З а н я т и е № 1

Тема: ПАТОЛОГИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить основные механизмы нарушений углеводного обмена; этиологию, патогенез, основные клинические проявления и осложнения сахарного диабета.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1. Биологическая роль углеводов в организме.

2. Нарушения расщепления и всасывания углеводов в желудочно-кишечном тракте. Последствия. Лактазная недостаточность.

3. Механизмы поддержания уровня глюкозы в крови. Роль гормонов.

4. Виды нарушений содержания глюкозы в крови. Гипергликемии, гипогликемии. Причины. Патогенез.

5. Гипогликемии. Причины. Механизм нарушений в организме при гипогликемиях. Клинические проявления.

6. Роль гликогена, причины нарушения его синтеза и распада (гликогенозы).

7. Инсулин. Биологическая роль. Влияние инсулина на обменные процессы в организме.

8. Сахарный диабет. Нарушения обмена веществ при сахарном диабете.

9. Клинические симптомы сахарного диабета и механизмы их развития.

10. Типы сахарного диабета, причины их возникновения и особенности.

11. Осложнения сахарного диабета.

12. Комы (кетоацидотическая, гиперосмолярная, лактацидемическая). Патогенез.

13. Гипогликемическая кома. Причины возникновения.Способы моделирования и лечения.

14. Сосудистые осложнения сахарного диабета. Характеристика микро- и макроангиопатий. Патогенез.

Таблица. Основные клинико-биохимические показатели крови, характеризующие обмен углеводов

Показатель	Нормы в системе СИ	Нормы в единицах, подлежащих замене	Коэффициент пересчета
Глюкоза плазмы натощак	3,3-5,5 ммоль/л 3,58-6,05 ммоль/л	60-100 г% 65-110мг %	0,059 0,055
Пируват (пировиноградная кислота)	81-85 ммоль/л 0-0,11ммоль\л	0,71-0,75 г% 0-0,11мэкв/л	1
Лактат	0,6-1,7 ммоль/л 0,5-2,2 ммоль/л	6-16 г%	0,111

Углеводы (крахмал, гликоген) относятся к группе макропитательных веществ. В организме они выполняют важные функции:

Энергетическая – углеводы являются одним из основных источников энергии, обеспечивая организм энергией на 65%.

Пластическая функция - углеводы входят в состав оболочек субклеточных структур и мембран клеток, где они определяют межклеточные контакты. Они также входят в состав сложных органических веществ (гликопептиды, гликопротеины, гликолипиды, липополисахариды и т.д.), выполняющих в организме сложные и важные функции.

Резервная функция – депо гликогена, используемого по мере необходимости, находится в печени и мышцах.

Защитная функция - осуществляется гликоэаминогликанами (мукополисахаридами), входящими в состав секретов слизистых желез, а также антител, в состав которых они входят.

Также углеводы (пентозы) в составе антигенов мембран эритроцитов определяют групповую принадлежность крови, входят в состав веществ (гепарин), обладающих антикоагулянтной активностью, являются составными частями нуклеиновых кислот (рибозы и дезоксирибозы), участвуют в проведении нервных импульсов и др.

Нарушения расщепления и всасывания углеводов

1. Расщепление углеводов (крахмала и гликогена) происходит в ротовой полости под действием L-амилазы слюны, а также бетта-амилазы поджелудочной железы до дисахаридов, которые далее превращаются в моносахариды кишечными ферментами - инвертазой, мальтазой, лактазой и сахаразой. Главным продуктом расщепления углеводов у взрослых в желудочно-кишечном тракте является Гл, которая в нормальных условиях жизнедеятельности организма является основным энергетическим субстратом, особенно для клеток головного мозга.

Перед всасыванием происходит фосфорилирование с участием ионов Na⁺ , активирующих АТФ-азу.

Нарушение этого процесса может возникать:

1) при поражении поджелудочной железы и слизистой кишечника;

2) понижении эндокринной функции коры надпочечников, в результате чего наблюдается дефицит ионов Na⁺

3) отравлениях ферментными ядами (монойодацетатом, флоридизином), блокирующих процессы фосфорилирования.

4) Недостаточной выработке дисахаридаз кишечника: лактазы, сахаразы, мальтазы и изомальтазы

Большую часть всосавшихся моносахаридов с током крови через воротную вену доставляется в печень, где глюкоза утилизируется для синтеза гликогена и триглицеридов (ТГ). Гликоген содержится в большинстве органов и тканей организма, преимущественно в мышцах и печени.

Нарушения межуточного обмена углеводов

Одним из этапов обмена углеводов в организме является межуточный обмен – окисление углеводов в тканях организма до образования конечных продуктов – СО₂ и Н₂О. Процесс окисления Гл идет по двум основным путям:

1. Анаэробный гликолиз.

2. Аэробный гликолиз.

Распад Гл в анаэробных условиях и при непрямом превращении протекает почти одинаково до образования пировиноградной кислоты (ПК). В анаэробных условиях ПК восстанавливается в молочную кислоту (МК), которая в печени участвует в образовании гликогена или ресинтезируется через цикл Кори в Гл. В крови здоровых людей содержание МК составляет 0,6-1,7 ммоль/л.

Рис. Основные этапы межуточного обмена углеводов.

В аэробных условиях при участии пируватдегидрогеназного комплекса и 5 коферментов (тиаминдифосфата, рибофлавина, пантотеновой и липоевой кислот, никотинамида) происходит окисление пировиноградной кислоты до ацетил-КoА, который затем подвергается дальнейшим превращениям в цикле Кребса, конечными продуктами которого является СО₂ и Н₂О и 38 молекул АТФ.

Нарушения межуточного обмена углеводов проявляются, прежде всего, в виде нарушения аэробного пути обмена, в результате чего в организме накапливаются пируват и лактат, нарушается цикл Кребса. Повышение в крови содержания МК и ПК способствует развитию ацидоза и снижению выработки АТФ. Причинами могут быть различные гипоксические состояния, заболевания поджелудочной железы, поражения печени, недостаток коферментов (особенно витамина В₁).

Нарушение этапа синтеза и распада гликогена в организме

Одним из важных этапов метаболизма углеводов является синтез гликогена. Гликоген представляет форму легко мобилизуемого депо гликогена, восполняющего дефицит глюкозы в крови. Основное его количество сосредоточено в мышцах и печени.

Выделяют наследственные нарушения распада гликогена в организме, ведущие к его избыточному накоплению в тканях – гликогенозы.

Таблица. Гликогенозы.

Тип гликогеноза	Дефект фермента
1-й тип (болезнь Гирке)	Глюкозо-6-фосфатазы
2-й тип (болезнь Помпе)	Альфа-1,4-глюкозидазы
3-й тип (болезнь Кори)	Амило-1,6-глюкозидазы
4-й тип (болезнь Андерсен)	D-1,4-глюкано-α-глюкозилтрансферазы
5-й тип (болезнь МакАрдля)	Гликогенфасфорилазы
6-й тип (болезнь Гирса)	Гликогенфасфорилазы гепатоцитов
7-й тип (болезнь Томпсона)	Фосфоглюкомутазы
8-й тип (болезнь Таруи)	Фосфофруктомутазы
9-й тип (болезнь Хага)	Киназы фосфорилазы в гепатоцитах

Кроме гликогенозов существуют другие формы нарушения обмена веществ, обусловленные генетическими дефектами синтеза отдельных ферментов важных путей метаболизма углеводов (галактоземия, фруктозурия, непереносимость лактозы и другие заболевания).

Нарушения уровня глюкозы в крови

В норме содержания Гл в плазме крови составляет 3,3-6,05ммоль/л.

Нарушения уровня глюкозы в крови проявляется в виде гипер- (Гл более 6,05 ммоль/л) и гипогликемических (Гл менее 3, 58 ммоль/л) состояний.

6,05

Гипергликемия - повышение содержания глюкозы в крови.

Причинами гипергликемических состояний могут быть:

• переедание

• сахарный диабет (инсулярная недостаточность), острый панкреатит

• центрального генеза (токсическое, механическое, травматическое раздражение ЦНС

• повышение гормональной деятельности щитовидной железы, коры и мозгового слоя надпочечников (НП), гипофиза

• сильные эмоции и психическое возбуждение

Гипегликемия может способствовать повреждению белков организма вследствие их гликозилирования, сосудистой стенки, развитию сахарного диабета, явиться причинов полиурии, а также высокая гипергликемия (50ммоль/л) у больных сахарным диабетом - гиперосмолярной комы.