Клиническая биохимия углеводного обмена

Содержание

Слайд 2

План Гормональная регуляция углеводного обмена Основные нарушения углеводного обмена Сахарный диабет

План

Гормональная регуляция углеводного обмена
Основные нарушения углеводного обмена
Сахарный диабет

Слайд 3

Гликемия – уровень глюкозы в крови Нормогликемия – уровень глюкозы в

Гликемия – уровень глюкозы в крови

Нормогликемия – уровень глюкозы в крови

3,3-5,5 мМоль/л (капиллярная) 3,3-6,1 мМоль/л (венозная)

Гипергликемия – уровень глюкозы в крови > 5,5 мМоль/л (капиллярная) > 6,1 мМоль/л (венозная)

Гипогликемия – уровень глюкозы в крови < 3,3 мМоль/л (капиллярная) < 3,3 мМоль/л (венозная)

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Определение глюкозы В домашних условия: определение уровня глюкозы в цельной капиллярной

Определение глюкозы

В домашних условия: определение уровня глюкозы в цельной капиллярной крови

(глюкометры)
2. В амбулаторных условиях: определение уровня глюкозы в сыворотки венозной крови (биохимические анализаторы)
3. В условиях стационара: определение теста толерантности к глюкозе (биохимические анализаторы)

Глюкоза в крови и моче (практически повсеместно используют ферментативные методы — гексокиназный или глюкозооксидазный).

Слайд 7

Принцип метода определения глюкозы Референсные значения Ферментативный глюкозоксидазный метод (GOD -

Принцип метода определения глюкозы

Референсные значения

Ферментативный глюкозоксидазный метод (GOD - PAP)

Глюкоза +

О2 + Н2О

глюконат + H2O2

Глюкозоксидаза

2H2O2 + 4-аминофеназон + фенол

кинонимин + 4H2O

Пероксидаза

Фотометрия при 505нм

3,3 – 6,1 ммоль/л в венозной крови

3,3 – 5,5 ммоль/л в капиллярной крови

ВЫЧИСЛЕНИЕ
А пробы
С пробы (ммоль/л) = С стандарта (ммоль/л) *
А стандарта

Слайд 8

Экспресс диагностика уровня глюкозы в капиллярной крови Большая часть глюкометров основана

Экспресс диагностика уровня глюкозы в капиллярной крови

Большая часть глюкометров основана на

технологии «сухой» химии и отражательной фотометрии.
В данных анализаторах используют тест-полоски, содержащие глюкозооксидазу или гексокиназу.
Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Метод перорального теста толерантности к глюкозе (ТТГ) Для оценки колебания гликемии

Метод перорального теста толерантности к глюкозе (ТТГ)

Для оценки колебания гликемии после

еды или нагрузки глюкозой проводят ТТГ:

Забора крови на анализ уровня глюкозы натощак
Пациент (< 5 минут) принимает перорально 75 г глюкозы натощак, растворенной в 100 мл воды.
В норме через 15-20 мин после приема глюкозы наблюдается увеличение концентрации глюкозы в крови, которое достигает своего максимума к 1 часу (между 30 и 60 мин).
Затем начинается уменьшение уровня глюкозы, которое ко 2 часу или снижается до исходной цифры (тощакового уровня), или нерезко падает ниже исходного уровня.
К 3 часу уровень глюкозы в крови приходит к исходному уровню

Слайд 18

Теста толерантности к глюкозе (ТТГ)

Теста толерантности к глюкозе (ТТГ)

Слайд 19

Биологический материал для исследования глюкозы Сыворотка, плазма (пробирки с фторидом натрия

Биологический материал для исследования глюкозы

Сыворотка, плазма (пробирки с фторидом натрия и

ЭДТА (серая крышка) без гемолиза.
Стабильность глюкозы в сыворотке или плазме до 3 дней при 2-8°С!

Фторид натрия ингибирует некоторые ферментативные реакции, включая превращение фосфоглицерата в фосфоенолпируватацид, и предотвращает гликолиз

Слайд 20

Глюкоза в норме Гипергликемия Гипогликемия 6,1 ммоль/л. 3,3 ммоль/л. 3,3 ммоль/л.

Глюкоза
в норме

Гипергликемия

Гипогликемия

6,1 ммоль/л.

3,3 ммоль/л.

3,3 ммоль/л.

6,1 ммоль/л.

инсулин

Глюкагон
Углеводы
пищи

Стресс

Переутомление
Голодание

Адреналин
Кортизол

Глюкагон
Кортизол
Адреналин

Регуляция уровня глюкозы

в крови
Слайд 21

Основные гормоны, регулирующие углеводный обмен и уровень глюкозы в крови

Основные гормоны, регулирующие углеводный обмен и уровень глюкозы в крови

Слайд 22

Поджелудочная железа Островки Лангерганса 1-2% массы железы А(α) 20% - глюкагон

Поджелудочная железа

Островки Лангерганса
1-2% массы железы

А(α) 20% - глюкагон
В(β) 60-70% - инсулин
D(δ)

10-15% - соматостатин
F <1% - Панкреатический
полипептид (PP)

Клетки доля гормон

Слайд 23

α β δ глюкагон инсулин соматостатин Катехоламины (α-адренорецепторы) Аминокислоты Са2+ Аминокислоты

α

β

δ

глюкагон

инсулин

соматостатин

Катехоламины (α-адренорецепторы)
Аминокислоты

Са2+
Аминокислоты

глюкоза
Аминокислоты,
ГИП,
секретин,
холецистокинин,
гастрин,
энтероглюкагон
СТГ,
АКТГ,
К+, Са2+
ПСНС (АХ)

Регуляция секреции

гормонов в островке Лангерганса

Жирные кислоты
СНС (адреналин через α2-адренорецепторы)

Амилин

Слайд 24

Синтез инсулина Ядро 11 мРНК Рибосома АК, тРНК, АТФ Проинсулин В-С-А,

Синтез инсулина

Ядро

11

мРНК

Рибосома

АК, тРНК, АТФ

Проинсулин
В-С-А, 86 АК

Препроинсулин
L-В-С-А, 110 АК

Сигнальный


пептид L

ЭПР

“Сложный”
Проинсулин

С-пептид 31 АК

Инсулин В-А
51 АК

Аппарат Гольджи

Инсулин 47%

С-пептид 47%

β-Клетка

В сутки секретируется 20% общего запаса (40-50ЕД)

Проинсулин 6%

Слайд 25

Формы инсулина Пептид из 2 цепей: А (21АК) и В (30АК)

Формы инсулина

Пептид из 2 цепей:
А (21АК) и В (30АК)

Гексамер

Zn2+

3

6

Димер

Мономер

1

Секреторная гранула

Zn2+

Слайд 26

Регуляция секреции инсулина

Регуляция секреции инсулина

Слайд 27

Динамика секреции инсулина

Динамика секреции инсулина

Слайд 28

Транспорт инсулина Инсулин водорастворим и не имеет белка-переносчика в плазме. Т1/2

Транспорт инсулина

Инсулин водорастворим и не имеет белка-переносчика в плазме.
Т1/2

инсулина в плазме крови составляет 3—10 мин,
С-пептида — около 30 мин, проинсулина 20-23 мин.

Распад инсулина

Происходит под действием инсулинзависимой протеиназы и глутатион-инсулин-трансгидрогеназы в тканях мишенях: в основном в печени (за 1 проход через печень разрушается около 50% инсулина), в меньшей степени в почках и плаценте

Слайд 29

Эффекты инсулина Основные ткани мишени: печень, жировая ткань, мышцы Стимулирует Угнетает

Эффекты инсулина

Основные ткани мишени: печень, жировая ткань, мышцы

Стимулирует

Угнетает

В печени синтез гликогена,

липидов, аминокислот, белков
В мышцах синтез гликогена, белков
В жировой ткани синтез липидов

В печени синтез глюкозы, кетоновых тел, распад гликогена, белков
В мышцах распад гликогена, белков
В жировой ткани распад липидов

Регулирует клеточную дифференцировку, пролиферацию и трансформацию большого количества клеток.
Поддерживает рост и репликацию многих клеток эпителиального происхождения, в том числе гепатоцитов, опухолевых клеток.
Усиливает способность фактора роста фибробластов (ФРФ), тромбоцитарного фактора роста (ТФР), фактора роста эпидермиса (ФРЭ), простагландина (ПГF2a), вазопрессина и аналогов цАМФ активировать размножение клеток

Слайд 30

Инсулиновый рецептор

Инсулиновый рецептор

Слайд 31

Механизмы действия инсулина 1. Транспорт веществ в клетку (в течении секунд)

Механизмы действия инсулина

1. Транспорт веществ в клетку (в течении секунд)

Инсулин стимулирует

транспорт в клетку глюкозы (ГЛЮТ-4), аминокислот, нуклеозидов, органического фосфата, ионов К+ и Са2+, жирных кислот.
Слайд 32

2. Регуляции активности ферментов (в течении минут)

2. Регуляции активности ферментов (в течении минут)

Слайд 33

3. Регуляция количества белков (в течении минут -часов) Инсулин влияет на

3. Регуляция количества белков (в течении минут -часов)

Инсулин влияет на скорость

транскрипции более чем 100 специфических мРНК в печени, жировой ткани, скелетных мышцах и сердце
Слайд 34

Слайд 35

Глюкагон Пептид из 29 аминокислот АК α - клетки - глюкоза

Глюкагон

Пептид из 29 аминокислот

АК

α - клетки

- глюкоза
- инсулин

Проглюкагон

Глюкагон

Глюкагон древний гормон, его

структура идентична или близка у представителей почти всех классов позвоночных. 

В кишечнике наряду с глюкагоном есть ряд глюкагоноподобных веществ - энтероглюкагонов, близких по структуре и некоторым свойствам к глюкагону.

Слайд 36

Эффекты глюкагона Основные ткани мишени: печень, жировая ткань Стимулирует Угнетает В

Эффекты глюкагона

Основные ткани мишени: печень, жировая ткань

Стимулирует

Угнетает

В печени распад гликогена, глюконеогенез
В

жировой ткани распад липидов

В печени синтез гликогена
В жировой ткани синтез липидов

Слайд 37

Диагностика Определение гормонов, сопутствующих пептидов и антител проводят с помощью твердофазных

Диагностика

Определение гормонов, сопутствующих пептидов и антител проводят с помощью твердофазных методов

ИФА (ELISA):

Инсулин
Проинсулин
С-пептид
Глюкагон
Соматостатин
Амилин
Антитела к инсулину
Антитела к к глутаматдекарбоксилазе (Anti-GAD)
Антитела к рецептору инсулина
Антитела к транспортеру цинка
Антитела к клеткам островков Лангерганса

Слайд 38

Патология β-клеток Сахарный диабет 1 типа (гибель β-клеток) Инсулинома (разрастание β-клеток)

Патология β-клеток

Сахарный диабет 1 типа
(гибель β-клеток)

Инсулинома
(разрастание β-клеток)

Слайд 39

Инсулинома Инсулинома –разновидностей опухолей, которая секретирует значительное количество инсулина. Распространенность: Встречается

Инсулинома

Инсулинома –разновидностей опухолей, которая секретирует значительное количество инсулина.

Распространенность: Встречается редко
Локализация:

чаще всего в поджелудочной железе (β-клетки), редко в тонком или толстом кишечнике (АПУД), печени.
Возраст: В основном у людей от 25 до 55 лет, у детей и подростков редко.
Патогенез: избыток инсулина вызывает падение глюкозы, что компенсаторно повышает активность контринсулярных гормонов и приводит к нарушению метаболизма основных обменов
Клиника: Наблюдаются приступы гипогликемии и нервно-психические расстройства. У больных возникают внезапные приступы выраженной общей слабости, усталости, сопровождающиеся тахикардией (учащенным сердцебиением), потливостью, чувством страха, беспокойством. При этом больные испытывают сильный голод. После приема пищи все эти симптомы инсулиномы практически сразу исчезают.
Без помощи наступает гипогликемическая кома. Сознание утрачивается, зрачки расширяются, тонус мышц снижается, потоотделение прекращается, нарушается сердечный ритм и ритм дыхания, артериальное давление падает. На фоне гипогликемической комы у больного может развиться отек головного мозга.
При инсулиноме (доброкачественной) происходит увеличение массы тела вплоть до развития ожирения.
Слайд 40

Диагностика Биохимическая диагностика инсулиномы проводится с помощью определения уровня: инсулина, С-пептида,

Диагностика

Биохимическая диагностика инсулиномы проводится с помощью определения уровня:
инсулина,
С-пептида,
Проинсулина
глюкозы крови. 


Для диагностики проводят УЗИ поджелудочной железы, селективной ангиографии

Проводят функциональные пробы:

Например: проба с голоданием направлена на провокацию гипогликемии и вызывает патогномоничную для инсулиномы триаду Уиппла:
снижение глюкозы крови до 2,78 ммоль/л или ниже,
развитие нервно-психических проявлений на фоне голодания,
возможность купирования приступа пероральным приемом или внутривенным вливанием глюкозы.

Слайд 41

Патология α-клеток Глюкагонома поджелудочной железы

Патология α-клеток

Глюкагонома поджелудочной железы

Слайд 42

Глюкагонома Глюкагонома представляет собой опухоль из а-клеток поджелудочной железы, секретирующая глюкагон,

Глюкагонома

Глюкагонома представляет собой опухоль из а-клеток поджелудочной железы, секретирующая глюкагон, вызывающая гипергликемию.


Глюкагонома редкая опухоль, в основном злокачественна (80%).

Средний возраст пациентов при появлении симптомов составляет 50 лет; 80% - женщины

Аналогичны сахарному диабету 1 типа.
Часто наблюдаются потеря веса,
нормохромная анемия,
гипоаминоацидемия и гиполипидемия

Симптомы

Слайд 43

Основной отличительной клинической особенностью является хроническая сыпь, поражающая конечности, часто ассоциированная

Основной отличительной клинической особенностью является хроническая сыпь, поражающая конечности, часто ассоциированная

с гладким, лоснящимся, ярко-красного цвета языком и хейлитом.
Шелушение кожи, гиперпигментация, эритематозные поражения с поверхностным некролизом называют некролитической миграционной эритемой.
Поражение слизистых оболочек при глюкагономе характеризуется наличием стоматита, гингивита, глоссита. Язык - характерный - большой, мясистый, красный, со сглаженными сосочками.
Слайд 44

Надпоченики

Надпоченики

Слайд 45

Кортизол Стероидный гормон Пучковая зона коры надпочечников Кортизол Стресс АКТГ

Кортизол

Стероидный гормон

Пучковая зона коры надпочечников

Кортизол

Стресс

АКТГ

Слайд 46

Основные ткани мишени: печень, жировая ткань, мышцы Стимулирует Угнетает В печени

Основные ткани мишени: печень, жировая ткань, мышцы

Стимулирует

Угнетает

В печени катаболизм АК, глюконеогенез,

синтез белков, НК.
В мышцах катаболизм белков, образование АК
В жировой ткани катаболизм белков, синтез липидов, катаболизм липидов

В печени
В мышцах синтез белков
В жировой ткани синтез белков

Эффекты кортизола

Высокие концентрации кортизола стимулируют:

стимулирует липолиз в конечностях и липогенез в других частях тела (лицо и туловище).
подавляет иммунные реакции, вызывая гибель лимфоцитов и инволюцию лимфоидной ткани;
подавляет воспалительную реакцию, снижая число циркулирующих лейкоцитов
тормозит рост и деление фибробластов, а также синтез коллагена и фибронектина.

Слайд 47

Патология коркового вещества надпочечников Синдром Кушинга Синдром Иценко-Кушинга или гиперкортицизм –

Патология коркового вещества надпочечников

Синдром Кушинга

Синдром Иценко-Кушинга или гиперкортицизм – состояние,

вызванное длительным воздействием на организм высокого уровня гормонов глюкокортикоидов, важнейшим из которых является кортизол.

Причина

Опухоли надпочечников

Диагностика

Определение концентрации кортизола в суточной моче (ИФА)
Нагрузочные пробы с дексаметазоном, кортикотропин-рилизинг-гормоном
УЗИ надпочечников и др.

Слайд 48

Гиперпродукция корой надпочечников кортизола, определяет основные характерные проявления синдрома: изменение веса

Гиперпродукция корой надпочечников кортизола, определяет основные характерные проявления синдрома: изменение веса

тела с непропорциональными отложениями жира, изменение окраски лица, гипертензия, гипертрихоз, атрофические процессы в коже, мышцах и ряд других нарушений, включая нарушения метаболизма.

Клинические проявления

Слайд 49

Адреналин Адреналин Тирозин Мозговой слой надпочечников Ацетилхолин Хромаффинные клетки Стресс

Адреналин

Адреналин

Тирозин

Мозговой слой
надпочечников

Ацетилхолин

Хромаффинные клетки

Стресс

Слайд 50

Эффекты адреналина Стимулирует Угнетает В печени распад гликогена, глюконеогенез В мышцах

Эффекты адреналина

Стимулирует

Угнетает

В печени распад гликогена, глюконеогенез
В мышцах распад гликогена
В жировой ткани

распад липидов

В печени синтез гликогена, липидов
В мышцах синтез гликогена
В жировой ткани синтез липидов

Действует на сердечнососудистую систему, ЦНС, почки, кишечник, бронхи, мышцы радужной оболочки и др.

Слайд 51

Патология хромаффинных клеток Феохромацитома

Патология хромаффинных клеток

Феохромацитома

Слайд 52

Феохромацитома Феохромоцитома – опухоль с преимущественной локализацией в мозговом веществе надпочечников,

Феохромацитома

Феохромоцитома – опухоль с преимущественной локализацией в мозговом веществе надпочечников, состоящая из

хромаффинных клеток и секретирующая большие количества катехоламинов.
Слайд 53

Феохромоцитома проявляется артериальной гипертензией и катехоламиновыми гипертоническими кризами. С целью диагностики

Феохромоцитома проявляется артериальной гипертензией и катехоламиновыми гипертоническими кризами.

С целью диагностики

феохромоцитомы проводят провокационные пробы, определение содержания катехоламинов и их метаболитов в крови и моче, УЗИ надпочечников, КТ и МРТ, сцинтиграфию, селективную артериографию.

Клинические проявления

Диагностика

В моче определяют продукты катаболизма адреналина и норадреналина – метанефрин и норметанефрин