Механизмы нарушений белкового и липидного обменов при сахарном диабете

Нарушения жирового обмена. При инсу­лин ов ой недостаточности уменьшаются по­ступление глюкозы в жировую ткань и об­разование жира из углеводов, снижается ресинтез триглицеридов из жирных кислот. Усиливается липолитический эффект СТГ, который в норме подавляется инсулином. При этом повышается выход из жировой ткани неэстерифицированных жирных кислот и.снижается отложение в ней жира, что ведет к исхуданию и повышению содержания в крови неэстерифицированных жирных ки­слот. Данные кислоты в печени ресинте-зируются в триглицериды, создается пред­посылка для жировой инфильтрации печени. Этого не происходит, если в поджелудоч­ной железе (в клетках эпителия мелких про­токов) не нарушена продукция липокаина. Последний стимулирует действие липотроп-ных пищевых веществ, богатых метиони-ном (творог, баранина и др.). Метионин — донатор метильных групп для холина, вхо­дящего в состав лецитина, при посредстве которого жир выводится из печени. Сахарный диабет, при котором не нарушена про­дукция липокаина, называется островковым. Ожирения печени при этом не происходит. Если дефицит инсулина сочетается с недо­статочной продукцией липокаина, развива­ется тотальный диабет, сопровождающийся ожирением печени. В митохондриях пече­ночных клеток из неэстерифицированных жирных кислот интенсивно образуются кето­новые тела.

Кетоновые тела. К ним относятся ацетон, ацетоуксусная и р-оксимасляная кис­лоты. Они сходны по строению и способ­ны к взаимопревращениям (рис. 49). Кетоновые тела образуются в печени, посту­пают в кровь и оттуда — в легкие, мышцы, почки и другие органы и ткани, где окис­ляются в цикле трикарбоновых кислот до СОз и воды. В сыворотке крови должно содержаться 0,002—0,025 г/л кетоновых тел (в пересчете на ацетон).

В механизме накопления кетоновых тел при сахарном диабете имеют значение сле­дующие факторы:

1) повышенный переход жирных кислот из жировых депо в печень и ускорение окисления их до кетоновых тел;

2) задержка ресинтеза жирных кислот из-за дефицита НАДФ;

3) нарушение окисления кетоновых тел, обусловленное подавлением цикла Кребса, от участия в котором в связи с усиленным глюконеогенезом «отвлекаются» щавелевоуксусная и а-кетоглютаровая кис­лоты.

При сахарном диабете концентрация кетоновых тел возрастает во много раз (гиперкетонемия) и они начинают оказывать токсическое действие. Кетоновые тела в токсической концентрации инактивируют инсулин, усугубляя явления инсулиновой недостаточности. Создается «порочный круг». Гиперкетонемия — это декомпенсация об­менных нарушений при сахарном диабете. Наиболее высока концентрация ацетона, которая у большинства больных в 3—4 ра­за превышает концентрацию ацетоуксусной и (3-рксимасляной кислот. Ацетон оказывает повреждающее влияние на клетки, раство­ряет структурные липиды клеток, подавля­ет активность ферментов, резко угнетает деятельность центральной нервной системы. Гиперкетонемия играет важную роль в па­тогенезе очень тяжелого осложнения са­харного диабета — диабетической комы. Для нее характерна потеря сознания, частый пульс слабого наполнения, падение артери­ального давления, периодическое дыхание (типа Куссмауля), исчезновение рефлек­сов. Диабетическая кома сопровождается выраженным негазовым (метаболическим) ацидозом. Щелочные резервы плазмы крови исчерпываются, ацидоз становится неком­пенсированным, рН крови падает до 7,1— 7,0 и ниже. Кетоновые тела выводятся с мочой в ви­де натриевых солей (кетонурия). При этом повышается осмотическое давление мочи, что способствует полиурии. Концентрация натрия в крови уменьшается. Кроме того, при дефиците инсулина снижается реабсорб-ция натрия в почечных канальцах. Поэ­тому при резком снижении уровня сахара в крови в результате интенсивной инсулино-терапии коматозного состояния может резко снизиться суммарное осмотическое давление крови. Возникает опасность развития отека мозга. При сахарном диабете нарушается холе­стериновый обмен. Избыток ацетоуксусной кислоты идет на образование холестерина — развивается гйперхолестеринемия.

Нарушения белкового обмена. Синтез бел­ка при сахарном диабете снижается, так как:

1) выпадает или резко ослабляется сти­мулирующее влияние инсулина на энзи-матические системы этого синтеза;

2) сни­жается уровень энергетического обмена, обес­печивающего синтез белка в печени;

3) на­рушается проведение аминокислот через клеточные мембраны.

При дефиците инсулина снимается тормоз с ключевых ферментов глюконеогенеза и происходит интенсивное* образование глю­козы из аминокислот и жира. При этом аминокислоты теряют аммиак, переходят в а-кетокислоты, которые идут на образова­ние углеводов. Накапливающийся аммиак обезвреживается за счет образования мо­чевины, а также связывания его а-кето-глютаровой кислотой с образованием глута-мата. Возрастает потребление а-кетоглютаровой кислоты, при недостатке которой сни­жается интенсивность цикла Кребса. Недо­статочность цикла Кребса способствует еще большему накоплению ацетил-КоА и, следо­вательно, кетоновых тел. В связи с замед­лением тканевого дыхания при диабете уменьшается образование АТФ. При недо­статке АТФ снижается способность печени синтезировать белки.

Таким образом, при инсулиновой недо­статочности распад белка преобладает над синтезом. В результате этого подавляются пластические процессы, снижается продук­ция антител, ухудшается заживление ран, понижается устойчивость организма к ин­фекциям. У детей происходит задержка роста. При дефиците инсулина развиваются не только количественные, но и качествен­ные нарушения синтеза белка, в крови выявляются измененные необычные белки-парапротеины, гликозилированные белки. С ними связывают повреждение стенки сосу­дов — ангиопатии. Ангиопатии играют важнейшую роль в патогенезе ряда тяже­лых осложнений сахарного диабета (недо­статочность коронарного кровообращения, ретинопатия и др.).