Патофизиология нарушение углеводного обмена

Таким образом, поддержание эугликемии в состоянии натощак зависит от 3-х основных факторов:

1) гормональной среды, характеризующейся  исходным или сниженным уровнем  инсулина и исходным или повышенным  уровнем глюкагона, СТГ и кортизола;

2) печени, в которой не нарушены  процессы гликогенолиза и глюконеогенеза;

3) субстратов процессов глюконеогенеза.

Следовательно, гипогликемию натощак можно подразделить на эндокринную, печеночную и субстратную. Разнообразие этиологических и патогенетических вариантов этого типа гипогликемии позволило выделить ее в отдельную категорию и дать более подробную классификацию.

Итак,  гипогликемия натощак подразделяется:

1. Эндокринная

а) Избыток инсулина или инсулиноподобных факторов:

1) островковоклеточные опухоли, продуцирующие  инсулин;

2) внепанкреатические опухоли, вызывающие  гипогликемию.

б) Дефицит СТГ:

1) гипопитуитаризм;

2) изолированный дефицит СТГ.

в) Дефицит кортизола:

1) гипопитуитаризм;

2) изолированный дефицит АКТГ;

3) Аддисонова болезнь.

2. Печеночная

а) болезни накопления гликогена;

б) дефицит ферментов глюконеогенеза;

в) острый некроз печени:

1) отравления;

2) вирусный гепатит.

г) застойная сердечная недостаточность.

3. Субстратная

а) гипогликемия беременных;

б) гипогликемия новорожденных с кетозом;

в) уремия;

г) алиментарная недостаточность.

4. Прочие причины

а) аутоиммунная инсулиновая гипогликемия.

Рассмотрим более подробно о некоторых из них.

Островковоклеточные опухоли pancreas вызывают гипогликемию за счет гиперпродукции инсулина.  В 90% случаев они обнаруживаются у лиц старше 30 лет. Состоит опухоль из гроздьев типичных бета-клеток. Патогенез гипогликемии у таких животных сводится либо к абсолютному повышению уровня инсулина в плазме натощак или  во  время физической работы,  либо  к  отсутствию снижения уровня инсулина, которое в таких условиях происходит в норме.

Гиперинсулинемия ингибирует гликогенолиз и тормозит глюконеогенез за счет прямых влияний на печень и угнетения липолиза и мобилизации аминокислот. Этот эффект усугубляется еще и тем, что стимулируется поглощение глюкозы мышечной и жировой тканями.

Клинические симптомы могут носить спорадический характер, перемежаясь с бессимптомными периодами. Типично развитие гипогликемии ночью и перед завтраком или их усугубление при физической нагрузке.

У молодняка нередко встречается гиперинсулинемическая гипогликемия в отсутствие выявляемой аденомы. В таких случаях часто обнаруживают незидиобластоз - увеличение массы островковых клеток с непрерывным образованием их из эпителия  протоков.

Масса этих клеток больше 10% от всей паренхимы, тогда как в норме она составляет менее 3%.

Синдром Беквита у новорожденных характеризуется макроглоссией, висцеромегалией, микроцефалией, пупочной грыжей и, естественно, гиперинсулинемией и гипогликемией.

Внепанкреатические опухоли (карциномы, саркомы), локализованные, как правило,  в забрюшинном пространстве, могут вызывать гипогликемию за счет:

1) секреции инсулиноподобных веществ;

2) высокой скорости утилизации  глюкозы;

3) за счет неидентифицированного  механизма торможения печеночной  продукции глюкозы.

Такие опухоли растут медленно и могут достигать больших размеров. Гипогликемия при дефиците гормонов обусловлена  снижением или отсутствием их контринсулярного эффекта.

Гипогликемия при заболеваниях печени была частично нами уже рассмотрена (гликогенозы). Следует отметить, что это состояние встречается, и нередко, при вирусных гепатитах и тяжелых токсических поражениях печени.

Помимо снижения уровня инсулина, присутствия регуляторных гормонов и сохранности глюконеогенеза в печени, продукция глюкоза натощак требует и присутствия субстратов-предшественников, особенно аланина.  У  здоровых лиц скорость высвобождения аланина из

мышц определяет скорость глюконеогенеза при голодании. Физиологическое снижение уровней аланина и глюкозы встречается при нормально протекающей беременности. Дефицит аланина играет существенную роль в патогенезе гипогликемии с кетозом у молодняка; у больных с уремией, у лиц с резко выраженным истощением.

Следующая большая группа гипогликемий - это гипогликемии после еды, или реактивные гипогликемии. Это состояние можно определить как уменьшение содержания глюкозы в плазме в период  перехода  от состояния сытости  к состоянию голода. О механизмах этого вида гипогликемии известно немного. Предполагают,  что  гипогликемия  после  еды  может быть обусловлена либо отсутствием адекватного снижения утилизации глюкозы по мере уменьшения уровня глюкозы в плазме,  либо неадекватностью поглощения глюкозы печенью и периферическими тканями.  Гипогликемия после  еды редко сопровождается угрожающими жизни состояниями в отличие от гипогликемии натощак.

В этой группе выделяют идиопатическую (функциональную) гипогликемию, алиментарную гипогликемию и гипогликемию на ранних стадиях сахарного диабета.

Первая встречается чаще у животных среднего возраста, больные внешне не отличаются от здоровых. Жалобы достаточно неспецифичны - тошнота, слабость, сердцебиение. Симптомы эти могут существовать годами, не прогрессируя.

Алиментарная гипогликемия наблюдается иногда у больных с операциями на  ЖКТ.  Гипогликемия  выражена больше,  чем у больных с идиопатической гипогликемией.

Считают, что гипогликемия у них обусловлена кишечными, а не панкреатическими дефектами.

Давно известно, что гипогликемия после еды может быть проявлением инсулиннезависимого СД (II типа).

У таких животных натощак уровень глюкозы находится в пределах нормы, но рано повышается вследствие недостаточной секреции инсулина и отмечается поздняя гиперинсулинемия.

Из других причин гипогликемию после еды наблюдали при ожирении, почечной глюкозурии и различных гормондефицитных состояниях.

Индуцированные гипогликемии возникают при:

1) передозировке инсулина и других  ССП;

2) врожденных дефектах метаболизма.

Клинические проявления гипогликемии обусловлены двумя факторами: 1) снижением уровня глюкозы в головном мозге (нейрогликопения); 2) стимуляцией симпатоадреналовой системы.

Почему именно клетки головного мозга наиболее чувствительны к гипогликемии? Они получают энергию за счет аэробного окисления глюкозы и не способны: 1) накапливать глюкозу в значительных количествах; 2) синтезировать глюкозу; 3) метаболизировать другие субстраты, кроме глюкозы и кетоновых тел. Причем, последние удовлетворяют энергетические потребности мозга в незначительной степени; 4) извлекают в недостаточных количествах глюкозу из внеклеточной жидкости; инсулин не способствует поступлению глюкозы из внеклеточной жидкости в нейроны.

Нейрогликопения проявляется головной болью, утомляемостью, помрачением сознания, галлюцинациями, судорогами и комой. Судороги могут быть как местными,  так и генерализованными.  Кроме того, могут быть локальные нарушения ЦНС, такие, как гемиплегия и афазия.

Симптомы адренергической стимуляции 0 включают сердцебиение, возбуждение, потливость, дрожь и чувство голода. Они появляются раньше, чем все прочие, предупреждая о надвигающейся коме. Приступ можно оборвать, дав животному глюкозу или углеводсодержащую пищу. Лечение гипогликемии заключается в замедленном введении 50-70 мл 40% р-ра глюкозы, можно повторно.

Гипогликемическую кому, безусловно, определяет нейрогликопения. Если вспомнить классическое определение комы как "ареактивного состояния, при котором пробуждение субъекта невозможно", то становится понятной и такая формулировка этого состояния как "недостаточность мозга".

 

4. ГИПЕРГЛИКЕМИЯ.

 

Состояние, связанное с повышением уровня глюкозы в плазме выше нормы, называют гипергликемией. Чаще всего это признак сахарного диабета, но гипергликемия может встречаться у животных с различными видами стрессов (обширные ожоги тела,  сепсис и т.д.).  Этот феномен  определяется  избыточной продукцией, а также  снижением  утилизации  глюкозы,  и  является следствием  взаимодействия  инсулина  и  контринсулярных гормонов (таких, как глюкагон, катехоламины, СТГ и кортизол). Транзиторная гипергликемия может развиться у здоровых животных после приема богатой углеводами пищи,  или при внутривенном введении глюкозосодержащих растворов.

Но чаще всего гипергликемия сопровождает такое заболевание как сахарный диабет.

 

5. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ.

 

История изучения диабета, инсулина, его антагонистов, а также регуляции обмена веществ организма отражает по существу историю биологии и медицины.

Сахарный диабет представляет собой хроническое нарушение всех видов обмена веществ (преимущественно углеводного), обусловленное абсолютной или  относительной  инсулиновой недостаточностью и характеризующееся стойкой гипергликемией.

Классификация СД:

1. Спонтанный сахарный диабет

- тип I, или инсулинозависимый, возникает в результате недостаточной секреции инсулина бета-клетками.

- тип II, или инсулинонезависимый, инсулиноплеторический, обусловлен нечувствительностью клеток к инсулину. Инсулинорезистентность вызвана различными рецепторными и пострецепторными нарушениями. Различают следующие группы собственно рецепторных нарушений:

1)  количественные нарушения рецепторов инсулина:

а) усиленная деградация

б) нарушение биосинтеза рецептора

2) качественные  нарушения рецептров инсулина:

а) нарушение фосфорилирования рецептора

б) ненормальная связь рецептора с гормоном

Пострецепторные формы подразумевают нарушения во внутриклеточных звеньях реализации гормонального эффекта (начиная с ингибирования аденилатциклазы и понижения содержания цАМФ).

2. Вторичный диабет

- заболевания поджелудочной железы (pancreatectomia, недостаточность функции)

- гормональные нарушения: избыточная  секреция контринсулярных гормонов (акромегалия, синдром Кушинга)

- лекарственный

- связанный со сложными генетическими  синдромами (атаксия-телеангиэктазия и т.п.)

3. Нарушение толерантности к глюкозе (латентный диабет)

4. Диабет беременных (нарушение  толерантности к глюкозе во  время беременности).

В настоящее время и эта классификация перестала удовлетворять клиницистов, поскольку появились новые формы сахарного диабета. Не удалось обнаружить единого причинного фактора, который лежал бы в основе этиологии спонтанного диабета. Считают, что диабет представляет собой гетерогенную группу расстройств с различной этиологией.

Основными идентифицированными факторами являются наследственность, аутоиммунные процессы, вирусные инфекции и кормление.

Недавно было показано, что предрасположенность к диабету I типа связана с локусом HLA-D на коротком плече 6-й хромосомы. Этот участок обусловливает иммунологические реакции. Повреждение генов этой области создает предрасположенность к аутоиммунной деструкции бета-клеток, вызываемой факторами внешней среды, сочетание которых в каждом отдельном случае может быть различным.

Можно утверждать, что генетические факторы играют роль в развитии всех клинических форм спонтанного диабета, но каждый из них характеризуется специфическим способом наследования.

У животных, больных инсулинзависимым сахарным диабетом, часто обнаруживаются антитела к белкам бета-клеток, что указывает на аутоиммунный компонент патогенеза заболевания. Эти антитела принадлежат к классу Ig G и являются органоспецифическими.

Особый интерес из потенциальных средовых факторов развития сахарного диабета представляют вирусные инфекции. Показано, что бета-клетки могут избирательно поражаться бета-тропными  вирусами типа Коксаки,  Кори, эпидемического паратита и т.д.,  что  подтверждается сезонными колебаниями частоты развития сахарного диабета I типа,  прямой передачей сахарного диабета между экпериментальным животным  и  гистоморфологической картиной на посмертной аутопсии.

Насколько неоднородна этиологическая палитра сахарного диабета, настолько сложен и до сих пор до конца не изучен его патогенез.

Основой, вокруг развертываются все звенья сахарного диабета, является дефицит инсулина. Что же это за гормон и каковы его основные функции в организме?

Инсулин - филогенетически очень древняя молекула. Инсулиноподобные вещества     обнаруживаются уже у бактерий и дрожжей, что дает основание предположить возраст инсулина не менее 500 млн. лет.