Нарушения обмена углеводов. Метаболизм глюкозы в организме и его регуляция

Физиологические и биохимические механизмы секреции инсулина -клетками поджелудочной железы (по М.И.Балаболкину)

деполяризация

- глюкоза

• рецептор глюкозы
• ГЛЮТ-2

Са++

К+

глюкокиназа

• К+-АТФ чувствительный
• канал

К-АТФ

Г-6-Ф

АТФ/АДФ

- вольтажзависимый канал

АТФ

- Са++ активированный К+- канал гликолиз

• гранула, содержащая
• проинсулин, инсулин
• и С-пептид

цикл Кребса

- С-пептид

- инсулин

16

* Схема метаболизма инсулина инсулин

генерация сигнала на мембрану клетки

инсулиновый рецептор

проникновение комплекса инсулин-рецептор в клетку

изменение свойств мембраны

расщепление инсулина

участие инсулина во внутри- клеточных процессах

расщепление комплекса ферментами лизосом

высвобождение инсулина

выход инсулина из клетки клетка

17

Основные точки приложения инсулина в углеводном обмене

ИНСУЛИН

ингибирует фосфо- энолпируваткарбокси- киназу

активирует гексо- и глюкокиназу

активирует синтез уксусной кислоты из лимонной в цикле Кребса

активирует фосфо- фруктокиназу

активирует гликогенсинтетазу

осуществляет транспорт глюкозы через клеточ- ную мембрану

18

Основные точки приложения инсулина в обмене жиров и белков

ИНСУЛИН

увеличивает поглощение аминокислот тканями

активирует фосфо- диэстеразу

усиливает синтез жирных кислот и АцКоА из кетоно- вых тел

стимулирует синтез белка клетками

тормозит распад белков

снижает интенсивность окисления аминокислот

19

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

20

Стимуляторы секреции и антагонисты инсулина инсулиназа

Стимуляторы

Антагонисты

адреналин норадреналин глюкокортикоиды глюкагон соматостатин соматотропин -адреноблокаторы простагландин А

глюкоза

глюкоза аминокислоты жирные кислоты кишечные гормоны -адреномиметики холиномиметики

инсулин

21

Один из механизмов гипергликемического действия адреналина

b - рецептор адреналин

мышцы гликоген

Г-6-Ф

лактат кровь печень

лактат

глюкоза

глюконеогенез

глюкоза

22

Раздел 3

Этиология и патогенез сахарного диабета

23

Сахарный диабет: определение понятия

Сахарный диабет – это состо-яние, связанное с абсолютной или относительной недостаточ-ностью инсулина в организме Классификация форм сахарного диабета представлена на последующей таблице

24

ДИАБЕТ

диабет беременных

нарушение толерантности к глюкозе

вторичный

первичный (спонтанный)

инсулинозависимый (1-го типа)

относительный

абсолютный

инсулинонезависимый (2-го типа)

при избытке инсулиназы

при повреждении pancreas

при гипер- функции первично интактной pancreas

ишемия

при иммун- ном разруше- нии инсулина

атеросклероз

кровоизлияние

при избытке СТГ

• при избытке
• g - глобули-
• нов

опухоли

воспаление

при гипер- тиреозе

травмы

врожденное сни- жение чувстви- тельности тка- ней к инсулину

при избытке глюкокорти- коидов

инфекции

лекарства

25

Частота диабета в мире инсулинозависимый диабет (1 типа)

инсулинонезависимый диабет (2 типа)

рост народонаселения

число больных (млн)

тенденция роста диабета первого типа тенденция роста диабета второго типа

250

6.83 млрд

6.06 млрд

200

150

5.66 млрд

100

50

0

2000

2010

1994

годы

26

Симптомы сахарного диабета

СИМПТОМЫ ДИАБЕТА

СУБЪЕКТИВНЫЕ (жалобы больного)

ДАННЫЕ ЛАБОРАТОР- НОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

гипергликемия

прогрессирующее похудание

глюкозурия

полиурия и полидипсия липемия

кожный зуд

кетонемия и кетонурия

гнойничковые заболевания кожи гипераминоацидемия

увеличение в крови cодержания разновид- ностей HbA

периодическое потемнение в глазах

мышечная слабость

нарушения КОС

27

Этиология инсулинозависимого диабета: диабета первого типа (по А.В.Атаман)

АУТОАНТИТЕЛА

b - цитотропные химические агенты

b - цитотропные вирусы повреждение b - клеток

наследственная предрасположенность, сцепленная с HLA - генами

28

* Инфекционный патогенез сахарного диабета первого (инсулинзависимого) типа

вирусные инфекции (Коксаки В4, краснуха, эпидемический паротит)

инфекционный воспалительный процесс

изменение антигенности -клеток

вирусоповреждающее действие на мембрану -клеток, снижение их регенерации

выработка NO, индуцированная иNO- синтазой

выработка антител к -клеткам

деструкция -клеток с участием NO

аппликация комплекса антиген/ антитело на -клетки

уменьшение количества -клеток

уменьшение количества -клеток

НЕДОСТАТОК СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА, САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

29

* Механизм образования и токсического действия оксида азота (NO) на -клетки (по: J.F.Corbett)

ФНО

активированный макрофаг гИНФ

ИЛ-1

-клетка

иNO-синтаза

аутоиммунное разрушение -клеток (диабет первого типа)

повреждение -клеток

L-аргинин

NO

ФНО – фактор некроза опухолей; гИНФ – гамма-интерферон; ИЛ-1 – интерлейкин 1; иNO – индуцированная NO-синтаза.

30

Патогенез инсулинонезависимого сахарного диабета (диабета второго типа)

генетическая предрасполо- женность, (не связанная с системой HLA)

нарушение секреции энкефалина, эндорфинов, простагландинов, желудоч-нокишечных гормонов, a - и b - адренергической ре-цепции

нарушение регуляции аппетита (лептин, холе- цистокинин)

возможный дефект секреции инсулина переедание

гиперинсулинемия ожирение снижение количества рецепторов инсулина(мутация гена-рецептора)

инсулинорезистентность

абсолютная инсулиновая недостаточность относительная инсулиновая недостаточность гиперфункция b - клеток и их истощение

31

Распространённость сахарного диабета второго (инсулинонезависимого) типа среди людей, страдающих ожирением

в общей популяции среди больных с ожирением

32

* Гиперинсулинемический этап патогенеза инсулинонезависимого диабета

ПОЛИФАГИЯ

ОЖИРЕНИЕ

УВЕЛИЧЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИЩИ

ПОВЫШЕНИЕ СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА

УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ИНСУЛИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ ВНЕ ЖИРОВОЙ ТКАНИ

ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ

33

Раздел 4

Метаболические нарушения при сахарном диабете

34

Инсулиновый ответ на нагрузку глюкозой в норме, при инсулинозависимом (ИЗД) и инсулинонезависимом (ИНЗД) диабете

нагрузка глюкозой

концентрация инсулина в плазме

35

* Превращение жирных кислот (ЖК) в печени при сахарном диабете

КРОВЬ

ЛПОНП

+

ТГ

Кетоновые тела

Холестерин

ЖК

+

+

АцКоА

Н2О

СО2

печень

ЛПОНП – липопротеиды очень низкой плотности ТГ – триглицериды ЖК – жирные кислоты

36

* Патогенез дегидратации при сахарном диабете (по А.В.Атаман)

ГИПЕРГЛИКЕМИЯ

АЦИДОЗ

ГЛЮКОЗУРИЯ, ОСМОТИЧЕСКИЙ ДИУРЕЗ – ПОЛИУРИЯ

ТОШНОТА, РВОТА

ДЕГИДРАТАЦИЯ

37

* Механизмы лактацидемии при сахарном диабете (один из механизмов патогенеза метаболического ацидоза – по А.В.Атаман)

ДЕГИДРАТАЦИЯ

гемоконцентрация гиповолемия

нарушения микроциркуляции гипотензия

ГИПОКСИЯ

избыток лактата

АЦИДОЗ

38

* Диабетический кетоацидоз

ДЕФИЦИТ ИНСУЛИНА ИЗБЫТОК ГЛЮКАГОНА

возросшая мобилизация жира

сниженная утилизация глюкозы

возросшая продукция глюкозы гипергликемия кетонемия кетонурия глюкозурия потеря K+ и Na+

осмотический диурез

КОМА

гиперосмолярность и дегидратация

снижение рН плазмы (7.1 и <)

С М Е Р Т Ь

39

Особенности липидного обмена при сахарном диабете

ДЕФИЦИТ ИНСУЛИНА ИЗБЫТОК ГЛЮКАГОНА

снижение утилизации глюкозы

снижение липогенеза

мобилизация жира из депо

липемия

метаболический ацидоз

усиление кетогенеза и синтеза холестерина кетонемия и гиперхолестеринемия

кетонурия потеря Na

40

Особенности белкового обмена при сахарном диабете (1)

ДЕФИЦИТ ИНСУЛИНА ИЗБЫТОК ГЛЮКАГОНА

снижение утилизации глюкозы

повышение распада белков

аминацидемия, усиление поглощения глюкозогенных аминокислот

дегидратация клеток

усиление глюконеогенеза гиперазотурия

потеря калия и других ионов клетками

потеря калия организмом

41

Особенности белкового обмена при сахарном диабете (2) (по А.В.Атаман)

гипергликемия

печень

А М И Н О А Ц И Д Е М И Я

усиление глюконеогенеза а м и н о к и с л о т ы

усиление синтеза мочевины

АК

белки мышцы азотемия

42

Раздел 5

Осложнения сахарного диабета

43

Диабетическая ретинопатия

1. Сетчатка нормального глаза. 2. Диабетическая ретинопатия. Наблюдаются кровоизлияния в сет-чатку и уменьшение количества кровеносных сосудов. 3. Отслойка сетчатки (обшир-ное бело-желтое пятно) на почве диабетической ретинопатии.

44

* Патогенез диабетической нефропатии (по М.И.Балаболкину)

ГИПЕРГЛИКЕМИЯ, ПРОДУКТЫ ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЯ

повышен-ный синтез внеклеточ-ного матрикса

нарушение синтеза простацик-линов, NO, эндотелина

повышен-ный синтез факторов роста

снижение тромбомо-дулина

повышен-ный синтез цитокинов

гипер-коагуляция, вазо-констрикция

пролифера-ция клеток

СКЛЕРОЗ ПОЧЕЧНОГО КЛУБОЧКА

45

Диабетическая гангрена нижних конечностей

1.Гангрена пальцев стопы. 2. Гангрена пяточ- ной области сто- пы. 3. Начинающаяся гангрена голени. 4. Гангрена голени.

46

Пролежни при диабете

1. Язва на месте пролежня в области второй фаланги большого пальца у больного сахарным диабетом. 2. Пролежень и развившаяся на его месте язва в ягодичной области у больного сахарным диабетом.

47

* Патогенез диабетической комы

ДЕФИЦИТ ИНСУЛИНА, ИЗБЫТОК ГЛЮКАГОНА

снижение утилизации глюкозы

диабетический кетоз

гипергликемия и глюкозурия

снижение выработки энергии

энергетическое голодание клеток ЦНС

ацидоз

обезвоживание организма

КОМА

СМЕРТЬ

48

* Патогенез гипогликемической (инсулиновой) комы

ПЕРЕДОЗИРОВКА ИНСУЛИНА

ВЫБРОС ИНСУЛИНА ГОРМОНПРОДУЦИРУ- ЮЩЕЙ ОПУХОЛЬЮ

ГИПЕРИНСУЛИНЕМИЯ

ГИПОГЛИКЕМИЯ

падение онкотического давления крови и набухание клеток

энергетическое голодание клеток спазм сосудов головного мозга

КОМА

С М Е Р Т Ь

49

Стадии развития гипогликемической комы уровень сахара в крови

ГИПОГЛИКЕМИЯ

СОМНОЛЕНЦИЯ

СТУПОР

СОПОР

КОМА

50

* Характеристика стадий развития гипогликемической комы

ГИПОГЛИКЕМИЯ: неприятные ощущения в эпигастральной области, потливость, раздражительность, сменяющаяся сонливостью, тремор, падение работоспособности.

СОМНОЛЕНЦИЯ: быстрое засыпание при отсутствии речевого и других раздражителей (при пробуждении больной помнит события, предшествующие засыпанию).

СТУПОР: прогрессирование сонливости (потеря ориентации при пробуждении, после которого больной не помнит событий, предшест-вующих засыпанию).

СОПОР: бессознательное состояние, нарушение ряда рефлексов, но сохранение реакции на оклик по имени, корнеального рефлекса и на обращению к «больному пункту»: сверхзначимому для больного событию (реакция проявляется стоном или подергиванием мышц).

КОМА: бессознательное состояние, нарушение всех рефлексов, частое дыхание, тахикардия; в отличие от диабетической комы тургор тканей нормален, глазные яблоки твердые, запах ацетона изо рта не ощущается.

51

Лечение сахарного диабета

52

Принципы патогенетической терапии сахарного диабета

ЛЕЧЕНИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА

оральные антидиабетические препараты инсулинотерапия

трансплантация pancreas и ее клеток диетотерапия

искусственная поджелудочная железа

умеренная физическая нагрузка

53

* Основные схемы инсулинотерапии первого (инсулинозависимого) типа сахарного диабета (по: И.И.Дедов, Г.А.Мельниченко, В.В.Фадеев)

схема интенсивной инсулинотерапии схема традиционной инсулинотерапии

икд+исд икд+исд икд икд+исд икд+исд обед завтрак обед ужин завтрак ужин

ИКД – инсулин короткого действия; ИСД – инсулин действия средней продолжительности

54

* Диетотерапия сахарного диабета второго (инсулинонезависимого) типа