Нарушение обменных процессов при сахарном диабете
Реакцию сети метаболических процессов на нарушение работы одного из её звеньев можно проследить на примере сахарного диабета. Повидимому,главной причиной изменений в ходе обменных процессов при сахарном диабете является нарушение поступления глкозы в клетки инсулинзависимых тканей или в результате недостаточного содержания инсулина в крови, или в результате снижения количества рецепторов для инсулина в наружных клеточных мембраннах.
Первичной реакцией организма на снижение содержания глюкозы в клетках является повышение её концентрации в крови с тем, чтобы за счет увеличения градиента концентрации глюкозы увеличить поступление этого моносахарида в клетки. Но для этого необходимы дополнительные количества глюкозы, которые организм получает , вопервых, за счет потребления дополнительных количеств пищи, а, вовторых, за счет активации глюконеогенеза, причем субстратом для глюконеогенеза служат в основном аминокислоты. Недостаток инсулина способствует интенсификации глюконеогенеза, так как в норме инсулин угнетает этот процесс. Активация глюконеогенеза из аминокислот приводит к образованию дополнительнвх количеств аммиака в организме, следствием чего является увеличение синтеза мочевины в печени и увеличение её содержания в крови и в моче. Нарастание концентрации глюкозы в крови, сопровождающееся также увеличением содержанием мочевины в крови, приводит к повышению осмотического давления крови, что сопровождается формированием чувства жажды. Кстати, снижение содержания глюкозы в клетках, несмотря на её высокую концентрацию в крови, приводит к развитию постоянного чувства голода. И чувство постоянной жажды, и чувство постоянного голода являются характерными симптомами сахарного диабета.
Однако повышение концентрации глюкозы в крови не способно полностью заменить работу механизмов, ответственных за инсулинзависимый транспорт глюкозы в клетки. Поэтому организм вынужден искать другие питательные вещества, которые бы могли выступать в роли «энергетического топлива» для лишенных глюкозы клеток. Ими могли бы быть высшие жирные кислоты, но из огранничений в транспорте высших жирных кислот через гидрофильную межклеточную среду они не могут в полной мере возместить недостаточное поступление в клетки глюкозы, хотя их содержание в крови при сахарном диабете значительно возрастает.
Выходом из этого положения служит преобразование высших жирных кислот в ацетоновые тела в печени с последующим переносом ацетоновых тел в периферические органы и ткани кровью. Следствиями этой активации липолиза и синтеза ацетоновых тел являются повышение содержания ЛПОНП и холестерола в крови. Жирные кислоты, поступающие из крови в гепатоциты лишь частично идут на синтез ацетоновых тел, вторая их часть включается в триглицериды, которые в составе ЛПОНП эвакуируются из печени. В печени больных сахарных диабетом изза избыточного синтеза триглицеридов практически всегда имеются выраженные в той или иной степени признаки жировой дистрофии. Содержание холестерола в крови повышается как в результате повышения содержания в ней ЛПОНП и ЛПНП, так и за счет активации синтеза холестерола в гепатоцитах, поскольку начальные этапы синтеза ацетоновых тел, образование которых резко усиливается при диабете, и холестерола одинаковы.
При поступлении в кровь больших количеств ацетоновых тел часть их не успевает окисляться в клетках периферических тканей, в результате их содержание в крови возрастает. А нарастание их содержания в крови, вопервых, увеличивает осмотическое давление крови, вовторых, приводит к развитию кетонемии с явлениями кетоацидоза, компенсированного или декомпенсированного. Декомпенсированный кетоацидоз является крайне тяжелым состоянием, поскольку сдвиг рН в кислую сторону на единицу несовместим с жизнью. Причина дезорганизация работы ферментных систем клеток, «настроенных» на работу при вполне определенном и постоянном значении рН.
Накопление ацетоновых тел в крови, сочетающиеся с повышением содержания в ней глюкозы и мочевины, приводит к повышению осмотического давления крови и внеклеточной жидкости, что в свою очередь приводит к дегидратации клеток. Известно, что потеря 10 15% внутриклеточной воды может привести к смерти. Развитию эффекта дегидратации способствует повышение осмотического давления мочи, содеожащей избыточное количество мочевины, ацетоновых тел и глюкозы.
В целом, при развитии сахарного диабета нарушается работа многих звеньев метаболической сети, в соответствиис чем и лечебные мероприятия с биохимической точки зрения должны носить многоплановый характер. В первую очередь должен быть устранен дефицит инсулина в организме. Но одного этого недостаточно даже при инсулинзависимом сахарном диабете. Абсолютно необходимы мероприятия , направленные на нормализацию рН крови и тканей, и мероприятия по ликвидации дегидратации тканей.