Інсулін бере участь в регуляції метаболізму, трансмембранного перенесення іонів, амінокислот. Вплив інсуліну на вуглеводний обмін важко переоцінити. У людей з цукровим діабетом також виявляються ознаки порушень різних видів метаболізму.
Цукровий діабет останнім часом діагностується все більше. Захворювання викликає різні порушення обміну речовин. Цукровий діабет, патологічна фізіологія якого може сильно відрізнятися, знаходиться на третьому місці після онкології і серцево-судинних захворювань. У світі налічується близько 100 мільйонів людей, хворих на діабет. Кожні 10 років кількість діабетиків стає більше в 2 рази.
Найбільшому ризику захворіти схильні люди з країн, що розвиваються і маргінальні елементи в розвинених державах. Порушення обміну речовин при цукровому діабеті, веде до різних патологій. Діабетом 2 типу частіше хворіють люди після 45 років.
Механізм дії інсуліну
Інсулін це білок, тобто поліпептид, який складається з А і Б ланцюгів. Вони з'єднані двома дисульфідними мостами. Зараз відомо, що інсулін формується і запасається бета-клітинами. Інсулін порушується під впливом ферментів, які відновлюють дисульфідні зв'язки і носять назву «інсулінази». Далі протеолітичні ферменти займаються гідролізаціей ланцюгів до низькомолекулярних частин.
Вважається, що основним інгібітором секреції інсуліну виступає сам інсулін в крові, і ще гіперглікемічні гормони:
ТТГ, катехоламіни, АКТГ, СТГ і глюкагон різними шляхами активують в клітинній мембрані аденілциклазу. Остання активізує формування циклічного 3,5 аденозин-монофосфату, він активує інше елемент - протеїн, вона фосфолірірует мікротрубочки бета-острівців, що веде до уповільнення вивільнення інсуліну.
Микротрубочки є каркасом бета-клітини, по якій раніше синтезований інсулін рухається в везикулах до клітинної мембрани.
Найсильнішим стимулятором формування інсуліну є глюкоза крові.
Механізм дії інсуліну полягає також в антагоністичних відносинах внутрішньоклітинних посередників 3,5 - ГМФ і 3,5 АМФ.
Механізм порушення обміну вуглеводів
Йде пошук не знайдено Показати
Внаслідок порушення вуглеводного обміну при цукровому діабеті знижується активність надходження глюкози в клітини, зростає її обсяг в крові і активуються способи засвоєння глюкози, що не залежать від інсуліну.
Сорбітоловий шунт це стан, коли глюкоза відновлюється в сорбіт, після чого окислюється на фруктозу. Але окислення обмежена інсулінзавісісим ферментом. При активізації поліолового шунта виникає накопичення в тканинах сорбитола, це сприяє появі:
Відбувається внутрішнє утворення глюкози з білка і глікогену, а й цей вид гоюкози клітини не засвоюють, оскільки є недолік інсуліну. Аеробний гліколіз і пентозофосфатний шунт пригнічуються, з'являється гіпоксія клітин і енергетична недостатність. Зростає обсяг гликированного гемоглобіну, він не є носієм кисню, що підсилює гіпоксію.
Білковий обмін при цукровому діабеті може бути порушений:
- гіперазотемією (збільшення рівня залишкового азоту),
- гіперазотемією (збільшення обсягу азотистих сполук в крові).
Норма азоту білка - 0,86 ммоль / л, а загальний азот повинен становити 0,87 ммоль / л.
Причинами патофізіології стають:
- збільшення катаболізму білка,
- актівізіація дезаминирования амінокислоти в печінці,
- залишковий азот.
Небілковий азот це азот:
Це відбувається внаслідок посилення деструкції білків, в основному, в печінці і м'язах.
У сечі при цукровому діабеті збільшується обсяг азотистих сполук. Азотурія має наступні причини:
- збільшення концентрації продуктів з азотом в крові, їх секреція з сечею,
- порушений жировий обмін характеризується кетонемії, гіперліпідемією, кетонурія.
При діабеті розвивається гіперліпідемія, що є збільшенням обсягу в крові рівня ліпідів. Їх кількість більше норми, тобто більше 8 г / л. Існують наступні гіперліпідемії:
- активація в тканинах ліполізу,
- гальмування знищення ліпідів клітинами,
- посилення синтезу холестерину,
- гальмування доставки ВШК в клітини,
- зниження активності ЛПЛази,
- кетонемия - збільшення обсягу в крові кетонових тіл.
У групі кетонових тел:
- ацетон,
- ацетоуксусная кислота,
- р-оксімалярная кислота.
Сумарний обсяг кетонових тіл в крові може бути вище 30-50 мг%. На це є такі причини:
- активація ліполізу,
- посилення окислення в клітинах ВШК,
- припинення синтезу ліпідів,
- зниження окислення ацетил - КоА в гепатоцитах з формуванням кетонових тіл,
Виділення кетонових тіл разом з сечею це прояви цукрового діабету несприятливого перебігу.
- багато кетонових тіл, які проходять фільтрацію в нирках,
- порушення водного обміну при цукровому діабеті, що виявляється полидипсией і полиурией,
Поліурія це патологія, яка виражена в освіті і виділенні сечі в обсязі, що перевищує нормальні показники. У звичайних умовах виділяється від 1000 до 1200 мл за одну добу.
При цукровому діабеті добовий діурез становить 4000-10 000 мл. Причинами є:
- Гиперосмия сечі, яка виникає через виведення надлишку глюкози, іонів, КТ і азотистих сполук. Таким чином, стимулюється фільтрація рідини в клубочках і гальмує реабсорцию,
- Порушення реабсорбції і екскреції, які викликані діабетичної невропатії,
- Полідипсія.
Інсулін і жировий обмін
Ця трансформація в жир виступає результатом прямого впливу інсуліну, а формуються при цьому жирні кислоти кров транспортує в жирову тканину. У крові жири входять до складу ліпопротеїнів, які відіграють важливу роль у формуванні атеросклерозу. Внаслідок цієї патології може початися:
Дія інсуліну на клітини жирової тканини схоже на його дію на клітини печінки, але в печінці формування жирних кислот проходить більш активно, поетом вони переносяться з неї в жирову тканину. Жирні кислоти в клітинах зберігаються у вигляді тригліцеридів.
Під впливом інсуліну знижується розпад тригліцеридів у жировій тканині, завдяки зниженню ліпази. Крім цього, інсулін активізує синтез жирних кислот клітинами і бере участь в їх постачанні гліцеролом, який потрібен для синтезу тригліцеридів. Таким чином, з часом накопичується жир, в тому числі і в цьому полягає фізіологія цукрового діабету.
Дія інсуліну на жировий обмін може бути оборотно, при його низькому рівні тригліцериди знову розщеплюються на жирні кислоти і гліцерин. Це пов'язано з тим, що інсулін пригнічує липазу і при зниженні його обсягу активується ліполіз.
Жирні вільні кислоти, які формуються при гідролізі тригліцеридів, одночасно надходять в кров і застосовуються як джерело енергії для тканин. Окислення цих кислот може бути у всіх клітинах, за винятком нервові.
Більша кількість жирних кислот, які звільняються при нестачі інсуліну з жирових блоків, знову поглинається печінкою. Клітини печінки можуть синтезувати тригліцериди і при відсутності інсуліну. При нестачі цієї речовини, що звільняються з блоків жирні кислоти, збираються в печінці в трігліцерідовом вигляді.
З цієї причини у людей з нестачею інсуліну, незважаючи на загальну тенденцію до скидання ваги, формується ожиріння печінки.
Порушення метаболізму ліпідів і вуглеводів
При діабеті інсулінглюкагоновий індекс знижений. Це пояснюється зниженням секреції інсуліну, а також збільшенням вироблення глюкагону.
Порушення ліпідного обміну при цукровому діабеті виражається в слабкій стимуляції складування і збільшенні стимуляції мобілізації запасів. Після вживання їжі, в режимі постабсорбтівного стану знаходяться:
Продукти перетравлення і їх метаболіти, замість того, щоб відкладатися як жири і глікоген, циркулюють в крові. Певною мірою виникають і циклічні процеси, наприклад, одночасно протікають процеси глюконеогенезу і гліколізу, а також процес розпаду жирів і синтезу.
Всі форми цукрового діабету відрізняються зниженою толерантністю до глюкози, тобто, гіперглюкоземія після вживання їжі або навіть на голодний шлунок.
Основними причинами гіперглюкоземіі є:
- вживання жировою тканиною і м'язами обмежена, оскільки при відсутності інсуліну ГЛБТ-4 НЕ експонується на поверхні адипоцитів і міоцитів. Глюкоза не може бути запасена у вигляді глікогену,
- глюкоза в печінці не застосовується для запасання у вигляді глікогену, оскільки при низькому обсязі інсуліну і високого обсягу глюкагону глікогенсінтази перебуває в неактивній формі,
- глюкоза в печінці не використовується для синтезу жирів. Ферменти гліколізу і піруватдегідрогеназа перебувають в пасивній формі. Загальмоване перетворення глюкози в ацетил -СоА, який потрібен для синтезу жирних кислот,
- шлях глюконеогенезу при невеликій концентрації інсуліну і високої глюкагону активований і можливий синтез глюкози з гліцерину і амінокислот.
Ще одним характерним проявом цукрового діабету виступає підвищений рівень в крові ліпопротеїнів, кетонових тіл і вільних жирних кислот. Харчові жири не депонуються в жировій тканині, оскільки ліпаза адипоцитів перебуває в активній формі.
Вплив інсуліну на обмін речовин полягає також в тому, що при введенні інсуліну в різних тканинах організму відбувається прискорення синтезу жирів і розпад трігліцерідліпідов. Порушення обміну ліпідів це запасання жиру, який служить задоволенню енергетичних потреб при несприятливих ситуаціях.
Надмірне поява цАМФ веде до зниження синтезу білків і зниження ЛВП і ЛОНП. В результаті зниження ЛВП знижується виведення холестерину з мембран клітин в плазму крові. Холестерин починає відкладатися в стінках дрібних судин, що призводить до формування діабетичної ангіопатії та атеросклерозу.
В результаті зниження ЛОНП - в печінці накопичується жир, він в нормі виводиться в складі ЛОНП. Білковий синтез пригнічується, що викликає зниження формування антитіл, а потім, і недостатню стійкість хворих на діабет до інфекційних захворювань. Відомо, що люди, які мають порушення білкового обміну страждають фурункульозом.
можливі ускладнення
Внаслідок браку ЛГП виникає надлишковий холестерин в клітинних мембранах. Тому може з'явитися ішемічна хвороба серця або облітеруючий ендартеріїт. Разом з цим формується микроангиопатия з нефритом.
При діабеті формується пародонтоз з гінгівітом - пародонтит - пародонтоз. У діабетиків порушуються структури зубів і уражаються опорні тканини.
Причинами патології мікросудин в цих випадках, швидше за все, є формування необоротних зшивок глюкози з білками стінки судин. Тромбоцити при цьому виділяють фактор, який стимулює зростання гладком'язових складових судинної стінки.
Порушення жирового обміну виражаються також в тому, що жирова інфільтрація печінки збільшується в печінці ресинтез ліпідів. У нормі їх виводять у вигляді ЛОНП, формування яких залежить від обсягу білка. Для цього потрібні донатори групи СНЗ, тобто холін або метіонін.
Синтез холіну стимулює липокаин, який виробляється епітелієм проток підшлункової. Брак його призводить до ожиріння печінки і формуванню тотального і островкового видів діабету.
Інсулінова недостатність веде до низької стійкості до інфекційних захворювань. Таким чином, формується фурункульоз.