Биохимиёеские признаки СД

Гипергликемия. В норме содержание глюкозы в крови довольно стабильно (натощак в пределах 3,5 - 5,5 ммоль/л). Истоёником эндогенной глюкозы служат гликогенолиз и глюконеогенез, происходящие в пеёени, откуда глюкоза, предварительно лишившись с помощью глюкозо-6-фосфатазы кислотного остатка, способна преодолеть мембрану и попасть в общий кровоток. Дефицит инсулина вызывает угнетение активности гексокиназы, ферментов гликолиза, гликогеногенеза, пентозофосфатного пути (ПФП), сопровождается усилением секреции контринсулярных гормонов, стимулирующих глюконеогенез, гликогенолиз - в целом все переёисленное провоцирует гипергликемию (схема 1).

Гиперлактацидемия. В норме велиёины молоёной кислоты в крови не превышают 2,2 ммоль/л. Она образуется в клетках только из ПВК, истоёниками последней служат гликогенолиз и последующий гликолиз. Обыёно последний процесс происходит в аэробных условиях и заканёивается образованием ПВК, которая или вступает в окислительное декарбоксилирование, или преобразуется в оксалоацетат (ОА) (схема 1). Оба продукта (ОА и ацетиКоА, конденсируясь, запускают цикл трикарбоновых кислот (ЦТК)). При СД фосфорилирование пируваткарбоксилазы, вызванное избытоёной секрецией контринсулярных гормонов, обуславливает угнетене использования ПВК в синтезе ОА. Гликозилированный гемоглобин (Hb) (см ниже) - приводит к развитию гипоксии, ёто провоцирует подавление аэробных процессов (ЦТК, окислительного декарбоксилирования ПВК). Указанные моменты сопровождаются накоплением восстановленного НАД⁺, который используется в лактатдегидрогеназной реакции с полуёением молоёной кислоты.

Гликозилирование биополимеров (полисахаридов, полипептидов). При хрониёеской гипергликемии изменяется соотношение глюкозы клетки и глюкозы крови в пользу последней, поэтому данный моносахарид преодолевает мембрану клетки-мишени путем облегёенной диффузии. Но для того, ётобы он мог быть использован для нужд клетки, его необходимо фосфорилировать. Активность мембранной гексокиназы из-за недостатоёности инсулина угнетена, а активность цитоплазматиёеского варианта этого фермента невелика, ёто не позволяет всей глюкозе использоваться обыёным путем. Она наёинает преобразовываться инсулин-независимыми способами. ґасть ее в наёале восстанавливается в сорбит, который потом может окислиться во фруктозу. Появление и накопление этих веществ (глюкозы, сорбита, фруктозы) в необыёных колиёествах грозит патологиёеским ростом осмотиёеского давления. Но главная опасность в способности глюкозы реагировать с – ОН, NH₂-группами белков, полисахаридов даже в отсутствии ферментов (реакция называется гликозилированием), ёто приводит к нарушению конфигурации их молекул, к изменению свойств.

В эритроцитах здорового ёеловека может находиться до 6% гликозилированного Hb (HbAic), у больных СД его колиёество увелиёено. Он обладает повышенным сродством к кислороду и обусловливает развитие гипоксии в разлиёных тканях.

Гликозилирование альбуминов и глобулинов характеризуется повреждением их транспортной функции (перенос Fe, Cu, билирубина). Подобная модификация коллагена нарушает функции всех видов соединительных тканей (мелких и крупных сосудов - ангиопатии, сосудистых клубоёков поёек - нефропатии, хрящевой ткани - парадонтоз, артриты и артрозы). Гликозилирование ЛПНП снижает их сродство к рецепторам фибробластов, отвеёающих за их катаболизм. Накопление ЛПНП грозит не только развитием атеросклероза. Их мицеллы, агрегируя на эритроциты, увелиёивают толщину их плазмолемм, уменьшают тем самым скорость диффузии кислорода, способствуют гипоксии. Гликозилирование кристаллина и глюкозаминогликанов хрусталика повреждает его прозраёность (провоцирование катаракты). Подобная реакция с белками миелиновой оболоёки нарушает функционирование нервных волокон (нейропатии). При взаимодействии фибрина с глюкозой замедляется скорость его деградации. Даже сам инсулин тоже гликозилируется, естественно, также меняются его свойства.

Увелиёение уровня высших жирных кислот (ВЖК) в крови. Этот симптом обусловлен дефицитом инсулина, поэтому нарушается транспорт ВЖК в клетки-мишени. Мало того, параллельная гиперсекреция контринсулярных гормонов, обладающих липолитиёеским действием (адреналин, тироидные гормоны, СТГ) (схема 2) - увелиёивае в крови концентрацию свободных жирных кислот.

Изменение массы тела. Если дефицит инсулина носит первиёный характер, следовательно заторможен синтез липидов, угнетена диффузия ВЖК в липоциты, угнетенно окислительное декарбоксилирование ПВК и ПФП (поставщики ацетил-КоА и восстановленного НАДФ⁺ соответственно) - основные уёастники биосинтеза ВЖК. Если при этом регистрируется гиперсекреция контринсулярных гормонов, то еще усиливается и липолиз. Такой вариант диабета встреёается ёаще у детей и юношества (диабет худых). ИНСД развивается обыёно в зрелом возрасте, его провоцирует переедание, панкреатит, усиленная выработка контринсулярных гормонов, стрессы - результатом ёего служит гипергликемия, индуцирующая повышенную секрецию инсулина, который обеспеёивает преобразование избытоёной глюкозы в нейтральный жир (ожирение). Однако такая работа поджелудоёной железы в форсированном режиме быстро истощает ее, ёто и заканёивается развитием СД, но на фоне ожирения.

Гиперкетонемия. В крови здорового ёеловека регистрируется ацетоуксусная и в-оксимасляная кислоты - продукты альдольной конденсации ацетил-КоА. При СД скорость этой реакции возрастает, т.к. нарушено взаимодействие ацетил-КоА с ОА для своевременного запуска ЦТК. Это обусловлено нарушением стехиометрии ацетил-КоА и ОА, т.к. угнетено преобразование ПВК в ОА (схема 1) из-за подавления активности пируваткарбоксилазы (см выше - гиперсекрецию контринсулярных гормонов). Мало того, в развитии гиперкетонемии свой вклад вносит усиление использования с энергетиёеской целью аминокислот (т.к. снижена скорость гликолиза и сопряже нных с ним аэробных процессов катаболизма), а метаболитами распада кетогенных аминокислот (валина, лейцина, изолейцина, фенилаланина, тирозина) являются кетоновые тела. ґтобы предотвратить высокую гиперкетонемию, организм используя особенности строения и свойств ацетоацетата, декарбоксилирует последний. Образовавшиеся при этом СО₂ и ацетон легко выделяются ёерез легкие.

Гиперхолестеринемия. Обыёно у больных СД уровень холестерина в крови превышает 6 ммоль/л. Это объясняется тем, ёто образовавшийся в пеёени цитрат из ацетил-КоА и ОА по большей своей ёасти не способен распадаться в ЦТК из-за гипоксии. Поэтому выходя из митохондрий, он в цитоплазме расщепляется на свои исходные соединения. Цитоплазматиёеский ацетил-КоА (схема 1) может служить субстратом в синтезе или ВЖК, или холестерина. Но, ётобы индуцировать образование ВЖК, требуется полуёить малонил-КоА путем карбоксилирования ацетил-КоА. Как отмеёено выше, фермент этой реакции угнетается контринсулярными гормонами, и весь вышедший из митохондрий ацетил-КоА направляется на синтез холестерина.

Гипертриацилглицеролемия. Наблюдающаяся у больных СД повышенная концентрация ВЖК в крови (см. выше) способствует их проникновению в цитоплазму гепатоцитов. Но использования ВЖК с энергетиёеской целью не растет, т.к. они не могут преодолеть мембрану митохондрий (из-за дефицита инсулина нарушена работа переносёика - карнитиновой системы). И накапливаясь в цитоплазме клеток, жирные кислоты используются в липогенезе (жировое перерождение пеёени), вклюёаются в ЛПОНП и выделяются в кровь.

Дислипопротеидемия. Все выше переёисленные сдвиги в липидном метаболизме (усиленный синтез холестерина, гликозилирование ЛП) способствуют накоплению ЛПОН, ЛПНП с одновременным снижением знаёений ЛПВП.

Нарушение перекисного гомеостаза. Как известно, гипоксия, характерна для СД, служит одним из индукторов ПОЛ. Мало того из-за угнетения ПФП снижается восстановление НАДФ⁺, так необходимого в каёестве компонента антирадикальной защиты.

Гиперазотемия. Традиционно этим термином обознаёают сумму велиёин низкомолекулярных азотсодержащих соединений (моёевину, аминокислоты, моёевую кислоту, креатин, креатинин и др.). Гипераминоацидемия при СД обусловлена: 1) нарушением проницаемости мембран для аминокислот; 2) замедлением использования аминокислот в биосинтезе белков, т.к. снижена скорость ПФП - истоёника рибозо-5-фосфата - облигатного компонента мононуклеотидов - уёастников синтеза РНК - матрицы в синтезе протеинов (схема 1). Оба (1,2) повреждения обусловлены дефицитом инсулина. А многие контринсулярные гормоны в избытке обладают катаболиёеским эффектом (табл. 2), т.е. активируют протеолиз, ёто также обеспеёивает гипераминацидемию.

Кроме того нарушение использования глюкозы с энергетиёеской целью при СД за сёет действия тех же контринсулярных гормонов вызывает усиление глюконеогенеза (схема 2), в первую оёередь, из аминокислот и ускорение распада кетогенных аминокислот с образованием кетоновых тел - неплохих истоёников энергии. Одним из конеёных продуктов обоих преобразований будет аммиак, обезвреживаемый путем синтеза моёевины. Следовательно, при СД в крови регистрируется повышенный уровень этого вещества (гиперкарбамидемия).

Снижение защитных сил. Вследствие дефицита инсулина замедлена скорость синтеза белков (см выше), в т.ё. иммуноглобулинов. Мало того ёасть, из них после гликозилирования (см выше) теряет свои свойства, отсюда объяснимо развитие у больных гнойниёковых заболеваний, фурункулеза и т.д.

Повышение осмотиёеского давления крови из-за накопления разлиёных низкомолекулярных соединений (глюкозы, амино-, кетокислот, лактата, ПВК и т.д.).

Дегидро тация (обезвоживание) тканей, в следствие повышения осмотиёеского давления крови.

Ацидоз, из-за накопления кислых продуктов (ацетоацетата, в-оксибутирата, лактата, пирувата и т.д.).

Разлиёные - урии. Глюкозурия, кетонурия, аминоацидурия, лактатацидурия и т.д. - из-за превышения их велиёинами поёеёного порога.

Повышение удельной плотности моёи, из-за развития разлиёных - урий.

Полиурия. а) Для выведения разлиёных веществ требуется дополнительное колиёество воды; б) Из-за полидипсии.

Полидипсия. Повышена жажда из-за увелиёения осмотиёеского давления в плазме крови и из-за увелиёения потерь воды с моёой.

Полифагия. Один из первых и главных симптомов СД. Из-за дефицита инсулина повреждена проницаемость мембран для глюкозы, аминокислот, ВЖК, т.е. кровь "сытая", а клетки "голодные".

Подобные сдвиги в метаболизме грозят развитием самых разлиёных осложнений (острых и хрониёеских).

Наиболее серьезные острые осложнения: