4. Содержание практического занятия:

Сахарный диабет возникает вследствие абсолютной или относительной недостаточности инсулина. Всемирная организация здравоохранения предложила следующую классификацию сахарного диабета:

1) сахарный диабет типа 1;

2) сахарный диабет типа 2;

3) диабет, связанный с другими патологическими состояниями (заболевания поджелудочной железы, а также заболевания, связанные с избыточной секрецией гормона роста или глюкокортикоидов);

4) диабет беременных.

Инсулин — основной фактор, контролирующий накопление и метаболизм поступающих в организм энергетических субстратов. Секреция инсулина после еды облегчает поглощение, утилизацию и накопление глюкозы, жира и аминокислот. Снижение циркулирующего инсулина приводит к мобилизации эндогенных энергетических субстратов, снижает всасывание пищевых веществ. Действие инсулина касается всех главных энергетических субстратов (углеводы, белки и жиры) и реализуется в основном в печени, мышцах и жировой ткани, оказывая как антикатаболическое, так и анаболическое действие.

Общее количество глюкозы для инсулинзависимой утилизации на периферии (вне печени) составляет около 15% от поступившего количества. Поглощение глюкозы печенью может подстраиваться к меняющейся концентрации сахара в крови за счет изменения глюкокиназной активности. Активность этого фермента зависит от присутствия инсулина и содержания углеводов в диете.

Инсулин контролирует и фосфорилирование фруктозо-6-фосфата фосфофруктокиназой. В отсутствие гормона активность этого фермента снижается, что существенно не только для гликолиза, но и для глюконеогенеза (снижение фосфофруктокиназной активности способствует ускорению гликолитических реакций в обратном направлении).

Содержание гликогена в печени больных с диабетическим кетоацидозом значительно снижено, но быстро восстанавливается после введения инсулина. Этот эффект обусловлен активирующим влиянием инсулина на гликогенсинтетазу. Накоплению гликогена способствует также торможение инсулином фосфорилазы. Инсулин тормозит выход глюкозы из печена не только за счет своего влияния на синтез и распад гликогена, но и за счет ингибирования глюконеогенеза. Ключевое промежуточный этап глюконеогенеза — превращение пирувата в фосфоенолпируват — зависит от пируваткарбоксилазы и фосфоенолпируваткарбоксикиназы. Последний фермент в присутствии инсулина и глюкозы ингибируется. Активность пируваткарбоксилазы под действием инсулина также снижается (угнетено высвобождение и распад жирных кислот, что ограничивает образование ацетил-КоА — аллостерического активатора пируваткарбоксилазы). Угнетение глюконеогенеза инсулин осуществляет и путем ограничения поступления в печень аминокислот, в первую очередь — аланина (главного аминокислотного предшественника глюкозы).

Действие инсулина на обмен белков сводится к увеличению поглощения аминокислот тканями, стимуляции синтеза белка, торможению распада белка и к снижению окисления аминокислот.

Инсулин стимулирует синтез жирных кислот в печени, что реализуется следующими механизмами: прямая активации ацетил-СоА-карбоксилазы, увеличение потока субстратов по пути гликолиза (то есть уровня ацетил-СоА), стимулирование утилизации глюкозы по пентозному пути, увеличение количества восстановленного НАДФ — источника водорода дли синтеза жирных кислот. Инсулин ускоряет поглощение жировой тканью триглицеридов крови, стимулируя липопротеидлипазу и ингибируя гормонозависимую триацилглицероллипазу жировых клеток. Наконец, эффект инсулина проявляется снижением содержания в печени карнитина необходимого для переноса жирных кислот через митохондриальную мембрану.

Введение инсулина или стимуляция его секреции снижает уровень калия в сыворотке. Этот эффект инсулина обусловлен стимуляцией поглощения калия мышечной и печеночной тканью. Снижение уровня инсулина вызывает рост содержания калия в крови. Влияние инсулина на обмен натрия является следствием изменения секреции катиона в почках: на фоне физиологических концентраций инсулина экскреция натрия с мочой уменьшается, а снижение уровня инсулина сопровождается увеличением экскреции натрия.

Другие гормоны, участвующие в гомеостазе глюкозы. Кроме инсулина в гомеостазе глюкозы участвуют глюкагон, гормон роста, глюкокортикоиды и адреналин. Таким образом, инсулин утилизирует и резервирует глюкозу, снижает содержание в крови глюкозы и свободных жирных кислот. Глюкагон, гормон роста, глюкокортикоиды и адреналин, повышая концентрацию глюкозы в крови одновременно со свободными жирными кислотами, поставляют последние как альтернативное топливо.

Острые нарушения обмена веществ при сахарном диабете

Диабетический кетоацидоз.В основе нарушения лежат преимущественно 4 фактора: гипергликемия, глюкозурия, гиперосмолярность плазмы крови и накопление кетоновых тел. Содержание глюкозы в крови превышает 10 ммоль/л и может быть значительно выше, что приводит к глюкозурии, вызывающей осмотический диурез, сопровождающийся потерей воды и истощением резерва электролитов. Этому сопутствует сгущение крови (рост гематокрита, общего белка, мочевины) Вследствие недостаточности глюкозы в клетках ускоряется липолиз и, следовательно, растет липемия.

В печени осуществляется синтез кетоновых тел из избытка ацетил-СоА, скорость образования которого при усиленном окислении жирных кислот превышает скорость его окисления в цикле трикарбоновых кислот. Гиперкетонемия при сахарном диабете обусловлена еще и тем, что любой дефицит инсулина сопровождается замедлением утилизации кетоновых тел мышечной тканью. Безудержный рост кетонемии в конечном итоге приводит к метаболическому ацидозу.

Диабетический лактацидоз.Развитие лактацидоза при сахарном диабете способствуют сопутствующие заболевания, протекающие с гипоксией и нарушением кислотно-основной состояния. Дефицит инсулина, ацидоз, гипоксия тормозят аэробное окисление глюкозы, что приводит к активации анаэробного гликолиза. Развитию лактацидоза также может способствовать применение бигуанидов в терапии диабета.

Гиперосмолярная кома, не сопровождающаяся кетозом часто встречается у больных среднего и пожилого возраста характеризуется высокой гипергликемией (более 55 ммоль/л) следствием которой является увеличение осмоляльности крови (350 мосм/л). Кетоновые тела в крови и моче при этом отсутствуют, что, по всей вероятности, обусловливается выраженной гипергликемией, затрудняющей доступ жирных кислот в печень, и, возможно, торможением кетогенеза в печени. Нарушение деятельности нервной системы связано преимущественно с гиперосмолярностью крови и дегидратацией нервных клеток.

Первично-церебральная (мозговая) кома по сути своей является одним из вариантов диабетической комы у детей. Развивается у детей, длительно болеющих диабетом, на фо­не лечения гипергликемической комы инсулином. Патогенетической основой этого вида комы является отек мозга, обусловленный нарушением равновесия между осмоляльностью плазмы и мозга. При хронической гипергликемии мозг адаптируется к ней путем наработки неидентифицированных веществ («идиогенные осмоли»), препятствующих дегидратации мозговой ткани, несмотря на высокую гипергликемию. Однако при быстром снижении гликемии равновесие между осмоляльностью плазмы и мозга нарушается, а возникший градиент осмоляльности способствует поступлению воды в мозг.

Инсулиновая гипогликемия.Самые частые причины инсулиновых гипогликемии у больных сахарным диабетом — хроническая передозировка инсулина, пропуск или задержка приема пищи, тяжелая или длительная физическая работа. Часто причиной тяжелой гипогликемии у женщин, больных сахарным диабетом, являются ранние стадии беременности (зародышевые ткани интенсивно «отсасывают» глюкозу).