2 курс / Биохимия / Углеводный обмен

О какой патологии идет речь в данном случае? Объясните клинические симптомы и отклонения от нормы в лабораторных исследованиях.

Литература Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :

ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 572–577; То же. – 2011. – С. 560–566.

Химия и обмен углеводов. Регуляция углеводного обмена. Гормоны : учеб- но-методическое пособие к практическим занятиям по биологической химии / под ред. проф. В.А. Дадали, доц. Ж.В. Антоновой, доц. Р.Н. Павловой. – СПб., 2013.

Задача 10. У ребенка (1,5 года) увеличена печень, имеет место задержка роста и развития. При исследовании крови выявлены следующие показатели: глюкоза 2,75 ммоль/л, лактат 3,38 ммоль/л (норма 0,5– 2,2 ммоль/л), билирубин 28 мкмоль/л (норма 3,4–22 мкмоль/л), триглицериды 2,5 ммоль/л (норма 0,4–1,53 ммоль/л), мочевая кислота

0,9 ммоль/л (норма 0,16–0,40 ммоль/л).

При проведении теста с глюкагоном не произошло повышения уровня глюкозы в крови (тест положительный).

Оцените эти показатели. О какой патологии идет речь? Какова причина этого нарушения? Какой процесс углеводного обмена нарушен? (Напишите схему данного метаболического пути и укажите место метаболического блока в этом процессе).

Литература Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :

Медицина, 1998. – С. 359–362, 324–327.

Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :

ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 330–333; То же. – 2011. – С. 325–328.

Долгов, В.В. Лабораторная диагностика обмена углеводов, сахарный диабет / В.В. Долгов. – М. : Лахема, 2000. – 63 с.

Задача 11. При синтезе некоторых красителей, средств для пропитки дерева и в других химических производствах применяется 2,4- динитрофенол (2,4-ДНФ). В ходе производственного процесса 2,4-ДНФ может попадать в организм человека через дыхательные пути в виде пыли, паров, тумана. При отравлении 2,4-ДНФ наблюдаются: повышение температуры тела, учащение пульса, слабость, учащение дыхания. При обследовании в крови обнаружена гипергликемия и в моче появляется глюкоза (глюкозурия).

Опишите механизм действия этого вещества. Какие нарушения углеводного обмена являются следствием отравления 2,4-ДНФ и приводят к гипергликемии и глюкозурии?

61

Литература Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :

Медицина, 1998. – С. 305–314.

Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :

ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 264–281; То же. – 2011. – С. 262–279.

Задача 12. Ацетонитрил (СН3СN) применяется как селективный растворитель углеводородов, а также в органическом синтезе. Токсическое действие ацетонитрила в организме связано с образованием циа- нид-аниона CN–.

В результате нарушения технологического режима произошло отравление ацетонитрилом работников химического производства. Пострадавшие предъявили жалобы на одышку, слабость, тошноту, головную боль. При обследовании обнаружено повышение содержания глюкозы и молочной кислоты в крови.

Опишите механизм действия цианидов. Какие нарушения углеводного обмена являются следствием отравления цианидами и приводят к тканевой гипоксии, гипергликемии и глюкозурии.

Литература Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :

Медицина, 1998. – С. 305–314.

Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :

ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 362–364; То же. – 2011. – С. 358–380.

Задача 13. В ходе длительного лечения антибиотиком со свойствами окислителя у больного развилась анемия и гемоглобинурия вследствие внутрисосудистого гемолиза эритроцитов.

Механизм отравляющего действия связан с окислением SH-групп компонентов антиоксидантной системы, осуществляющих защиту мембран эритроцитов и клеток легочного эпителия отперекисногоокисления.

Какие процессы углеводного обмена имеют отношение к устойчивости мембран эритроцитов к действию окислителей? Активность какого фермента следует определять перед назначением лекарственных препаратов, обладающих свойствами окислителей? Какие профилактические мероприятия следует предусмотреть?

Литература Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :

Медицина, 1998. – С. 353–359.

Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :

ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 358–364; То же. – 2011. – С. 352–358.

62

Задача 14. В пищевом рационе рабочих горячего цеха металлургического завода содержание углеводов составило 300 г в сутки преимущественно за счет потребления макаронных, хлебобулочных изделий, картофеля при достаточном количестве белков и жиров. При профилактическом обследовании у некоторых рабочих было выявлено значительное повышение ПВК в суточной моче.

Какие нарушения углеводного обмена возникли у рабочих? В чем причина этих нарушений и как их устранить?

Литература Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :

Медицина, 1998. – С. 327–352.

Петровский, К.С. Гигиена питания / К.С. Петровский, В.Д. Ванха-

нен. – М., 2000. – С. 43–45, 59, 383–384.

Задача 15. Больная А., 33 года, жалуется на плохое самочувствие, слабость, головную боль. Объективно: мышечная масса снижена, АД 100/60 мм рт. ст. При исследовании крови натощак обнаружено:

– глюкоза 3,3 моль/л, АКТГ 7,66 пмоль/л (норма 1,1–10,1 пмоль/л), кортизол 666 нмоль/л (норма 182–690 нмоль/л), общий холестерин 3,5 ммоль/л (норма 3,1–5,2 ммоль/л), ТАГ 0,97 ммоль/л (норма 0,4– 1,53 ммоль/л);

– в моче: глюкоза 1,9 ммоль/сут.

Через 1 ч после еды содержание глюкозы в крови 5,5 ммоль/л, содержание глюкозы в моче 2,1 ммоль/сут.

О какой патологии идет речь? Объясните клинические симптомы и отклонения от нормы в лабораторных показателях.

ДОПОЛНЕНИЕ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ «НАРУШЕНИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА»

Согласно рекомендациям ВОЗ от 1999 г., глюкозо-толерантный тест (ГТТ) – тест на устойчивость к нагрузке глюкозой проводится с определением уровня глюкозы по двум точкам: до нагрузки и через 2 ч после нагрузки. ТТГ проводится в том случае, если неясен диагноз.

После нагрузки измерение через 60 мин используют для интерпретации результатов в тех случаях, когда через 120 мин получают пограничные цифры. При диагностике акромегалии и при выяснении причины глюкозурии пробы крови берут с 30-минутным интервалом.

63

Однако в клинической практике продолжают проведение ГТТ по трем точкам: до нагрузки, через 1 ч и через 2 ч после нагрузки («сахарная кривая») в большинстве случаев, а не только тогда, когда через 2 ч получают пограничные цифры.

Выполнение ТТГ.

Пациент должен придерживаться обычного питания с содержанием по крайней мере 250 г углеводов в течение 3 дней. Не наедаться на ночь. Тест выполняется утром натощак, начинается с определения исходного уровня глюкозы, затем больному дают в среднем 75 г глюкозы (из расчета 1 г/кг массы тела), растворенной в чае с лимоном, затем берут пробы крови для определения глюкозы через 60 и 120 мин.

Нормальные значения гликемии (глюкозы) в сыворотке венозной крови, глюкозы мочи и С-пептида: натощак 3,4–6,1 ммоль/л; через 1 ч 6,7–9,4 ммоль/л; через 2 ч 3,9–6,7 ммоль/л 7,8 ммоль/л – по В.В. Долгову.

Глюкоза мочи 0. С-пептид 298–1324 пмоль/л (до и после нагрузки). ГТТ дает возможность выявить следующие нарушения углеводного обмена: нарушение всасывания глюкозы (уровни глюкозы натощак и через 1 ч отличаются незначительно – сглаженная « сахарная кривая»); нарушенную гликемию натощак (уровень глюкозы натощак превышает норму, но признаков СД нет); при проведении ГТТ через 2 ч уровень

глюкозы соответствует норме.

Нарушенная гликемия натощак может наблюдаться при избыточной стимуляции глюконеогенеза в ночные часы глюкокортикоидами (болезнь и синдром Иценко–Кушинга, длительный прием лекарственных препаратов, содержащих аналоги кортикостероидов). В ответ на нагрузку (ГТТ, пища, содержащая углеводы) значительно увеличивается выработка инсулина, поэтому в течение длительного времени может наблюдаться нормальный уровень глюкозы через 2 ч после нагрузки. Повышенная утилизация глюкозы способствует развитию ожирения и гиперхолестеринемии. Без коррекции это состояние может осложниться развитием так называемого «стероидного диабета», причина которого – как истощение инсулярного аппарата, так и развитие инсулинорезистентности.

Заключение о нарушении толерантности к глюкозе делается, если уровень глюкозы натощак соответствует норме или немного превышает ее, а через 1 ч превышает «почечный порог» (11 ммоль/л) и через 2 ч находится в пределах 7,8–11 ммоль/л. Для многих пациентов с нару-

64

шенной толерантностью характерны ожирение и гиперхолестеринемия. В связи с тем, что у таких пациентов периодически наблюдаются некоторые клинические признаки СД при нормальном уровне глюкозы в крови натощак, это состояние называли «скрытым», «латентным» сахарным диабетом; сейчас от этого термина отказались. Такое состояние требует обязательной коррекции в связи с высоким риском развития истинного СД, а также увеличением риска формирования инфаркта миокарда, инсульта и других осложнений атеросклероза.

Нарушенной толерантностью следует также считать состояние, при котором уровень глюкозы натощак соответствует норме, через один час превышает норму, выходит за пределы «почечного порога» для глюкозы во время проведения ГТТ (глюкоза появляется в моче), а через 2 ч соответствует норме. При анализе результатов только по уровню глюкозы натощак и по уровню через 2 ч, эти пациенты остаются невыявленными. Такие пациенты, как правило, активно жалоб не предъявляют. Однако для многих из них характерны ожирение I и II cтепени, пиодермия, фурункулез, нарушение репродуктивной функции и др., в связи с чем они наблюдаются у дерматолога, хирурга, гинеколога, а не у эндокринолога. В таких случаях для выявления нарушения углеводного обмена необходимо проводить ГТТ с обязательным определением уровня глюкозы по трем точкам. При отсутствии коррекции это состояние может прогрессировать с развитием нарушения толерантности к глюкозе более тяжелой степени, которое рассмотрено выше.

ГТТ может быть использован для динамического наблюдения за пациентами с СД с целью контроля адекватности лечения. Следует помнить, что тест проводится только в том случае, если уровень глюкозы натощак на фоне диеты и медикаментозного лечения соответствует норме или умеренно повышен (но не более чем 7,8 ммоль/л), так как при его проведении выше 7,8 ммоль/л глюкозы в крови существует опасность развития гипергликемического шока. По этой же причине пациентам, у которых диагноз СД не вызывает сомнений (выраженная гипергликемия натощак более 7,8 ммоль/л и другие клинические признаки СД), проведение ТТГ не показано и опасно из-за возможного развития гипергликемического шока.

Глоссарий

Диарея – расстройство желудочно-кишечного тракта (жидкий стул – понос), обычно связано с повышением осмотического давления в просвете

65

кишечника, в результате чего вода хуже всасывается в толстом кишечнике и формирование каловых масс не происходит.

Метеоризм (вздутие живота, обилие газов) наблюдается при интенсификации процессов бактериального брожения углеводов с выделением СО2 и других газов.

Кислая реакция стула обычно связана с наличием в нем продуктов бактериальной ферментации углеводов (пировиноградная, уксусная, молочная кислоты).

Лактозурия, сазарозурия, мальтозурия – появление в моче дисахари-

дов: лактозы, сахарозы, мальтозы, обусловлена всасыванием соответствующих углеводов в кровь в толстом кишечнике, преимущественно в бассейне геморроидальных вен. В дальнейшем дисахариды фильтруются и выводятся с мочой.

Аминоацидурия – повышение содержания аминокислот в моче. Как правило, данный симптом характерен для нарушения канальцевой реабсорбции в почках.

Гипербилирубинемия – повышение содержания билирубина в крови, гипоальбуминемия – снижение содержания альбуминов в крови, повышение активности трансаминаз в сыворотке крови – симптомы, характерные для повреждения печени.

Асцит – скопление жидкости в брюшной полости, имеет ряд причин, одна из которых – сдавление печеночных сосудов увеличенной печенью.

Галактозурия, фруктозурия – появление в моче галактозы и фруктозы. Гепато-, сплено-, кардиомегалия – увеличение размеров соответст-

вующих органов.

Повышение концентрации молочной и пировиноградной кислот приво-

дит к ацидозу и свидетельствует о интенсификации процесса дихотомического расщепления глюкозы.

Пиодермия – гнойничковое заболевание кожи.

Повышение концентрации в сыворотке крови липидов, холестерина,

жирных кислот, кетоновых тел свидетельствует об активизации липидного обмена на фоне гипогликемии.

Подагра – нарушение обмена пуриновых оснований, сопровождается гиперурикемией, отложением мочевой кислоты в суставах с последующим развитием специфического воспаления.

Почечный порог – уровень глюкозы в крови (10–11 ммоль/л), превышение которого приводит к появлению глюкозы в моче.

Геморрагический диатез – воспалительная реакция, сопровождающаяся кровянистым выпотом воспаленных участков.

66

Катаракта – помутнение хрусталика в результате метаболических нарушений. К этому, например, может привести синтез дульцитола из галактозы.

Миопатия – патологические изменения в мышечной ткани. Миоглобинурия – появление в моче мышечного белка миоглобина. Гипотрофия – задержка роста, отставание в физическом развитии. Остеопороз – разрушение костной ткани, связанное с недостатком по-

ступления кальция.

Жировая дистрофия, вакуолизация, фиброз, цирроз печени – дегенера-

тивные изменения в печеночной ткани по мере развития патологического процесса.

Дистрофия печеночно-канальцевого эпителия – структурные измене-

ния, наблюдающиеся при повреждении печеночной ткани. Дистрофия мышц – структурные нарушения мышечной ткани.

Периваскулярный отек мозга – отек нервной ткани вокруг кровеносных сосудов.

Нормальное содержание гликогена: в печени 4–7 %, в скелетных мыш-

цах до 3 %, в миокарде до 1 %, в эритроцитах до 120 мг/г гемоглобина. Гликоген, имеющий нормальную разветвленность, при взаимодействии

с йодом дает соединение с максимумом поглощения (λmax) при 460 нм; гликоген, имеющий укороченные боковые цепи, – при 390 нм, гликоген, имеющий длинные боковые цепи (напоминает амилопектин), – при 530 нм.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ

1.НАРУШЕНИЕ ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ МОЖНО ВЫЯВИТЬ С ПОМОЩЬЮ НАГРУЗОЧНОГО ТЕСТА С

а) глюкозой б) глюкагоном в) дисахаридом

г) дексаметазоном д) ишемической нагрузкой

2.ГЛИКОГЕНОЗ I ТИПА – БОЛЕЗНЬ ГИРКЕ МОЖНО ВЫЯВИТЬ, ПРИМЕНЯЯ НАГРУЗОЧНЫЙ ТЕСТ С

а) глюкозой б) глюкагоном в) дисахаридом

67

г) дексаметазоном д) ишемической нагрузкой

3.ПРОЦЕСС УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ СТАБИЛЬНОСТЬ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ

а) гликолиз б) синтез гликогена

в) пентозофосфатный цикл г) распад гликогена

д) аэробное окисление глюкозы

4.ПРИЧИНОЙ ГЛИКОГЕНОЗА I ТИПА – БОЛЕЗНИ ГИРКЕ ЯВЛЯЕТСЯ ВРОЖДЕННАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ФЕРМЕНТА

а) фосфорилазы печени б) фосфорилазы мышц в) фосфофруктокиназы

г) глюкозо-6-фосфатазы печени д) гликогенветвящего фермента

5.РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛЮКОЗО-ТОЛЕРАНТНОГО ТЕСТА (УРОВЕНЬ ГЛЮКОЗЫ ДО НАГРУЗКИ 4,5 ммоль/л, ЧЕРЕЗ 1 ч ПОСЛЕ НАГРУЗКИ 6,2 ммоль/л, ЧЕРЕЗ 2 ч ПОСЛЕ НАГРУЗКИ 4,8 ммоль/л) СООТВЕТСТВУЮТ

а) норме б) нарушенной толерантности к глюкозе

в) нарушению всасывания г) выявляют нарушения переваривания углеводов

6.РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛЮКОЗО-ТОЛЕРАНТНОГО ТЕСТА (УРОВЕНЬ ГЛЮКОЗЫ ДО НАГРУЗКИ 5,0 ммоль/л, ЧЕРЕЗ 1 ч ПОСЛЕ НАГРУЗКИ 12,5 ммоль/л, ЧЕРЕЗ 2 ч ПОСЛЕ НАГРУЗКИ 9 ммоль/л) СООТВЕТСТВУЮТ

а) норме б) нарушенной толерантности к глюкозе

в) нарушению всасывания г) выявляют нарушения переваривания углеводов

7.РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛЮКОЗО-ТОЛЕРАНТНОГО ТЕСТА (УРОВЕНЬ ГЛЮКОЗЫ ДО НАГРУЗКИ 3,3 ммоль/л, ЧЕРЕЗ 1 ч ПОСЛЕ НАГРУЗКИ 3,8 ммоль/л, ЧЕРЕЗ 2 ч ПОСЛЕ НАГРУЗКИ 3,5 ммоль/л) СООТВЕТСТВУЮТ

а) норме б) нарушенной толерантности к глюкозе

в) нарушению всасывания г) выявляют нарушения переваривания углеводов

68

ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ

8. БЛОКАТОРАМИ ЦЕПИ ТЕРМИНАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЯВЛЯЮТСЯ

а) 2,4-динитрофенол б) барбитураты в) угарный газ г) цианиды д) тироксин

9. РАЗОБЩИТЕЛЯМИ ЦЕПИ ТЕРМИНАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЯВЛЯЮТСЯ

а) 2,4-динитрофенол б) барбитураты в) угарный газ г) цианиды д) тироксин

10. ГЛЮКОЗО-ТОЛЕРАНТНЫЙ ТЕСТ МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАН ДЛЯ

а) выявления нарушения всасывания глюкозы

б) диагностики гликогеноза I типа (болезнь Гирке) в) выявления нарушения толерантности к глюкозе г) диагностики нарушений переваривания углеводов

д) контроля за эффективностью лечения сахарного диабета

11.КОМПЕНСАЦИЯ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ ДОСТИГАЕТСЯ ЗА СЧЕТ СЛЕДУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

а) поддержания рН крови б) выведения избытка глюкозы через почки

в) уменьшения синтеза аммонийных солей г) выведения кетоновых тел через почки, легкие, кожу д) увеличения синтеза аммонийных солей

УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ

69

ДОПОЛНИТЕ

13.Гиперкетонемия и кетоурия при сахарном диабете и (или) углеводном голодании связаны со снижением скорости работы метаболического процесса, который называется _______.

14.Такие симптомы, как полиурия, жажда, сухость во рту, полидипсия, слабость, кожный зуд, гипергликемия, кетонемия, глюкозурия, ке-

тонурия, характерны для ____________ ______________.

15.Накопление кетоновых тел в крови без сдвига рН называется

________________, со сдвигом рН в кислую сторону ____________.

70