6 курс / Клинические и лабораторные анализы / Внутренние_болезни_Лабораторная_и_инструментальная_диагностика_Ройтберг

образование полисахарида гликогена — депонированной формы глюкозы (см. рис.1.53). Гликоген может образовываться во многих органах и тканях: печени, мышцах, жировой ткани и т. д. В условиях голодания он служит

резервным и быстро мобилизуемым источником глюкозы как для самого органа, в котором синтезируется, так и для крови, питающей другие ткани. Распад гликогена в печени и других органах и тканях (гликогенолиз) происходит в ответ на повышение потребности организма в глюкозе под действием фермента фосфорилазы.

4. Наконец, четвертый путь использования глюкозо-6-фосфата в клетке — это возможность его обратного превращения в глюкозу под действием фермента глюкозо-6-фосфатазы, в большом количестве имеющегося в таких органах как печень, почки, эпителий кишечника и другие.

Следует иметь в виду также возможность синтеза глюкозы из многочисленных неуглеводных предшественников (пирувата, лактата, аминокислот, липидов и др.) —глюконеогенез.

Регуляция содержания глюкозы в крови

В результате сложного взаимодействия описанных реакций углеводного обмена в организме поддерживается относительно постоянный уровень глюкозы в циркулирующей крови (70–90 мг/дл, или 3,3–5,5 ммоль/л), что обеспечивает нормальное функционирование органов и тканей. Значительную роль в этом сбалансированном равновесии содержания глюкозы в крови принадлежит печени.

После приема пищи у человека наблюдается кратковременная (не более 1,5–2 ч) гипергликемия. Печень при этом захватывает циркулирующие в крови моносахариды, превращая их в глюкозу, а затем в гликоген.

Кратковременная алиментарная гипергликемия стимулирует выделение инсулина клетками островков Лангерганса поджелудочной железы.

Инсулин обладает целым спектром свойств, направленных на снижение концентрации глюкозы в крови:

1.Активирует поступление глюкозы в клетку.

2.Ускоряет ее использование в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК) для целей энергообеспечения.

3.Ускоряет синтез гликогена в печени и мышечной ткани.

4.Ускоряет синтез жирных кислот и аминокислот из промежуточных продуктов распада сахаров.

5.Тормозит липолиз (распад липидов).

6.Тормозит гликогенолиз (распад гликогена с образованием глюкозы).

7.Тормозит глюконеогенез (образование глюкозы из аминокислот и жирных кислот).

При отсутствии поступления углеводов с пищей нормальный уровень глюкозы в крови поддерживается в

первую очередь благодаря ее выделению в кровоток из печени. Развивающаяся при этом гипогликемия стимулирует выделение островковыми клетками поджелудочной железы глюкагона, который также обладает несколькими важными функциями, направленными на восстановление уровня глюкозы в крови:

1.Ускоряет распад гликогена в печени (гликогенолиз).

2.Ускоряет глюконеогенез.

3.Ингибирует эффекты инсулина, активизирующего синтез гликогена.

4.Тормозит синтез белка и ускоряет протеолиз (с использованием продуктов распада белков для цепей глюконеогенеза).

Этих эффектов глюкагона обычно бывает достаточно, чтобы в течение относительно длительного времени (до 24 ч) поддерживать достаточный уровень глюкозы в крови. При более длительном голодании активизируется гипоталамо-гипофизарно- надпочечниковая система, что ведет к усилению секреции ряда гормонов: глюкокортикостероидов и адреналина,

соматотропного гормона (СТГ) и др. Последние способствуют: 1) усиленному распаду гликогена в печени, 2) стимулируют использование жиров (b-окисление жирных кислот) в качестве основного субстрата энергообразования в клетке, тем самым способствуя уменьшению использования глюкозы для этих целей и т. д.

Нарушение каждого из механизмов регуляции может привести к серьезным патологическим сдвигам как в углеводном, так и в жировом обмене, что лежит в основе уменьшения толерантности организма к углеводам и формирования сахарного диабета.

Методы исследования и интерпретация результатов Глюкоза

Основным показателем углеводного обмена является уровень глюкозы в крови. Поскольку глюкоза равномерно распределяется между плазмой и форменными элементами, ее количество можно определить как в цельной крови, так и в плазме, и в сыворотке крови.

Для определения глюкозы крови используют 3 группы методов: 1. Ферментативные, из которых наибольшее распространение получил глюкозооксидазный метод. Глюкозооксидаза (глюкозодегидрогеназа) катализирует окисление глюкозы кислородом воздуха с образованием перекиси водорода, количество которой определяют по интенсивности реакции окисления ортотолидина в присутствии

пероксидазы. Реакция протекает с образованием синего окрашенного соединения. Расчет концентрации глюкозы в крови проводят фотометрически, сравнивая интенсивность окраски с калибровочным графиком.

2.Редуктометрический метод, основанный на способности глюкозы восстанавливать соли меди или нитробензола.

3.Метод, основанный на цветной реакции с продуктами, образующимися при нагревании углеводов с толуидином. В клинической практике глюкозу чаще всего определяют в крови, взятой из пальца, поскольку для проведения исследования требуется обычно не более 0,1 мл крови.

В последние годы все чаще используютавтоматические анализаторы, для

которых материалом исследования служит кровь, взятая из вены. Широкое распространение получилииндивидуальные системы контроля уро

вня глюкозы крови для домашнего использования больными сахарным диабетом (глюкометры) (рис. 1.58, а). Пробу крови для теста берут с помощью специального автоматического устройства, позволяющего

сделать прокол кожи пальца стерильным ланцетом (рис. 1.58, б). Капля крови наносится на тест-полоску, предварительно введенную в держатель глюкометра (рис. 1.58, в).

Через 45 с прибор подает серию звуковых сигналов и выводит на экран результат определения глюкозы крови.

Рис. 1.58. Индивидуальная автоматическая система контроля за уровнем глюкозы крови.

а - общий вид глюкометра; б - прокол пальца с помощью устройства со стерильным ланцетом; в - нанесение капли крови на тест-полоску, расположенную в держателе глюкометра

Нормальные величины глюкозы крови, взятой натощак, составляют 3,5–5,7 ммоль/л, или 60–100 мг/дл (для лиц в возрасте до 50 лет) и 4,4–6,2 ммоль/л, или 80–110 мг/дл (для лиц старше 50 лет). Повышение концентрации глюкозы выше 6,2 ммоль/л

называют гипергликемией, а уменьшение ниже 3,3 ммоль/л —

гипогликемией.

Основными причинами гипергликемииявляются:

1.Сахарный диабет I или II типа (недостаточная продукция инсулина или повышенная толерантность тканей к этому гормону).

2.Заболевания гипофиза, сопровождающиеся

повышенной секрецией соматотропного гормона и АКТГ (опухоли гипофиза, болезнь Иценко–Кушинга, акромегалия).

3.Заболевания надпочечников, сочетающиеся с усиленной продукцией катехоламинов или глюкокортикостероидов (феохромоцитома и др.).

4.Тиреотоксикоз.

5.Заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатит, опухоль поджелудочной железы).

6.Побочное действие некоторых лекарственных препаратов (кортикостероиды, тироксин, АКТГ, адреналин, эстрогены, индометацин, большие дозы никотиновой кислоты, тиазидные диуретики, этакриновая кислота, фуросемид и др.).

7.Физиологическая гипергликемия (прием пищи,

богатой легкоусвояемыми углеводами, интенсивные физические упражнения, значительное эмоциональное напряжение, стресс).

Запомните

1.В отличие от разнообразных патологических типов гипергликемии для физиологической гипергликемиинаиболее характерен ее преходящий характер.

2.Относительно достоверным признаком сахарного диабета при однократном определении считают содержание глюкозы натощак выше 7,2 ммоль/л (130 мг/дл) для лиц моложе 50 лет и выше 7,8 ммоль/л (140 мг/дл) — для лиц старше

50лет.

Наиболее частыми причинами гипогликемии являются:

1.Передозировка инсулина или сахароснижающих препаратов у больных сахарным диабетом.

2.Ульцерогенные аденомы поджелудочной

железы, развивающиеся из a-клеток островков Лангерганса (синдром Золлингера-Эллисона).

3.Тяжелые отравления мышьяком, хлороформом, алкогольная интоксикация и др., протекающие с угнетением функции печени, в том числе с нарушением процессов гликогенеза и глюконеогенеза.

4.Заболевания эндокринных органов (Аддисонова

болезнь, гипотиреоз, гипопитуитаризм и др.).

5.Опухоли различной локализации (рак надпочечников, рак желудка, фибросаркома, первичный рак печени).

6.Заболевания, сопровождающиеся нарушением всасывания углеводов в кишечнике (энтериты, последствия гастрэктомии, панкреатическая диарея и т. п. ).

7.Алиментарная гипогликемия (длительное голодание).

Глюкозотолерантный тест (ГТТ)

Для выявления скрытых (субклинических форм) нарушений углеводного обмена применяются внутривенный и пероральный глюкозотолерантные тесты.

Внутривенный глюкозотолерантный тест позволяет исключить факторы, связанные с недостаточностью переваривания и всасывания углеводов в тонком кишечнике, что оказывает влияние на уровень глюкозы крови при пероральном ее введении. В течение трех дней до проведения исследования пациент получает диету, содержащую около 150 г

углеводов в сутки. Исследование проводят натощак. Глюкозу из расчета 0,5 г/кг массы тела вводят внутривенно в виде

25% раствора в течение 1–2 мин. Концентрацию глюкозы в плазме крови определяют натощак и через 3, 5, 10, 20, 30, 45 и 60 мин после внутривенного введения глюкозы. Иногда одновременно определяют инсулин плазмы крови.

Рассчитывают коэффициент ассимиляции глюкозы (К), отражающ ий скорость исчезновения глюкозы из крови после внутривенного введения. Для этого определяют время (t1/2), необходимое для снижения вдвое содержания глюкозы, определенного через 10 мин после вливания (рис. 1.59).

Рис. 1.59. Нормальная кривая изменений концентрации глюкозы при внутривенном глюкозотолерантном тесте (ГТТ).

t1/2 - время, необходимое для двукратного снижения концентрации глюкозы ао сравнению с уровнем, определенным через 10 мин после введения глюкозы

Коэффициент ассимиляции глюкозы рассчитывают по формуле:

К = 70/T1/2,

где t1/2 — число минут, требующихся для снижения в 2 раза уровня глюкозы в крови, определенного через 10 мин после вливания.

В норме через несколько минут после начала введения глюкозы уровень ее в крови может достигать высоких значений (до 250

мг/дл, или 13,88 ммоль/л). Пик концентрации инсулина также наблюдается в течение первых 5 мин. К исходному значению содержание глюкозы возвращается примерно через 90

мин от начала исследования. Через 2 ч концентрация глюкозы ниже исходной, а через 3 ч — вновь возвращается к первоначальному (тощаковому) уровню (рис. 1.59). Коэффициент ассимиляции глюкозы (К) у взрослых без нарушений углеводного обмена больше 1,3. У

больных сахарным диабетомзначения К ниже 1,3 (чаще около 1,0 и ниже), а пик концентрации инсулина выявляется позже 5 минут от начала исследования.

Пероральный глюкозотолерантный тестполучил более широкое распространение. В течение трех дней пациент получает диету, содержащую около 150 г углеводов в сутки. Исследование проводят натощак. Во время исследования запрещается употребление пищи и курение.

Внутрь вводится 75 г глюкозы в стакане теплого чая. Содержание глюкозы в капиллярной крови определяют натощак и через 60, 90 и 120 минут после приема глюкозы.

В норме уровень глюкозы сыворотки крови достигает максимума через 60 мин после приема глюкозы и почти возвращается к исходному через 120 мин (рис. 1.60). На рисунке красным цветом показан нормальный профиль перорального ГТТ у лиц моложе (а) и старше 50 лет (б). Черным цветом обозначена

верхняя граница так называемого сомнительного профиля ГТТ, который свидетельствует о снижении толерантности к глюкозе, но еще не является достоверным признаком сахарного диабета. Значения концентрации глюкозы, расположенные выше

этого профиля, трактуются обычно как диабетический ГТТ,

который с высокой степенью вероятности свидетельствует о наличии у больного сахарного диабета.

Рис. 1.60. Пероральный глюкозотолерантный тест у лиц моложе 50 лет (а) и старше 50 лет (б).

Красным цветом обозначены нормальные профили ГТТ. Заштризованная область - границы сомнительного профиля ГТТ.