Патофизиология обмена углеводов

 

Нарушение обмена углеводов

Нарушение переваривания и всасывания углеводов в желудочно-кишечном тракте

Причины:

1. Повреждение слизистой кишечника

2. Наследственный и приобретенный дефицит амилолитических ферментов (амилазы, мальтазы, сахаразы, лактазы)

3. Нарушение фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке (снижение активности гексокиназы при отравлении солями тяжелых металлов, флоридзином, моноиодацетатом)

· Гипогликемия, снижение массы тела

· Осмотическая диарея (неращепленные углеводы в кишечнике метаболизируются бактериями)

 

Нарушение синтеза и распада гликогена

 

1. Повышение гликогенолиза, снижение синтеза гликогена

1) Гипоксия

2) Возбуждение ЦНС и симпатической нервной системы

3) Стресс

4) Повышенная секреция контринсулярных гормонов

5) Повреждение клеток печени

2. Повышение синтеза гликогена

Гликогенозы

Болезнь Гирке (гликогеноз I типа):

Дефицит глюкозо-6-фосфатазы

¯

нарушение распада гликогена, накопление гликогена в печени и почках

 

 

гипогликемия использование жира ­МК, ПВК

как источника энергии

гепатомегалия

кетоз

увеличение почек

 

МК – молочная кислота, ПВК – пировиноградная кислота

Нарушение промежуточного обмена углеводов

Увеличение молочной и пировиноградной кислот в крови (МК, ПВК)

Причины:

1. Активация анаэробного гликолиза

2. Повреждение клеток печени (нарушение цикла Кори)

3. Дефицит Вит В₁ ® дефицит кокарбоксилазы ® нарушение превращения ПВК в Ацетил КоА ® превращение ПВК в МК® увеличение МК и ПВК ® полиневриты)

(норма 3,3 - 5,5 ммоль/л)

 

Гипергликемия, виды

 

Гипергликемия – увеличение содержания глюкозы в крови

 

Виды	Характеристика
Алиментарная	Развивается через 0,5 –1 час после еды. Через два часа возвращается к норме. Патогенез: Всасывание глюкозы в кишечнике ® повышение уровня глюкозы в крови ® ­секреция инсулина ® нормогликемия
Эмоциональная (нейрогенная)	Возбуждение ЦНС и симпатической нервной системы ® ­ адреналина ® ­гликогенолиз ® гипергликемия
Гормональная	1. Дефицит инсулина ¯ а) ¯ прохождение глюкозы через мембраны клеток инсулин зависимых тканей б) ¯ активность гексокиназы и глюкокиназы ® нарушение фосфорилирования глюкозы ® нарушение утилизации глюкозы клетками в) ¯ активность гликогенсинтетазы ® ¯гликогеногенез г) торможение перехода глюкозы в жиры г) активация глюконеогенеза   2. Гиперпродукция контринсулярных гормонов (адреналин, глюкагон, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин, трииодтиронин, СТГ) ¯ активация гликогенолиза и/или глюконеогенеза (образование глюкозы из белков и жиров)

Гипогликемия, виды

 

Гипогликемия

 

Острая Причины: · Тяжелая мышечная работа (марафонский бег) · Передозировка инсулина

Хроническая Причины: · Нарушение всасывания глюкозы в кишечнике, голодание · Инсулинома · Дефицит контринсулярных гормонов (надпочечниковая недостаточность, гипотиреоз, гипофизарная недостаточность)

 

Патогенез гипогликемической комы:

¯ поступления глюкозы в нейроны ® субстратная гипоксия® нарушение образования АТФ ® повреждение нейронов ® кома

(Глюкозурия - появление глюкозы в моче)

 

Почечная нарушение реабсорбции глюкозы в почечных канальцах: · повреждение канальцев почек · снижение активности ферментов, необходимых для реабсорбции глюкозы

Внепочечная   уровень глюкозы крови превышает 9 ммоль/л (почечный порог)

Сахарный диабет (СД)

 

СД – заболевание, в основе развития которого лежит абсолютная и/или относительная недостаточность инсулина в организме, вызывающая нарушение обмена веществ.

Инсулиновая недостаточность:

Панкреатическая (абсолютная), развивается при повреждении бета-клеток островков Лангерганса Лежит в основе инсулинзависимого сахарного диабета – ИЗСД – диабета I типа

Внепанкреатическая(относительная), когда инсулин вырабатывается, но не действует. Патогенез: · уменьшение и/или повреждение инсулиновых рецепторов на поверхности клеток · нарушение пострецепторного механизма действия инсулина · прочная связь инсулина с белками крови · разрушение инсулина антителами · высокий уровень антагонистов инсулина (контринсулярные гормоны, СЖК) · разрушение инсулина инсулиназой печени Лежит в основе инсулин независимого сахарного диабета-ИНСД – диабета II типа

Патогенез ИЗСД:

Наследственная предрасположенность (связь с системой генов HLA)

в 80% случаев ИЗСД развивается у лиц с HLA-DR-3, HLA-DR-4

 

Иммунное повреждение нормальных и /или поврежденных бета клеток ¯ разрушение бета клеток ¯ нарушение синтеза и секреции инсулина (абсолютная инсулиновая недостаточность) ¯ диабет

патогенные факторы: вирусы (паротита, кори, краснухи, коксаки В) химические факторы (аллоксан, соли тяжелых металлов и др)

 

ИЗСД проявляется в молодом возрасте, уровень инсулина крови понижен. Быстро прогрессируют полиурия, полидипсия, полифагия, потеря массы тела, развивается кетоацидоз. Закономерны осложнения.

 

ИНСД (встречается наиболее часто - 80-90% случаев), проявляется после 40 лет, развивается медленно, часто у лиц, страдающих ожирением. Развивается полиурия, полидипсия, слабость. Уровень инсулина высокий или нормальный. Осложнения и кетоацидоз встречаются реже.

Этиология и патогенез ИНСД:

· Высокая степень наследственной предрасположенности. Конкордантность среди близнецов – 60-80%.

· Не связан с генами HLA. В некоторых случаях наследуется по аутосомно-доминантному типу, в других имеются множественные генетические дефекты регуляции, обуславливающие наследственную предрасположенность, часто сопровождает ожирение.

 

Внепанкреатическая (относительная) инсулиновая недостаточность (смотрите на стр. 49)

 

Диабетический синдром

 

Симптомы	Патогенез
1. Гипергликемия ¯ избыток глюкозы превращается в галактозу ¯ синтез измененных гликозаминогликанов ¯ ангиопатии	Абсолютная или относительная недостаточность инсулина (См. гормональную гипергликемию: дефицит инсулина, стр. 47)
2. Глюкозурия	· уровень глюкозы крови превышает почечный порог · снижена активность гексокиназы почечных канальцев ¯ ¯ реабсорбция глюкозы из первичной мочи
3. Полиурия	глюкоза повышает осмотическое давление первичной мочи, что препятствует реабсорбции воды
4. Гиперосмолялная гипогидратация	· Полиурия · Гипергликемия
5. Полидипсия (жажда, избыточное питье)	· Гиперосмоляльная гипогидратация
6. Полифагия(избыточное употребление пищи)	Нарушение утилизации питательных веществ в результате недостаточности инсулина

Нарушение жирового обмена.

1. Гиперлипидемия (активация липолиза). Увеличение в крови ЛПНП (липопротеидов низкой плотности) и ЛПОНП (липопротеидов очень низкой плотности)

2. Гиперкетонемия, кетонурия = кетоз

а) Избыточная продукция кетоновых тел

­ липолиз ®­ СЖК в крови ® поступление в печень ® активация бета-окисления ® ­ Ацетил-КоА ® повышенный синтез кетоновых тел (ацето-уксусной кислоты, бета-оксимасляной кислоты, ацетона)

б) Нарушение утилизации кетоновых тел как источника энергии в цикле Кребса

3. Жировая инфильтрация печени (увеличение поступления СЖК в печень, сниженный синтез липопротеидов и секреции их в кровь)

Нарушение белкового обмена:

1. Снижение синтеза белка (нарушение трансмембранного транспорта аминокислот вследствие дефицита инсулина, деградация полисом, нарушение процессов трансляции) ® гипераминацидемия, аминацидурия

2. Активация катаболизма белка ® отрицательный азотистый баланс, гиперазотемия

3. Снижение синтеза антител и резистентности организма к инфекциям

Диабетическая кома

Патогенез:

· кетоз (кетоновые тела подавляют тканевое дыхание)

· гиперосмоляльная дегидратация

· ацидоз (высокий уровень молочной кислоты)

· высокий уровень катаболизма белка ® гиперазотемия

Виды диабетической комы:

кетоацидотическая	гиперосмоляльная	молочнокислая
высокий уровень кетоновых тел, значительная гипергликемия	очень высокий уровень глюкозы в крови, значительное повышение осмотического давления крови, уровень кетоновых тел повышен незначительно (т.к. имеющийся уровень инсулина достаточен для окисления жиров)	увеличен уровень молочной кислоты при незначительном увеличении глюкозы крови и кетоновых тел