pat_phy_book

избыточной продукции альдостерона, усиливающего реабсорбцию натрия в дистальном сегменте почечных канальцев. Избыток солей натрия в организме способствует развитию воспалительных процессов, задержке воды, а также гипертонии.

Содержание калия во внеклеточной среде составляет 4 ммоль/л, во внутриклеточной жидкости – 160 ммоль/л, в плазме крови 3,9-6 ммоль/л.

Суммарное содержание калия в организме – 148-149 г. Большая часть этого количества приходится на мышцы.

Суточный баланс калия составляет примерно 4 г. Нарушение этого баланса тесно связано с нарушением обмена натрия. Так, избыток калия усиливает выведение натрия и воды из организма, а его недостаток вызывает нарушения, сходные с эффектом избытка натрия.

Отрицательный баланс калия может развиваться при недостаточном поступлении его с пищей (овощи и молочные продукты), в случае потери его с рвотными массами или при поносе (концентрация калия в пищеварительных секретах примерно вдвое выше, чем в плазме крови), при лечебном применении кортикотропина и глюкокортикоидов, также при гиперальдостеронизме. Отрицательный баланс калия обычно приводит к гипокалиемии, которая может долго компенсироваться за счет перехода калия в кровь из клеток.

Длительная гипокалиемия приводит к снижению содержания калия в клетках, что вызывает нарушение нервно-мышечной возбудимости,

мышечную слабость, понижение моторики желудка и кишечника, снижение сосудистого тонуса, тахикардию. Изменение ЭКГ при гипокалиемии выражается в удлинении интервала S-Т и в снижении вольтажа зубца Т.

Задержка калия в организме может наблюдаться при избыточном его содержании в пище, а также при нарушении выделения калия почками (при суточном диурезе ниже 500 мл). Задержка калия в организме может привести к гиперкалиемии, которая более опасна, чем снижение концентрации калия.

191

Гиперкалиемия наблюдается также при выходе калия из клеток (например,

при ацидозе, инсулярной недостаточности и т.д.).

Нарушения обмена кальция и фосфатов. Нарушение кальций-

фосфатного обмена может проявляться расстройством всасывания кальция и фосфатов в кишечнике, обызвествлением скелета, а также отложением фосфатного-кальциевых солей в мягких тканях. Расстройство всасывания кальция и фосфата наблюдается в случаях изменения нормального соотношения этих элементов в диете (2:1), употребление пищи, богатой оксалатами и инозитфосфатной (фитиновой) кислотой, упорного поноса, а

также при рахите. Нарушение обызвествления скелета и зубов наблюдается при потере ими кальция, гиподинамии (постельный режим, условия невесомости), понижении выработки соматотропина и половых гормонов,

нарушением функции околощитовидных, щитовидной и слюнных желез и в старческом возрасте.

Для восстановления водно-солевого равновесия при обезвоживании целесообразно вводить 5% раствор глюкозы или гипотонические солевые растворы. При отеках различного происхождения необходимо лечение основного заболевания, при недостатке или избытке электролитов – введение или выведение их из организма. Коррекцию расстройств электролитного обмена осуществляют путем воздействия на различные звенья регуляции обмена электролитов: рецепторный аппарат, нервно-гуморальное звено,

органы выведения и др.

8.4. Патофизиология углеводного обмена

Углеводы составляют обязательную и большую часть пищи человека

(около 500 г/сут). Углеводы – наиболее легко мобилизируемый и утилизируемый материал. Они депонируются в виде гликогена и жира. В

ходе углеводного обмена образуется НАДФ Н2. Особую роль углеводы играют в энергетике ЦНС, так как глюкоза является единственным

192

источником энергии для мозга. Расстройство обмена углеводов может быть обусловлено нарушением их переваривания и всасывания в пищеварительном тракте. Экзогенные углеводы поступают в организм в виде поли-, ди- и моносахаридов. Их расщепление в основном происходит в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике, соки которых содержат активные амилолитические ферменты (амилазу, мальтазу, сахарозу, лактозу,

инвертазу и др.). Углеводы расщепляются до моносахаридов и не всасываются. Всасывание глюкозы страдает при нарушении ее фосфорилирования в кишечной стенке. В основе данного нарушения лежит недостаточность фермента гексокиназы, развивающаяся при тяжелых воспалительных процессах в кишечнике, при отравлении моноидацетатом,

флоридзином. Нефосфорилированная глюкоза не проходит через кишечную стенку и не усваивается. Может развиться углеводное голодание.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена. Патологическое усиление распада гликогена происходит при сильном возбуждении ЦНС, при повышении активности гормонов, стимулирующих гликогенолиз (СТГ,

адреналин, глюкагон, тироксин). Повышение распада гликогена при одновременном увеличении потребления мышцами глюкозы происходит при тяжелой мышечной нагрузке. Синтез гликогена может изменяться в сторону снижения или патологического усиления.

Снижение синтеза гликогена происходит при тяжелом поражении печеночных клеток (гепатиты, отравление печеночными ядами), когда нарушается их гликогенообразовательная функция. Синтез гликогена снижается при гипоксии, так как в условиях гипоксии уменьшается образование АТФ, необходимой для синтеза гликогена.

Патологическое усиление синтеза ведет к его избыточному накоплению в органах и тканях и их повреждению. Это происходит при гликогенозах (гликогеновой болезни), в основе которых лежит врожденный дефицит ферментов, катализирующих распад или синтез гликогена.

Гликогенозы наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Как правило, он

193

проявляется вскоре после рождения. Описано 12 типов гликогенозов, часть из них очень редкие.

Гипергликемия – повышение уровня сахара в крови выше

нормального

Гипергликемия может развиваться в физиологических условиях; при этом имеет приспособительное значение, так как обеспечивает доставку тканям энергетического материала.

В зависимости от этиологического фактора различают алиментарную,

нейрогенную и гормональную гипергликемию.

Алиментарная гипергликемия развивается после приема большого количества легкоусваиваемых углеводов (сахар, конфеты, мучные изделия и др.). При этом из кишечника быстро всасывается большое количество глюкозы, превышающее возможности печени и других тканей ассимилировать ее. Избыток углеводов действует на рецепторы желудка и кишечника и рефлекторно вызывает ускорение расщепления гликогена в печени, что также способствует повышению уровня сахара в крови. Если он превышает 8 ммоль/л (почечный порог), то сахар появляется в моче. В

тропических странах широко распространена доброкачественная глюкозурия, так называемый почечный диабет, который протекает бессимптомно при нормальном уровне сахара в крови.

Нейрогенная, или эмоциональная гипергликемия возникает при эмоциональном возбуждении, стрессе, боли, эфирном наркозе. Процесс возбуждения из коры головного мозга иррадиирует на подкорковую область.

Импульсы по симпатическим путям идут к печени, где усиливают гликогенолиз.

Гормональные гипергликемии сопровождают нарушения функций эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции углеводного обмена. Так, при повышенной продукции глюкагона активируется

194

фосфорилаза печени, в результате чего усиливается гликогенолиз. Он возрастает также при избытке адреналина и тироксина. Гиперфункция соматотропного гормона гипофиза ведет к гипергликемии вследствие торможения синтеза гликогена, активации инсулиназы печени, усиления секреции глюкагона. Усиление секреции АКТГ и глюкокортикоидов вызывает стимуляцию глюконеогенеза и торможение активности гексокиназы. Аналогичные изменения развиваются при длительном применении глюкокортикоидных гормонов с лечебной целью.

Гипергликемия при недостаточности гормона инсулина является наиболее выраженной и стойкой. Она может быть панкреатической

(абсолютной) и внепанкреатической (относительной).

Инсулин образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы под влиянием уровня глюкозы в крови по механизму обратной связи. Инсулин соединяется с рецепторами инсулинчувствительных клеток (печень, жировая ткань и др.) и влияет на все виды обмена веществ.

Основное действие инсулина на углеводный обмен проявляется активизацией гликогенсинтетазы (способствует синтезу гликогена),

гексокиназы, торможением глюконеогенеза, способствует транспорту глюкозы через мембрану клеток. Инсулин действует также на жировой обмен, угнетает липолиз в жировых депо, активирует переход углеводов в жир, тормозит образование кетоновых тел, стимулирует расщепление кетоновых тел в печени. Усиливается транспорт аминокислот в клетку,

обеспечивается энергией синтез белка, тормозя окисление аминокислот и распад белка. Инсулин также корректирует белковый обмен, водно-солевой обмен. Именно его влияние весьма значительно усиливает поглощение печенью и мышцами калия, обеспечивает реабсорбцию натрия в канальцах почек, способствует задержке воды в организме.

Недостаточность инсулина (панкреатическая или внепанкреатическая)

лежит в основе заболевания сахарным диабетом, который занимает первое

195

место среди эндокринной патологии, третье место как причина смертности

(после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний). Является одной из главных причин слепоты. Кроме того, существует диабетический ген,

который у 5% предрасположенных к диабету людей имеется в гомозиготном сочетании.

Панкреатическая недостаточность инсулина развивается при разрушении или повреждении инсулярного аппарата поджелудочной железы. Частой причиной является местная гипоксия островков Лангерганса при атеросклерозе, спазме сосудов. При этом нарушается образование в инсулине дисульфидных связей и инсулин теряет активность – не оказывает гипогликемического эффекта.

К инсулиновой недостаточности может привести разрушение поджелудочной железы опухолями, повреждение ее инфекционным процессом (туберкулез, сифилис). Образование инсулина может нарушиться при панкреатитах, других заболеваниях поджелудочной железы. После перенесенного панкреатита в 16-18% случаев развивается инсулиновая недостаточность в связи с избыточным разрастанием соединительной ткани,

которая как бы «замуровывает» бета-клетки островков Лангерганса,

нарушает доставку к ним кислорода.

Инсулярный аппарат перенапрягается и может истощиться при излишнем и частом употреблении в пищу легкоусвояемых углеводов (сахар,

конфеты), при переедании, что ведет к алиментарной гипергликемии.

Ряд лекарственных препаратов (группы тиазидов, кортикостероиды и др.) может вызывать нарушения толерантности к глюкозе, а у предрасположенных к диабету лиц явиться пусковым фактором в развитии данного заболевания.

Внепанкреатическая недостаточность инсулина. Ее причиной может послужить избыточная связь инсулина с переносящими белками крови. Инсулин, связанный с белком, активен лишь в отношении жировой ткани. Он обеспечивает переход глюкозы в жир, тормозит липолиз. При этом

196

развивается так называемый диабет тучных. Инсулиновая недостаточность может развиваться вследствие повышенной активности инсулиназы – фермента, расщепляющего избыток инсулина и образующегося в печени к началу пубертатного периода. К чрезмерной активности инсулиназы может привести избыток СТГ, глюкокортикостероидов, дефицит ионов меди и цинка, ингибирующих ее. При этом разрушается много инсулина.

Недостаточность инсулина вызывает хронические воспалительные процессы,

при которых в кровь поступает много протеолитических ферментов,

разрушающих инсулин. Тормозящее влияние на инсулин может оказать избыток в крови неэстерифицированных жирных кислот. К разрушению инсулина ведет образование в организме аутоантител против него.

Внепанкреатическая недостаточность инсулина в конце концов приводит к панкреатической, с которой тесно взаимосвязана.

При сахарном диабете нарушаются все виды обмена веществ. Однако нарушения углеводного обмена определяют характерный симптом диабета – стойкую выраженную гипергликемию. Ее обусловливают следующие причины:

прохождение глюкозы через клеточные мембраны и ассимиляция ее тканями;

замедление синтеза гликогена и ускорение его распада;

усиление глюконеогенеза – образование глюкозы из лактата,

пирувата, аминокислот и других продуктов неуглеводного обмена;

торможение перехода глюкозы в жир.

Значение гипергликемии в патогенезе сахарного диабета двояко. Она играет определенную адаптативную роль, так как при ней тормозится распад гликогена и отчасти увеличивается его синтез. Глюкоза легче проникает в ткани, и они не испытывают резкого недостатка углеводов.

Гипергликемия имеет и отрицательное значение. При ней резко повышается поступление глюкозы в клетки инсулин-независимых тканей

(хрусталик, клетки печени, бета-клетки островков Лангерганса, нервная

197

ткань, эритроциты, стенка аорты). Избыточная глюкоза не подвергается фосфорилированию, а превращается в сорбитол и фруктозу. Это осмотически активные вещества, нарушающие обмен в данных тканях и вызывающие их повреждение.

При гипергликемии повышается концентрация глюко- и

мукопротеидов, которые легко выпадают в соединительной ткани,

способствуя образованию гиалина.

При гипергликемии, повышающей 8 ммоль/л, глюкоза начинает переходить в окончательную мочу – развивается глюкозурия. Это проявление декомпенсации углеводного обмена.

Глюкозурия – появление сахара в моче

Механизм глюкозурии. В норме глюкоза содержится в первичной моче.

В окончательной моче глюкозы нет, так как в канальцах она полностью реабсорбируется в виде глюкозофосфата, для образования которого необходим фермент гексокиназа. После дефосфорилирования глюкозофосфата (фермент фосфатаза) глюкоза попадает в кровь. При сахарном диабете процессы фосфорилирования глюкозы в канальцах не справляются с избытком глюкозы в первичной моче. Кроме того, при диабете снижена активность гексокиназы, поэтому почечный порог для глюкозы снижается по сравнению с нормальным. Развивается глюкозурия.

При тяжелых формах сахарного диабета содержание сахара в моче может достигать 8-10%. Осмотическое давление мочи при этом повышается,

в связи с чем в окончательную мочу переходит много воды. За сутки выделяется 5-10 л мочи и более (полиурия) с высокой относительной плотностью за счет сахара. В результате полиурии развивается обезвоживание организма, и как его следствие – усиленная жажда

(полидипсия).

198

От сахарного диабета следует отличать несахарный диабет, который также характеризуется полиурией (до 5-10 л в сутки и более, с низкой относительной плотностью), полидипсией и отсутствием глюкозурии.

Основной причиной его возникновения считают первичную полидипсию психогенного происхождения с ведущим фактором патогенеза – уменьшением выработки вазопрессина (АДГ), усиливающего реабсорбцию воды в почечных канальцах.

При очень высоком уровне сахара в крови (30-50 ммоль/л и выше)

резко возрастает осмотическое давление крови. В результате происходит обезвоживание организма. Может развиться гиперосмолярная кома.

Состояние больных при ней крайне тяжелое. Сознание отсутствует, резко выражены признаки обезвоживания тканей. При очень высокой гипергликемии уровень кетоновых тел близок к норме. В результате обезвоживания происходит повреждение почек, нарушается их функция вплоть до развития почечной недостаточности.

Нарушения жирового обмена при инсулиновой недостаточности сводятся к уменьшению поступления глюкозы в жировую ткань и образованию жира из углеводов. При этом снижен ресинтез триглицеридов из жирных кислот, усилен липолитический эффект СТГ, который в норме подавляется инсулином. Это ведет к исхуданию и повышению содержания в крови НЭЖК. В печени НЭЖК ресинтезируются в триглицериды, что создает предпосылки для жировой инфильтрации печени.

Однако инфильтрация печени может не развиться, если в поджелудочной железе не нарушено образование липокаина, посредством которого жир выводится из печени (островковый сахарный диабет). Если же дефицит инсулина сочетается с недостаточной продукцией липокаина,

развивается тотальный диабет, сопровождающийся жировой инфильтрацией печени. В митохондриях печеночных клеток при этом начинается интенсивное образование кетоновых тел (ацетон, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты). Они сходны по строению и способны к

199

взаимопревращениям. В норме в сыворотке крови содержится 0,1-0,6

ммоль/л кетоновых тел. Накопление кетоновых тел при сахарном диабете происходит в связи с повышенным переходом жирных кислот из-за недостатка НАДФ и нарушением окисления жирных кислот в цикле Кребса.

При сахарном диабете концентрация кетоновых тел, оказывающих токсическое действие, возрастает во много раз.

Гиперкетонемия – высокая концентрация кетоновых тел

в сыворотке крови – признак декомпенсации обмена

веществ при сахарном диабете

Кетоновые тела в высокой концентрации инактивируют инсулин,

усугубляя явления инсулиновой недостаточности. Создается порочный круг.

Наиболее высока при этом концентрация ацетона, который повреждает клетки, растворяя их структурные липиды, и ингибирует активность ферментов. Резко угнетается деятельность ЦНС.

Крайняя степень нарушения и декомпенсация обмена веществ,

гиперкетонемия играют важную роль в патогенезе грозного осложнения сахарного диабета – гиперкетонемической, или кетоацидотической

диабетической комы.

Развитию гиперкетонемической комы способствуют:

отсутствие лечения при нераспознанном диабете;

прекращение введения инсулина, других сахароснижающих препаратов или значительное снижение их доз;

острые или хронические гнойные инфекции;

физическая или психическая травма;

избыток в пище углеводов, жиров, алкоголя;

пищевые отравления;

беременность (чаще второй половины);

частая повторная рвота;

200