Патофизиология углеводного обмена. Сахарный диабет

Содержание

Слайд 2

Метаболизм глюкозы Глюкоза подвергается следующим основным метаболическим превращениям: 1) накопление в

Метаболизм глюкозы

Глюкоза подвергается следующим основным метаболическим превращениям:
1) накопление в виде гликогена;
2)

окисление через гликолиз (анаэробное окисление, или путь Эмбдена-Мейергофа) до пирувата и лактата;
3) окисление через цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) или в меньшей степени через пентозный цикл до СО2;
4) превращение в жирные кислоты и накопление в виде триглице­ридов;
5) высвобождение из клетки в виде свободной глюкозы.
Слайд 3

фосфорилаза гликоген гликогенсинтетаза глюкоза гексокиназа глюкокиназа Г - 6 - Ф

фосфорилаза

гликоген

гликогенсинтетаза

глюкоза

гексокиназа

глюкокиназа

Г - 6 - Ф

пируват

АцКоА

цикл Кребса

СО2

инсулин

глюкагон

Динамика метаболизма глюкозы в организме

Слайд 4

Основные пути метаболизма глюкозы в организме ГЛЮКОЗА отложение в организме в

Основные пути метаболизма глюкозы в организме

ГЛЮКОЗА

отложение в
организме в
форме гликогена

аэробное
окисление

через
Цикл Кребса и в
меньшей степени
через пентозный
цикл до СО2

превращение в
свободные жирные
кислоты и отложение в
форме триацилглицеринов

освобождение из
клетки в форме
свободной глюкозы

гликолиз с
образованием
пирувата
и лактата

Слайд 5

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ глюкагон α − клетка Клетки островков Лангерганса и их

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

глюкагон

α − клетка

Клетки островков Лангерганса и их гормоны

инсулин

β − клетка


δ − клетка

гастрин,
соматостатин

Слайд 6

Участие инсулина и глюкагона в метаболизме глюкозы (по М.И.Балаболкину) 5.55 ммоль/л

Участие инсулина и глюкагона в метаболизме глюкозы
(по М.И.Балаболкину)

5.55 ммоль/л
(100 мг

/ 100 мл)

3.33 ммоль/л
(60 мг / 100 мл)

уровень глюкозы в крови

гипергликемия

β-клетка

инсулин

снижение
уровня
глюкозы

синтез
гликогена

α-клетка

гипогликемия

глюкагон

гликогенолиз

повышение
уровня
глюкозы

Слайд 7

Регуляция обмена углеводов Центральным звеном регуляции уровня глюкозы является гипоталамус. Регулирующие

Регуляция обмена углеводов

Центральным звеном регуляции уровня глюкозы является гипоталамус.

Регулирующие влияния реализуются вегетативными нервами и гуморальным путем, включающим эндокринные железы.
Процессы поставки глюкозы в кровь стимулируются: катехоламинами (адреналин, норадреналин), глюкокортикоидами (кортизон, гидрокортизон), СТГ, тироксином, глюкагоном (продуцируется α-клетками поджелудочной железы).
Процессы выхода глюкозы из крови в ткани стимулируются инсулином.
Слайд 8

Схема метаболизма инсулина инсулиновый рецептор клетка проникновение комплекса инсулин-рецептор в клетку

Схема метаболизма инсулина

инсулиновый
рецептор

клетка

проникновение
комплекса
инсулин-рецептор
в клетку

изменение свойств
мембраны

расщепление
комплекса
ферментами
лизосом

высвобождение
инсулина

участие
инсулина
во внутри-
клеточных
процессах

выход инсулина
из

клетки

расщепление
инсулина

инсулин

генерация
сигнала на
мембрану
клетки

Слайд 9

Основные точки приложения инсулина в углеводном обмене ИНСУЛИН активирует гексо- и

Основные точки приложения инсулина в углеводном обмене

ИНСУЛИН

активирует гексо-
и глюкокиназу

активирует
гликогенсинтетазу

активирует

фосфо-
фруктокиназу

ингибирует фосфоенол-пируваткарбоксикиназу

активирует синтез
уксусной кислоты из
лимонной в цикле
Кребса

осуществляет транспорт
глюкозы через
клеточную мембрану

Слайд 10

Основные точки приложения инсулина в обмене жиров и белков ИНСУЛИН активирует

Основные точки приложения инсулина
в обмене жиров и белков

ИНСУЛИН

активирует
фосфодиэстеразу

тормозит

распад
белков

усиливает синтез
жирных кислот и
АцКоА из
кетоновых тел

увеличивает поглощение
аминокислот тканями

стимулирует синтез
белка клетками

снижает интенсивность
окисления аминокислот

Слайд 11

Основные точки приложения инсулина в обмене воды и электролитов ИНСУЛИН снижает

Основные точки приложения инсулина
в обмене воды и электролитов

ИНСУЛИН

снижает экскрецию
натрия

с мочой

усиливает
поглощение калия
мышцами и печенью

способствует задержке
воды в организме

Слайд 12

Стимуляторы секреции и антагонисты инсулина инсулин глюкоза глюкоза аминокислоты жирные кислоты

Стимуляторы секреции и антагонисты инсулина

инсулин

глюкоза

глюкоза
аминокислоты
жирные кислоты
кишечные гормоны
β-адреномиметики
холиномиметики

Стимуляторы

Антагонисты

адреналин
норадреналин
глюкокортикоиды
глюкагон
соматостатин
соматотропин
β-адреноблокаторы
простагландин А

инсулиназа

Слайд 13

Типовые формы нарушения углеводного обмена гипогликемия гипергликемия гликогенозы, агликогенозы гексоземии, -урии; пентоземии, -урии

Типовые формы
нарушения
углеводного обмена

гипогликемия

гипергликемия

гликогенозы, агликогенозы

гексоземии, -урии;
пентоземии, -урии

Слайд 14

Слайд 15

Виды гипергликемии Алиментарная Эмоциональная гипергликемия (нейрогенная). Возникает при стрессе, боли: возбуждение

Виды гипергликемии

Алиментарная
Эмоциональная гипергликемия (нейрогенная). Возникает при стрессе, боли: возбуждение

коры →иррадиация на нижележащие отделы →по симпатическим путям к печени→ усиливается гликогенолиз и тормозится переход углеводов в жир.
Гипергликемия при судорожных состояниях. Происходит расщепление гликогена мышц и образование большого количества молочной кислоты, из которой в печени синтезируется глюкоза.
Гормональные гипергликемии. При нарушении функций эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции углеводного обмена (↑ продукции глюкагона и СТГ, АКТГ и т.д).
Гипергликемия при некоторых видах наркоза (кетаминовом). Обусловлена возбуждением симпатических центров и выходом адреналина из надпочечников.
! ! Гипергликемия при недостаточности инсулина. Является наиболее выраженной и постоянной. Недостаточность инсулина может быть панкреатической (абсолютной) и внепанкреатической (относительной).
Слайд 16

Слайд 17

Возможные последствия гипергликемии стойкое повышение концентрации глюкозы до 190-210мг% (10,5-11,5 ммоль/л)

Возможные
последствия
гипергликемии

стойкое повышение концентрации глюкозы до 190-210мг%
(10,5-11,5 ммоль/л)

Гипергликемический


синдром

Гипергликемическая кома

повышение концентрации глюкозы до 400-600мг%
(22,0-28,0 ммоль/л) и более, потеря сознания

Слайд 18

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ (лат. diabetes mellitus; diabetes - проникать через что-либо, mel

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

(лат. diabetes mellitus; diabetes - проникать через что-либо, mel -

мёд)

- типовая форма патологии, патогенетическую основу которой составляет ГИПОИНСУЛИНИЗМ, приводящий к нарушению всех видов обмена веществ, развитию микро- и макроангиопатий и иммунной недостаточности.
Общая заболеваемость СД = 1,0 – 6,0%
Среди лиц с избыточной массой тела = 10,0-30,0%

Слайд 19

Первичная абсолютная инсулиновая недостаточность может быть обусловлена: хроническим панкреатитом (20–40 %

Первичная абсолютная инсулиновая недостаточность может быть обусловлена:


хроническим панкреатитом (20–40

% больных страдают диабетом);
опухолями поджелудочной железы (признаки диабета у 8–10 % больных);
гемохроматозом (наследственное заболевание, характеризующееся повышенным всасыванием в кишечнике железа и его накоплением в различных тканях, в том числе и в поджелудочной железе) 30–80 % страдают диабетом;
повреждением железы, вызваным ее кальцификацией, склерозом сосудов, инфекционными процессами, кистами, а также аутоиммунным механизмом. Причиной первичной альтерации этих клеток могут быть вирусные и другие инфекционные заболевания, возможно — некоторые токсические воздействия.
Слайд 20

Причины и механизмы абсолютной инсулиновой недостаточности Дефицит субстратов (аминокислот) для синтеза

Причины и механизмы абсолютной инсулиновой недостаточности

Дефицит субстратов (аминокислот) для синтеза инсулина;
Дефицит

стимулов биосинтеза инсулина (аминокислот –аргинина, лейцина, ЖК, гормонов- СТГ, Т3,Т4, глюкагона, АКТГ; глюкозы);
Дефицит трансмембранных «транспортеров» (рецепторов) глюкозы –ГЛЮТ-2, ГЛЮТ-1;
Мутации генов инсулина (проинсулина) и уменьшение синтеза проинсулина;
⇓ образования инсулина из проинсулина;
Нарушение депонирования инсулина в секреторных гранулах;
⇓ освобождения инсулина из секреторных гранул (процесс экзоцитоза);
⇓ количества β-клеток
►► снижение содержания инсулина в крови
Слайд 21

диабет беременных нарушение толерантности к глюкозе вторичный первичный (спонтанный) инсулинозависимый (1-го

диабет
беременных

нарушение
толерантности к глюкозе

вторичный

первичный
(спонтанный)

инсулинозависимый (1-го типа)

инсулинонезависимый (2-го типа)

абсолютный

относительный

при повреждении pancreas

ишемия

атеросклероз

кровоизлияние

опухоли

воспаление

травмы

инфекции

лекарства

при гипер-
функции
первично
интактной
pancreas

при

избытке
СТГ

при гипер-
тиреозе

при избытке
глюкокорти-
коидов

врожденное
снижение
чувствительности
тканей к инсулину

ДИАБЕТ

при избытке
γ - глобулинов

при иммунном
разрушении инсулина

при избытке
инсулиназы

Слайд 22

β - цитотропные химические агенты Этиология инсулинозависимого диабета (по А.В.Атаман) АУТОАНТИТЕЛА

β - цитотропные
химические
агенты

Этиология инсулинозависимого диабета
(по А.В.Атаман)

АУТОАНТИТЕЛА

повреждение β - клеток

β

- цитотропные
вирусы

наследственная предрасположенность,
сцепленная с HLA - генами

Слайд 23

Кардинальные признаки СД Гипергликемия (содержание глюкозы в крови возрастает в 4–6

Кардинальные признаки СД

Гипергликемия (содержание глюкозы в крови возрастает в 4–6 раз —

до 12–30 ммоль/л);
Глюкозурия (при > 8,8 ммоль/л глюкозы в крови);
Полиурия;
Гиперкетонемия и кетонурия;
Гиперазотемия, гиперлипидемия (5-10% и >);
Полидипсия (вследствие полиурии, гиперосмии крови и сухости слизистой оболочки полости рта, глотки).
Слайд 24

Стандартная проба на толерантность к глюкозе (СПТГ) Кровь берется натощак, через

Стандартная проба на толерантность к глюкозе (СПТГ)

Кровь берется натощак, через

30, 60, 90 и 120 мин после приема глюкозы внутрь в дозе 1,75 г/кг массы тела. Дигностическим критерием СД является ⇑ концентрации глюкозы в плазме натощак > 7,8 ммоль/л (цельная кровь>6,1, плазма >7.0).
Сахарный диабет у мужчин и небеременных женщин: уровень глюкозы при СПТГ 120 мин > 11,1 ммоль/л при неоднократном определении. Проведение СПТГ не требуется для постановки диагноза СД, если по крайней мере дважды получен тощаковый уровень >7,8 ммоль/л или разовый уровень глюкозы > 11,1 ммоль/л.
При СД определяется ↑ уровня гликозилированного Hb в крови с 5-6% до 12-15%.
Нарушение толерантности к глюкозе у небеременных взрослых диагностируется: уровень натощак <7,8 ммоль/л, через 2 часа — между 7,8 и 11,1 ммоль/л и в одной из других проб (через 30,60,90 мин) > 11,1 ммоль/л.
Слайд 25

Инфекционный патогенез сахарного диабета (инсулинзависимого) типа вирусные инфекции (Коксаки В4, краснуха,

Инфекционный патогенез сахарного диабета (инсулинзависимого) типа

вирусные инфекции
(Коксаки В4, краснуха,
эпидемический паротит)

вирусоповреждающее
действие на

мембрану
β-клеток, снижение их
регенерации

деструкция β-клеток с
участием NO

уменьшение количества
β-клеток

инфекционный
воспалительный
процесс

изменение
антигенности
β-клеток

выработка антител к
β-клеткам

аппликация
комплекса антиген/ антитело на β-клетки

выработка NO,
индуцированная
NO-синтазой

уменьшение
количества β-клеток

НЕДОСТАТОК
СЕКРЕЦИИ
ИНСУЛИНА,
САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

Слайд 26

Механизм образования и токсического действия оксида азота (NO) на β-клетки (по:

Механизм образования и токсического действия оксида азота (NO) на β-клетки (по:

J.F.Corbett)

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

ФНО

гИНФ

ИЛ-1

β-клетка

иNO-синтаза

L-аргинин

NO

активированный
макрофаг

повреждение
β-клеток

аутоиммунное
разрушение
β-клеток (диабет
первого типа)

Слайд 27

Патогенез инсулинонезависимого сахарного диабета генетическая предрасполо- женность, (не связанная с системой

Патогенез инсулинонезависимого сахарного диабета

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

нарушение секреции энкефалина, эндорфинов, простагландинов,

желудочнокишечных гормонов, α - и β - адренергической рецепции

нарушение
регуляции
аппетита
(лептин, холе-
цистокинин)

переедание

гиперинсулинемия

ожирение

снижение количества рецепторов инсулина(мутация гена-рецептора)

инсулинорезистентность

относительная инсулиновая недостаточность

гиперфункция β - клеток и их истощение

возможный дефект
секреции инсулина

абсолютная
инсулиновая
недостаточность

Слайд 28

Гиперинсулинемический этап патогенеза инсулиннезависимого диабета УВЕЛИЧЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИЩИ ПОЛИФАГИЯ ОЖИРЕНИЕ ПОВЫШЕНИЕ

Гиперинсулинемический этап патогенеза инсулиннезависимого диабета

УВЕЛИЧЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ
ПИЩИ

ПОЛИФАГИЯ

ОЖИРЕНИЕ

ПОВЫШЕНИЕ СЕКРЕЦИИ
ИНСУЛИНА

УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ИНСУЛИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ
ВНЕ ЖИРОВОЙ

ТКАНИ

ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ

Слайд 29

Слайд 30

АБСОЛЮТНАЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ (по В.А. Войнову) ИНСУЛИНОВАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

АБСОЛЮТНАЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ

(по В.А. Войнову)

ИНСУЛИНОВАЯ
НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Слайд 31

СИМПТОМЫ САХАРНОГО ДИАБЕТА СИМПТОМЫ ДИАБЕТА СУБЪЕКТИВНЫЕ (жалобы больного) ДАННЫЕ ЛАБОРАТОР- НОГО

СИМПТОМЫ САХАРНОГО ДИАБЕТА

СИМПТОМЫ ДИАБЕТА

СУБЪЕКТИВНЫЕ
(жалобы больного)

ДАННЫЕ ЛАБОРАТОР-
НОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

прогрессирующее
похудание

полиурия и
полидипсия

кожный зуд

гнойничковые
заболевания кожи

периодическое
потемнение в

глазах

мышечная слабость

гипергликемия

глюкозурия

липемия

кетонемия

нарушения КОС

гипераминоацидемия

кетонурия

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Осложнения сахарного диабета Микроангиопатии (наиболее значимые проявления в виде нефропатии, поражения

Осложнения сахарного диабета

Микроангиопатии (наиболее значимые проявления в виде нефропатии, поражения сосудов

глазного дна);
Макроангиопатия;
Нейропатии: ортостатическая гипотензия, безболевая ишемия миокарда, внезапная смерть, парез желудка, атония мочевого пузыря;
Рецидивирующие инфекционные процессы (фурункулез, хронический пиелонефрит,сепсис) следствие вторичного ИДС;
Диабетическая стопа→ следствие сочетания микроангиопатии, нейропатии и вторичного ИДС в конкретной анатомической области наиболее часто спонтанно травмируемой: нарушение чувствительности не позволяет вовремя заметить травму;
Диабетические комы (кетоацидотическая, гиперосмолярная, лактацидемическая).
Слайд 35

Механизмы развития микроангиопатий Отложение в сосудистой стенке сахароспиртов – сорбита, маннита

Механизмы развития микроангиопатий

Отложение в сосудистой стенке сахароспиртов – сорбита, маннита и

др.;
Гликозилирование сосудистой стенки;
Инфильтрация сосудистой стенки белками острой фазы;
⇓образования эндотелиального релаксирующего фактора – NO;
⇓ активности Na/K и Ca-зависимых АТФ-аз→ стойкая вазоконстрикция;
⇓ анионного заряда эндотелиальных клеток→↑ адгезия тромбоцитов;
⇓ соотношения Pg/тромбоксаны → микротромбозы.
Слайд 36

Макроангиопатии Атеросклеротическое поражение: сосудов головного мозга, сердца, почек, нижних конечностей (→

Макроангиопатии

Атеросклеротическое поражение:
сосудов головного мозга, сердца, почек, нижних конечностей (→

инсульты, инфаркты);
Механизмы развития:
1. Отложение холестерина в сосудистой стенке (вследствие гиперхолестеринемии, ↓ фосфолипидов крови,↑ в крови липопротеидов низкой плотности,↓ липолитической активности сосудистой стенки);
2. Активация тромбообразования;
3. Пролиферация гладкомышечных клеток сосудистой стенки.
Слайд 37

ДИАБЕТИЧЕКАЯ РЕТИНОПАТИЯ (множественные микроаневризмы)

ДИАБЕТИЧЕКАЯ РЕТИНОПАТИЯ (множественные микроаневризмы)

Слайд 38

Диабетическая стопа

Диабетическая стопа

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Слайд 42

Проявления кетоацидотической комы

Проявления кетоацидотической комы

Слайд 43

Звенья патогенеза кетоацидотической комы Абсолютная или относительная недостаточность инсулина (глюкоза крови

Звенья патогенеза кетоацидотической комы

Абсолютная или относительная недостаточность инсулина (глюкоза крови >20

ммоль/л);
Реализация катаболического действия контринсулярных факторов;
Гиперосмолярность крови, ацидоз, кетонемия, гиповолемия;
Динамическая кишечная непроходимость (следствие кетоацидоза и нарушения вегетативной регуляции функций внутренних органов);
Гиповолемия → олиго- и анурия;
Нарастание ацидоза, нарушений водно-электролитного обмена;
Формирование комы.
Декомпенсация СД длится дни, прежде чем трансформируется в кетоацидотическую кому!!
Слайд 44

Проявления гипергликемической комы (гиперосмия крови)

Проявления гипергликемической комы (гиперосмия крови)

Слайд 45

Проявления лактат-ацидотической комы Двигательное возбуждение; Диспептические явления (тошнота, рвота); Артериальная гипотензия (м.б. коллапс); Брадикардия; Дыхание Куссмауля.

Проявления лактат-ацидотической комы

Двигательное возбуждение;
Диспептические явления (тошнота, рвота);
Артериальная гипотензия (м.б. коллапс);
Брадикардия;
Дыхание

Куссмауля.
Слайд 46

Лабораторные критерии дифдиагностики коматозных состояний

Лабораторные критерии дифдиагностики коматозных состояний

Слайд 47

Слайд 48

Патогенетические подходы к терапии СД При декомпенсации СД основная цель→ компенсация

Патогенетические подходы к терапии СД

При декомпенсации СД основная цель→ компенсация

всех видов обмена путем:
Инсулинотерапии при СД 1 типа;
Терапии сахароснижающими препаратами при СД 2 типа;
Диеты с ограничением легкоусвояемых углеводов и жиров;
Учета калорийности пищи;
Регулярности приема пищи;
Необходимо исключить факторы, способствующие декомпенсации СД: стресс, инфекции, травмы, операции, гипоксию.
Слайд 49

Слайд 50

Причины гипогликемии углеводное голодание (алиментарная гипогликемия); повышенная продукция инсулина (при гиперплазии,

Причины гипогликемии

углеводное голодание (алиментарная гипогликемия);
повышенная продукция инсулина (при гиперплазии, инсулиноме);
недостаточное

расщепление гликогена при гликогенозах;
поражение клеток печени (гепатиты);
недостаточность продукции гормонов, способствующих катаболизму углеводов: СТГ, тироксина, адреналина, глюкокортикоидов;
нарушение всасывания углеводов в кишечнике (при нарушении фосфорилирования);
«почечный диабет». Нарушено фосфорилирование глюкозы в результате генетического дефекта фосфатазы или ↓ ее активности при отравлениях. Глюкоза, процессы фосфорилирования которой нарушены, не реабсорбируется в канальцах и переходит в мочу (глюкозурия). Развивается гипогликемия;
гипогликемия у новорожденных (неонатальная гипогликемия). Развивается в течение нескольких суток или часов после рождения. Развитию способствует охлаждение ребенка. Обусловлена лабильностью механизмов регуляции углеводного обмена. В период голодания после рождения резко возрастает гликогенолиз, запасы гликогена в печени резко снижаются.
Слайд 51

Механизм гипогликемического действия инсулина Инсулин облегчает перенос глюкозы через клеточную мембрану

Механизм гипогликемического действия инсулина

Инсулин облегчает перенос глюкозы через клеточную мембрану

в инсулин-зависимых органах (мышцах, жировой ткани, лейкоцитах, корковом слое почек), так как мембраны многих клеток служат барьером для свободного передвижения глюкозы.
Инсулин снимает тормозящее влияние гипергликемических гормонов на внутриклеточную гексокиназу, фосфорилирующую глюкозу (глюкоза в нефосфорилированной форме неактивна), в активированной форме Г-6-фосфат может усваиваться тканями, реабсорбироваться почками. Изменяет активность внутриклеточных ферментов настолько, что стимулируются анаболические реакции.
Инсулин стимулирует синтез гликогена, увеличивает поступление глюкозы в мышцы и жировую ткань, где стимулирует ее превращение в гликоген и жир.
ГЛЮТы →транспортеры (рецепторы) глюкозы. Инсулин контролирует активность ГЛЮТ-4 !! (гораздо в меньшей степени – Глют-1).
Слайд 52

Слайд 53

Слайд 54

Слайд 55

Слайд 56

Слайд 57