Реферат на тему:
Метаболічні ускладнення цукрового діабету
Метаболічні ускладнення цукрового діабету
Патогенез діабетичного кетоацидозу. При цукровому діабеті формуються порушення всіх видів обміну в організмі: вуглеводного, білкового, ліпідного, електролітного та водного. Нестача інсуліну обумовлює виражені дисфункції дихальної, нервової та серцево судинної систем, нирок і шлунково-кишкового тракту. Дефіцит інсуліну знімає обмеження в діях його антагоністів: глюкагону, катехоламінів, глюкокортикоїдів та гормону росту. Патологічні зрушення метаболізму, викликані діабетом, за своєю суттю дуже нагадують такі, що формуються в умовах адаптації до нетривалого голодування практично здорової людини (позбавлення їжі протягом 3-5 діб, без обмеження в питній воді), але надзвичайно сильно виражені.
Клінічні та метаболічні ознаки діабетичного кетоацидозу
Найважливіші метаболічні порушення при цукровому діабеті:
1) Гіперглікемія. Обумовлена порушенням надходження глюкози з крові всередину клітин, компенсаторним прискоренням глікогенолізу, активацією глюконеогенезу внаслідок зняття репресивного дії інсуліну (в умовах його дефіциту) на синтез ключових ферментів цього метаболічного шляху, а також завдяки посиленню секреції глюкокортикоїдів, які є стимуляторами синтезу ключових ферментів глюконеогенезу в печінці та нирках.
2) Глюкозурія і поліурія. При досягненні концентрації глюкози в крові 10ммоль / л долається нирковий бар'єр (порушується здатність ниркових канальців до реабсорбції глюкози) і глюкоза з'являється в сечі. Разом з нею організм втрачає значну кількість води, що обумовлює у хворих на діабет постійну спрагу (полідипсія), через яку вони можуть випивати до 20 л води на добу. Саме ці явища дали підстави для історично первісної назви захворювання: diаbеtеs mеllitus (лат.) - цукрове мочеизнурение.
3) кетонемії і кетоацидоз. Дефіцит інсуліну при цукровому діабеті призводить до того, що:
а) контрінсулярних гормони (адреналін, глюкагон, глюкокортикоїди тощо) стимулюють мобілізацію ліпідів з жирових депо і доставку жірих кислот до органів, що є адаптивним механізмом, який поставляє альтернативний субстрат окислення в умовах зниження утилізації глюкози; б) починає переважати ефект глюкагону, стимулюючий кетогенез в печінці, в) в нормі кетонові тіла стимулюють вихід інсуліну з підшлункової залози, що пригнічує ліполіз і, таким чином, обмежує доставку ліпідів у печінку і, відповідно, кетогенез. При цукровому діабеті цей регуляторний механізм порушений: йде посилена продукція кетонових тіл печінкою завдяки інтенсивному β-окислення жирних кислот; г) при цукровому діабеті в надмірній кількості утворюється продукт β-окислення жирних кислот - ацетил-КоА, проте здатність циклу Кребса утилізувати цей продукт істотно знижена. У результаті цього надлишок ацетил-КоА стає джерелом утворення великих кількостей кетонових тіл: β-оксимасляної, ацетоуксусной кислот і ацетону. Вони починають виділятися з сечею у вигляді натрієвих солей (кетонурія), а ацетон - також і в складі повітря, що видихається.
4) Порушення кислотно-лужного балансу організму. Розвивається у зв'язку з накопиченням кислих продуктів метаболізму - кетоацидоз. У міру виснаження ємності природних буферних систем організму формується некомпенсований ацидоз.
5) Негативний азотистий баланс. Посилюється глюконеогенез з глюкогенних амінокислот, що призводить до дефіциту в тканинах пулу вільних амінокислот і порушення процесу синтезу білка. Стимулюється синтез сечовини.
6) гіперосмотичним дегідратація тканин. Обумовлена втратою з сечею великої кількості різних гідратованих сполук: глюкози, кетонових тіл, азотовмісних сполук, іонів натрію, калію, хлору, неорганічного фосфату і ін
Поєднання ацидозу і явищ дегідратації в еритроцитах призводить до зниження в цих клітинах концентрації 2,3-діфосфогліцеріновой кислоти - аллостеріческого модулятора функцій гемоглобіну. У цих умовах спорідненість гемоглобіну до кисню зростає, але його здатність віддавати кисень тканинам зменшує внаслідок чого вони одержують менше кисню. Це стає фактором, що збільшує кисневе голодування тканин, яка вже сформувалась у відповідь на недостатність периферичного кровообігу.
Діабетична кома
Критична дегідратація тканин організму з ураженням функцій головного мозку призводить до розвитку діабетичної (гіпергліксміческой) коми. Кома розвивається при досягненні концентрації глюкози в крові 22,0 ммоль / л і більше. У цих умовах внаслідок кетоацядоза іони калію виходять в позаклітинний простір (гіперкаліємія), що лежить в основі порушення скорочувальної функції міокарда, а також дихальної мускулатури. Діабетична кома може призвести до летального результату, якщо хворому не буде проведена специфічна протівокоматозная терапія або ж вона проведена несвоєчасно.
Розрізняють такі види діабетичної коми:
1) Гілерглікеміческая кетоацідотіческая кома. Розвивається у хворих внаслідок гіперглікемії, гіперкетонеміі та метаболічного ацидозу. Глюкоза і кетонові тіла виводяться із сечею (глюкозурія і кетонурія), що сприяє збільшенню осмотичного тиску в первинній сечі, втрати іонів Nа + і супроводжується поліурією. При цьому виникає зневоднення, що призводить до недостатності периферичного кровообігу і гіпоксії тканин. Ацидоз викликає дихання Куссмауля, при якому втрачається СВ і, як наслідок, поглиблюються порушення водно-електролітного балансу, кислотно-лужної рівноваги, порушується утилізація глюкози, виникає різке порушення метаболізму та функцій клітин ЦІС, що призводить до розладу вищої нервової діяльності. До клінічних проявів коми відносяться: слабкість, головний біль, диспепсичні розлади, дихання Куссмауля з запахом ацетону у видихуваному повітрі, зниження кров'яного тиску і частий слабкий пульс. Потім настає повна втрата свідомості, расслабле ня м'язів, шкіра стає сухою і холодною, зіниці звужуються, відзначаються характерні при знаки енцефалопатії. Вміст глюкози в крові перевищує 22 ммоль / л, кетонових тіл - 17 ммоль / л, підвищений вміст залишкового азоту, сечовини, холестерину, жирних кислот.
2) гіперосмотичним кома. Зустрічається рідше, ніж кетоацідотіческая, і розвивається у хворих старше 50 років при додатковому впливі обезводнювання факторів (блювота, пронос, обмеження прийому рідини, опіки, крововтрата, поліурія). Основними ланками патогенезу цього виду коми є дегідратація організму і розвиток гіперосмолярність плазми. У хворих немає вираженої гіперкетонеміі і Кетонурія, відсутній запах ацетону з рота і якщо не звернутися до лікаря, наростає рівень глюкози в крові до вкрай високого ступеня, що сприяє посиленню діурезу (глюкозурический осмотичний діурез). Що виникає зневоднення призводить до гіповолемії, стимуляції секреції альдостерону і затримки іонів Nа + і Сl -. Показник осмолярності плазми підвищується в 1,5-2 рази (в нормі близько ЗОО мосм / л, при комі досягає 500 мосм / л), що призводить до різко вираженої внутрішньоклітинної дегідратації, порушення водного та електролітного рівноваги в клітинах мозку, гіпоксії ЦНС з вираженою неврологічної симптоматики та втратою свідомості.
З) Кома з лактат-ацидозом (молочнокисла). Це відносно рідкісне, але небезпечне ускладнення цукрового діабету. У механізмі її розвитку важливу роль відіграють такі чинники:
а) гипоактивность піруватдегідрогенази (спостерігається при дефіциті інсуліну), що перетворює піруват в ацетил-КоА. Піруват в оборотної реакції, що каталізується лактатдегдрогеназой, перетворюється на молочну кислоту;
б) застосування лікарських препаратів, що стимулюють анаеробний гліколіз і, тим самим, підвищують вміст лактату і пірувату в організмі (наприклад, бігуаніди, підвищують утилізацію глюкози за рахунок її анаеробного розпаду). При ураженні печінки або нирок може спостерігатися кумуляція цих препаратів в організмі, в результаті чого розвивається лактат-ацидоз і кома;
в) гіпоксичний стан (за ним, як правило, стимулюється гліколіз), викликане фізичною перевтомою, серцевої або дихальної недостатністю.
Таким чином, при комі з лактат-ацидозом вміст лактату в плазмі перевищує 5 ммоль / л), гіпер - кетонемія і кетонурія відсутні, можуть спостерігатися незначна гіперглікемія і невелика глюкозурія. Клінічно про спостерігається колапс, порушення серцевої діяльності і функцій дихального центру, пригніченням свідомості, порушенням чутливості, дисфункцією шлунково-кишкового тракту, різко вираженою дегідратацією тканин. Внаслідок несвоєчасної діагностики і труднощі лікування прогноз може бути несприятливим.
4) гіпоглікемічна кома. Пов'язана з передозуванням інсуліну, розвитком вторинного гипопитуитаризм (наслідок ангіопатії судин гіпофіза), послабляє відповідь на гіпоглікемію, і явищами діабетичного нефросклерозу, що подовжує час циркуляції інсуліну і, крім того, ще більше знижує нирковий поріг для глюкози, сприяючи її втрати.
Причинами гіпоглікемії можуть бути також гіперпродукція інсуліну пухлиною підшлункової залози (інсуліномою), недостатність контрінсулярних гормонів, глікогенози, захворювання печінки, голодування, порушення розщеплення і всмоктування вуглеводів у шлунково-кишковому тракті та ін
У механізмі розвитку гіпоглікемічної коми вирішальне значення має зниження доставки глюкози до нервових клітин, що веде до їх енергетичного виснаження і порушення функцій ЦНС. При зниженні рівня глюкози менш 3 ммоль / л виникають пітливість, тремор, почуття тривоги і голоду, слабкість. Потім розвивається стан, що нагадує алкогольне сп'яніння і супроводжується дезорієнтацією, агресивністю, галюцинаціями. При подальшому падінні вмісту глюкози (менше 2,5 ммоль / л) виникають клонічні судоми і втрата свідомості. У важких випадках можуть наступати набряк та некроз окремих ділянок мозку.
Пізні ускладнення діабету
Пізні ускладнення діабету є основними причинами більшої частини смертельних результатів захворювання. До них відносяться:
Макроангіопатія. У хворих на цукровий діабет атеросклероз розвивається істотно раніше, ніж у здорових людей. Патологічний процес охоплює судини головного мозку, серця, нирок а також судини кінцівок, особливо судини гомілки і стопи. Діабет, навіть в умовах його лікування сучасними засобами, характеризується прискореними темпами старіння організму. Наявністю діабету обумовлена висока частота інфарктів міокарда, інсультів і випадків гангрени пальців ніг або стопи. В даний час вважають, що діабет прискорює розвиток атеросклерозу в результаті:
а) надлишку гормону росту (і відсутності протидії з боку інсуліну в умовах його абсолютного або відносного дефіциту), що приводить до посилення процесу проліферації гладком'язових клітин;
б) посиленого синтезу тромбоксану, що сприяє збільшенню адгезії тромбоцитів і виділенню ряду чинників, які також посилюють темпи проліферації та міграції гладком'язових клітин;
в) стійкого збільшення концентрації в крові ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ) при одночасному зниженні такої для ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ).
Безсумнівний інтерес представляють дані про спадкову схильність хворих на діабет до атеросклерозу. Встановлено, що поряд з геном, що кодує синтез інсуліну, розташована ділянка ДНК (U-алель) - постійний генетичний маркер схильності до атеросклерозу не тільки у хворих на діабет I і II типів, але також і в осіб без діабету. Проте у хворих на діабет спадкова схильність до атеросклерозу реалізується частіше, ніж в осіб без діабету.
Мікроангіопатія. Це ускладнення виражається у пошкодженні капілярної мережі (і прилеглих до неї судин), найчастіше вражаючи нирки та сітківку очей.
Ураження нирок (діабетична нефропатія) внаслідок розвитку макро-і мікроангіопатій в даний час є основною причиною ранньої смертності у діабетиків молодого віку. При цьому відбувається надлишкове глікозилювання колагену базальних мембран ниркових клубочків, що призводить до суттєвих порушень структури та функцій цих мембран.
Якщо у добовій сечі концентрація альбуміну вище 30 мг і ці значення повторюються кілька разів, то необхідно проводити лікування, тому що дані зміни характерні для починається діабетичної нефропатії.
У міру прогресування ураження нирок при діабеті розвивається виражена протеїнурія. Ретельний контроль за рівнем глюкози в крові та лікування будь-яких форм гіпертонії може призупинити мікроальбумінемію і попередити розвиток манифестной ниркової недостатності.
Ураження сітківки очей при діабеті (діабетична ретинопатія) відноситься до однієї з найбільш частих причин розвивається сліпоти при цій патології. Тривало існуюча гіперглікемія викликає посилення синтезу сорбітолу і фруктози. Нагромадження цих вуглеводів у кришталику ока викликає (по осмотичного механізму) збільшення вмісту в ньому води, що обумовлює незворотні порушення структури кришталика - формується діабетична катаракта.
Надмірне глікозилювання білків. В умовах тривалої гипергликемияГликозилированный гемоглобін (НbА 1с) - мінорний компонент гемоглобіну, що відрізняється від гемоглобіну основного виду - НbА. Надмірна кількість НВА 1с формується завдяки тривалій гіперглікемії: неферментативних шляхом утворюються ковалентні зв'язки між молекулами глюкози і N-кінцевими залишками амінокислоти валіну β-ланцюгів НbА.
Встановлено, що швидкість утворення НbА 1с пропорційна добутку концентрації глюкози в еритроцитах на час. На цій підставі рівень НbА 1с може бути використаний в якості непрямого показника середньої концентрації глюкози в крові за тривалий період часу (період напіврозпаду гемоглобіну близько 60 діб). Непрямим показником гіперглікемії за менший час може служити глікозильований альбумін (період напіврозпаду альбуміну близько 20 діб).
Надмірне глікозилювання інших білків може грати певну роль в патогенезі деяких порушень, обумовлених пізніми ускладненнями діабету. Неферментативне глікозилювання при тривалій гіперглікемії можуть піддаватися як структурні білки, так і ферменти.
Особливий інтерес представляють наслідки глікозилювання білків (апопротеїнів) сироваткових ліпопротеїдів. Глікозилювання ліпопротеїнів низької щільності перешкоджає взаємодії ЛПНЩ з рецепторами мембрани клітин, що здійснюють подальші перетворення холестерину. У результаті в крові накопичується надлишок ЛПНЩ та холестерину. Глікозилювання апопротеїнів, що входять до складу ліпопротеїдів високої щільності, які транспортують холестерин з периферичних тканин в печінку, призводить до прискорення видалення ЛПВЩ з кровотоку. При цьому в крові збільшується співвідношення ЛПНЩ / ЛПВЩ. Приклади таких білків наведені в таблиці.
Прояви надлишкового глікозилювання білків при цукровому діабеті
Діабетична нейропатія. Нейропатії (порушення функції нервів) здатні викликати дисфункції будь-якої системи організму, імітуючи численні неврологічні захворювання. У патологічний процес можуть бути залучені як чутливі, так і рухові або вегетативні нервові волокна. В якості типових прикладів клінічного прояву діабетичних нейропатій можна назвати утворення виразок на стопах, різні розлади функцій шлунково-кишкового тракту, сечового міхура, імпотенцію та ін При дослідженні структури нервових волокон діабетиків за допомогою світлової мікроскопії часто виявляються ознаки їх демієлінізації, хоча порушення функції волокон на тлі цих явищ клінічно можуть і не проявлятися.
Патогенез діабетичних нейропатій повністю не розкритий, проте в даний час можна назвати ряд чинників, безумовно визначають розвиток цього ускладнення діабету:
Порушення структури і функції мієліну. Фізико-хімічні та біологічні властивості мієліну нервових волокон порушуються в результаті, по-перше, зміни хімічної структури біохімічних компонентів мієліну (холестерин, триацилгліцеридів, фосфоліпіди, гліколіпіди і білки), по-друге, формування кількісного дисбалансу між ними.
Сорбітоловий шлях окислення глюкози. В умовах дефіциту інсуліну активується альтернативний сорбітоловий шлях окислення глюкози з спочатку сорбітолу, а потім фруктози. Сорбітол і фруктоза накопичуються у внутрішньоклітинному просторі і, будучи ефективними обсмоли, викликають Гиперосмия міжклітинного середовища зниження споживання кисню клітинами. Саме цей механізм лежить в основі порушень функціонування нервової тканини при цукровому діабеті. Порушення функцій органів і тканин у результаті активації сорбітоловий шляху окислення глюкози усуваються під дією інсулінотерапії.
Виявлення порушень вуглеводного обміну методом навантажень
Дослідження стану вуглеводного обміну включає визначення натщесерце рівня глюкози в крові і визначення в сечі глюкози та кетонових тіл. При цукровому діабеті рівень глюкози в крові перевищує 5,55 ммоль / л (гіперглікемія), в сечі присутні глюкоза (глюкозурія) і кетонові тіла (кетонурія). Наявність цієї тріади симптомів підтверджує діагноз цукрового діабету.
Поглиблене дослідження вуглеводного обміну призначається у випадках з незначним перевищенням норми і полягає в проведенні проби з одноразовою цукровим навантаженням для отримання глікемічної «цукрової» кривої і глюкозотолерантного тесту (ГТГ).
Проба з одноразовою цукровим навантаженням для отримання глікемічної кривої. Для проведення проби вранці натщесерце береться кров з пальця і в ній визначається концентрації глюкози. Після цього хворий отримує цукровий навантаження: всередину 100 г глюкози, розчиненої в 200 мл кип'яченої води. Час, протягом якого розчин слід випити, не повинно перевищувати 5 хв. Потім через кожні 30 або 60 хвилин забирають кров з пальця протягом 3 годин. Будують глікемічний криву: по осі ординат зазначають концентрацію глюкози, а по осі абсцис - час. Типи глікемічних кривих, притаманних нормі або цукрового діабету, представлені на малюнку.
Час, хв
Типи глікемічних кривих в нормі і в станах, що характеризуються зниженою толерантністю до глюкози:
1 - норма;
2 - латентний цукровий діабет (легка форма захворювання);
3 - важка форма цукрового діабету
У здоровому організмі через 15 хв після цукрового навантаження вміст глюкози в крові починає збільшуватися і в проміжку від 30-ої до 60-ї хвилини досягає максимуму - 150-175% від концентрації натщесерце. Потім рівень глюкози в крові починає зменшуватися (гіпоглікемічна фаза), і до кінця другої години спостереження (до 120-ї хв) або досягає вихідного рівня (натще), або падає нижче початкового рівня, або залишається кілька підвищеною, але не перевищує значення 6, 6 ммоль / л. До третьої години у всіх трьох можливих варіантах спостерігається повна нормалізація показника.
При цукровому діабеті рівень глюкози в крові натще підвищений, наростання концентрації після цукрового навантаження сповільнено. Максимальну величину відзначають тільки через 60 - 150 хв від початку спостереження, при цьому концентрація глюкози може в 1,8 рази перевищувати її початкове значення. Гіпоглікеміченская фаза надзвичайно розтягнута в часі (до 3-4 годин) іноді відсутній (залежно від ступеня тяжкості захворювання).
При оцінці глікемічних кривих розраховуються такі коефіцієнти:
а) глікемічний коефіцієнт Бодуена
До Бодуена = В / А
де В - концентрація глюкози в максимумі підйому; А - вихідний рівень показника (натще). У нормі До Бодуена дорівнює 1,3 - 1,5;
б) постглікеміческій коефіцієнт Рафальського
До Рафальського = С / А
де С - найнижча концентрація глюкози в крові (що визначається через 2 години після навантаження); А - вихідний рівень показника (натще). У нормі До Рафальського становить 0,9 - 1,04.
Глюкозотолерантний тест. Кров береться з пальця натщесерце і через 120 хв після одномоментного прийому всередину розчину глюкози з розрахунку 1 г глюкози на 1 кг маси (стандартне навантаження глюкозою). У здоровому організмі концентрація глюкози в крові натще повинна бути не більше 5,55 ммоль / л, через 120 хв після стандартної навантаження глюкозою - не більше 6,66 ммоль / л. Якщо рівень глюкози в крові натще перевищив 7,22 ммоль / л, і через 120 хв залишається вище 7,77 ммоль / л, то слід думати наявності діабету або преддіабетіческого стану в обстежуваного.
Метаболічні ускладнення цукрового діабету
Метаболічні ускладнення цукрового діабету
Патогенез діабетичного кетоацидозу. При цукровому діабеті формуються порушення всіх видів обміну в організмі: вуглеводного, білкового, ліпідного, електролітного та водного. Нестача інсуліну обумовлює виражені дисфункції дихальної, нервової та серцево судинної систем, нирок і шлунково-кишкового тракту. Дефіцит інсуліну знімає обмеження в діях його антагоністів: глюкагону, катехоламінів, глюкокортикоїдів та гормону росту. Патологічні зрушення метаболізму, викликані діабетом, за своєю суттю дуже нагадують такі, що формуються в умовах адаптації до нетривалого голодування практично здорової людини (позбавлення їжі протягом 3-5 діб, без обмеження в питній воді), але надзвичайно сильно виражені.
Клінічні та метаболічні ознаки діабетичного кетоацидозу
| Клінічні ознаки | Лабораторні показники |
| Спрага, поліурія, дегідратація Гіпотонія, тахікардія, периферична циркуляторна недостатність Кетоз Гіпервентиляція Нудота, блювота Абдомінальні болі Затуманений свідомість, кома | Гіперглікемія Глюкозурія Метаболічний ацидоз Гипокапния Кетонемія, кетонурія Уремія Гіперкаліємія Гіпертригліцеридемія |
1) Гіперглікемія. Обумовлена порушенням надходження глюкози з крові всередину клітин, компенсаторним прискоренням глікогенолізу, активацією глюконеогенезу внаслідок зняття репресивного дії інсуліну (в умовах його дефіциту) на синтез ключових ферментів цього метаболічного шляху, а також завдяки посиленню секреції глюкокортикоїдів, які є стимуляторами синтезу ключових ферментів глюконеогенезу в печінці та нирках.
2) Глюкозурія і поліурія. При досягненні концентрації глюкози в крові 10ммоль / л долається нирковий бар'єр (порушується здатність ниркових канальців до реабсорбції глюкози) і глюкоза з'являється в сечі. Разом з нею організм втрачає значну кількість води, що обумовлює у хворих на діабет постійну спрагу (полідипсія), через яку вони можуть випивати до
3) кетонемії і кетоацидоз. Дефіцит інсуліну при цукровому діабеті призводить до того, що:
а) контрінсулярних гормони (адреналін, глюкагон, глюкокортикоїди тощо) стимулюють мобілізацію ліпідів з жирових депо і доставку жірих кислот до органів, що є адаптивним механізмом, який поставляє альтернативний субстрат окислення в умовах зниження утилізації глюкози; б) починає переважати ефект глюкагону, стимулюючий кетогенез в печінці, в) в нормі кетонові тіла стимулюють вихід інсуліну з підшлункової залози, що пригнічує ліполіз і, таким чином, обмежує доставку ліпідів у печінку і, відповідно, кетогенез. При цукровому діабеті цей регуляторний механізм порушений: йде посилена продукція кетонових тіл печінкою завдяки інтенсивному β-окислення жирних кислот; г) при цукровому діабеті в надмірній кількості утворюється продукт β-окислення жирних кислот - ацетил-КоА, проте здатність циклу Кребса утилізувати цей продукт істотно знижена. У результаті цього надлишок ацетил-КоА стає джерелом утворення великих кількостей кетонових тіл: β-оксимасляної, ацетоуксусной кислот і ацетону. Вони починають виділятися з сечею у вигляді натрієвих солей (кетонурія), а ацетон - також і в складі повітря, що видихається.
4) Порушення кислотно-лужного балансу організму. Розвивається у зв'язку з накопиченням кислих продуктів метаболізму - кетоацидоз. У міру виснаження ємності природних буферних систем організму формується некомпенсований ацидоз.
5) Негативний азотистий баланс. Посилюється глюконеогенез з глюкогенних амінокислот, що призводить до дефіциту в тканинах пулу вільних амінокислот і порушення процесу синтезу білка. Стимулюється синтез сечовини.
6) гіперосмотичним дегідратація тканин. Обумовлена втратою з сечею великої кількості різних гідратованих сполук: глюкози, кетонових тіл, азотовмісних сполук, іонів натрію, калію, хлору, неорганічного фосфату і ін
Поєднання ацидозу і явищ дегідратації в еритроцитах призводить до зниження в цих клітинах концентрації 2,3-діфосфогліцеріновой кислоти - аллостеріческого модулятора функцій гемоглобіну. У цих умовах спорідненість гемоглобіну до кисню зростає, але його здатність віддавати кисень тканинам зменшує внаслідок чого вони одержують менше кисню. Це стає фактором, що збільшує кисневе голодування тканин, яка вже сформувалась у відповідь на недостатність периферичного кровообігу.
Діабетична кома
Критична дегідратація тканин організму з ураженням функцій головного мозку призводить до розвитку діабетичної (гіпергліксміческой) коми. Кома розвивається при досягненні концентрації глюкози в крові 22,0 ммоль / л і більше. У цих умовах внаслідок кетоацядоза іони калію виходять в позаклітинний простір (гіперкаліємія), що лежить в основі порушення скорочувальної функції міокарда, а також дихальної мускулатури. Діабетична кома може призвести до летального результату, якщо хворому не буде проведена специфічна протівокоматозная терапія або ж вона проведена несвоєчасно.
Розрізняють такі види діабетичної коми:
1) Гілерглікеміческая кетоацідотіческая кома. Розвивається у хворих внаслідок гіперглікемії, гіперкетонеміі та метаболічного ацидозу. Глюкоза і кетонові тіла виводяться із сечею (глюкозурія і кетонурія), що сприяє збільшенню осмотичного тиску в первинній сечі, втрати іонів Nа + і супроводжується поліурією. При цьому виникає зневоднення, що призводить до недостатності периферичного кровообігу і гіпоксії тканин. Ацидоз викликає дихання Куссмауля, при якому втрачається СВ і, як наслідок, поглиблюються порушення водно-електролітного балансу, кислотно-лужної рівноваги, порушується утилізація глюкози, виникає різке порушення метаболізму та функцій клітин ЦІС, що призводить до розладу вищої нервової діяльності. До клінічних проявів коми відносяться: слабкість, головний біль, диспепсичні розлади, дихання Куссмауля з запахом ацетону у видихуваному повітрі, зниження кров'яного тиску і частий слабкий пульс. Потім настає повна втрата свідомості, расслабле ня м'язів, шкіра стає сухою і холодною, зіниці звужуються, відзначаються характерні при знаки енцефалопатії. Вміст глюкози в крові перевищує 22 ммоль / л, кетонових тіл - 17 ммоль / л, підвищений вміст залишкового азоту, сечовини, холестерину, жирних кислот.
2) гіперосмотичним кома. Зустрічається рідше, ніж кетоацідотіческая, і розвивається у хворих старше 50 років при додатковому впливі обезводнювання факторів (блювота, пронос, обмеження прийому рідини, опіки, крововтрата, поліурія). Основними ланками патогенезу цього виду коми є дегідратація організму і розвиток гіперосмолярність плазми. У хворих немає вираженої гіперкетонеміі і Кетонурія, відсутній запах ацетону з рота і якщо не звернутися до лікаря, наростає рівень глюкози в крові до вкрай високого ступеня, що сприяє посиленню діурезу (глюкозурический осмотичний діурез). Що виникає зневоднення призводить до гіповолемії, стимуляції секреції альдостерону і затримки іонів Nа + і Сl -. Показник осмолярності плазми підвищується в 1,5-2 рази (в нормі близько ЗОО мосм / л, при комі досягає 500 мосм / л), що призводить до різко вираженої внутрішньоклітинної дегідратації, порушення водного та електролітного рівноваги в клітинах мозку, гіпоксії ЦНС з вираженою неврологічної симптоматики та втратою свідомості.
З) Кома з лактат-ацидозом (молочнокисла). Це відносно рідкісне, але небезпечне ускладнення цукрового діабету. У механізмі її розвитку важливу роль відіграють такі чинники:
а) гипоактивность піруватдегідрогенази (спостерігається при дефіциті інсуліну), що перетворює піруват в ацетил-КоА. Піруват в оборотної реакції, що каталізується лактатдегдрогеназой, перетворюється на молочну кислоту;
б) застосування лікарських препаратів, що стимулюють анаеробний гліколіз і, тим самим, підвищують вміст лактату і пірувату в організмі (наприклад, бігуаніди, підвищують утилізацію глюкози за рахунок її анаеробного розпаду). При ураженні печінки або нирок може спостерігатися кумуляція цих препаратів в організмі, в результаті чого розвивається лактат-ацидоз і кома;
в) гіпоксичний стан (за ним, як правило, стимулюється гліколіз), викликане фізичною перевтомою, серцевої або дихальної недостатністю.
Таким чином, при комі з лактат-ацидозом вміст лактату в плазмі перевищує 5 ммоль / л), гіпер - кетонемія і кетонурія відсутні, можуть спостерігатися незначна гіперглікемія і невелика глюкозурія. Клінічно про спостерігається колапс, порушення серцевої діяльності і функцій дихального центру, пригніченням свідомості, порушенням чутливості, дисфункцією шлунково-кишкового тракту, різко вираженою дегідратацією тканин. Внаслідок несвоєчасної діагностики і труднощі лікування прогноз може бути несприятливим.
4) гіпоглікемічна кома. Пов'язана з передозуванням інсуліну, розвитком вторинного гипопитуитаризм (наслідок ангіопатії судин гіпофіза), послабляє відповідь на гіпоглікемію, і явищами діабетичного нефросклерозу, що подовжує час циркуляції інсуліну і, крім того, ще більше знижує нирковий поріг для глюкози, сприяючи її втрати.
Причинами гіпоглікемії можуть бути також гіперпродукція інсуліну пухлиною підшлункової залози (інсуліномою), недостатність контрінсулярних гормонів, глікогенози, захворювання печінки, голодування, порушення розщеплення і всмоктування вуглеводів у шлунково-кишковому тракті та ін
У механізмі розвитку гіпоглікемічної коми вирішальне значення має зниження доставки глюкози до нервових клітин, що веде до їх енергетичного виснаження і порушення функцій ЦНС. При зниженні рівня глюкози менш 3 ммоль / л виникають пітливість, тремор, почуття тривоги і голоду, слабкість. Потім розвивається стан, що нагадує алкогольне сп'яніння і супроводжується дезорієнтацією, агресивністю, галюцинаціями. При подальшому падінні вмісту глюкози (менше 2,5 ммоль / л) виникають клонічні судоми і втрата свідомості. У важких випадках можуть наступати набряк та некроз окремих ділянок мозку.
Пізні ускладнення діабету
Пізні ускладнення діабету є основними причинами більшої частини смертельних результатів захворювання. До них відносяться:
Макроангіопатія. У хворих на цукровий діабет атеросклероз розвивається істотно раніше, ніж у здорових людей. Патологічний процес охоплює судини головного мозку, серця, нирок а також судини кінцівок, особливо судини гомілки і стопи. Діабет, навіть в умовах його лікування сучасними засобами, характеризується прискореними темпами старіння організму. Наявністю діабету обумовлена висока частота інфарктів міокарда, інсультів і випадків гангрени пальців ніг або стопи. В даний час вважають, що діабет прискорює розвиток атеросклерозу в результаті:
а) надлишку гормону росту (і відсутності протидії з боку інсуліну в умовах його абсолютного або відносного дефіциту), що приводить до посилення процесу проліферації гладком'язових клітин;
б) посиленого синтезу тромбоксану, що сприяє збільшенню адгезії тромбоцитів і виділенню ряду чинників, які також посилюють темпи проліферації та міграції гладком'язових клітин;
в) стійкого збільшення концентрації в крові ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ) при одночасному зниженні такої для ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ).
Безсумнівний інтерес представляють дані про спадкову схильність хворих на діабет до атеросклерозу. Встановлено, що поряд з геном, що кодує синтез інсуліну, розташована ділянка ДНК (U-алель) - постійний генетичний маркер схильності до атеросклерозу не тільки у хворих на діабет I і II типів, але також і в осіб без діабету. Проте у хворих на діабет спадкова схильність до атеросклерозу реалізується частіше, ніж в осіб без діабету.
Мікроангіопатія. Це ускладнення виражається у пошкодженні капілярної мережі (і прилеглих до неї судин), найчастіше вражаючи нирки та сітківку очей.
Ураження нирок (діабетична нефропатія) внаслідок розвитку макро-і мікроангіопатій в даний час є основною причиною ранньої смертності у діабетиків молодого віку. При цьому відбувається надлишкове глікозилювання колагену базальних мембран ниркових клубочків, що призводить до суттєвих порушень структури та функцій цих мембран.
Якщо у добовій сечі концентрація альбуміну вище 30 мг і ці значення повторюються кілька разів, то необхідно проводити лікування, тому що дані зміни характерні для починається діабетичної нефропатії.
У міру прогресування ураження нирок при діабеті розвивається виражена протеїнурія. Ретельний контроль за рівнем глюкози в крові та лікування будь-яких форм гіпертонії може призупинити мікроальбумінемію і попередити розвиток манифестной ниркової недостатності.
Ураження сітківки очей при діабеті (діабетична ретинопатія) відноситься до однієї з найбільш частих причин розвивається сліпоти при цій патології. Тривало існуюча гіперглікемія викликає посилення синтезу сорбітолу і фруктози. Нагромадження цих вуглеводів у кришталику ока викликає (по осмотичного механізму) збільшення вмісту в ньому води, що обумовлює незворотні порушення структури кришталика - формується діабетична катаракта.
Надмірне глікозилювання білків. В умовах тривалої гипергликемияГликозилированный гемоглобін (НbА 1с) - мінорний компонент гемоглобіну, що відрізняється від гемоглобіну основного виду - НbА. Надмірна кількість НВА 1с формується завдяки тривалій гіперглікемії: неферментативних шляхом утворюються ковалентні зв'язки між молекулами глюкози і N-кінцевими залишками амінокислоти валіну β-ланцюгів НbА.
Встановлено, що швидкість утворення НbА 1с пропорційна добутку концентрації глюкози в еритроцитах на час. На цій підставі рівень НbА 1с може бути використаний в якості непрямого показника середньої концентрації глюкози в крові за тривалий період часу (період напіврозпаду гемоглобіну близько 60 діб). Непрямим показником гіперглікемії за менший час може служити глікозильований альбумін (період напіврозпаду альбуміну близько 20 діб).
Надмірне глікозилювання інших білків може грати певну роль в патогенезі деяких порушень, обумовлених пізніми ускладненнями діабету. Неферментативне глікозилювання при тривалій гіперглікемії можуть піддаватися як структурні білки, так і ферменти.
Особливий інтерес представляють наслідки глікозилювання білків (апопротеїнів) сироваткових ліпопротеїдів. Глікозилювання ліпопротеїнів низької щільності перешкоджає взаємодії ЛПНЩ з рецепторами мембрани клітин, що здійснюють подальші перетворення холестерину. У результаті в крові накопичується надлишок ЛПНЩ та холестерину. Глікозилювання апопротеїнів, що входять до складу ліпопротеїдів високої щільності, які транспортують холестерин з периферичних тканин в печінку, призводить до прискорення видалення ЛПВЩ з кровотоку. При цьому в крові збільшується співвідношення ЛПНЩ / ЛПВЩ. Приклади таких білків наведені в таблиці.
Прояви надлишкового глікозилювання білків при цукровому діабеті
| Білки | Патологічні прояви |
| Білки мембран еритроцитів Білки згортання крові Білки клітинних мембран ендотелію Білки кришталика і його капсули Білки базальних мембран клітин ниркових клубочків Колаген Мієлін Переносник глюкози | Деформація еритроцитів Порушення згортання крові Порушення проникності судин Порушення зору Патологія ниркових клубочків Порушення рубцювання ран Патологія нервової системи Інсулінова резистентність |
Патогенез діабетичних нейропатій повністю не розкритий, проте в даний час можна назвати ряд чинників, безумовно визначають розвиток цього ускладнення діабету:
Порушення структури і функції мієліну. Фізико-хімічні та біологічні властивості мієліну нервових волокон порушуються в результаті, по-перше, зміни хімічної структури біохімічних компонентів мієліну (холестерин, триацилгліцеридів, фосфоліпіди, гліколіпіди і білки), по-друге, формування кількісного дисбалансу між ними.
Сорбітоловий шлях окислення глюкози. В умовах дефіциту інсуліну активується альтернативний сорбітоловий шлях окислення глюкози з спочатку сорбітолу, а потім фруктози. Сорбітол і фруктоза накопичуються у внутрішньоклітинному просторі і, будучи ефективними обсмоли, викликають Гиперосмия міжклітинного середовища зниження споживання кисню клітинами. Саме цей механізм лежить в основі порушень функціонування нервової тканини при цукровому діабеті. Порушення функцій органів і тканин у результаті активації сорбітоловий шляху окислення глюкози усуваються під дією інсулінотерапії.
Виявлення порушень вуглеводного обміну методом навантажень
Дослідження стану вуглеводного обміну включає визначення натщесерце рівня глюкози в крові і визначення в сечі глюкози та кетонових тіл. При цукровому діабеті рівень глюкози в крові перевищує 5,55 ммоль / л (гіперглікемія), в сечі присутні глюкоза (глюкозурія) і кетонові тіла (кетонурія). Наявність цієї тріади симптомів підтверджує діагноз цукрового діабету.
Поглиблене дослідження вуглеводного обміну призначається у випадках з незначним перевищенням норми і полягає в проведенні проби з одноразовою цукровим навантаженням для отримання глікемічної «цукрової» кривої і глюкозотолерантного тесту (ГТГ).
Проба з одноразовою цукровим навантаженням для отримання глікемічної кривої. Для проведення проби вранці натщесерце береться кров з пальця і в ній визначається концентрації глюкози. Після цього хворий отримує цукровий навантаження: всередину
Час, хв
Типи глікемічних кривих в нормі і в станах, що характеризуються зниженою толерантністю до глюкози:
1 - норма;
2 - латентний цукровий діабет (легка форма захворювання);
3 - важка форма цукрового діабету
У здоровому організмі через 15 хв після цукрового навантаження вміст глюкози в крові починає збільшуватися і в проміжку від 30-ої до 60-ї хвилини досягає максимуму - 150-175% від концентрації натщесерце. Потім рівень глюкози в крові починає зменшуватися (гіпоглікемічна фаза), і до кінця другої години спостереження (до 120-ї хв) або досягає вихідного рівня (натще), або падає нижче початкового рівня, або залишається кілька підвищеною, але не перевищує значення 6, 6 ммоль / л. До третьої години у всіх трьох можливих варіантах спостерігається повна нормалізація показника.
При цукровому діабеті рівень глюкози в крові натще підвищений, наростання концентрації після цукрового навантаження сповільнено. Максимальну величину відзначають тільки через 60 - 150 хв від початку спостереження, при цьому концентрація глюкози може в 1,8 рази перевищувати її початкове значення. Гіпоглікеміченская фаза надзвичайно розтягнута в часі (до 3-4 годин) іноді відсутній (залежно від ступеня тяжкості захворювання).
При оцінці глікемічних кривих розраховуються такі коефіцієнти:
а) глікемічний коефіцієнт Бодуена
До Бодуена = В / А
де В - концентрація глюкози в максимумі підйому; А - вихідний рівень показника (натще). У нормі До Бодуена дорівнює 1,3 - 1,5;
б) постглікеміческій коефіцієнт Рафальського
До Рафальського = С / А
де С - найнижча концентрація глюкози в крові (що визначається через 2 години після навантаження); А - вихідний рівень показника (натще). У нормі До Рафальського становить 0,9 - 1,04.
Глюкозотолерантний тест. Кров береться з пальця натщесерце і через 120 хв після одномоментного прийому всередину розчину глюкози з розрахунку