Нарушения обмена веществ и функций органов и систем при сахарном диабете

Абсолютная или относительная недостаточность инсулина (первичный метаболический дефект при СД) ведет к нарушению всех видов обмена, и, прежде всего – углеводного:

· усиление глюконеогенеза в связи с выпадением супрессивного влияния инсулина на ключевые ферменты глюконеогенеза;

· усиление гликогенолиза под влиянием глюкагона; усиление глюконеогенеза и гликогенолиза создает избыток глюкозы в крови, а

· перенос ее через мембраны в инсулинзависимых тканях нарушен из-за недостатка инсулина.

Таким образом, создается своеобразный феномен, когда организм испытывает энергетический голод при избыточном содержании источника энергии в крови.

Гипергликемия – основной симптом СД – повышает осмолярность плазмы и ведет к клеточной дегидратации. Как только превышается почечный порог для глюкозы (8-10 ммоль/л), она появляется в моче, обусловливая глюкозурию и полиурию (симптомы декомпенсации СД). Полиурия связана с нарушением реабсорбции воды и электролитов из-за высокой осмолярности первичной мочи. Полиурия и гиперосмия обусловливают жажду и полидипсию, а также никтурию (симптомы декомпенсации СД).

Осмотический диурез ведет к тяжелой общей дегидратации и дисэлектролитемии. Следствием дегидратации является гиповолемия, снижение АД, ухудшение перфузии мозга, почек, снижение фильтрационного давления, олигурия (вплоть до развития ОПН). Кроме того, из-за обезвоживания происходит сгущение крови, развивается сладж, ДВС, а нарушения микроциркуляции ведут к гипоксии тканей.

Гипергликемия ведет также к активации полиолового цикла (через активацию альдоредуктазы). Это независимый от инсулина метаболизм глюкозы с образованием сорбита и фруктозы. Эти продукты накапливаются в инсулиннезависимых тканях (хрусталик, нервная ткань, клетки печени, эритроциты, стенки сосудов, базофильные инсулоциты) и, будучи осмоактивными, притягивают воду, что ведет к повреждению этих тканей.

Гипергликемия через накопление сорбита (а значит, истощение запасов НАДФН₂), а также за счет снижения активности протеинкиназы С ведет к уменьшению синтеза оксида азота (эндотелиального фактора релаксации), что ведет к вазоконстрикции и ишемии тканей;

Гипергликемия ведет также к гиалинозу и утолщению стенок сосудов (гиалиноз - образование гликопротеинов, которые, проходя через базальную мембрану капилляров, легко выпадают и гиалинизируются).

Гипергликемия стимулирует процесс гликозилирования белков (гликозилирование – процесс неферментативного соединения глюкозы с аминогруппами белков). В результате образуются стабильные продукты гликозилации:

- гликозилированный гемоглобин. Обладая высоким сродством к кислороду, не отдает его тканям, развивается гипоксия;

- гликозилированные апопротеины ЛПНП и ЛПВП, что ведет к увеличению соотношения ЛПНП/ЛПВП.

- гликозилировние белков свертывающей и противосвертывающей системы, что ведет к усиленному тромбообразованию;

- гликозилирование основных белков базальной мембраны и коллагена;

- гликозилирование миелина, что ведет к изменению его структуры идемиелинизации;

- гликозилирование белков хрусталика, что ведет к развитию катаракты;

- гликозилирование белков-переносчиков инсулина, что ведет к инсулинорезистентности; и др.

Все продукты гликозилации имеют измененную структуру, а значит, могут приобретать антигенные свойства, вследствие чего развивается аутоиммунное повреждение соответствующих органов и тканей.

Недостаток инсулина ведет также к развитию лактацидоза. Механизмы:

- дефицит инсулина ведет к ингибированию пируватдегидрогеназы, вследствие чего ПВК не превращается в АцКоА (чтобы сгореть в ц. Кребса). В этой ситуации избыток ПВК превращается в лактат;

- дефицит инсулина усиливает катаболизм белка, что ведет к образованию избытка субстратов для продукции пирувата и лактата;

- гипоксия тканей, а также повышение активности контринсулярных гормонов (особенно адреналина и СТГ) ведет к активации анаэробного гликолиза, а значит, к увеличению образования лактата.

Нарушения жирового обмена при сахарном диабете 1 типа связаны с абсолютным недостатком инсулина и усилением активности контринсулярных гормонов. Это ведет к снижению утилизации глюкозы жировой тканью при одновременном снижении липогенеза и усилении липолиза. (больные 1 типом СД худые).

Вследствие этого кетогенные аминокислоты (лейцин, изолейцин, валин) и СЖК поступают в печень, где становятся субстратом избыточного синтеза кетоновых тел (ацетоуксусная, b-оксимасляная, ацетон). Развивается гиперкетонемия.

Токсические концентрации кетоновых тел:

- тормозят синтез инсулина и инактивируют его;

- растворяют структурные липиды мембран, что усиливает повреждение клеток;

- подавляют активность многих ферментов;

- угнетают функции ЦНС;

- обусловливают развитие кетоацидоза;

- вызывают развитие компенсаторной гипервентиляции;

- нарушают гемодинамику: угнетают сократимость миокарда и снижают АД за счет расширения периферических сосудов.

Нарушения белкового обмена при сахарном диабете характеризуются:

- угнетением синтеза белка (инсулин активирует ферменты синтеза) и

- усилением его распада в мышцах (инсулин тормозит ферменты глюконеогенеза, при недостатке инсулина АК идут на образование глюкозы),

- кроме того, нарушается проведение АК через мембраны клеток.

В результате формируется дефицит белка в организме, что ведет:

- задержке роста у детей,

- к недостаточности пластических процессов,

- ухудшению заживления ран,

- снижению продукции At и

- снижению устойчивости к инфекциям,

- кроме того, изменение антигенных свойств белков организма может запускать аутоиммунные процессы.

Осложнения сахарного диабета делятся на острые и хронические. Острые осложнения СД – комы. Хронические – ангиопатии и нейропатии.

Диабетические ангиопатии делятся на микро- и макроангиопатии.

Диабетические микроангиопатии – патологические изменения в сосудах микроциркуляторного русла.

Механизмы:

· накопление в стенке сосуда сорбита и фруктозы,

· продуктов гликозилации белков базальной мембраны,

· гиалиноз стенки сосуда,

· аутоиммунное поражение.

В результате нарушается структура, метаболизм и функции стенки сосуда, развивается ишемия тканей. Основные формы микроангиопатий: ретинопатия и нефропатия.

Диабетическая ретинопатия - микроангиопатия сосудов сетчатки, в терминальной стадии приводящая к полной потере зрения. Микроаневризмы, макулопатия, кровоизлияния в стекловидное тело. Осложнения - отслойка сетчатки, вторичная глаукома.

Диабетическая нефропатия - специфическое поражение микрососудов сосудов почек, сопровождающееся формированием узелкового или диффузного гломерулосклероза и равитием ХПН в терминальной стадии.

Диабетические макроангиопатии – поражение артерий среднего калибра. Механизмы:

• гликозилация белков базальной мембраны,
• гликозилация ЛПНП,
• накопление сорбита и фруктозы в стенке сосуда;

Все это ведет что ведет к утолщению, снижению эластичности стенки сосуда, повышению проницаемости, исчезновению рецепторов к гепарину, усилению адгезии тромбоцитов, стимуляции пролиферации гладкомышечных клеток, а значит – к более раннему и усиленному развитию атеросклероза. Основные формы диабетических макроангиопатий:

· поражение коронаров, следовательно, ИБС и сердечная недостаточность как ее осложнение,

· поражение мозговых сосудов в виде инсультов, преходящих нарушений мозгового кровообращения и деменции,

· окклюзионные поражения сосудов нижних конечностей в виде перемежающейся хромоты, некрозов, гангрены.

Диабетическая нейропатия – поражение нервной системы при СД.

Механизмы:

· гликозилация белков периферических нервов,

· образование антител к модифицированным белкам и аутоагрессия по отношению к антигенам нервной ткани,

· накопление сорбита и фруктозы в нейронах и шванновских клетках,

· снижение синтеза NO в стенке сосуда.

Все это ведет к нарушению интраневрального кровоснабжения, снижению синтеза миелина, замедлению проведения нервных импульсов. Формы диабетической нейропатии:

- поражение ЦНС (энцефалопатия, миелопатия),

- поражение периферических нервов (полинейропатия, мононейропатия): двигательные и чувствительные расстройства;

- поражение вегетативных нервов (вегетативная нейропатия): расстройства регуляции сердечной деятельности, сосудистого тонуса, мочевого пузыря, ЖКТ.

Следствием ангиопатий и нейропатий может быть такое осложнение СД, как диабетическая стопа.

Диабетическая стопа – патологическое состояние стопы при СД, характеризующееся поражением кожи и мягких тканей, костей и суставов и проявляющееся в виде трофических язв, костно-суставных изменений и гнойно-некротических процессов (вплоть до гангрены).

Острые осложнения СД – комы.

Диабетическая кома. Непосредственной причиной развития диабетической комы (ДК) при СД является не СД сам по себе, поскольку его течение не обязательно осложняется развитием комы, а его декомпенсация.

Декомпенсация СД - состояние, при котором присущие заболеванию нарушения обмена веществ и функции органов достигают критического уровня и сопровождаются катастрофическими нарушениями гомеостаза: гиперосмолярность и дегидратация, дисэлектролитемия, кетоацидоз, лактацидоз, тяжелая гипоксия и др. Часть этих патологических сдвигов способны нарушать деятельность головного мозга, а значит,приводить к развитию комы.

В зависимости от типа СД, особенностей провоцирующего фактора у конкретного больного может преобладать либо кетоацидоз, либо гиперосмолярность, либо лактацидоз. В связи с этим различают 3 варианта ДК:

· кетоацидотическая гипергликемическая кома,

· гиперосмолярная гипергликемическая кома,

· молочнокислая кома.

Эти 3 варианта ДК имеют сходный патогенез, связанный с декомпенсацией СД, но с преобладанием того или иного синдрома в каждом случае.

Дата добавления: 2015-10-30