Изменение метаболических процессов при изсд

Все изменения метаболизма являются «попытками» клетки (органа, организма) сохранить жизнедеятельность в условиях сниженной секреции инсулина или полного его отсутствия.

Рассмотрим вначале изменения по отдельным направлениям метаболизма.

Углеводный обмен

Проходит в условиях низкого уровня (или отсутствия) инсулина и высокой секреции глюкагона

(резкое увеличение активности а -клеток поджелудочной железы).

*Все инсулинзависимые ткани и их клетки гепатоциты, липоциты и миоциты (последние составляют основную массу)- теряют способность использовать глюкозу. Резко снижается или исчезает синтез ГЛЮТ-4, снижается активность гексокиназы, в клетке возникает дефицит

Гл-6-Ф. Угнетается гликолиз, пентозофосфатный цикл и все остальные пути использования

Гл-6-Ф, истощаются запасы гликогена. Возникает дефицит АТФ.(Посмотрите снова схему 4 на «Пути использования Гл-6-ф»).

* В печени увеличивается активность фосфорилазы гликогена, печень выделяет глюкозу в кровь.

Глюкагон стимулирует глюконеогенез, в печени увеличивается потребление аминокислот и, как следствие этого, возрастает синтез мочевины. Глюконеогенез в печени способствует развитию гипергликемии. Глюкагон снижает синтез белка на рибосомах

Мышечные клетки миоциты не получают глюкозу. Необходим собственный синтез глюкозы путем глюконеогенеза. В клетках снижается содержание ПВК и ЩУК, которые отвлекаются на глюконеогенез, блокируется путь гликолиза из-за конкуренции с реакциями глюконеогенеза(вспомните, оба процесса обеспечивают, в основном, одни и те же ферменты в прямых и обратных реакциях).Процессы глюконеогенеза находятся под контролем адреналина и кортизола.

 

ПВК — > ЩУК — > ФосфоенолПВК — > глюконеогенез (обращенные реакции гликолиза)

 

 

Липидный обмен

* В жировой ткани возрастает скорость липолиза триглицеридов, липогенез прекращается, в крови повышается уровень свободных жирных кислот.

Жирные кислоты поступают в печень, подвергаются β-окислению до АцетилКоА, который далее в печени превращается в «кетоновые тела» - источники АцетилКоА для цикла Кребса в клетках мышц.

Состав физиологических кетоновых тел: β –гидроксимасляная кислота и ацетоуксусная кислота

β –гидроксимасляная кислота ацетоуксусная кислота

 

Транспорт кетоновых тел в мышцы связан с наличием в клетках сукцинил КоА.

 

Ацетоуксусная кислота + сукцинилКоА — > АцетоацетилКоА + сукцинат

АцетоацетилКоА + НS КоА — > 2 АцетилКоА

Кетоновые тела не используются миоцитами из-за недостатка ЩУК и не участвуют в энергетическом обмене в мышцах.

 

АцКоА + ЩУК (его мало или нет!) — > цитрат — > цикл трикарбоновых кислот

 

Накопление кетоновых тел сопровождается развитием двух патологических процессов.

1. печень не может использовать кетоновые тела для энергетического обмена, но использует их для синтеза холестерина.

 

Накопление кетоновых тел при ИЗСД – путь к гиперхолестеринемии

 

2. Избыток кетоновых тел приводит к снижению рН крови, ацидозу. В этих условиях легко осуществляется декарбоксилирование ацетоуксусной кислоты, в крови появляется ацетон, нейро-токсическое соединение, которое разобщает связи между нейронами и приводит к коматозному состоянию. Ацетон – патологическое кетоновое тело.

—> + СО2

При кетонемии обязательно возникает кетонурия. Кетонурия сопровождается потерей электролитов.

Белковый обмен

В организме нет особого резерва белка. При белковом голодании или повышенной утилизации расходуются белки плазмы крови, подкожно-жировой клетчатки и мышц. Субстратами глюконеогенеза при ИЗСД являются аминокислоты. При недостаточной белковой диете у больных ИЗСД усиливается протеолиз белков организма, аминокислоты подвергаются трансаминированию, глутаминовая кислота – окислительному дезаминированию. Образующиеся кетокислоты (ПВК, ЩУК, кетоглутаровая) используются для осуществления глюконеогенеза и в цикле Кребса. Аммиак подвергается обезвреживанию в печени путем превращения в мочевину, содержание мочевины в крови возрастает.

(Подробно эти процессы изучаются в разделе «Обмен белков и аминокислот в организме человека»)

Гормональый фон

Недостаток глюкозы в тканях создает ситуацию стресса. Увеличивается роль контринсулярных гормонов.

1. Адреналин, кортизол, соматотропный гормон снижают чувствительность тканей к инсулину и подавляют использование глюкозы мышцами.

2. Адреналин, кортизол(оба через β- рецепторы) и СТГ усиливают липолиз.

3. Адреналин и СТГ подавляют остаточную секрецию инсулина.

Водно-солевой обмен

Гипергликемия вызывает перераспределение воды в организме: ткани обезвоживаются, объем жидкости во внеклеточном пространстве и сосудистом русле увеличивается. Усиливается диурез, полиурия, а больной испытывает непрерывную жажду. Опасна потеря внутриклеточной воды эритроцитом.

Смертность при гиперосмолярнаой коме может достигать 30% и более.