Сахарный диабет

 

 

Рис. 1. Регуляция инсулином метаболизма углеводов.

 

(-) – ингибирующее влияние; (+) – активирующее влияние; Фн – неорганический фосфат; УТФ – уридинтрифосфат; УДФ – уридиндифосфат.

 

 

 

2. Нарушения углеводного обмена

 

Нарушения обмена углеводов можно условно разделить на две части: связанные с инсулином и неинсулярные формы патологии этого вида метаболизма. Первая из них охватывается общим названием сахарный диабет (diabetes mellitus), включающий в себя целый ряд различных по этиологии нозологических форм, но имеющих один объединяющий их механизм – все они связаны с инсулином16.

Углеводный обмен в организме регулируется, кроме инсулина, и рядом других гормонов: адренокортикотропином гипофиза, глюкокортикоидами, продуцируемые корой надпочечников, глкюкагоном, секретируемым α-клетками поджелудочной железы, тиреоидными гормонами и рядом биологически активных гормоноподобных веществ, которые вырабатываются в клетках различных тканей организма.

В связи с этим и нарушения обмена углеводов весьма обширны и многоплановы. Однако, какова ни была бы исходная патология, приводящая к изменениям углеводного обмена, рано или поздно она «включает» и инсулиновый механизм, поскольку прямо или косвенно практически все гормоны являются либо антагонистами, либо синергистами инсулина17.

Патология углеводного обмена может быть представлена совокупностью нарушений катаболических и анаболических превращений углеводов. Нарушения катаболизма углеводов могут возникать в результате нарушения переваривания и всасывания углеводов в кишках, гликонеогенеза и гликогенолиза в печени и дальнейшего превращения глюкозы в пировиноградную кислоту, катализируемого ферментами гликолиза. Нарушение ферментативного расщепления полисахаридов в кишках встречается сравнительно редко, поскольку амилаза вырабатывается слюнными, кишечными и поджелудочной железами. При ахилии действие амилазы слюны продолжается и в желудке. В некоторых случаях, особенно при нарушении гормональной регуляции, воспалении слизистой оболочки, отравлениях ядами (монойодацетатом, флоридзином) могут нарушаться процессы всасывания моносахаридов в кишках.

Большинство моносахаридов в клетках кишок фосфорилируется гексокиназой. Нарушение процессов фосфорилирования неблагоприятно сказывается на всасывании углеводов.

Нарушения анаболизма углеводов проявляются нарушениями синтеза и депонирования гликогена в печени. При миастении, гипоксии отмечается нарушение гликогенеза. При охлаждении, перегревании, боли, судорогах, эмоциях может усиливаться гликогенолиз, при сахарном диабете — гликонеогенез18.

Нарушение нервно-гормональной регуляции является наиболее частой причиной патологии углеводного обмена. Объектами регуляции являются три основных процесса углеводного обмена: отложение углеводов в печени и мышцах в форме гликогена и переход их в жиры, т. е. депонирование в качестве источника энергии; гликогенолиз, гликонеогенез и поступление в кровь глюкозы; расщепление глюкозы с освобождением энергии. Эти процессы тесно связаны между собой. Нарушение этой координации проявляется в виде гипер- или гипогликемии и  гликозурии.

Последствия нарушения нервной регуляции углеводного обмена впервые были продемонстрированы Клодом Бернаром (1855), который показал, что укол в дно IV желудочка приводит к гипергликемии. К гипергликемии может приводить раздражение серого бугра гипоталамуса, чечевичного ядра и полосатого тела базальных ядер большого мозга. Кеннон наблюдал, что психическое перенапряжение, эмоции могут повышать содержание глюкозы в крови. Гипергликемия возникает также при болевых ощущениях, во время приступов эпилепсии и т. д.

Имеется и второй путь центрального влияния нервной системы на углеводный обмен, которое распространяется к панкреатическим островкам по парасимпатическим волокнам. Нарушение гормональной регуляции углеводного обмена может возникать не только при нарушении центральных механизмов регуляции деятельности соответствующих эндокринных желез, но и при патологии самих желез или же при нарушении периферических механизмов действия гормонов.

Ведущим фактором в нарушении гормональной регуляции обмена углеводов является изменение соотношения между активностью инсулина и контринсулярных гормонов19.

Дефицит инсулина и преобладание контринсулярных гормонов сопровождается гипергликемией. Ее происхождение объясняется снижением аллостерического эффекта инсулина, что приводит к снижению клеточной проницаемости для глюкозы, замедлению скорости гексокиназной реакции и образования гексозо-6-фосфата, а следовательно, и дальнейшего метаболизма глюкозы, усилением процессов гликонеогенеза.

Гипергликемия наблюдается также при избыточном содержании глюкагона, адреналина, тиреоидина, гликокортикоидов, самототропина и кортикотропина в крови. Глюкагон усиливает гликогенолиз в печени. Он оказывает гликонеогенетическое, липолитическое и инсулинстимули-рующее действие, принимает участие в патогенезе сахарного диабета. У больных акромегалией с пониженной толерантностью к углеводам наблюдается повышенный уровень глюкагона в крови.

Гипергликемия также является результатом гликогенолиза в печени. Обычно адреналиновая гипергликемия не длительна, однако при опухолях мозгового вещества надпочечников (феохромоцитоме) она более постоянна.

К группе контринсулярных гормонов относятся также гликокортикоиды, которые, индуцируя синтез матричной РНК, ответственной за Образование белков — ферментов гликонеогенеза, способствуют повышению уровня гликемии. В противоположность инсулину гидрокортизон понижает проницаемость клеточных мембран и замедляет скорость гексокиназной реакции. Гликокортикоиды принимают участие в механизме возникновения гипергликемии при сахарном диабете и болезни Иценко—Кушинга.

Кортикотропин действует аналогично гликокортикоидам, так как, стимулируя их выделение, усиливает гликонеогенез и тормозит активность гексокиназы20.

Повышенная продукция гормона аденогипофиза — соматотропина (гормон роста), например при акромегалии, сопровождается пониженной толерантностью к углеводам и гипергликемией. Существует представление о том, что соматотропин вызывает гиперплазию α-клеток панкреатических островков и увеличивает секрецию глюкагона. Наряду с гликокортикоидами соматотропин снижает активность гексокиназы и, следовательно, потребление глюкозы тканями, т. е. является также контринсулярным гормоном. Кроме того, соматотропин стимулирует активность инсулиназы печени. Введение его животным повышает функцию β-клеток панкреатических островков, что может привести к истощению их и возникновению метагипофизарного диабета.

Гормоны щитовидной железы также участвуют в регуляции углеводного обмена. Известно, что гиперфункция щитовидной железы характеризуется понижением устойчивости организма к углеводам. Тироксин стимулирует всасывание глюкозы в кишках, а также усиливает активность фосфорилазы печени.

Гипергликемия может быть алиментарной.

Если активность инсулина преобладает над активностью контринсулярных гормонов, то в углеводном обмене усиливаются анаболические процессы и устанавливается гипогликемия. Наиболее выраженная гипогликемия бывает при инсулиноме, избыточном введении инсулина извне.

Гипогликемия наблюдается при опухолях гипоталамуса, гипофункции гипофиза, аддисоновой болезни. Она возможна при углеводном голодании, тяжелой мышечной работе (марафонский бег), поражении клеток печени, гликогенозах.

При снижении уровня глюкозы в крови менее 2,5 ммоль/л возможно развитие гипогликемической комы.

Кома — это патологическое торможение центральной нервной системы, характеризующееся потерей сознания, отсутствием рефлексов и расстройством регуляции жизненно важных функций организма.

В патогенезе гипогликемической комы основное значение имеет снижение утилизации глюкозы клетками головного мозга, для деятельности которых глюкоза является основным энергетическим источником. Коме обычно предшествует появление голода, в связи с возбуждением вентролатеральных ядер гипоталамуса, тахикардия (гиперпродукция адреналина), усиление потоотделения, слабость, раздражительность, а затем могут развиться судороги.

Соотношения между действием различных гормонов на регуляцию глюкозы в крови представлены на рис.221.

Рис. 2. Нормальная регуляция углеводного обмена и возможные его нарушения при изменении соотношения между гормонами-антогонистами.

 

 

3. Общая характеристика сахарного диабета

1. Классификационные признаки сахарного диабета

 

Сахарный диабет22 – это синдром хронической гипергликемии, развивающийся в результате воздействия генетических и экзогенных факторов, обусловленный абсолютным или относительным дефицитом инсулина в организме и характеризующийся нарушением вследствие этого всех видов обмена веществ, в первую очередь углеводов. Хроническая гипергликемия при диабете сочетается с повреждением и дисфункцией различных органов, особенно глаз, почек, нервной системы, сердца и кровеносных сосудов23.

Классификация сахарного диабета была еще представлена в 1980 году Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ) (см. Приложение 1.). Они использовали термины «ИЗД – диабет I типа» и «ИНЗД – диабет II типа», и в ней опущены термины «диабет I типа» и «диабет II типа» на том основании, что они предполагают наличие уже доказанных патогенетических механизмов, вызвавших данное патологическое состояние (аутоиммунные механизмы для диабета I типа и нарушение секреции инсулина или его действия для диабета II типа)24. Поскольку не все клиники располагают возможностями для определения иммунологических феноменов и генетических маркеров этих типов сахарного диабета, то, по мнению экспертов ВОЗ, в этих случаях целесообразнее использовать термины ИЗД и ИНЗД. Однако в связи с тем, что в настоящее время во всех странах мира используют термины «сахарный диабет I типа»25 и «сахарный диабет II типа», то во избежание путаницы рекомендуется их рассматривать как полные синонимы терминов ИЗД и ИНЗД, с чем мы полностью согласны.

В качестве самостоятельного типа эссенциальной (первичной) патологии выделен сахарный диабет, связанный с недостаточностью питания. Это заболевание часто встречается в развивающихся тропических странах у людей в возрасте до 30 лет; соотношение мужчин и женщин, больных диабетом этого типа, составляет 2:1 – 3:1. Всего насчитывается около 20 млн больных с данной формой диабета.

Недостатком классификаций ВОЗ, принятых в 1980 г. и в 1985 г., является то, что в них не отражены клиническое течение и особенности эволюции сахарного диабета. В соответствии с традициями отечественной диабетологии клиническая классификация сахарного диабета может быть, по нашему мнению, представлена следующим образом (см. Приложение 2.).

Фролов В.А., Дроздова Г.А., Казанская Т.А., Билибин Д.П., Демуров Е.А. 26 представили классификацию в виде схемы (см. рис. 3).

Рис. 3. Классификационная схема сахарного диабета.

2. Этиология и патогенез

 

Генетические факторы и маркеры.

В настоящее время роль генетического фактора как причины сахарного диабета окончательно доказана. Это основной этиологический фактор сахарного диабета. ИЗСД считается полигенным заболеванием, в основе которого лежат по меньшей мере 2 мутантных диабетических гена в 6 хромосоме. Они связанны с HLA-системой (Д-локусом), которая определяет индивидуальный, генетически обусловленный ответ организма и β-клеток на различные антигены27.

Гипотеза полигенного наследования ИЗСД предполагает, что при ИЗСД имеются два мутантных гена (или две группы генов), которые рецессивным путем передают по наследству предрасположенность к аутоиммунному поражению инсулярного аппарата или повышенную чувствительность β-клеток к вирусным антигенам либо ослабленный противовирусный иммунитет.

Kozak28 (1982) установил степень предсказуемого риска для родственников больных ИЗСД (см. табл. 1).

Генетическая предрасположенность к ИЗСД связана с определенными генами HLA-системы, которые считаются маркерами этой предрасположенности.

Согласно Д. Фостер (1987) один из генов восприимчивости к ИЗСД расположен на 6 хромосоме, так как имеется выраженная связь между ИЗСД и определенными антигенами лейкоцитов человека (HLA), которые кодируются генами главного комплекса гистосовместимости, локализованными на этой хромосоме.

 

Таблица 1.

Степень риска ИЗСД у родственников больных сахарным диабетом29

Родственники больных ИЗСД	Риск по ИЗСД
Мужчина – монозиготный близнец больного ИЗСД	30-35%
Потомств супружеской пары, один из родителей болен ИЗСД, другой - ИНСД	8-10%
Потомство супружеской пары с ИЗСД	23%
Родители больных ИЗСД	1,6%
Дети больных ИЗСД	5-10%
Дети супружеской пары, если один из родителей болен ИЗСД	5-8%