Patologija_obmiena-2012

могут быть повышены, содержание фосфатов снижено. Характерны генерализованная гипераминоацидурия, галактозурия, глюкозурия, фосфатурия. Наблюдаются симптомы гипофосфатемического рахита. В пубертатном периоде возможны уменьшение размеров печени, ускорение роста, нормализация уровня фосфора в крови. Тип наследования не установлен.

Для подтверждения диагноза гликогеноза и установления его типа в стационаре проводят биопсию печени, мышц (иногда кожи) с последующим гистохимическим исследованием; при этом определяют содержание гликогена в тканях и активность ферментов, участвующих в его обмене. При гликогенозе II типа определяют также активность кислой α-1,4-глюкозидазы в форменных элементах крови, а также в культуре клеток фибробластов кожи и мышц больного. Гликогеноз II типа можно диагностировать пренатально путем биохимического исследования клеток слущивающегося эпителия кожи плода, находящихся в околоплодной жидкости, полученной с помощью амниоцентеза.

Лечение направлено на борьбу с обменными нарушениями, в т.ч. с ацидозом. В некоторых случаях эффективно применение глюкагона, анаболических гормонов и глюкокортикоидов. Частые приемы пищи с высоким содержанием легкоусвояемых углеводов необходимы при гипогликемии. При мышечных формах Г. улучшение отмечается при соблюдении диеты с высоким содержанием белка, назначении фруктозы (внутрь по 50–100 г в день), поливитаминов, АТФ. Имеются сообщения о хирургическом лечении I и III типов Г. (портокавальная транспозиция сосудов, перевязка портальной вены и наложение анастомоза конец в бок между воротной и нижней полой венами). Предпринимаются попытки введения больным недостающих ферментов.

31

Прогноз для жизни неблагоприятный при гликогенозах 0, I, II (генерализованной форме), IV и VIII типов; смерть нередко наступает на первом году жизни, особенно при развитии интеркуррентных заболеваний. В остальных случаях прогноз для жизни, как правило, благоприятный, выздоровление невозможно.

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

Синтез липидов из углеводов

Если количество углеводов, поглощенных с пищей за один прием, больше того, чем может быть запасено в виде гликогена, то избыток углеводов превращается в жиры. Начальная последовательность реакций совпадает при этом с обычным окислительным путем, т.е. сначала из глюкозы образуется ацетил-КоА, который используется в цитоплазме клетки для синтеза длинноцепочечных жирных кислот. Затем жирные кислоты запасаются в виде нейтральных жиров (триглицеридов), которые откладываются в разных частях тела. Когда требуется энергия, нейтральные жиры подвергаются гидролизу и жирные кислоты поступают в кровь, адсорбируются молекулами плазменных белков (альбуминов и глобулинов) и затем поглощаются различными клетками.

Циклы Кори и аланина

В клетках, не содержащих митохондрий (например, в эритроцитах), или в тканях при недостаточном снабжении кислородом (например, в активно работающих мышцах)

32

АТФ (АТР) синтезируется за счет процесса превращений глюкозы в лактат (анаэробного гликолиза).

Лактат переносится кровью в печень, где в процессе глюконеогенеза с затратой АТФ вновь конвертируется в глюкозу (цикл Кори).

При интенсивной работе мышц максимально активируется гликолиз. Продукт гликолиза, пировиноградная кислота (пируват) накапливается в цитоплазме и недостаточно быстро поступает в митохондрии, если они из-за недостатка кислорода не готовы к окислению пирувата. В анаэробных условиях пируват в реакции, катализируемой лактатдегидрогеназой (заключительный этап гликолиза) восстанавливается до лактата. Одновременно НАДН (NADH), кофермент лактатдегидрогеназы, окисляется до НАД+ (NAD+), который вновь используется на окислительном этапе гликолитического пути. Этой реакции способствует относительно высокое отношение НАДН/НАД+ в мышечной ткани. Лактат диффундирует в кровь и поступает в печень, где конвертируется в глюкозу. Таким образом, образование лактата временно заменяет аэробный метаболизм глюкозы и частично переносит этот процесс из мышц в печень.

Обратная связь, подобная циклу Кори, существует в глюкозо-аланиновом цикле, в котором также участвует пируват. Глюкозо-аланиновый цикл берет начало с протеолиза белков. Образующиеся аминокислоты в результате трансаминирования в присутствии ферментов превращаются в α-кетокислоты, которые в основном включаются в цикл трикарбоновых кислот (цитратный цикл). Одновременно в реакции, катализируемой аланинтрансаминазой, аминогруппы из разных аминокислот переносятся на имеющийся субстрат, пируват. Образующийся аланин поступает в кровь и переносится в печень. Таким образом,

33

цикл аланина служит каналом передачи азота и предшественников глюкозы в печень, которая является местом синтеза конечных продуктов азотистого обмена, например мочевины.

Нарушения уровня глюкозы в крови

В норме содержание Гл в крови составляет 3,3 – 6,2

ммоль/л, в плазме крови – 3,3 – 5,5 ммоль/л

Нарушения уровня глюкозы в крови проявляется в виде гипер- (Гл – более 6,2 ммоль/л) и гипогликемических (Гл – менее 3,3 ммоль/л) состояний (рис.7).

Рис. 7. Роль гормонов в регуляции уровня глюкозы в плазме крови

34

Гипогликемия

Гипогликемическое состояние обычно развивается при содержании глюкозы в крови ниже 3,3 ммоль/л. Ее последствиями является развитие в тканях энергетического дефицита. В большей мере это сказывается в отношении мозга, для которого глюкоза является единственным источником энергии. Значительное снижение уровня глюкозы может привести к развитию гипогликемической комы и приводит сначала к функциональным, а затем к органическим изменениям клеток мозга, а при очень глубокой и длительной гипогликемии – к гибели. В возникновении гипогликемического состояния имеет значение не только абсолютная величина гликемии, но и скорость снижения содержания глюкозы в плазме крови.

Гипогликемическое состояние обычно возникает остро с появления у больного ощущения общей слабости, голода, потливости, дрожания рук, интенсивной головной боли или головокружения, сердцебиения (гипогликемия легкой степени тяжести). Для развития гипогликемии характерно нарушение функционирования нервной ткани, что проявляется нарушением зрения, координации движений, расстройствами речи, письма, а также расстройствами чувствительности (онемение губ, языка, подбородка) – гипогликемия средней степени тяжести. Для тяжелого гипогликемического состояния, предшествующего коме, характерны непроизвольное мочеиспускание, дефекация, судороги с потерей сознания.

35

Причинами гипогликемических состояний могут быть:

голод и недоедание;

отравления, инфекции, повреждения паренхимы печени;

уменьшение выделения соматотропного гормона (СТГ), адреналина, глюкокортикоидов и других контринсулярных гормонов;

усиленный распад глюкозы в тканях;

усиленное выделение глюкозы почками;

плохое всасывание углеводов вследствие заболевания тонкого кишечника;

избыточное образование инсулина (гиперфункция островков Лангерганса) или введение инсулина больным сахарным диабетом и др.

физиологические гипогликемии новорожденных,

большие кровопотери;

отравления фосфором, бензолом, хлороформом.

гликогенозы;

тяжелая мышечная работа (марафонский бег)

Гипергликемия

Гипергликемия – стойкое, постоянное повышение глюкозы (до 20-30 ммоль/л) в крови. Причинами гипергликемических состояний могут быть:

переедание (алиментарная);

сахарный диабет (инсулярная недостаточность), острый панкреатит;

токсическое, механическое, травматическое раздражение ЦНС;

36

повышение гормональной деятельности щитовидной железы, коры и мозгового слоя надпочечников, гипофиза;

сильные эмоции и психическое возбуждение.

При сахарном диабете вследствие гипергликемии ткани испытывают меньший энергодефицит. В стенке сосудов глюкоза превращается в спирт сорбитол и фруктозу

– осмотически активные вещества, вызывая повреждение тканей.

Гипергликемия может способствовать повреждению белков организма вследствие гликозилирования. Гликозилирование (гликирование) коллагена является метаболической основой микроангиопатии – одного из видов осложнений сахарного диабета. Гликозилированию могут подвергаться и другие клеточные белки: рецепторов клеток, гемоглобин и другие. Гликозилированный гемоглобин обладает повышенным сродством к кислороду. Его содержание при диабете возрастает в 2-3 раза (содержание у здоровых составляет 2-3 %). Увеличение количества гликозилированного Hb A1 способствует развитию гипоксии.

Гипергликемия способствует развитию у больных сахарным диабетом полиурии (при превышении концентрации глюкозы в крови 10 ммоль/л – почечный порог), а высокая гипергликемия (50 ммоль/л) у больных сахарным диабетом является причиной развития гиперосмолярной комы.

37

Сахарный диабет Роль инсулина в регуляции обмена веществ

Инсулин участвует в регуляции всех видов обмена веществ. Это основной гормон, обладающий гипогликемическим действием (снижению сахара крови также способствует соматостатин).

Он является полипептидным гормоном, образующимся в β-клетках поджелудочной железы. Главным стимулятором синтеза и секреции инсулина является глюкоза. Образующийся инсулин поступает в сосудистое русло, где он частично остается в свободном виде, а частично образует комплексы с белками крови.

Инсулин опосредует поступление и метаболизм глюкозы в ткани, имеющие рецепторы к инсулину (инсулинзависимые ткани), рис. 8.

Рис. 8. Инсулин-зависимые и инсулин-независимые органы

К инсулинзависимым тканям относятся мышечная, жировая ткань, печень и островковый аппарат поджелудочной железы. В эти ткани глюкоза поступает путем пассивного переноса или облегченной диффузии. Остальные

38

ткани являются инсулиннезависимыми и поступление глюкозы в них происходит без участия инсулина по градиенту концентрации.

Активируя гексокиназу, в клетках инсулинзависимых тканей инсулин обеспечивает фосфорилирование глюкозы, превращение ее в Гл-6-фосфат и дальнейшее превращение. Инсулин стимулирует гликолиз, цикл Кребса, пентозофосфатный путь обмена глюкозы и угнетает глюконеогенез. Инсулин усиливает гликогенез в результате активации гликоген-синтетазы и тормозит гликогенолиз.

Кроме глюкозы инсулин также опосредует поступление в клетки аминокислот и электролитов. Он активирует синтез белка, жира и тормозит их распад, препятствует избыточному холестерол- и кетообразованию. Инсулин также участвует в регуляции водно-электролитного обмена (обладает водо- и солесберегающим действием), участвует в регуляции кислотно-основного состояния (препятствует развитию ацидоза).

Суточная потребность в инсулине – 40 единиц, а его содержание в поджелудочной железе здорового человека составляет 150-250 Ед. Инактивация инсулина происходит преимущественно в печени и почках под влиянием инсулиназы.

По влиянию на уровень глюкозы другие гормоны (глюкагон, соматотропный гормон (СТГ), пролактин, адреналин и норадреналин, глюкокортикоиды) относятся к группе контринсулярных гормонов. Глюкагон синтезируется в α-клетках поджелудочной железы. Механизм гипергиликемического действия глюкагона связан с усилением гликогенолиза в печени. Аналогичным действием обладают СТГ, пролактин, адреналин и норадреналин. Гипергликемическое действие глюкокортикоидов преимущественно связано с их стимулирующим влиянием на глюконеогенез.

39

Типы сахарного диабета

Сахарный диабет – это эндокринно-обменное заболевание, характеризующееся хронической гипергликемией, нарушением всех видов обмена веществ, которое обусловлено абсолютной или относительной инсулиновой недостаточностью.

Различают два типа сахарного диабета:

сахарный диабет I типа или инсулинзависимый (ИЗСД), вызванный нарушением секреции инсулина из β-клеток поджелудочной железы

сахарный диабет II типа – инсулиннезависимый (ИНСД), при котором уровень инсулина в норме, но имеется тканевая резистентность к инсулину.

Причины и механизмы развития сахарного диабета

Сахарный диабет I типа (ИЗСД) чаще развивается у лиц детского и юношеского возраста, начало острое, имеется склонность к кетоацидозу и гипергликемии, лабильному течению. Больные не могут обходиться без введения инсулина. В патогенезе этой формы диабета основную роль играют иммунные механизмы. У 85 - 90 % больных обнаруживаются антитела к β-клеткам.

В этиологии сахарного диабета имеют значение внутренние (генетические, иммунные) и внешние факторы, сочетание и взаимодействие которых приводит к развитию болезни. Сахарный диабет часто развивается как наследственное заболевание в результате генетически обусловленной недостаточности функции β-клеток. Диабет может передаваться как по доминантному, так и по рецессивному пути наследования.

40