Сахарный диабет. Этиология, патогенез, клиническая картина.

В настоящее время сахарный диабет приравнивается к неинфекционной эпидемии и является одной из глобальных проблем человечества.

Содержание статьи:

1. Определение
2. Распространенность сахарного диабета
3. Формы сахарного диабета
4. Этиология сахарного диабета
5. Клиническая картина диабета
6. Патогенез сахарного диабета
7. Поздние осложнения диабета
8. Принципы патогенетической терапии
9. Внепанкреатическая недостаточность инсулина

Определение

Сахарный диабет (СД) – эндокринно-обменное заболевание, характеризующееся хронической гипергликемией, сопровождающейся нарушением всех видов обмена веществ, которые обусловлены абсолютной или относительной недостаточностью инсулина, развивающейся вследствие генетической предрасположенности к воздействию многих эндогенных и экзогенных факторов.

Сахарный диабет занимает первое место среди эндокринной патологии, третье место как причина смертности (после сердеч­нососудистых и онкологических заболеваний), которая может на­ступить из-за острых (кома) или поздних осложнений диабета. Больные сахарным диабетом в два-три раза чаще умирают от болезней сердца и ин­сультов, теряют зрение в десять раз чаще, чем остальное население.

Распространенность сахарного диабета

Сахарный диабет является серьезной проблемой для национальных систем здравоохранения во всем мире, поражает лиц любого возраста, может проводить к длительной утрате здоровья и ранней смерти больных. Еще 25 лет назад численность больных сахарным диабетом в мире не превышала 130 млн. человек; в 2015 году их количество увеличилось до 415 млн., а к 2040 году общая численность людей, страдающих сахарным диабетом в мире, может достигнуть 642 млн. человек.

Диабет затрагивает 7% взрослого населения. Континентами с самым высоким распространением СД являются Северная Америка, где диабетом страдают 10,2% взрослого населения, страны Ближнего Востока и Северной Африки с заболеваемостью 9,3% взрослого населения. На рис. 3 представлен рейтинг стран по заболеваемости сахарным диабетом.

По данным Международной диабетической федерации каждые 6 секунд в мире умирает один человек от сахарного диабета и его осложнений; каждый год в мире  производят более 1 млн. ампутаций нижних конечностей, более 600 тыс. больных полностью теряют зрение, около 500 тыс. пациентов начинают получать заместительную почечную терапию вследствие терминальной почечной недостаточности. Ежегодно в России умирает более 66 тысяч больных сахарным диабетом.

По данным Министерства здравоохранения Российской Федерации, смертность от СД составила 6,7 случаев на 100 тыс. населения (9478 случаев); инвалидизация возникла в 2,1 случаев на 100 тыс. населения (24415 случаев).

Формы сахарного диабета

Выделяют следующие клинические формы диабета.

1. Инсулинзависимый диабет 1 типа (ИЗД).
2. Инсулиннезависимый диабет 2 типа (ИНЗД).
3. Симптоматический диабет (сопровождающий эндокринные заболевания — акромегалию, болезнь Иценко-Кушинга и др., за­болевания поджелудочной железы — панкреатиты и др.).
4. Диабет беременных (выявленный впервые при беременности).

Этиология сахарного диабета

Многочисленные исследования  показывают, что ИЗД и ИНЗД имеют различное генетическое происхождение. Генетическая предрасположенность к ИЗД связа­на с определенными генами системы главного комплекса гистосовместимости, расположенного на 6 хромосоме. В результате та­кого, возможно, полигенного и рецессивного наследования де­терминируется предрасположенность β-клеток поджелудочной же­лезы к повреждению.

Для ИНЗД характерен доминантный тип на­следования, и этот тип диабета не имеет характерного сочетания с системой генов главного комплекса гистосовместимости.

В этиологии ИЗД имеет значение вирусная инфекция (эпидемический паротит, корь, врожденная краснуха и др.). Полагают, что эти вирусы первично инициируют повреждение β-клеток у лиц с ге­нетической предрасположенностью к такому повреждению. Раз­вивается инсулит с лимфоидной инфильтрацией и последующей деструкцией островков Лангерганса. Возможно, также, что вирусповреждающему действию предшествует повреждение мембраны р-клеток различными химическими веществами в субпороговых кон­центрациях.

Генетическая предрасположенность при ИНЗД играет более значительную роль, чем при ИЗД. Переедание и связанное с ним ожирение являются внешними факторами, способствующими раз­витию ИНЗД. Употребление избыточного количества пищи при­водит к гиперсекреции инсулина, повышение уровня которого в крови способствует уменьшению количества рецепторов к инсу­лину в тканях и развитию инсулинорезистентности. В дальнейшем к относительной недостаточности инсулина присоединяется аб­солютная из-за декомпенсации β-клеток.

Клиническая картина диабета

Клиническая картина диабета в стадии выраженных симпто­мов весьма характерна. Больные предъявляют жалобы на:

• сухость во рту,
• полидипсию (чрезмерную жажду),
• полиурию (обильное мочеотделение),
• похудание (при ИЗД),
• полифагию (усиление аппетита),
• наклонность к инфекции (часто болеют фурункулезом и другими гнойничковыми заболеваниями кожи),
• слабость,
• сон­ливость.

При обследовании выявляются гипергликемия (более 5,5 ммоль/л), и глюкозурия (порог реабсорбции глюкозы в почках — 8,88 ммоль/л), которая служит причиной полиурии (осмотический диурез).

Патогенез сахарного диабета

Абсолютный или относительный дефицит инсулина приводит к энергетическому голоданию мы­шечной и жировой тканей. Компенсаторно усиливается секреция контринсулярных гормонов. Вместе с дефицитом инсулина это приводит к глубоким расстройствам углеводного, жирового и бел­кового, а также водно-электролитного обменов.

Углеводный обмен

В печени, мышцах уменьшается образование гликогена, уменьшается поступление глюкозы в жировую ткань (ИЗД), усиливается под влиянием глюкагона и адреналина рас­пад гликогена в печени и мышцах, что приводит к гиперглике­мии и лактацидемии.

Белковый обмен

Преобладают процессы распада белка, особен­но в мышцах, что сопровождается увеличением аминокислот и мочевины в крови и потерей организмом азота.

Жировой обмен

Происходит значительное «опустошение» жи­ровых депо. В печени увеличивается содержание жиров, большая часть которых в отсутствии инсулина окисляется в печени только до ацетил-КоА, из которого затем образуются кетоновые тела — ацетоуксусная и р-оксимасляная кислоты и ацетон. В крови возра­стает уровень свободных жирных кислот. Это приводит к угнете­нию использования мышцами глюкозы, а, следовательно, спо­собствует гипергликемии и секреции контринсулярных гормонов. Кроме того, в печени в избытке начинают образовываться липопротеины очень низкой плотности.

Водно-электролитный обмен

При отсутствии инсулина и уси­ленном распаде белков клетки теряют калий. Экскреция кетоно­вых тел почками уменьшает содержание в организме связанных оснований, что ведет к дополнительной потере натрия. Это озна­чает ослабление ионного «скелета» внеклеточной жидкости и тем самым прогрессирующее уменьшение способности организма «удерживать» воду. Дегидратации способствует полиурия, обуслов­ленная гипергликемией и увеличением мочевины в крови. Поли­урия обычно не превышает 3—4 л, но в некоторых случаях дости­гает 8—9 л в сутки.

Сухость во рту, сильная жажда связаны, с одной стороны, с обезвоживанием организма, а с другой — с повышением концен­трации в крови глюкозы, мочевины, натрия. При диабете наблю­дается угнетение функции слюнных желез. Снижение массы тела при декомпенсированном ИЗД 1 типа наблюдается вследствие потери глюкозы с мочой; при этом выводится глюкоза не только поступившая с пищей, но и образованная в результате повышен­ного глюконеогенеза из жиров и белков.

Для диабета характерно развитие острых и поздних осложне­ний. Острые осложнения диабета, как правило, не развиваются спон­танно. Необходимы провоцирующие факторы, к которым можно отнести:

• неправильный расчет дозы инсулина (при ИЗД),
• смену препарата,
• заболевание,
• травму,
• стресс и др.

Одним из наиболее грозных осложнений сахарного диабета является развитие комы.

Патогенез кетоацидотической комы

Для комы характерны:

• по­теря сознания,
• исчезновение рефлексов,
• падение артериального давления,
• появление периодического дыхания типа Куссмауля,
• резкое снижение тургора кожных покровов,
• мягкие глазные ябло­ки,
• запах ацетона изо рта.

Ведущими факторами патогенеза являются недостаток инсулина и гиперсекреция контринсулярных гор­монов, особенно глюкагона. В результате глюконеогенеза и гликогенолиза при диабетическом кетоацидозе резко возрастает выде­ление печенью глюкозы. Происходит массивное поступление в печень свободных жир­ных кислот (из-за усиления липолиза) и кетогенных аминокислот (из-за усиленного распада белка), что способствует нарастанию кетогенеза. Накопление кетоновых тел в крови приводит к кетозу, затем кетоацидозу.

При тяжелом кетоацидозе развивается резис­тентность к инсулину (образуется порочный круг), обусловленная высоким уровнем свободных жирных кислот, высокими концент­рациями контринсулярных гормонов и самим ацидозом (ионами Н⁺). Наиболее высока концентрация ацетона. Он повреждает клет­ки, растворяя их структурные липиды. Кетоновые тела вызывают отравление клеток, подавление ферментов. Резко угнетается деятельность ЦНС. Уже в ранней стадии диабетического кетоацидоза появляются тошнота и рвота, что способствует его усугублению. Истощаются щелочные резервы, рН крови еще больше падает. Гипергликемия, кетонемия и азотемия приводят к полиурии, потере натрия, калия, хлора, бикарбонатов и дегидратации. Раз­вивается клеточная дегидратация и уменьшение объема крови. Гиповолемия вызывает снижение почечного кровотока.

Это имеет ряд следствий:

1. рост азотемии;
2. уменьшение секреции и вы­деления ионов Н⁺;
3. снижение синтеза бикарбонатов почками;
4. нарушение обмена фосфора, кальция и магния.    

Т.о., ведущими звеньями патогенеза являются:

• клеточная дегидратация и по­теря внутриклеточных ионов;
• общая дегидратация и потеря элек­тролитов;
• гипоксия;
• кетонемия и метаболический ацидоз;
• инток­сикация.

Развивается диабетическая кома, как правило, медлен­но, в течение нескольких дней или недель. Достигнув значитель­ных величин, диабетический кетоацидоз затем быстро (спустя 1— 2 суток) приводит к коме и гибели больного, если не проводится лечение.

Патогенез гиперосмолярной комы

Встречается чаще у лиц с ИНЗД.

Гиперосмолярная кома развивается более медленно, чем кетоацидотическая.

Характеризуется резкой дегидратацией, возникно­вением обратимых очаговых неврологических нарушений, нарас­тающим расстройством сознания. Отсутствие кетоацидоза при гиперосмолярной коме связано с тем, что остаточная секреция ин­сулина, недостаточная для того, чтобы ликвидировать гипергли­кемию, вполне достаточна, чтобы ингибировать липолиз. Высо­кая дегидратация, характерная для этой комы, также снижает кетогенез. Кроме того, гиперосмолярность угнетает липолиз и высвобождение свободных жирных кислот из жировой ткани, сни­жает секрецию инсулина в ответ на гипергликемию (порочный круг). Дегидратация при гиперосмолярной коме выражена значи­тельно сильнее, поэтому и сердечно-сосудистые нарушения у этих больных более выражены. Отмечается повышенная склонность к различным нарушениям свертываемости крови, артериальным и венозным тромбозам.

Патогенез лактацидотической комы

Встречается при диабете значительно реже. Может развиться у больных с:

• сердечной и по­чечной недостаточностью,
• заболеваниями печени, легких,
• а так­же при шоке,
• кровопотере,
• сепсисе.

При данных состояниях, со­провождающихся значительной тканевой гипоксией, образование молочной кислоты превалирует над процессами ее утилизации печенью. Ацидоз вызывает нарушение возбудимости и сократимо­сти миокарда, а также парез периферических сосудов, в результа­те чего развивается коллапс. Вследствие ацидоза у больных шум­ное дыхание Куссмауля.

Поздние осложнения диабета

1. Микроангиопатия (ретинопатия, нефропатия).
2. Макроангиопатия.
3. Нейропатия.
4. Катаракта.

В основе патогенеза микроангиопатий, нейропатии и катарак­ты лежат следующие процессы.

    Во-первых, при длительной и вы­сокой гипергликемии развивается гликозилирование белков организма. Глюкоза включается в белки:

• сыворотки крови,
• клеточных мембран,
• липопротеинов низкой плотности,
• белки перифе­рических нервов,
• коллагена,
• эластина и хрусталика.

Изменение белков базальной мембраны, повышенное содержание их в эндотелиальных клетках, коллагене аорты и базальной мембране по­чечных клубочков не только могут нарушать функцию клеток, но и способствуют образованию антител к измененным белкам сосу­дистой стенки (иммунные комплексы), которые могут принимать участие в патогенезе диабетической микроангиопатий.   

Во-вторых, происходит нарушение функции инсулиннезависимых клеток. Глю­коза пропорционально своей концентрации поступает в эти клет­ки, где она, не подвергаясь фосфорилированию, превращается под влиянием фермента альдозоредуктазы в циклический спирт — сорбит. Накопление избыточного количества сорбита в клетках нервной системы, хрусталика, поджелудочной железы, почек, в стенках сосудов, перецитах сетчатки увеличивает осмотическое давление, вызывая клеточный отек, и создает условия для нарушения функции клеток различных органов, тканей, способствуя нарушению микроциркуляции.

Патогенез макроангиопатий

Мак­роангиопатия характеризуется образованием на интиме артерий крупного и среднего калибра атеросклеротических бляшек, кото­рые могут кальцифицироваться и изъязвляться, способствуя ло­кальному тромбообразованию, окклюзии просвета сосуда с раз­витием инфаркта миокарда, нарушений мозгового кровообраще­ния, сухой гангрены нижних конечностей. В основе этих наруше­ний лежит более раннее развитие атеросклероза у больных диабе­том.

    Диабет может ускорить этот процесс по крайней мере тремя путями:

1. под действием избыточного количества гормона роста может усиливаться пролиферация гладкомышечных клеток арте­рий;
2. повышенный синтез тромбоксана способствует адгезии тромбоцитов и выделению митогена;
3. при диабете как одно из проявлений характерной липемии повышен уровень липопротеи­нов низкой плотности и снижено содержание липопротеинов высокой плотности. В результате пагубный эффект липопротеинов низкой плотности усиливается.

Принципы патогенетической терапии.

Основным принципом лечения сахарного диабета является нормализация нарушения обмена веществ, а критериями компенсации нарушений обмена служат отсутствие глюкозы в моче и нормализация уровня сахара в крови в течение суток. При этом улучшаются показатели жиро­вого, белкового и водно-солевого обмена.

Больным ИЗД необходимы соответствующая диета и препараты инсулина, т.е. замести­тельная гормонотерапия. Больным ИНЗД в сочетании с ожирени­ем рекомендуется диета с ограничением калорийности и мень­шим содержанием углеводов, а также терапия препаратами, нор­мализующими углеводный обмен (бигуаниды, производные сульфанилмочевины).

Принципы лечения диабетической комы.

Общая схема лечения включает:

• нормализацию углеводного обмена (инсулинотерапия);
• восстановление нормального вне- и внутриклеточного электро­литного состава и водного баланса;
• восстановление нормального кислотно-основного состояния;
• проведение лечебных мероприя­тий, направленных на восстановление и поддержание функций внутренних органов (сердца, почек, легких и др.).

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 развивается так называемый диабет тучных.

Инсулиновая недостаточность может развиться вследствие по­вышенной активности инсулиназы — фермента, расщепляющего избыток инсулина и образующегося в печени к началу пубертат­ного периода. К чрезмерной активности инсулиназы может вести избыток СТГ, глюкокортикоидов, дефицит ионов меди и цинка, ингибирующих ее. При этом разрушается излишне много инсулина.

К недостаточности инсулина могут повести 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.