Изменение содержания глюкозы в крови
4.2.1.Снижение содержания глюкозы в крови – гипогликемия может возникнуть по различным причинам:
1.углеводное голодание (алиментарная гипогликемия)
2.тяжёлая мышечная работа (марафонский бег)
3.избыток инсулина (инсулинома, избыточное введение инсулина извне)
4.дефицит контринсулярных гормонов (гипофункция гипофиза, аддисонова болезнь и др.)
5.паражение клеток печени (гепатиты острые, хронические и др.)
6.наследственная патология: гликогенозы, агликогенозы – если нарушен синтез гликогена (например, дефект гликогенсинтетазы), то содержание гликогена в клетках понижено. Самый характерный признак агликогенозов - резкая гипогликемия натощак (так как нет запасов гликогена).
7.Как следствие глюкозурии – например, при отравлении монойодацетатом и флоридзином (эти яды нарушают реабсорбцию глюкозы в почках и снижают всасывание глюкозы в кишечнике).
8.Аутоиммунные формы гипогликемии.
При снижении количества глюкозы в крови ниже 2,5 ммоль/л может развиться гипогликемическая кома. При этом в основном страдают клетки головного мозга, так как в отличие от других клеток они не могут использовать жирные кислоты в качестве энергетического источника и энергию получают за счёт сгорания глюкозы.
Последствия голодания нервных клеток:
Дефицит глюкозы
 |
Недостаток образования энергии АТФ
Ослабление работы натрий-калиевого насоса
 |
Снижение содержания калия в клетке
Уменьшение потенциала покоя
Развитие деполяризации клеточных мембран
Возбудимость нервных клеток вначале растёт, затем снижается
Но не все отделы нервной системы одинаково чувствительны к возникающей гипогликемии. Самая чувствительная кора головного мозга (КГМ), затем симпатический отдел нервной системы (СНС), парасимпатический отдел нервной системы (ПСНС) и двигательные центры. В связи с возбуждением вентролатеральных ядер гипоталамуса возникает чувство голода, пищедобывательный рефлекс. Возбуждение СНС сопровождается выбросом катехоламинов, тахикардией, повышением артериального давления, расширением зрачков. После торможения КГМ возникает сонливость, а потом глубокий сон. При этом симптомы возбуждения СНС ещё сохраняются. Затем развивается торможение СНС и возбуждение ПСНС – возникает брадикардия, снижается артериальное давление, суживаются зрачки. Затем возбуждаются двигательные центры, возникают судороги, которые имеют определённое компенсаторное значение из-за гликогенолиза в мышцах и усиления поставки лактата в реакцию глюконеогенеза. При развитии гипогликемии сознание больные могут потерят не сразу. В судебно-медицинской практике известны случаи, когда гипогликемический больной совершал хулиганские или даже уголовные преступления. Но они не несли уголовной ответственности как не полностью вменяемые.
4.2.2. Повышение содержания глюкозы в крови выше 5,5 –6 ммоль/л называется гипергликемией. Гипергликемия может быть временная и стойкая.
Причины временной гипергликемии:
1.приём большого количества легко усвояемых углеводов (алиментарная гипергликемия).
2.возбуждение симпатической нервной системы – эмоции, боль, кислородное голодание, первая стадия лихорадки и др.
Причины стойкой гипергликемии (сахарный диабет):
1.при недостатке инсулина
2.нарушение функции эндокринных желёз, гормоны которых относятся к контринсулярным.
Степень гипергликемии, её продолжительность зависят от способности клеток печени депонировать гликоген и от содержания гормонов, способствующих или препятствующих этому процессу. Изменение количества сахара в крови после нагрузки глюкозой
(сахарная кривая) бывает разное. При поражении печёночных клеток, при дефиците инсулина или избытке контринсулярных гормонов развивается значительное повышение уровня сахара в крови после нагрузки и медленное его снижение (диабетическая кривая). При избытке инсулина или дефиците контринсулярных гормонов повышение уровня сахара в крови после нагрузки незначительное и, затем происходит быстрое снижение сахара до цифр, ниже исходных.
О способности организма усваивать определённое количество углеводов судят по толерантности к углеводам. Толерантность к углеводам определяет максимальное количество глюкозы, которое организм может усвоить без появления глюкозы в моче (глюкозурии). И если уровень глюкозы в крови превышает почечный порог
(глюкоза обладает порогом реабсорбции) – 8,8 ммоль/л, глюкоза появляется в моче (глюкозурия). Реабсорбция глюкозы это активный ферментативный процесс, глюкоза в эпителии почек должна превратиться в глюкозо-6-фосфат, а затем опять дефосфорилироваться. Поэтому развитию глюкозурии способствует всё то, что угнетает процессы фосфорилирования глюкозы в почечном эпителии: дефицит инсулина, избыток контринсулярных гормонов, введение флоридзина (гликозида, полученного из коры фруктовых деревьев), или отравлении ядами, блокирующими гексокиназу.
Среди эндокринной патологии сахарный диабет занимает первое место. По причине смертности, после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, сахарный диабет занимает третье место. По предложение экспертов ВОЗ ( 1980, 1987 ) в первичном сахарном диабете выделяют :
1.Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД).
2.Инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНСД).
3.Вторичный (или симптоматический) сахарный диабет, сопровождающий эндокринные заболевания: акромегалию, болезнь и синдром Иценко-Кушинга, некоторые заболевания поджелудочной железы (панкреатиты), феохромоцитому.
4.Диабет беременных (прегнодиабет впервые выявленный при беременности). Причина этого диабета – повышенная продукция контринсулярных гормонов при беременности. После родов у женщин с прегнодиабетом явный диабет может не развиться. Вместе с тем, описаны случаи возникновения диабета 1 или 2 типа.
ТАБЛИЦА № 9
Этиологические, патогенетические и клинические различия ИЗСД и ИНСД
| № п/п | Признак | ИЗСД (I тип) | ИНСД (II тип) |
| Причина | Диабетогены провоцирующие цитолиз островковых В-клеток, вызывающие аутоиммунный процесс. Острые и хронические панкреатиты. Удаление поджелудочной железы. | Снижение числа рецепторов к инсулину, их разрушение, блокада или аномалия, пострецепторные блоки разного уровня на органах-мишенях. | |
| Возраст к началу заболевания | Молодой, обычно до 20 лет | Старше 30 лет | |
| Начало болезни | Острое | Постепенное (месяцы и годы) | |
| Выраженность клинических симптомов | Резкая | Умеренная | |
| Течение диабета | Лабильное | Стабильное | |
| Кетоацидоз | Склонность к кетоацидозу | Развивается редко | |
| Уровень кетоновых тел в крови | Часто повышен | Обычно в пределах нормы | |
| Анализ мочи | Наличие сахара и часто ацетона | Обычно глюкозурия | |
| Масса тела | Уменьшена | Более чем у 80% больных ожирение | |
| Пол | Несколько чаще болеют мужчины | Чаще болеют женщины | |
| Сезонность начала заболевания | Часто осенне-зимний период | Отсутствует | |
| Инсулин в поджелудочной железе | Отсутствует, или содержание его снижено | Часто в пределах нормы | |
| Антитела к клеткам поджелудочной железы | Обнаруживаются у 60-90% пациентов в первые недели и месяцы заболевания | Менее чем в 3-5% случаев | |
| Лечение | Диета, инсулин | Диета, либо диета с гипогликемизирующими ЛС, инсулин редко | |
| Распространённость | 0,5% населения | 2-5% населения | |
| Поздние осложнения | Микроангиопатии | Макроангиопатии |
Этиология сахарного диабета:
В настоящее время насчитывается около 20 различных хромосомных участков, проявляющих признаки положительной сцепленности с заболеванием ИЗСД. У детей ближайших кровных родственников больных ИЗСД частота заболеваний составляет около 6%. Различные диабетогены – это факторы, которые могут запускать развитие ИЗСД у носителей генетических особенностей.
Диабетогенные факторы бывают инфекционные и неинфекционные: биологической, химической, физической природы.
Среди биологических факторов: возбудители краснухи (считается вполне доказана связь между краснухой у беременных и ИЗСД у рождённых ими детей: до 40% детей с врождённой краснухой заболевают ИЗСД до 30 лет, а пик заболеваемости у таких детей приходится на 13 лет), кори, эпидемического паротита, энтеровирусы, реовирусы, вирус осповакцины, вирус Coxsackie В4 и др. Вирусы вызывают прямое цитолитическое действие β-клеток, инициирование иммунных процессов и развитие воспаления в участках расположения β-клеток.
Химические факторы способны вызвать повреждениие панкреатических островков и стимуляцию аутоиммунного процесса. К ним относятся: вакор (средство для борьбы с грызунами), нитрозамины, нитрозомочевина. Нитрозамины содержатся в копчёных продуктах. Так, например, в Исландии подъём заболеваемости ИЗСД у детей связан с сезонным употреблением копчёных продуктов. Выявлена связь между развитием абсолютной инсулиновой недостаточностью и употреблением продуктов, содержащих пищевые цианиды. Среди них: абрикосовые косточки, миндаль, бамбук, кассава (клубни которой употребляют в пищу жители тропической Африки). Уровень цианидов в крови также повышается при курении. Хронический алкоголизм связывают с развитием панкреатита и усиленным проявлением аутоиммунитета.
Аллоксан, мочевая кислота (применяемые для моделирования ИЗСД у животных) очевидно способны не только повреждать β-клетки, но и изменять их антигенную структуру, провоцируя аутоиммунный процесс. К химическим диабетогенам относится белок коровьего молока (БСА –бычий сывороточный альбумин). БСА обладает: 1. детерминантами, перекрёстно реагирующими с человеческим инсулином и 2. общими антигенными детерминантами с белком мембран β-клеток островков Лангерханса. Эпидемиологически доказана связь между количеством потребляемого молока и частотой ИЗСД у детей в Скандинавии. Среди японцев, полинезийцев, североамериканских индейцев, которые очень мало употребляют коровьего молока, а грудных детей кормят естественным путём, ИЗСД развивается крайне редко. В ЖКТ молекулы БСА разрушаются. Альбумин коровьего молока, как фактор риска ИЗСД, имеет большое значение в диете у грудных и особенно у новорожденных детей, так как у них из кишечника всасываются достаточно крупные молекулы пептидов. Показано, что искусственное вскармливание значительно повышает риск возникновения ИЗСД, а естественное вскармливание (хотя бы в течение первых 3-4 месяцев жизни) предупреждает развитие ИЗСД.
Диабетогенный эффект химических факторов снимается антилимфоцитарной сывороткой и иммунодепрессантами.
Инсулиннезамисимый сахарный диабет (ИНСД) характеризуется наследственной предрасположенностью, относительной инсулиновой недостаточностью и инсулинорезистентностью. У многих больных ИНСД сочетается с ожирением и коррелирует с пожилым возрастом. Переедание и ожирение способствуют развитию ИНСД, так как избыточное употребление пищи сопровождается повышенной секрецией инсулина, то это может вызвать ожирение и уменьшить количество рецепторов к инсулину из-за генетического дефекта в пострецепторном аппарате инсулинзависимых тканей. В дальнейшем, кроме относительной недостаточности инсулина, может присоединиться абсолютная недостаточность инсулина из-за декомпенсации β- клеток островков поджелудочной железы.
Больные ИНСД, кроме резистентности к инсулину и ожирению, могут иметь расстройства: гиперлипопротеинемию, гипертензию, атеросклероз, нефропатию, ожирение андроидного типа, стеатоз печени (метаболический Х - синдром). Помимо Х - синдрома известны и другие причины относительной инсулиновой недостаточности и инсулинорезистентности: недостаточный ответ β - клеток на глюкозу без их деструкции, неправильный биосинтез проинсулина, либо его расщепление до инсулина, избыток антагонистов инсулина (активация инсулиназы гепатоцитов, антитела к инсулину, повышение в крови количества контринсулярных гормонов и др.), аномалия инсулиновых рецепторов, пострецепторные блоки в клетках-мишенях (патогенные агенты, подавляющие транспорт глюкозы в клетки, трансмембранный перенос ионов Са2+ и Мg2+, так как они необходимы для реализации действия инсулина в клетке).
Патогенез сахарного диабета:
Ключевое звено патогенеза ИЗСД связано с прогрессирующей гибелью β – клеток панкреатических островков. Аутоиммунная альтерация β – клеток может быть спровоцирована вирусными, химическими, физическими диабетогенами. Поджелудочная железа человека содержит более 1 млн панкреатических островков. Основные цитотипы: это В – клетки (до 70%), А – клетки (около 20%) и Д-клетки (5-10%), остальные цитотипы встречаются очень редко и не во всех островках: РР-клетки (до 2%), хромаффинные клетки и др. В – клетки образуют и секретируют инсулин, А-клетки – глюкагон, Д-клетки – соматостатин, РР-клетки – панкреатический полипептид. Его выработка увеличивается в ответ на глюкозу, белки, физическую нагрузку, он стимулирует инсулиногенез. В физиологических условиях активность А-клеток контролируется одновременным бигормональным тормозным влиянием соматостатина и инсулина. Повреждение и гибель β – клеток островков Лангерханса (при разрушении 75-80% β – клеток появляются симптомы диабета, оставшиеся 25-20% β – клеток обычно разрушаются в течение последующих 2-3 лет), уменьшение их суммарной массы (в 2 и более раза в среднем снижается масса поджелудочной железы у погибших больных сахарным диабетом по сравнению с нормой – 80-85 г, при этом масса β – клеток ничтожно мала, либо не определяется), подавление синтеза и выделение в кровь инсулина из повреждённых β – клеток приводит к дефициту инсулина.
При нормальном или повышенном синтезе и поступлении в кровь инсулина, патогенез ИНСД связан с недостаточностью его эффектов. Этому способствуют:
1.Контринсулярные факторы (антитела к инсулину, плазменные ингибиторы инсулина белковой природы, протеолитические ферменты из очагов острого и хронического воспаления, активная инсулиназа (например, при развитии юношеского диабета в связи с усиленным синтезом инсулиназы гепатоцитами в пубертатном периоде и др.).
2.Снижение эффектов инсулина на ткани –мишени: избыток контринсулярных гормонов → гипергликемия → продолжительная стимуляция образования инсулина β – клетками поджелудочной железы → повреждение β – клеток.
3.Инсулинорезистентность:
а) рецепторные механизмы инсулинорезистентности (например, молекулы иммуноглобулинов препятствуют взаимодействию инсулина и его рецептора, повреждение рецепторов инсулина за счёт развития СПОЛ, генетическими дефектами инсулиновых рецепторов и др.).
б) пострецепторные механизмы инсулинорезистентности (при нарушении, например, процесса утилизации глюкозы клеткой, недостаточности трансмембранных переносчиков глюкозы).
Инсулиновая недостаточность при сахарном диабете приводит к нарушению углеводного, жирового, белкового, водно-электролитного и кислотно-основного равновесия в организме. Хронические нарушения метаболизма обусловливают развитие осложнений ИЗСД.