Метаболические осложнения сахарного диабета

Введение

Сахарный диабет очень распространенное заболевание. Им страдает от 2 до 4% населения. Согласно определению ВОЗ (1985) — сахарный диабет — состояние хронической гипергликемии, обусловленное воздействием на организм генетических и экзогенных факторов.

Выделяют две группы клинических проявлений сахарного диабета: симптомы, связанные непосредственно с метаболическими нарушениями, и симптомы, обусловленные отдаленными последствиями заболевания.

 Гипергликемия  при сахарном диабете обусловлена  в основном повышением образования глюкозы в печени и, в меньшей степени, уменьшением ее выведения из крови. В почках профильтрованная глюкоза в норме полностью реабсорбируется в проксимальных канальцах, но при концентрации в крови, превышающих 10ммоль/л(почечный порог), вся глюкоза не может быть реабсорбирована, и часть ее появляется в моче. Почечный порог у разных людей может быть неодинаковым. Он выше у пожилых людей и ниже во время беременности. Результатом глюкозурии является осмотический диурез, при котором увеличивается выделение воды и повышается осмолярность плазмы, что стимулирует центр жажды. Осмотический диурез и стимуляция центра жажды вызывают классические симптомы диабета(полиурию и полидипсию). При отсутствии лечения метаболические расстройства могут прогрессировать, приводя к развитию угрожающего жизни - кетоацидозу.

 

Основная часть

 

1. Основные сведения о  Сахарном диабете

Сахарный диабет — это хроническое заболевание, приводящее к нарушениям углеводного, белкового и жирового обменов в результате недостатка гормона инсулина или его резистентности, развивающийся в результате действия генетических или внешних факторов.

Сахарный диабет это заболевание эндокринной системы, сопровождающееся хроническим повышением уровня глюкозы в крови, обусловленным абсолютной или относительной недостаточностью инсулина.

Существует 2 типа СД:

• сахарный диабет 1-го типа (инсулинзависимый)
• сахарный диабет 2-го типа (инсулинНЕзависимый)

Диабет 1 типа возникает при инсулиновой недостаточности в организме, когда бета-клетки не способны производить нужное количество инсулина или вообще не могут его секретировать.

Диабет 2 типа возникает при полной или частичной резистентности гормона инсулина к рецепторам клетки, вследствие чего глюкозные каналы не открываются и глюкоза остается в крови.

Отличия двух типов сахарного диабета

Параметр	СД 1-го типа	СД 2-го типа
Главное отличие	Абсолютная недостаточность инсулина (инсулина в крови слишком мало) из-за разрушения бета-клеток	Относительная недостаточность инсулина (инсулина в крови достаточно или избыток, но клетки тканей становятся малочувствительны к нему)
Семейные формы болезни	Относительно редко, т.к. еще нужна вирусная инфекция	Часто
Возраст начала болезни	Детский и юношеский	Зрелый и старший
Сезонность начала болезни	Осенне-зимний период	В любое время года
Внешний вид	Худые	Ожирение
Начало болезни	Быстрое	Медленное
Симптомы болезни	Тяжелые	Слабые или отсутствуют
Моча	Сахар и ацетон	Сахар
Инсулин в сыворотке крови	Низкий или отсутствует	Нормальный или повышенный
Антитела к клеткам, продуцирующим инсулин	Присутствуют	Отсутствуют
Лечение (основное)	Инсулин	Диета, сахароснижающие таблетки

 

2. Причины развития

Сахарный диабет является системным эндокринным заболеванием, связанным либо с дефицитом гормона инсулина, либо его гиперпродукцией, приводящей как в первом, так и во втором случае к нарушению углеводного, жирового и белкового обмена. И в действительности, это два совершенно разных заболевания, при которых первоначально поражаются два разных органа, но в конечном итоге, их клинические проявления становятся одинаковыми. В первом случае гибнет эндокринный аппарат поджелудочной железы (островки Лангерганса), что очень быстро приводит к развитию абсолютной инсулиновой недостаточности. Во втором случае нарушается чувствительность клеток печени и других тканей к действию инсулина, что приводит постепенно, несмотря на гиперпродукцию этого гормона, к его относительной физиологической недостаточности.

Все ткани человеческого организма делятся на инсулинозависимые и инсулинонезависимые. К первым относятся мышцы, жировая ткань и печень, к другим – все остальные. Такое деление основано на том, каков механизм поступления сахара в клетку ткани. Один из них – инсулиновый, когда сахар попадает из крови в клетку при помощи инсулина. Другой – когда сахар проникает в ткани самостоятельно.

Энергия – это основа для всего живого, и человек не является исключением. Наш организм расходует ее непрерывно из разнообразных источников, даже когда спим. Однако для некоторых органов и тканей непрерывность функционирования представляет жизненную необходимость для всего организма. Поэтому их режим работы для них должен быть всегда строго определенным. К таким органам относятся головной мозг, сердце, почки, нервы, семенники.

Глюкоза служит для них всех основным источником питания, и если количество ее недостаточно либо чрезмерно, это может вести к нарушению функции. А нарушение функции любого из указанных органов чревато не просто однозначно негативными, но зачастую и просто катастрофическими для всего организма последствиями. Понятно, что организм имеет четкий механизм для того, чтобы обеспечить энергией в первую очередь эти органы. Происходит распределение сахара благодаря работе головного мозга, определенные структуры в котором строго следят за тем, чтобы сначала глюкозой были обеспечены наиболее важные органы, в том числе и он сам. Если сахара недостаточно, он поступает лишь в мозг, сердце, почки и другие инсулинонезависимые ткани.

Составлен ряд факторов, способствующих этому заболеванию:

1. Наследственная предрасположенность к диабету.
2. Некоторые болезни, которые могут вызвать поражение бета- клеток – например, рак поджелудочной железы, панкреатит.
3. Вирусные инфекции – краснуха, ветряная оспа, гепатиты.
4. Излишний вес, тучность, ожирение.
5. Нервные стрессы.

 

3. Механизм развития

Клинические проявления сахарного диабета I и II типов сходные, но выраженность их различна. Симптомы сахарного диабета I типа более типичные и развиваются быстрее (обычно в течение нескольких недель, хотя иногда - от нескольких дней до нескольких месяцев). Как правило, больные отмечают значительное снижение массы тела и выраженную утомляемость. Если заболевание не выявить вовремя, развивается кетоацидоз. Сахарный диабет I типа почти в 70% случаев развивается в возрасте до 40 лет, но может появиться в любом, даже пожилом возрасте.

Клинические проявления сахарного диабета II типа те же, но в начале заболевания выражены менее ярко. Иногда больные вообще не предъявляют жалоб, но после начала лечения чувствуют себя бодрее. Возраст больных обычно средний или пожилой, хотя увеличивается частота развития сахарного диабета II типа у детей, особенно принадлежащих к малым народностям, малоподвижных, страдающих ожирением. К моменту выявления диабет II типа нередко уже сопровождается микро- и макроангиопатией. Часто сахарный диабет II типа выявляют при обычном медицинском осмотре или при госпитализации по поводу другого заболевания.

Нормальным считается количество глюкозы в крови натощак, не превышающее 6,1 ммоль/л. Количество глюкозы от 6,1 до 7,0 называется нарушенная гликемия натощак. А содержание глюкозы натощак более 7,0 при его обнаружении впервые считается предварительным диагнозом сахарный диабет.

 

4. Биохимические  нарушения при сахарном диабете

Вследствие недостаточности инсулина ослаблены все процессы использования глюкозы тканями. Глюкоза, всасывающаяся из кишечника, накапливается в крови в больших концентрациях и надолго задерживается в ней.

Вследствие недостаточности инсулина уменьшается отношение инсулин/глюкагон, т.е. имеется относительная избыточность глюкагона. По этой причине печень постоянно интенсивно окисляет жирные кислоты и продуцирует кетоновые тела.

При недостаточности инсулина снижается синтез белков и соответственно увеличивается катаболизм аминокислот.

При выраженной инсулиновой недостаточности глюкоза не поступает в клетку, которая испытывает энергетическое голодание. В ответ на внутриклеточный дефицит энергии включаются резервные механизмы энергообеспечения - гликогенолиз и глюконеогенез.

Запасов гликогена в печени и мышцах в условиях относительно здоровой печени хватает на 10- 12 часов; в процессе гликогенолиза образуется глюкоза без побочных продуктов. Параллельно активируются и к исходу этого срока достигают максимума механизмы глюконеогенеза- липолиз и протеолиз.

 

5. Осложнения при  сахарном диабете

 

Острые

 

Острые осложнения представляют собой состояния, которые развиваются в течение дней или даже часов, при наличии сахарного диабета.

• Диабетический кетоацидоз — тяжёлое состояние, развивающееся вследствие накопления в крови продуктов промежуточного метаболизма жиров (кетоновые тела). Возникает при сопутствующих заболеваниях, прежде всего — инфекциях, травмах, операциях, при недостаточном питании. Может приводить к потере сознания и нарушению жизненно важных функций организма. Является жизненным показанием для срочной госпитализации.
• Гипогликемия — снижение уровня глюкозы в крови ниже нормального значения (обычно ниже 4,4 ммоль/л), происходит из-за передозировки сахароснижающих препаратов, сопутствующих заболеваний, непривычной физической нагрузки или недостаточного питания, приёма крепкого алкоголя.
• Гиперосмолярная кома. Встречается, главным образом, у пожилых больных с диабетом 2-го типа в анамнезе или без него и всегда связана с сильным обезвоживанием. Часто имеют место полиурия продолжительностью от дней до недель перед развитием синдрома. Пожилые люди предрасположены к гиперосмолярной коме, так как у них чаще наблюдается нарушение восприятия чувства жажды. Ещё одна сложная проблема — изменение функции почек (обычно встречается у пожилых) — препятствует клиренсу избытка глюкозы в моче. Оба фактора способствуют обезвоживанию и заметной гипергликемии. Отсутствие метаболического ацидоза обусловлено наличием циркулирующего в крови инсулина и/или более низкими уровнями контринсулиновых гормонов. Эти два фактора препятствуют липолизу и продукции кетонов. Уже начавшаяся гипергликемия ведёт к глюкозурии, осмотическому диурезу, гиперосмолярности, гиповолемии, шоку, и, в отсутствие лечения, к смерти.
• Лактацидотическая кома при гипоксии активируется анаэробный гликолиз, конечный продукт которого- молочная кислота. В условиях дефицита инсулина снижается активность фермента пируватдегидрогеназы, способствующей переходу пировиноградной кислоты в ацетилкоэнзим-А, накапливающийся пируват переходит в лактат, лактоацидоз. Нафоне лактацидоза снижается возбудимость и сократимость миокарда, возникает блокада адренорецепторов, вследствие чего развивается стойкая гипотония и необратимый шок.
• Гипергликемия. Обусловлена нарушением поступления глюкозы из крови внутрь клеток, компенсаторным ускорением гликогенолиза, активацией глюконеогенеза вследствие снятия репрессивного действия инсулина (в условиях его дефицита) на синтез ключевых ферментов этого метаболического пути, а также благодаря усилению секреции глюкокортикоидов, являющихся стимуляторами синтеза ключевых ферментов глюконеогенеза в печени и почках.
• Глюкозурия и полиурия. При достижении концентрации глюкозы в крови 10ммоль/л преодолевается почечный барьер (нарушается способность почечных канальцев к реабсорбции глюкозы) и глюкоза появляется в моче. Вместе с ней организм теряет значительное количество воды, что обусловливает у больных диабетом постоянную жажду (полидипсия), по причине которой они могут выпивать до 20 л воды в сутки. Именно эти явления дали основания для исторически первоначального названия заболевания: diаbеtеsmеllitus (лат.) - сахарное мочеизнурение.
• Кетонемия и кетоацидоз. Дефицит инсулина при сахарном диабете приводит к тому, что:

• контринсулярные гормоны (адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды и др.) стимулируют мобилизацию липидов из жировых депо и доставку жирых кислот к органам, что является адаптивным механизмом, поставляющим альтернативный субстрат окисления в условиях снижения утилизации глюкозы; б) начинает преобладать эффект глюкагона, стимулирующий кетогенез в печени; в) в норме кетоновые тела стимулируют выход инсулина из поджелудочной железы, что угнетает липолиз и, таким образом, ограничивает доставку липидов в печень и, соответственно, кетогенез. При сахарном диабете этот регуляторный механизм нарушен: идет усиленная продукция кетоновых тел печенью благодаря интенсивному β-окислению жирных кислот; г) при сахарном диабете в избыточном количестве образуется продукт β-окисления жирных кислот - ацетил-КоА, однако способность цикла Кребса утилизировать этот продукт существенно снижена. В результате этого избыток ацетил-КоА становится источником образования больших количеств кетоновых тел: β -оксимасляной, ацетоуксусной кислот и ацетона. Они начинают выделяться с мочой в виде натриевых солей (кетонурия), а ацетон - также и в составе выдыхаемого воздуха.

• Нарушение кислотно-щелочного баланса организма. Развивается в связи с накоплением кислых продуктов метаболизма - кетоацидоз. По мере истощения емкости естественных буферных систем организма формируется некомпенсированный ацидоз.
• Отрицательный азотистый баланс. Усиливается глюконеогенез из глюкогенных аминокислот, что приводит к дефициту в тканях пула свободных аминокислот и нарушению процесса синтеза белка. Стимулируется синтез мочевины.
• Гиперосмотическая дегидратация тканей. Обусловлена потерей с мочой большого количества различных гидратированных соединений: глюкозы, кетоновых тел, азотсодержащих соединений, ионов натрия, калия, хлора, неорганического фосфата и др.

 

Сочетание ацидоза и явлений дегидратации в эритроцитах приводит к снижению в этих клетках концентрации 2,3-дифосфоглицериновой кислоты - аллостерического модулятора функций гемоглобина. В этих условиях сродство гемоглобина к кислороду возрастает, но его способность отдавать кислород тканям уменьшает вследствие чего они получают меньше кислорода. Это становится фактором, усугубляющим кислородное голодание тканей, которое уже сформировалось в ответ на недостаточность периферического кровообращения.

 

Диабетическая кома

Критическая дегидратация тканей организма с поражением функций головного мозга ведет к развитию диабетической (гипергликемической) комы. Кома развивается при достижении концентрации глюкозы в крови 22,0 ммоль/л и более. В этих условиях вследствие кетоацидоза ионы калия выходят во внеклеточное пространство (гиперкалиемия), что лежит в основе нарушения сократительной функции миокарда, а также дыхательной мускулатуры. Диабетическая кома может привести к летальному исходу, если больному не будет проведена специфическая противокоматозная терапия или же она проведена несвоевременно.