Сахарный диабет

Это заболевание, возникающее в результате абсолютной или относительной инсулиновой недостаточности, сопровождающееся нарушением обмена веществ, главным образом углеводного. Число больных из года в год возрастает, и в настоящее время на планете насчитывается около 70 млн диабетиков. С ростом населения городов и развитием цивилизации случаи сахарного диабета учащаются. Уровень заболеваемости среди городского населения в три раза выше, чем среди сельского. В одном разделе лекции нет возможности коснуться многих вопросов этиопатогенеза диабета, мы лишь познакомимся с этой патологией (основное содержание программы вы прочитаете в учебниках).

Этиология и патогенез сахарного диабета. Сахарный диабет (сахарное мочеизнурение) был в основных своих внешних проявлениях описан в глубокой древности. Укоренившееся название связано с тем, что первоначально сущность заболевания сводили к двум его характерным проявлениям: выделению повышенных количеств мочи и постоянному присутствию в ней сладких веществ.

Лишь в самом конце XVIII в. впервые встречаются упоминания о повреждении при диабете поджелудочной железы, и лишь спустя еще 100 лет удалось получить экспериментальную модель сахарного диабета путем полного удаления у собак поджелудочной железы. В начале XX в. из островков Лангерганса поджелудочной железы был извлечен инсулин, вскоре получен в кристаллическом виде и в большинстве случаев успешно использован для лечения больных. В середине XX века была установлена его химическая структура.

Выяснилось, что в основе сахарного диабета всегда лежит гипоинсулинизм, но он может быть вызван различными этиологическими факторами и реализоваться разными патогенетическими механизмами. Подчеркну, что гипергликемия при сахарном диабете имеет двоякое значение: 1) компенсаторное — повышенный уровень сахара крови обеспечивает большее его поступление в ткани и тем самым компенсируется один из патогенетических факторов инсулиновой недостаточности — подавление транспорта глюкозы через клеточную мембрану; 2) повреждающее — вызывает перенапряжение и истощение как оставшихся неповрежденными, так и функционально неполноценных -клеток и, следовательно, ухудшение течения диабета. Длительная гипергликемия обусловливает имбибицию глюкозой стенки сосудов — это изменяет в конечном счете состав мукополисахаридов и служит предпосылкой к развитию ангиопатий.

Сахарный диабет может быть вызван первичной абсолютной инсулиновой недостаточностью, т.е. нарушением синтеза и секреции гормона бета-клетками. Это может быть обусловлено:

1) хроническим панкреатитом (20–40 % больных страдают диабетом);

2) опухолями поджелудочной железы (признаки диабета у 8–10 % больных);

3) больных гемохроматозом (наследственное заболевание, характеризующееся повышенным всасыванием в кишечнике железа и его накоплением в различных тканях, в том числе и в поджелудочной железе) 30–80 % страдают диабетом;

4) повреждением железы, вызваным ее кальцификацией, склерозом сосудов, инфекционными процессами, кистами и т.д.

Своеобразная форма нарушения способности бета-клеток адекватно отвечать на стимулирующее действие глюкозы наблюдается при длительной гипергликемии (в том числе и алиментарной), приводящей к снижению чувствительности мембранных рецепторов к глюкозе и даже к уменьшению их числа.

Особое значение придается специфическим аутоиммунным механизмам повреждения бета-клеток. При этом причиной первичной альтерации этих клеток могут быть вирусные и другие инфекционные заболевания, возможно — некоторые токсические воздействия. Возможно также, что в основе аутоиммунного повреждения бета-клеток в некоторых случаях лежат первичные изменения в иммунной системе, в том числе наследственно обусловленные.

В ряде случаев в возникновении сахарного диабета доминирующее значение имеют наследственные факторы. Выделяются различные варианты генетически обусловленных нарушений, ведущие к недостаточной секреции активного инсулина и развитию сахарного диабета: 1) уменьшение биосинтеза инсулина; 2) биосинтез инсулина ненормального строения, в том числе с иммунологически идентичными нормальному гормону свойствами, но с утратой значительной части специфической активности; 3) нарушения в системе аденилциклазы; 4) генетическая предрасположенность может инициировать повреждение -клеток вирусами.

Сахарный диабет может развиться вследствие многих внепанкреатических причин (внепанкреатическая форма). Это может быть обусловлено: 1) чрезмерной задержкой и инактивацией инсулина в печени; 2) образованием белковых ингибиторов; 3) избыточной продукцией «контринсулярных» гормонов; 4) выработкой аутоантител к иммунологически отличающемуся от нормального и к нормальному инсулину; 5) уменьшением свободной активной фракции инсулина в результате слишком прочной его связи с белками крови; 6) утолщением базальной мембраны капилляров, препятствующим выходу инсулина в межклеточное пространство, и др. Все это приводит к тому, что клетками выделяется нормальное количество инсулина, но до клеток-мишеней он доходит в дефиците.

Внепанкреатическая форма сахарного диабета может быть обусловлена и снижением чувствительности тканей (клеток-мишеней) к инсулину. Данный вариант сахарного диабета представляет собой разнородную группу заболеваний, в которых инсулинрезистентность вызвана различными рецепторными и пострецепторными нарушениями. О пострецепторных формах говорят тогда, когда все процессы, вплоть до связи инсулина с рецепторами клеток-мишеней, происходят нормально, но в каком-то из внутриклеточных звеньев реализации гормонального эффекта (ингибирование аденилциклазы, понижение содержания цАМФ) возникают нарушения.

Исследованиями последних лет установлено, что одной из причин проявления инсулинрезистентности является глюкозотоксичность, т.е. состояние длительной гипергликемии. Глюкозотоксичность способствует десенситизации бета-клеток, а это проявляется снижением их секреторной активности.

Существенную роль могут играть генетические факторы, а также антирецепторные антитела.

Классификация сахарного диабета. Было предложено немало классификаций диабета, в основу которых легли различные критерии: внешние проявления, стадии развития, возраст больного и др.

В настоящее время распространено подразделение первичного сахарного диабета на два основных типа: тип I и тип II.

Диабет типа I называют также инсулинозависимым, или инсулинопеническим. Возникает в результате недостаточной секреции инсулина бета-клетками. Уровень инсулина в крови у таких больных после нагрузки глюкозой не повышается или увеличивается незначительно. Тяжелая форма сахарного диабета I типа поражает молодых людей (ювенильный диабет) и значительно реже нетучных взрослых индивидов. Имеет острое начало.

Сахарный диабет I типа большинством исследователей рассматривается как аутоиммунное заболевание, он часто сочетается с другими аутоиммунными заболеваниями (гипертиреоз, тиреоидит и др.). Важную роль играют и генетические факторы. Начальным звеном его развития является наследственная предрасположенность, обусловливающая повышенную чувствительность -инсулоцитов к действию различных диабетогенных факторов. Генетические нарушения экспрессируют в избыточном количестве DR-антигены. У 95 % больных диабетом I типа определяются DR3 и/или DR4. Возможность развития сахарного диабета у лиц с этими антигенами в три раза выше частоты заболеваемости без этих антигенов. В наследовании I типа сахарного диабета, кроме генов HLA-системы (они локализуются в 6 хромосоме), вовлечены и другие гены из 11, 14, 7,18 хромосом.

Наряду с генетическими факторами определенная роль в возникновении диабета этого типа придается и экзогенным факторам. Известен тропизм ряда вирусов к -клеткам.

Под влиянием всех этих факторов происходит первичное повреждение клетокпанкреатических островков, что становится пусковым механизмом развития аутоиммунных процессов. Способствуют развитию диабета этого типа панкреатит, холецистит, нарушения кровообращения железы, ее токсические повреждения, опухолевое поражение и т.п.

Диабет типа II называют инсулинонезависимым, или инсулиноплеторическим. В крови у таких больных содержится нормальное или повышенное количество инсулина, сохраняется реакция на гипергликемию. Данный тип диабета по механизмам развития практически полностью совпадает с периферической формой гипоинсулинизма, описанной выше.

Подчеркну условность термина «инсулинонезависимый диабет», поскольку мы говорили о том, что в основе любой формы сахарного диабета лежит гипоинсулинизм, т.е. недостаточность эффектов именно инсулина.

Ниже приведена достаточно полная классификация форм сахарного диабета (по В.А. Фролову и соавт.,1999).

Пусковой момент и основные проявления сахарного диабета. Пусковым моментом при сахарном диабете служит нарушение углеводного обмена. При этом кардинальным признаком всех форм диабета является гипергликемия (вместо нормальных 3,3–5,5 ммоль/л содержание глюкозы в крови возрастает в 4–6 раз — до 12–30 ммоль/л). Причинами гипергликемии являются:

1) уменьшение утилизации глюкозы в тканях: ее транспорта в клетки, фосфорилирования, превращения в гликоген и депонирования, превращения в жир, включения в цикл Кребса;

2) глюкоза, образующаяся из белков в процессе глюконеогенеза, растормаживающегося при дефиците инсулина;

3) усиление гликогенолиза.

При диабете глюкозы в крови много, но ее не хватает («голод среди изобилия»).

Второй кардинальный признак сахарного диабета — глюкозурия. В моче здоровых людей глюкоза не содержится и может появляться на короткое время лишь после приема больших количеств быстровсасывающихся из кишечника углеводов, при тяжелой физической нагрузке, сильном психоэмоциональном напряжении. Полная реабсорбция глюкозы в почечных канальцах происходит, если ее уровень в крови не превышает 8,8 ммоль/л; при более высоком содержании возникает глюкозурия.

У здорового человека за сутки через клубочки фильтруется около 150 г глюкозы и вся она реабсорбируется в канальцах. У больных диабетом за сутки фильтруется 300–600 г и более. С мочой же выделяется лишь часть профильтрованной глюкозы: 50 — 300 г. Следовательно, канальцы почек больных диабетом ежедневно реабсорбируют значительно большее количество глюкозы по сравнению с нормой. Длительная реабсорбция чрезмерного количества глюкозы ведет к истощению их ферментной активности. В результате реабсорбция глюкозы может ослабляться, и, при неизменном уровне гипергликемии, глюкозурия может нарастать.

Третий кардинальный признак диабета — полиурия. В норме суточный диурез составляет 1500–2000 мл, при диабете он возрастает до 3000–10000 мл и выше. Полиурия при диабете носит осмотический характер. Основной ее причиной служит гипергликемия (повышение концентрации глюкозы в первичной моче). На каждый грамм выделяемой больным диабетом глюкозы приходится от 15 до 40 мл мочи. Далее кратко остановимся на других проявлениях диабета.

Гиперкетонемия. В норме в крови содержится до 1,7 ммоль/л кетоновых тел (ацетоуксусной, бета-оксимасляной кислот и ацетона). При диабете их содержание может повышаться в 3–5 раз, а в особо тяжелых случаях — до 10 раз (при коме). Концентрация кетоновых тел в крови зависит от их поступления из печени и утилизации тканями. При диабете резко повышается кетолиз и поступление свободных жирных кислот в печень, где они усиленно окисляются. В процессе их окисления образуется большое количество ацетил-КоА, который в нормальных условиях через несколько этапов мог бы снова превратиться в жирные кислоты или подвергнуться окислению в лимонном цикле. Однако при дефиците инсулина резко ослабляются и липогенез, и окисление ацетил-КоА, который накапливается в печени в больших количествах и превращается в кетоновые тела.

Кетонурия. В нормальных условиях с мочой выделяются следовые количества кетоновых тел; при диабете за сутки их может выделиться несколько десятков граммов. Высокая кетонурия — признак резкого увеличения тяжести заболевания.

Гиперазотемия — это следствие усиленного катаболизма белков, интенсивного дезаминирования аминокислот в печени в процессе глюконеогенеза, образования больших количеств аммиака, мочевины и других азотистых соединений, поступающих в кровь.

Гиперлипидемия. В крови здоровых людей общее содержание липидов составляет 0,6–1%. При диабете оно повышается до 5–10 % и выше. Причинами гиперлипидемии являются усиление липолиза и синтеза холестерина в печени из кетоновых тел, затруднение утилизации жиров на периферии. Дефицит инсулина приводит к недостаточному синтезу фермента липопротеидлипазы, необходимой для нормального метаболизма жиров, входящих в липопротеиновые комплексы. Бета-липопротеиды и другие липопротеиды не расщепляются, циркулируют в крови, а затем откладываются в сосудистых стенках.

Полидипсия. Увеличенная жажда при диабете обусловлена обезвоживанием организма вследствие полиурии, гиперосмией крови и сухостью слизистой оболочки полости рта и глотки из-за недостаточного слюноотделения.

Для оценки состояния углеводного обмена в клинике применяют ряд функциональных проб. Наиболее распространенной является стандартная проба на толерантность к глюкозе (СПТГ). Проводится после ночного голодания. Кровь для определения глюкозы берется натощак, через 30, 60, 90 и 120 мин после приема глюкозы внутрь в дозе 1,75 г/кг массы тела. Дигностическим критерием сахарного диабета является повышение концентрации глюкозы в плазме натощак более 7,8 ммоль/л. Сахарный диабет у мужчин и небеременных женщин: уровень глюкозы при СПТГ 120 мин должен быть > 11,1 ммоль/л при неоднократном определении. Проведение СПТГ не требуется для постановки диагноза сахарного диабета, если по крайней мере дважды получен тощаковый уровень >7,8 ммоль/л или разовый уровень глюкозы > 11,1 ммоль/л.

Нарушение толерантности к глюкозе у небеременных взрослых диагностируется: уровень натощак <7,8 ммоль/л, через 2 часа — между 7,8 и 11,1 ммоль/л и в одной из других проб (через 30,60,90 мин) > 11,1 ммоль/л.

Осложнения сахарного диабета. Среди многочисленных осложнений наибольшее значение имеют диабетические макро- и микроангиопатии, нейропатии, нефропатии, нарушения зрения. В основе этих нарушений лежат многообразные расстройства углеводного, липидного, белкового и других видов обмена.

Так, избыток глюкозы в крови может привести к увеличению содержания углеводного компонента в гликопротеидах и изменению их структуры, что способствует утолщению базальных мембран сосудов и играет решающую роль в развитии диабетических микроангиопатий (диабетический гломерулонефрит). Нарушение нормальных путей метаболизма глюкозы может привести к ее превращению в сахароспирт — сорбит. Последний, накапливаясь в тканях хрусталика и нервных клетках, способствует развитию катаракты и диабетических нейропатий. Нарушение белково-липидного обмена способствует развитию макроангиопатий и атеросклероза сосудов. Как следствие — ИБС, облитерирующий эндартериит.

При сахарном диабете часто развивается пародонтоз с явлениями гингивита. К осложнениям сахарного диабета относят также жировую инфильтрацию печени (избыток НЭЖК увеличивает ресинтез липидов в печени) и низкую устойчивость к инфекционным агентам (фурункулез).

Наиболее грозным осложнением сахарного диабета является диабетическая кома. Кома (в пер. с греч. — глубокий сон) — крайне тяжелое состояние организма, характеризующееся глубоким угнетением ЦНС, стойкой потерей сознания, утратой реакций на внешние, в том числе болевые, раздражители любой интенсивности. Кома отличается от других видов экстремальных состояний по своему основному критерию — полной и стойкой утрате сознания.

Коматозные состояния могут развиваться очень быстро. В таких случаях происходит внезапная полная потеря сознания и возникают все признаки глубокой комы (в основном при травмах, инсультах, эпилепсии). Чаще кома возникает постепенно, проходя последовательно несколько стадий, в том числе так называемые прекоматозные состояния:

1) Начальная стадия характеризуется психическим беспокойством, нарушениями координации движения.

2) Во второй стадии прекомы — сонливость, спутанность сознания, ослабление реакции на внешние раздражители.

3) Неглубокая кома, сопор. Характеризуется потерей сознания, которое периодически может временно частично проясняться. Могут возникать спастические сокращения отдельных мышц, иногда непроизвольное мочеиспускание и дефекация (на ЭЭГ — грубые изменения).

4) Глубокая кома. Полная утрата сознания, арефлексия, в том числе выпадение роговичного и зрачкового рефлексов, артериальная гипотензия, аритмии, периодическое дыхание, понижение температуры тела, тазовые расстройства.

Диабетическая кома чаще связана с накоплением в крови кетоновых тел: бета-оксимасляной и ацетоуксусной кислот и ацетона. Среди кетоновых тел наиболее токсична ацетоуксусная кислота, оказывающая угнетающее влияние на ЦНС. Ацетон растворяет липиды структурных элементов клеток.

Большое значение в патогенезе диабетической комы имеют: метаболический ацидоз, гипонатрийемия, в некоторых случаях — резкая гиперосмолярность крови, вне- и внутриклеточная гипогидратация. Указанные компоненты патогенеза комы могут доминировать. Коматозное состояние, например, может развиться и при сравнительно невысоком уровне кетонемии; при этом нарушения водно-электролитного баланса приобретают особо важное значение.

Поэтому выделяют три разновидности диабетической комы: кетоацидотическую, гиперосмолярную и лактацидотическую.

Кетоацидотическая развивается медленно (несколько дней или недель). Достигнув значительной величины, кетоацидоз быстро (1–2 дня) приводит к коме. При неблагоприятном течении переходит в агональное состояние и заканчивается смертью. К специфическим признакам кетоацидотической комы можно отнести следующие: запах ацетона изо рта, повышение глюкозы в крови, гиперкетонемия и повышение кетоновых тел в моче, понижение рН крови.

Гиперосмолярная кома встречается чаще у лиц с диабетом II типа. Она развивается более медленно, чем кетоацидотическая. Характеризуется резкой дегидратацией, возникновением обратимых очаговых неврологических нарушений. Отсутствие кетоацидоза при гиперосмолярной коме связано с тем, что остаточная секреция инсулина недостаточна для ликвидации гипергликемии, но вполне достаточна, чтобы ингибировать липолиз. Высокая дегидратация, характерная для этой комы, также снижает кетогенез. Кроме того, гиперосмолярность угнетает липолиз и высвобождение свободных жирных кислот из жировой ткани. Дегидратация при этой коме выражена значительно сильнее, поэтому и сердечно-сосудистые нарушения у таких больных более выражены. Отмечается повышенная склонность к тромбозам.

Лактацидотическая кома встречается при диабете реже. Может развиться у больных с сердечной и почечной недостаточностью, с заболеваниями печени, легких, а также при шоке, кровопотере, сепсисе. При данных состояниях, сопровождающихся значительной тканевой гипоксией, образование молочной кислоты превалирует над процессами ее утилизации печенью. Ацидоз вызывает нарушение возбудимости и сократимости миокарда, а также парез периферических сосудов, в результате чего развивается коллапс. Ниже в таблице приведены лабораторные критерии дифференциальной диагностики коматозных состояний (В.А. Воложин, Г.В. Порядин, 1999). ββ

Некоторые пути противокоматозной терапии. Начальное введение глюкозы применяют с целью дифференциальной диагностики с гипогликемической комой (ее введение существенно не повышает гипергликемию, но быстро снимает гипогликемию).

При диабетической (гиперкетонемической) коме срочно вводят инсулин (в ряде случаев — вместе с глюкозой для предупреждения перехода диабетической комы в гипогликемическую).

Проводят лечебные мероприятия по ликвидации ацидоза и гипоксии. Обязательно нужен контроль уровня К+ в крови (так как инсулин и введение NаНСО₃ для борьбы с ацидозом вызывает обратное поступление К⁺ в клетку).

Гиперинсулинизм. Это заболевание, противоположное сахарному диабету. Встречается редко. Причиной выраженного гиперинсулинизма являются аденомы -клеток — незидиомы и карциномы, вырабатывающие избыток инсулина. Эти опухоли не подчиняются механизмам обратной связи и выделяют инсулин независимо от уровня гликемии, часто они выделяют также проинсулин. Основное проявление гиперинсулинизма — синдром острой гипогликемии, могущей привести к крайне тяжелому состоянию — гипогликемической коме.