крови (после приема пищи наблюдается повышение секреции инсулина). В процессах высвобождения инсулина из β-клеток островков Лангерганса принимают участие калиевые каналы, проницаемость которых регулируется АТФ. При повышении концентрации глюкозы в крови увеличивается ее поступление в β-клетки, что приводит к увеличению синтеза АТФ и закрытию калиевых каналов. Этот процесс вызывает деполяризацию клеточной мембраны и увеличение поступления в клетку ионов Са++, что приводит к высвобождению инсулина из гранул.