Кафедра патофизиологии лечебного факультета Типовые нарушения углеводного обмена

Кафедра патофизиологии лечебного факультета Типовые нарушения углеводного обмена: сахарный диабет презентация к лекции для студентов стоматологического факультета 2017/2018 уч. года доцент Андриуца Наталья Сергеевна

Клетки островков Лангерганса и их гормоны инсулин глюкагон b - клетка a - клетка ОБМЕН УГЛЕВОДОВ гастрин, соматостатин d - клетка

Основные точки приложения инсулина в углеводном обмене ИНСУЛИН активирует гексои глюкокиназу активирует фосфофруктокиназу активирует гликогенсинтетазу ингибирует фосфоенолпируваткарбоксикиназу активирует синтез уксусной кислоты из лимонной в цикле Кребса осуществляет транспорт глюкозы через клеточную мембрану

Основные точки приложения инсулина в обмене воды и электролитов ИНСУЛИН способствует задержке воды в организме усиливает поглощение калия мышцами и печенью снижает экскрецию натрия с мочой

Основные точки приложения инсулина в обмене жиров и белков ИНСУЛИН активирует фосфодиэстеразу усиливает синтез жирных кислот и Ац. Ко. А из кетоновых тел тормозит распад белков увеличивает поглощение аминокислот тканями стимулирует синтез белка клетками снижает интенсивность окисления аминокислот

Стимуляторы секреции и антагонисты инсулиназа глюкоза адреналин глюкоза норадреналин аминокислоты глюкокортикоиды жирные кислоты инсулин глюкагон кишечные гормоны соматостатин -адреномиметики соматотропин холиномиметики -адреноблокаторы простагландин А

Динамика метаболизма глюкозы в организме глюкагон гликогенсинтетаза гликоген гексокиназа глюкоза Г-6 -Ф пируват Ац. Ко. А фосфорилаза глюкокиназа инсулин цикл Кребса СО 2

Основные пути метаболизма глюкозы в организме ГЛЮКОЗА отложение в организме в форме гликогена превращение в свободные жирные кислоты и отложение в форме триацилглицеринов аэробное окисление через Цикл Кребса и в меньшей степени через пентозный цикл до СО 2 освобождение из клетки в форме свободной глюкозы гликолиз с образованием пирувата и лактата

Участие инсулина и глюкагона в метаболизме глюкозы инсулин (по М. И. Балаболкину) гипергликемия -клетка > 5. 55 ммоль/л (100 мг / 100 мл) снижение уровня глюкозы < 3. 33 ммоль/л (60 мг / 100 мл) гипогликемия уровень глюкозы в крови -клетка синтез гликогена глюкагон повышение уровня глюкозы гликогенолиз

Типовые формы нарушения углеводного обмена гипергликемия гликогенозы, агликогенозы гипогликемия гексоземии, -урии; пентоземии, -урии

ГИПЕРГЛИКЕМИЯ (греч. hyper – над, выше + glykys – сладкий + haima – кровь) Типовая форма патологии углеводного обмена (или состояние), которая характеризуется увеличением содержания глюкозы в плазме крови натощак выше нормы

Основные причины гипергликемии «Зловещий октет» в развитии гипергликемии Снижение инкретинового эффекта Увеличение липолиза Нарушение секреции инсулина β-клетки Увеличение секреции глюкагона α-клетки Гипер гликемия Увеличение продукции глюкозы печенью Дисфункция нейротрансмиттеров Увеличение реабсорбции глюкозы Снижение утилизации глюкозы

Возможные последствия гипергликемии Гипергликемический синдром стойкое повышение концентрации глюкозы до 190 -210 мг% (10, 5 -11, 5 ммоль/л) Гипергликемическая кома повышение концентрации глюкозы до 400 -600 мг% (22, 0 -28, 0 ммоль/л) и более, потеря сознания

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ (лат. diabetes mellitusdiabetes -проникать через что-либо, - мёд) ; mel типовая форма патологии, патогенетическую основу которой составляет ГИПОИНСУЛИНИЗМ, приводящий к нарушению всех видов обменавеществ, развитиюмикрои макроангиопатий и иммунной недостаточности. Общая заболеваемость СД = 1, 0 – 6, 0% Среди лиц с избыточной массой тела = 10, 0 -30, 0%

Основные формы сахарного диабета Конкордантность у монозигот = 25 -50% 1. ИНСУЛИНЗАВИСИМЫЙ = ИЗСД, ТИП I (до 10% всех больных СД) 2. ИНСУЛИННЕЗАВИСИМЫЙ=ИНСД, ТИП II (до 85% всех больных СД) а) у лиц с ожирением =90% б) у лиц без ожирения =10% 3. СИМПТОМАТИЧЕСКИЙ СД а)СД связанный с белковым голоданием б)СД связанный с заболеваниями поджелудочной железы в)СД связанный с эндокринопатиями: * гиперкортицизм * гиперальдостеронизм * тиреотоксикоз * глюкагонома * феохромацитома г)СД связанный с приемом лекарственных веществ, интоксикациями(аллоксан, глюкокортикоиды …. ) Дефицит инсулина (абсолютная инсулиновая недостаточность) Формы ИЗСД 1. АУТОИММУННАЯ ( HLA B 8 -DR 3) * антитела к островковым клеткам и другим тканевым элементам 2. ВИРУСИНДУЦИРОВАННАЯ ( HLA B 15 -DR 4) * β- цитотропные вирусы(краснуха, эпидемический паротит, эпидемический гепатит…. ) 3. КОМБИНИРОВАННАЯ (HLA B 8 -DR 3/ B 15 -DR 4) 4. МЕДЛЕННОПРОГРЕССИРУЮЩАЯ (MODY) = взрослый тип начала диабета у молодых * аутосом. домин. дефицит гексокиназы IV Конкордантность у монозигот достигает 100%

Отличиясахарного диабета 1 и 2 типа Признак СД 1 типа СД 2 типа Частота возникновения 10% 90% Возраст молодой пожилой Причины возникновения аутоиммунные заболевания, вирусные инфекции, генетическая предрасположенность переедание, ожирение, стрессы, гиподинамия, семейная предрасположенность Масса тела понижена повышена Начало развития острое, склонность к кетацидозу постепенное Недостаточность инсулина абсолютная относительная Лечение инсулин диета, сахароснижающие препараты

Схема метаболизма инсулин изменение свойств мембраны генерация сигнала на мембрану клетки инсулиновый рецептор проникновение комплекса инсулин-рецептор в клетку участие инсулина во внутриклеточных процессах расщепление инсулина расщепление комплекса ферментами лизосом высвобождение инсулина выход инсулина из клетки клетка

Абсолютная инсулиновая недостаточность β-клетка (10) (1) Гексокиназа IV(4) Глюкозо-6 -фосфат Глюты(3) Экспрессия гена инсулина (проинсулина) (5) Синтез проинсулина(6) Конверсия проинсулина в инсулин (7) Депонирование инсулина (8) ГЛЮКОЗА (2) 1. Дефицит аминокислот для синтеза инсулина 2. Дефицит стимулов биосинтеза инсулина (аминокислот - аргинина, лейцина; жирных кислот, гормонов - СТГ, Т 3, Т 4, глюкагона, АКТГ; ГЛЮКОЗЫ) 3. Дефицит трансмембранных “транспортеров” (рецепторов) глюкозы - ГЛЮТ 2, ГЛЮТ 1 4. Дефицит гексокиназы IV 5. Мутации генов инсулина (проинсулина) 6. Уменьшение синтеза проинсулина 7. Уменьшение образования инсулина из проинсулина 8. Нарушение депонирования инсулина в секреторных гранулах 9. Снижение освобождения инсулина из секреторных гранул (процесс экзоцитоза) Экзоцитоз инсулина (9) 10. Уменьшение количества β-клеток Гипоинсулинемия

Абсолютная ( «панкреатическая» ) инсулиновая недостаточность Причины уменьшения массы β- клеток q Панкреатиты q Врожденная гипоплазия поджелудочной железы q Опухоли, разрушающие железу q Дистрофия железы (фиброз, амилоидоз) q Гемосидероз железы (отложение железо-содержащего пигмента, образующегося при распаде гемоглобина) q Инфекционно-токсические поражения железы q Аутоиммунное поражение β-клеток q Некроз β-клеток при накоплении в железе аллоксана (продукта распада мочевой кислоты)

Относительная ( «внепанкреатическая» ) инсулиновая недостаточность Патогенетическая основа q Повышенное разрушение инсулина: 1. Инсулиназой (в печени, а также - в жировой ткани, почках, плаценте) 2. Антителами q Чрезмерно прочная связь инсулина с транспортными белками трансферрином, альфа - глобулином (свободный инсулин активирует утилизацию глюкозы преимущественно мышечной тканью, а связанный инсулин - жировой тканью, в которой имеется фермент липопротеинлипаза, освобождающий инсулин из связи с белками) q Чрезмерная продукция «контринсулиновых гормонов» : глюкокортикоидов, СТГ, тиреоидных гормонов, глюкагона, адреналина) q Ареактивность тканей клеток-мишеней к инсулину (инсулинорезистентность)

Патогенез сахарного диабета типа II Факторы риска: Наследственность Возраст Диета(ожирение) Гиподинамия Стрессы Заболевания поджелудочной железы Компенсаторная гиперинсулинемия Дефицит рецепторов инсулина (увеличен расход, недостаточен синтез РИ) ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ (относительная инсулиновая недостаточность) Нарушение толерантности к глюкозе Сахарный диабет II типа

Основные проявления гипоинсулинизма Дефицит инсулина Уменьшение утилизации глюкозы Гипергликемия Жировая ткань Активация глюконеогенеза Увеличение липолиза Усиление катаболизма белка Похудение Полифагия Полидипсия Кетоацидоз Кетоацидотическая кома Обезвоживание организма Увеличение кетогенеза Глюкозурия Кетонурия Полиурия

Симптомы сахарного диабета СИМПТОМЫ ДИАБЕТА СУБЪЕКТИВНЫЕ (жалобы больного) ДАННЫЕ ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ гипергликемия полиурия полидипсия глюкозурия липидемия полифагия кетонемия гнойничковые заболевания кожи кетонурия кожный зуд метаболический ацидоз мышечная слабость гипераминоацидемия

Осложнения сахарного диабета Микроангиопатии (поражения микрососудов различных органов и тканей: почек, сетчатки, нервной ткани и др. ) Диабетическая нефропатия Диабетическая ретинопатия Диабетическая нейропатия Макроангиопатии (атеросклеротическое поражение сосудов головного мозга, сердца, почек, нижних конечностей) Инсульты Инфаркты «Диабетическая стопа»

Микро- и макроангиопатии при сахарном диабете Механизмы развития микроангиопатий: - Отложение в сосудистой стенке многоатомных сахароспиртов - сорбита, маннита и др. продуктов восстановления глюкозы; - Гликилирование сосудистой стенки; - Инфильтрация сосудистой стенки белками острой фазы; - ↓ образования эндотелиального релаксирующего фактора -NO ; - ↓ активности Na+/K+ и Са++-зависимой АТФ –азы: стойкая вазоконстрикция; - ↓ анионного заряда эндотелиоцитов, способствующее адгезии тромбоцитов; - ↓ соотношения простациклины/тромбоксаны: микротромбозы…. . Механизмы развития макроангиопатий: 1. Отложение холестерина в сосудистой стенке вследствие: - гиперхолестеринемии; - ↑ в крови липопротеидов низкой плотности; - ↓ в крови фосфолипидов ; - ↓ липолитической активности сосудистой стенки; 2. Активация тромбообразования 3. Пролиферация гладкомышечных клеток сосудистой стенки

Комы при сахарным диабете: Проявления Патогенетические факторы Гиперосмолярная Кетоацидотическая * Запах ацетона в выдыхаемом воздухе * Сухость кожи и слизистых оболочек * Мышечная гипотония * Мышечная гипертония * Гипорефлексия * Судороги * Артериальная * Арефлексия * Артериальная гипотензия * Дыхание Куссмауля * Тахипноэ * Миоз * Гипотония глазных яблок Лактатацидотическая * Двигательное возбуждение * Диспептические явления(рвота) * Артериальная гипотензия (м. б. коллапс) * Брадикардия * Дыхание Куссмауля

Лечение сахарного диабета 1 -го типа* q. Диетотерапия q. Физические нагрузки q. Заместительная инсулинотерапия q. Трансплантация поджелудочной железы q. Пересадка панкреатических островковых клеток * мероприятия направлены на создание адекватного соотношения между поглощёнными углеводами, физической нагрузкой и количеством введённого инсулина

Лечение сахарного диабета 2 -го типа Немедикаментозная терапия q Диетотерапия q Растительные сахароснижающие средства q Дозированные физические нагрузки q Прекращение употребления алкоголя Медикаментозная терапия 1. Пероральные сахароснижающие препараты: 2. Заместительная инсулинотерапия при неэффективности других мер Профилактика осложнений q Контроль АД (антигипертензивные препараты) q Назначение гиполипидемической терапии (статины)

Показания для назначения инсулинотерапии q Сахарный диабет 1 -го типа q Кетоацидоз, диабетическая гиперосмолярная, гиперлакцидемическая комы q Беременность и роды при сахарном диабете q Значительная декомпенсация сахарного диабета 2 -го типа q Отсутствие эффекта от других способов лечения сахарного диабета 2 -го типа q Значительное снижение массы тела при сахарном диабете q Диабетическая нефропатия

Самоконтроль q Самоконтроль уровня гликемии является одним из основных мероприятий, позволяющих добиться эффективной длительной компенсации углеводного обмена q В течение суток происходят колебания уровня глюкозы крови q Использование глюкометров более современный и адекватный метод оценки состояния q Часто показания двух глюкометров разных фирм отличаются q Целесообразно использование для измерения один и тот же глюкометр* одного производителя * Достаточно нанести каплю крови на одноразовую индикаторную пластину, установленную в глюкозоксидазный биосенсор, и через несколько секунд концентрация уровня глюкозы в крови (гликемия) известна

ГИПОГЛИКЕМИЯ (греч. hypо – под, ниже + glykys – сладкий + haima – кровь) типовая форма патологии углеводного обмена (или состояние), характеризующееся снижением содержания глюкозы в плазме крови натощак ниже нормы

Гипогликемические состояния ВИДЫ Первичные (наследственные): А. НАРУШЕНИЯ ДЕПОНИРОВАНИЯ ГЛИКОГЕНА (АГЛИКОГЕНОЗЫ) *дефицит/блок гликогенсинтетазы Б. НАРУШЕНИЯ РАСЩЕПЛЕНИЯ ГЛИКОГЕНА (ГЛИКОГЕНОЗЫ“ болезни накопления”): 1. болезнь ГИРКЕ (гликогеноз 1 типа; гепатонефромегальный гликогеноз) *дефицит глюкозо-6 фосфатазы 2. болезнь ПОМПЕ(гликогеноз 2 типа; генерализованный гликогеноз) *дефицит 1, 4 глюкозидазы 3. болезнь Мак-Ардля (гликогеноз 5 типа; мышечный гликогеноз) *дефицит мышечной фосфорилазы Вторичные (симптоматические) 1. АЛИМЕНТАРНАЯ *голодание 2. ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ *интенсивная физ. нагрузка 3. НЕЙРОГЕННАЯ *стресс *расстройства ВНД 4. ЭНДОКРИННАЯ *инсулома, *надпочечниковая недостаточность (болезнь Аддисона) 5. ПОЧЕЧНАЯ *почечная глюкозурия (наследств. тубулопатия - снижение реабсорбции глюкозы вследствие дефицита глюкозо-6 -фосфотазы)

Проявления гипогликемий А. Гипогликемический синдром (уровень глюкозы 60 -50 мг%) - слабость - повышенная потливость - сонливость - чувство голода Б. Гипогликемическая кома (уровень глюкозы 40 -30 мг%) 1. Внезапное развитие мышечной слабости 2. Гиперкинез (мышечная дрожь, судороги) 3. Мышечный гипертонус 4. Мидриаз (расширение зрачков) 5. Сонливость, головная боль 6. Повышенная потливость 7. Дыхание Чейн-Стокса

АГЛИКОГЕНОЗЫ (а – отсутствие + греч. glykys – сладкий + os - патологический процесс, заболевание) типовая форма патологии углеводного обмена наследственного, врожденного или приобретённого происхождения, характеризуется существенным дефицитом или отсутствием гликогена в клетках, вызывающим нарушение жизнедеятельности организма

ГЛИКОГЕНОЗЫ (греч. glykys – сладкий + os - патологический процесс, заболевание) типовая форма нарушения углеводного обмена наследственного или врожденного генеза, характеризуется накоплением избытка гликогена в клетках, обусловливающим нарушение жизнедеятельности организма