Создание биологической модели сахарного диабета, исследование диагностических возможностей выявления зависимости развития сахарного диабета от порога вкусовой чувствительности к глюкозе и шкалы прогнозирования сахарного диабета второго типа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследовательская работа

Создание биологической модели сахарного диабета, исследование диагностических возможностей выявления зависимости развития сахарного диабета от порога вкусовой чувствительности к глюкозе и шкалы прогнозирования сахарного диабета второго типа

Анотация

сахарный диабет вкусовой биологический

Сахарный диабет - чума 20-го века. Он входит в тройку самых распространенных заболеваний, приводящих людей к инвалидности, наряду с атеросклерозом и раком. Почему же я обратился к этой теме? Среди моих друзей и близких есть люди с заболеванием сахарный диабет. Я очень переживаю за них. Ранняя диагностика этого заболевания вот задача, которую необходимо решать на данном этапе. Если мы сможем диагностировать это заболевание на ранней стадии, то сможем скорректировать рацион питания человека предрасположенного к данному заболеванию, и как следствие снизить риск заболевания.

Цель работы: создание биологической модели сахарного диабета, исследование диагностических возможностей выявления зависимости развития сахарного диабета от порога вкусовой чувствительности к глюкозе и шкалы прогнозирования сахарного диабета второго типа.

Объект исследования: подопытные животные, друзья и знакомые, родители.

Предмет исследования: исследование предрасположенности развития сахарного диабета от порога вкусовой чувствительности к глюкозе и шкалы прогнозирования сахарного диабета второго типа.

Гипотеза: я выдвинул гипотезу, что чем более низкий порог вкусовой чувствительности к глюкозе, тем вероятнее развитие нарушений углеводного обмена.

Введение

Сахарный диабет - заболевание эндокринной системы, обусловленное абсолютной или относительной недостаточностью в организме инсулина - гормона поджелудочной железы, в результате чего развивается гипергликемия (стойкое увеличение содержания глюкозы в крови).

Чтобы выбрать адекватную стратегию лечения, потребуется определить, к какому типу относится конкретный случай. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) утверждена классификация сахарного диабета. Согласно этой классификации существует 2 типа заболевания:

1 тип - инсулинозависимый;

2 тип - инсулиннезависимый.

1 тип также может иметь 2 разные формы: у больных с ожирением и у людей со здоровым весом. Кроме того, некоторые исследователи вводят в медицинский оборот такое понятие, как предиабет (или скрытый диабет). Характеризуется это состояние повышением концентрации сахара в крови, но его уровень еще ниже, чем при диабете.

Если не проводится адекватное и своевременное лечение, то состояние предиабета развивается в диабет. При раннем выявлении патологического повышения уровня сахара в крови и принятии мер по предотвращению развития заболевания можно существенно снизить риск его перетекания в диабет. Известная форма заболевания, которая развивается исключительно в период беременности и может после родов исчезнуть, это гестационный диабет.

Инсулинозависимый диабет

Данный вид заболевания характеризуется разрушением инсулина, который вырабатывает поджелудочная железа. Погибает не менее 90% этих клеток. Вызвать данное состояние могут различные нарушения, например, вирусные заболевания или аутоиммунные нарушения. Симптомы диабета Сахарный диабет 1 типа встречается в каждом 10 случае этого заболевания. Проявляется он, как правило, до 30 лет. У людей, пораженных этой болезнью, поджелудочная вырабатывает намного меньше инсулина, чем необходимо для здорового функционирования организма или не вырабатывает его совсем. Чаще всего, по мнению специалистов, причиной развития болезни становится вирусная инфекция.

При поражении вирусной инфекцией иммунитет человеческого организма воспринимает клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин, как угрозу и уничтожает их. Это подтверждается наличием в крови больных диабетом первого типа антител против клеток, которые вырабатывают инсулин - b-клеток.

Без инсулина не происходит нормальное усвоение глюкозы, из-за чего становится невозможной нормальная жизнедеятельность всего организма. Больным необходимо постоянно получать некоторое количество гормона извне. Пациенты зависимы от этого, если они не получат свою порцию этого вещества, то могут погибнуть.

Инсулиннезависимый тип

Сахарный диабет 2 типа развивается и протекает по-другому. В организме больных, у которых диагностирована данная форма заболевания, инсулин вырабатывается в достаточном количестве, иногда даже в большем, чем необходимо для поддержания жизнедеятельности организма. Но у его клеток снижена чувствительность к гормону поджелудочной железы. Такое нарушение приводит к тому, что в клетки не поступает достаточное количество глюкозы, несмотря на достаточное содержание инсулина в крови.

1. Анкетирование одноклассников о знании причин сахарного диабета

Прежде чем приступить к экспериментам, я решил провести анкетирование своих одноклассников о том, знают ли они что-нибудь о сахарном диабете. В моем опросе приняло участие 100 человек. Это ученики 8 - 9 классов нашей гимназии.

Были заданы следующие вопросы:

1. Что такое сахарный диабет?

2. Что является причиной этого заболевания?

3. Какая норма уровня глюкозы в крови человека?

4. Что необходимо предпринять, что бы не заболеть сахарным диабетом?

5. Каковы последствия заболевания сахарным диабетом?

Как видно из результатов анкетирования, учащиеся достаточно осведомлены о проблеме сахарного диабета, но вот они практически ничего не знают о последствиях этого заболевания. Те последствия, о которых говорили ученики - это лишь малая толика всего того, к чему может привести сахарный диабет. И когда я рассказал о том, что диабет приводит к бесплодию, к слепоте, к раку поджелудочной железы - все были удивлены, т.к. никто не предполагал, что все это диабет.

Итак, из этой главы делаю вывод, что необходима ранняя диагностика сахарного диабета и пропаганда здорового образа жизни, а также популяризация прохождения диспансеризации в поликлиниках города как стимул ранней диагностики заболеваний.

2. Создание экспериментальной модели сахарного диабета и изучение зависимости уровня сахара в крови от вкусового порога

Я предположил, что если я смогу создать биологическую модель сахарного диабета, то на её примере смогу посмотреть, как зависит уровень сахара в крови животного от вкусового порога.

Я изучил литературу по этому вопросу и увидел, что все существующие биологические модели создавались на основе стрептозотоцина / аллоксана. Интерес к этим препаратам резко возрос с 1943 года, когда впервые было показано, что введение этого химического соединения кроликам вызывает избирательный некроз островков поджелудочной железы с последующим развитием классических симптомов сахарного диабета (1). Однако для моих исследований эти препараты не подходили, т.к. эти вещества являются противоопухолевыми лекарственными средствами, и их стоимость составляет порядка 20000-25000 руб. Этого я не могу себе позволить. Вот поэтому я решил поискать более дешевый препарат с таким же побочным эффектом. Помог найти такой препарат мне мой брат Дороднов Павел - студент 4 курса ВМЕДА им. С.М. Кирова.

Этот препарат называется дексаметазон. Побочным эффектом применения данного препарата со стороны эндокринной системы: снижение толерантности к глюкозе, стероидный сахарный диабет или манифестация (манифестация (лат. manifestatio - буквально «рукоплескание», объявление, обнаружение) - первое проявление (чаще хронической) болезни, о которой пациент ранее не знал) латентного сахарного диабета.

Для построения модели было приобретено 20 шт. крыс линии Вистар в питомнике лабораторных животных «Пущино» У всех животных был зафиксирован вес и определен уровень глюкозы в крови. Все результаты занесены в таблицу.

Фото 1. Измерение уровня глюкозы в крови животных

Фото 2. Измерение уровня глюкозы в крови животных

Таблица 1. Вес животных и уровень глюкозы в крови

Далее разделяем крыс на две группы. Одна группа - контрольная, другой группе будем вводить дексаметазон в брюшную полость в дозировке 1 мг/кг. Инъекции будем проводить в течение двух недель. Для достижения большего эффекта животные будут содержаться на высококалорийной диете.

Фото 3. Введение препарата животным

Итак, животным одной группы начали вводить препарат. Введение проводилось в течении 14 дней. В этот период проводилось взвешивание животных и замер уровня глюкозы в крови. Кроме того проводилось наблюдение за количеством выпитой воды, внешним видом и поведением животных. Опытной группе после введения препарата в рацион ввели печенье, картофель, шоколад и другие высокоуглеводные продукты. Все результаты заносились в таблицу.

Таблица 2. Показатели веса и уровня глюкозы после введения дексаметазона

У животных экспериментальной группы были выявлены явные признаки сахарного диабета, а именно увеличилось потребление воды и началось увеличенное образование мочи (полиурия) Шерсть животных приобрела бурый оттенок и влажный вид. В начале введения инъекций крысы были агрессивными, но потом ослабевали и становились вялыми.

Кроме того я предлагал животным на выбор простую воду и воду с добавлением глюкозы. По мере повышения уровня глюкозы животные выбирали все более сладкую воду. Как только я попытался заменить сладкую воду на простую, животные начинали проявлять агрессию и беспокойство. Далее под наркозом я провожу препарирование по одному животному из каждой группы, чтобы посмотреть, что происходит с поджелудочной железой.

Рис. 1. Ткань поджелудочной железы в контроле

Рис. 2. Ткань поджелудочной железы при экспериментальном сахарном диабете

Стрелка указывает на островок Лангерганса. Видно, что в условиях экспериментального сахарного диабета наблюдается уменьшение площади островков.

Итак, проведя данные исследования, я делаю вывод, что повышенное содержание глюкозы в крови приводит к увеличенному потреблению углеводов, а именно сладких продуктов.

Проведя вышеуказанные исследования, я предположил, что чем более низкий порог вкусовой чувствительности к глюкозе, тем вероятнее развитие нарушений углеводного обмена. В связи с этим я решил провести следующие исследования.

4. Оценка диагностических возможностей предложенного способа диагностики (определение вкусовой чувствительности к глюкозе и шкалы прогнозирования сахарного диабета второго типа) и определение сферы его применения

Итак, для проведения следующего этапа моей работы, мы пригласили 60 человек. Все они разделились на 3 группы.

Первая группа - люди здоровые по отношению к сахарному диабету, т.е. среди родственников нет никого, страдающего сахарным диабетом.

Вторая группа - люди имеющие в анамнезе родственников, страдающих сахарным диабетом.

И наконец, третья группа - люди непосредственно больные сахарным диабетом второго типа.

Для качественной характеристики сенсорной вкусовой функции определяли абсолютные пороги вкусовой чувствительности к сладкому методом пороговой густометрии. Формирование вкусового ощущения происходит за счет восприятия рецепторами сосочков языка вкусовых раздражителей. За каждый вид раздражителей отвечают определенные зоны языка. Сладкое воспринимают рецепторы кончика языка, кислое - его боковые зоны, горькое - корень языка, соленое - кончик языка и его боковые поверхности. Минимальная концентрация химического вещества, вызывающая при нанесении на всю поверхность языка вкусовое ощущение, называется порогом вкусовой чувствительности.

Нормальные величины пороговой чувствительности составляют:

- на сладкое - 1-2% раствор глюкозы;

- на кислое - 0,1-0,2% раствор винно-каменной кислоты;

- на соленое - 0,1-0,2% раствор поваренной соли;

- на горькое - 0,001-0,002% раствор солянокислого хинина.

Реактивы, используемые для проведения густометрии:

раствор глюкозы 0,5, 1, 2, 10, 20%;

раствор поваренной соли 0,15, 0,1, 0,2, 0,5, 1%;

раствор винно-каменной кислоты 0,1, 0,2, 0,5, 1%;

раствор солянокислого хинина 0,00025, 0,001, 0,002, 0,01%. (2)

Проведение густометрии начинаем с минимальной концентрации по возрастающей. Испытуемых прошу прополоскать рот водой и максимально высунуть язык. Затем спинку языка высушиваю салфеткой. Пипеткой наношу по капле растворов раздражителя на кончик языка. Для качественного проведения густометрии пациентам за 2-3 дня до начала исследования не рекомендуют принимать спиртных напитков и продуктов со стойкими ароматическими характеристиками.

Таблица 3. Результат вкусовой чувствительности к глюкозе по группам обследуемых (чел.)

Таблица 4. Результат вкусовой чувствительности к глюкозе по шкале прогнозирования сахарного диабета 2 типа в ближайшие 10 лет (чел.)

В группе людей, не отягощенных сахарным диабетом, снижение порога вкусовой чувствительности отмечено лишь в двух случаях. Порог вкусовой чувствительности к глюкозе у людей с наследственной отягощенностью по сахарному диабету второго типа снижен в 60% случаев, что свидетельствует о повышении у них вкусовой чувствительности к глюкозе. У больных сахарным диабетом второго типа порог вкусовой чувствительности снижен в 75% наблюдений.

Далее я решил проверить вкусовые пристрастия обследованных, мною было обнаружено, что большинство лиц с сахарным диабетом в наследовании, предпочитают сладкий вкус, кислому и горькому вкусу. Они признают, что в их пищевом рационе существенное место занимают продукты с высоким содержанием животных жиров. Чувство насыщения от принятой пищи возникает поздно и выражено недостаточно. Больные сахарным диабетом часто предпочитают другим вкусовым ощущениям сладкий вкус, однако утверждают, что в их питании сладкого мало или почти нет. Однако при исследовании пищевого рациона этой группы данная информация не подтверждается.

Я провел анкетирование моих подопечных. Были заданы следующие вопросы;

1. Любите ли вы сладкое?

2. Как часто и в каком количестве вы употребляете сладкое?

Вот результаты моего опроса.

Таблица 5. Вкусовые предпочтения групп обследуемых (%)

(Любите ли Вы сладкое?)

Таблица 6. Вкусовые предпочтения групп обследуемых (%)

(Как часто Вы употребляете сладкое?)

Возможно, это связано тем, что для восприятия сладкого вкуса диабетикам требуется значительно больше глюкозы, чем здоровому человеку. Около 90% всех опрошенных считают, что исключение сладостей из пищевого рациона снижает качество их жизни. Вполне возможно, что изменение порога вкусовой чувствительности моделирует течение метаболических процессов в организме, способствуя развитию ожирения.

Из таблицы 2 и 3 видно, что чем ниже вкусовая чувствительность к глюкозе, тем выше риск развития сахарного диабета по шкале прогнозирования.

Таким образом, изменение порога вкусовой чувствительности к глюкозе у обследованных респондентов зависит от состояния углеводного обмена в организме и соотносится со шкалой прогнозирования развития сахарного диабета.

Значительная часть обследуемых не способна к адекватному вкусовому восприятию глюкозы, однако исключение из рациона пищевых продуктов сладкого вкуса снижает качество их жизни. Мы полагаем, что выявление нарушения вкусовой чувствительности к глюкозе у этого контингента обследованных может быть показанием для назначения им сахарозаменителей для профилактики прогрессирования метаболических нарушений.

Данное исследование подтверждает, что с помощью определения вкусовой чувствительности к глюкозе можно выявить нарушения углеводного обмена. Выраженное снижение вкусового восприятия сладкого в начальных стадиях сахарного диабета следует учитывать в диетических рекомендациях и мотивировать ограничение потребления легко усвояемых углеводов не только наличием заболевания, но и отсутствием субъективного вкусового контроля восприятия сладкого.

По результатам исследования были выработаны рекомендации по немедикаментозной коррекции ранних нарушений углеводного обмена.

Полученные в ходе работы данные подтвердили выдвинутую гипотезу.

Заключение

сахарный диабет вкусовой биологический

1. Полученные данные свидетельствуют, что порог вкусовой чувствительности к глюкозе является достаточно простым и надежным тестом, с помощью которого можно косвенно судить о количестве потребляемой глюкозы.

2. Поскольку для определения порога вкусовой чувствительности к глюкозе по данной методике необходимо относительно мало времени (7 - 10 минут), этот тест наряду с данными опроса может быть использован для объективного суждения о потреблении глюкозы.

3. Риск развития диабета первого и второго типа может быть врожденным, но правильное питание и укрепление иммунитета снижают вероятность развития заболевания.

Литература

1. Банченко Г.В., Максимовский Ю.М., Гринин В.М. Язык - «зеркало» организма. Клиническое руководство для врачей. М 2000; 8, 66.

2. Баранов, В.Г. Экспериментальный сахарный диабет: монография. - Л.: Наука, 1983. - 240

3. Романенко И.А., Бобков В.А. Способ диагностики доклинической формы нарушения углеводного обмена. Изобретения (заявки и патенты). М 1999; 266

Размещено на Allbest.ru