Сахарный диабет

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава РФ»

Медицинский колледж

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

«Теория и практика лабораторных биохимических исследований»

НА ТЕМУ: «Сахарный диабет»

Студентки:

Лутовой Натальи Викторовны

Саратов, 2012 - 2013 г.

Содержание

Введение

Глава 1. Основная часть

1.1 Краткая характеристика типов сахарного диабета и сходных с ним состояний

1.1.1 Классификации сахарного диабета и других нарушений толерантности к глюкозе

1.1.2 Краткое описание и сравнительная характеристика основных типов СД и сходных с ним состояний

1.2 Основные аспекты этиологии сахарного диабета

1.2.1 Генетические аспекты

1.2.2 Вирусные инфекции и другие факторы внешней среды

1.2.3 Аутоимунные процессы

1.2.4 Ожирение и питание как аспекты предрасположенности к сахарному диабету

1.3 Эпидемиология сахарного диабета

Глава 2. Патологии физиологических и биохимических процессов в организме при сахарном диабете

2.1 Поджелудочная железа, как основной источник заболевания

2.2 Характеристика гормонов поджелудочной железы и их действия в норме и при сахарном диабете

2.2.1 Инсулин

2.2.2 Глюкагон

2.2.3 Соматостатин

2.2.4 Панкреатический полипептид

2.2.5 Амилоидный полипептид

2.3 Нарушения обмена веществ при сахарном диабете в результате патологического действие гормонов поджелудочной железы

2.3.1 Нарушение углеводного обмена

2.3.2 Нарушение липидного обмена

2.3.3 Нарушения белкового обмена

2.3.4 Нарушения водно-солевого обмена

Глава 3. Краткая характеристика осложнений сахарного диабета и биохимических механизмов их возникновения

3.1 Микроангиопатия и макроангиопатия, как осложнения сахарного диабета

3.2 Ишемическая болезнь сердца

3.3 Патология органа зрения при сахарном диабете

3.4 Поражения почек

Глава 4. Экспериментальная часть

4.1 Материалы исследования

4.2 Методы исследования

4.2.1 Глюкозооксидазный метод определения глюкозы

4.2.2 Определения холистеринав сыворотке крови

4.2.3 Определения общего триглицеридов в сыворотке крови

Глава 5. Результаты исследования и их обсуждение

5.1 Биохимические показатели углеводного обмена

5.2 Биохимические показатели липидного обмена

Выводы

Заключение

Список литературы

Введение

Сахарный диабет - lat. Diabetes mellitus - системное гетерогенное заболевание. Это заболевание - одна из серьезнейших проблем нашего времени. Оно занимает третье место среди непосредственных причин смерти после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

В настоящее время на нашей планете живут более 150 миллионов больных СД. Причем 80-95% больные инсулиннезависимым сахарный диабет. Сахарный диабет обуславливается абсолютным (СД I) или относительным (СД II) дефицитом инсулина, который вначале вызывает нарушение углеводного обмена, а затем и изменение обмена в организме всех основных энергетических веществ (углеводы, жиры, белки).

Как правило, при сахарном диабете происходит нарушение секреции разнообразных гормонов поджелудочной железы, в частности инсулина, и чувствительности к ним.

Последствиями же инсулиновой недостаточности являются метаболические нарушения, из которых наиболее выражены нарушения углеводного обмена.

Ключевым критерием в диагностике сахарного диабета является уровень глюкозы в крови (гликемия), в частности уровень гликемии натощак. Но правильно поставить диагноз (особенно установить тип сахарного диабета) исходя из лабораторных данных можно лишь правильно понимая методические факторы и физиологические особенности субъекта, влияющие на результаты определения концентрации глюкозы.

Цель данной дипломной работы состоит в изучении взаимосвязи показателей углеводного и липидного обмена по биохимическим показателям крови больных сахарным диабетом.

Задачи:

1. Изучение концентрации глюкозы в сыворотке крови больных сахарным диабетом.

2. Изучение концентрации общего холестерина в сыворотке крови больных сахарным диабетом.

3. Исследование содержания триглицеридов, липопротеидов очень низкой плотности, липопротеидов низкой плотности, липопротеидов высокой плотности в сыворотке крови больных сахарным диабетом.

Глава 1. Основная часть

1.1 Краткая характеристика типов сахарного диабета и сходных с ним состояний

Сахарный диабет (СД) - эндокринное заболевание, характеризующееся синдромом хронической гипергликемии вследствие недостатка в организме гормона поджелудочной железы - инсулина, или его недостаточным действием, что приводит к нарушению сначала углеводного обмена, а затем и обмена всех энергетических веществ в организме. Для СД характерно нарушение секреции некоторых гормонов или недостаточная чувствительность к ним.

На ранних этапах развития заболевания и при правильном своевременном лечении СД характеризуется гипергликемией после еды или натощак. При неправильном или недостаточном лечении заболевание прогрессирует и сопровождается поражением периферических нервов, нарушением зрения в результате изменения сосудов сетчатки глаза, а также поражением почечных клубочков с нарушением их функции.

При отсутствии лечения или при наиболее выраженных формах СД наблюдается кетоз (накопление в организме продуктов неполного окисления жиров - кетоновых тел), и белковым истощением, что приводит к катастрофическим состояниям - развитию комы или шока.

1.1.1 Классификации сахарного диабета и других нарушений толерантности к глюкозе

Существует множество классификаций сахарного диабета, но наиболее используемые из них две. Одна из них - классификация СД и других категорий нарушения толерантности к глюкозе (ВОЗ 1985 год):

1. Спонтанный сахарный диабет:

- инсулинзависимый (ИЗСД) - тип I

- инсулиннезависимый (ИНЗСД) - тип II

а) у лиц с нормальной массой тела

б) у лиц с ожирением

2. Вторичный сахарный диабет, включая сахарный диабет, сопутствующий определенным состояниям и синдромам:

а) заболевания поджелудочной железы

б) гормональные нарушения

в) состояния, вызванные лекарственными и химическими веществами

г) определенные генетические синдромы

д) смешанные состояния.

3. Диабет, обусловленный недостаточностью питания (тропический):

а) панкреатический

б) панкреатогенный

4. Нарушение толерантности к глюкозе (НТГ) - ранее называвшийся химическим, бессимптомным, латентным и субклиническим диабетом:

а) у лиц с нормальной массой тела

б) у лиц с ожирением

в) НТГ, обусловленное другими определенными состояниями и синдромами.

5. Диабет беременных. НТГ, начавшееся при беременности.

6. Достоверные классы риска (лица с нормальной толерантностью к глюкозе, но со значительно увеличенным риском развития диабета):

а) предшествовавшие нарушения толерантности к глюкозе

б) потенциальные нарушения толерантности к глюкозе.

Данная классификация используется в клинической практике, но имеет множество недостатков. Она не отражает в полной мере ни этиологию ни патогенез СД. Получение множества данных, (таких как, присутствие антител к островковым клеткам и специфические гаплотипы HLA) изменяющих представление о патогенезе СД, повлекло за собой необходимость пересмотра существующей классификации и разработки новой классификации, учитывающей современные диагностические критерии. Таковой послужила этиологическая классификация сахарного диабета (ВОЗ, 1999):

I.Сахарный диабет I типа (деструкция в-клеток, обычно приводящая к абсолютной инсулиновой недостаточности):

а) Аутоиммунный

б) Идиопатический

II. Сахарный диабет II типа (от преимущественной резистентности к инсулину с относительной инсулиновой недостаточностью, до преимущественно секреторного дефекта с инсулиновой резистентностью или без нее).

III. Другие специфические типы:

А. Генетические дефекты в-клеточной функции:

1. MODY-3 (хромосома 12, ген HNF-1б)

2. MODY-2 (хромосома 7, ген глюкокиназы)

3. MODY-1 (хромосома 20, ген HNF-4б)

4. Митохондриальная мутация ДНК

5. Другие

В. Генетические дефекты в действии инсулина:

1. Резистентность к инсулину типа А

2. Лепречаунизм

3. Синдром Рабсона-Менделхолла

4. Липоатрофический диабет

5. Другие

С. Болезни экзокринной части поджелудочной железы:

1. Панкреатит

2. Травма/панкреатэктомия

3. Неоплазии

4. Кистозный фиброз

5. Гемохроматоз

6.Фиброкалькулезная панкреатопатия

D. Эндокринопатии:

1. Акромегалия

2. Синдром Кушинга

3. Глюкагонома

4. Феохромоцитома

5. Тиреотоксикоз

6. Соматостатинома

7. Альдостерома

8. Другие

Е. Сахарный диабет, индуцированный лекарствами и химикатами:

1. Вакор

2. Пентамидин

3. Никотиновая кислота

4. Глюкокортикоиды

5. Тиреоидные гормоны

6. Агонисты б-адренорецепторов

7. Тиазиды

8. Дилантин

9. Диазоксид

10. б-интерферон

11. Другие

F. Инфекции:

1. Врожденная краснуха

2. Цитомегаловирус

3. Другие

G. Необычные формы иммуноопосредованного диабета:

1. «Stiff-man»-синдром (синдром обездвиженности)

2. Аутоантитела к рецептору инсулина

3. Другие

H. Другие генетические синдромы, иногда сочетающиеся с диабетом:

1. Синдром Дауна

2. Синдром Клайнфелтера

3. Синдром Тернера

4. Синдром Вольфрама

5. Атаксия Фридрейха

6. Хорея Гентингтона

7. Синдром Лоренса-Муна-Бидля

8. Миотоническая дистрофия

9. Порфирия

10. Синдром Прадера-Вилли

11. Другие

1.1.2 Краткое описание и сравнительная характеристика основных типов сахарного диабета и сходных с ним состояний

Как видно из данных классификаций выделяют два типа собственно сахарного диабета - диабет I типа (СД-I) и диабет II типа (СД-II). Они представляют собой две разные нозологические формы (этиологически, патогенетически, клинически, а так же в отношении лечебных подходов). Объединяет эти два типа лишь развитие синдрома хронической гипергликемии.

сахарный диабет поджелудочный глюкоза

Таблица 1. Сравнительная характеристика различных типов СД.

	СД-I	СД-II
Синоним	ювенильный СД, инсулинзависимый СД	СД взрослых, СД тучных, инсулиннезависимый СД
Возраст	обычно до 30 лет (два пика заболеваемости - 14 и 25 лет)	обычно после 40 лет
Начало болезни	острое	Постепенное
Выраженность клинических симптомов	резкая	Умеренная
Течение СД	лабильное	Стабильное
Кетоацидоз	склонны	Резистентны
Анализ мочи	сахар и часто ацетон	Сахар
Генетические данные	ассоциация с гаплотипами HLA, конкордантность у однояйцевых близнецов 40%	ассоциация с гаплотипами HLA отсутствует, конкордантность у однояйцевых близнецов 95-100%
Масса тела	ожирение отсутствует	ожирение в 80% случаев
Пол	одинаково часто	чаще женщины
Сезонность начала	осенне-зимний период	Отсутствует
Содержание в плазме инсулина и С-пептида	снижено (инсулинопения) или не определяется	в норме, часто повышено, редко снижено
Антитела к островковым клеткам	50-85 %	10 %
Гаплотипы HLA	В8, В15, DW5, OW4, DwR3, DwR4	не отличаются от здоровой популяции
Распространенность	0,5% населения	2-5% населения
Лечение	инсулинотерапия	диета, сахаропонижающие пероральные препараты
Преобладание поздних осложнений	микроангиопатия	Макроангиопатия

При СД-I имеет место выраженная недостаточность секреции инсулина в-клетками островков Лангерганса. При СД-II на первый план выступает недостаточность действия инсулина, развивается резистентность периферических тканей к инсулину.

В последние годы установлено, что при СД-II имеет место нарушение ранней фазы секреции инсулина.

Сахарный диабет, связанный с недостаточностью питания - тропический диабет, разделяют на два подтипа: панкреатический и панкреатогенный.

Панкреатический имеет две формы: 1) фиброкалькулезный - характеризующийся низкой секрецией инсулина и глюкагона, синдромом нарушения всасывания и отсутствием кетоза при СД-I; 2) протеиндефицитный - характеризуется абсолютным дефицитом инсулина и отсутствием кетоза. Развивается вследствие низкого содержания белка и насыщенных жиров в диете.

Панкреатогенный диабет обусловлен избыточным поступлением железа в организм и его отложением в поджелудочной железе.

Другие типы СД - связанные с некоторыми состояниями и генетическими синдромами, для которых характерна гипергликемия (синдром Лоренса-Муна-Бидля, миотоническая дистрофия, атаксия Фридрейха) - носят название Вторичный СД. Вторичный СД также может развиваться после приема лекарственных средств нарушающих углеводный обмен (диуретики, психотропные вещества, дефинилгидантоин).

Состояние углеводного обмена, отличающееся от нормы, но не достигшее значений установленных для СД - называют нарушением толерантности к глюкозе (НТГ). Нарушение гомеостаза глюкозы удается выявить, только при помощи глюкозотолерантного теста.

1.2 Основные аспекты этиологии сахарного диабета

Несмотря на интенсивные исследования, проводимые последние десятилетия, до сих пор не обнаружен фактор, который являлся бы причиной возникновения СД. Эти исследования обнаруживают все больше данных о том, что СД гетерогенен по природе, и к его развитию приводит разнообразное сочетание внутренних и внешних факторов.

Основными идентифицированными факторами являются: наследственность, аутоимунные процессы, вирусные инфекции и питание.

1.2.1 Генетические аспекты

Хорошо известно, что СД в несколько раз чаще встречается у родственных больных сахарным диабетом, чем в общей популяции. Первую гипотезу о наследственном характере СД сформулировал Wegeli (1896).

Популяционно-генетические исследования проведенные Сергеевым А.С. (1984), Кураевой Г.И. (1984) показали, что частота семейных форм диабета преобладает над распространенностью его в популяции, а частота конкордантности среди монозиготных близнецов над частотой конкордантности среди дизиготных. Также эти исследования показали различия генетики СД двух основных типов.

Гипотеза полигенного наследования СД-I, предполагает, что имеются два мутантных гена (или две группы генов), которые рецессивным путем передают по наследству предрасположенность к аутоиммунному поражению инсулярного аппарата и повышенную чувствительность в-клеток к вирусным антигенам, либо ослабленный противовирусный иммунитет.

Кроме того, обнаружилась связь между возможностью развития ИЗСД и фенотипами HLA. Комплекс HLA у человека представлен четырьмя генными локусами на хромосоме 6 (АВСD).

Обнаружена также ассоциация СД-I с редким генетическим типом пропердина (Bfl), определенным на хромосоме 6. Он обнаруживается приблизительно у 23% больных, а в общей популяции встречается всего у 2%. Относительный риск по СД при наличии пропердинового фактора увеличивается в 15 раз.

Предполагают, что антигены HLA-локуса на коротком плече 6 хромосомы, создают специфическое возбуждение, предрасположенности к патологическим процессам в островках поджелудочной железы. Возможно, что наследственный компонент СД-I - дефект определенных локусов на плече хромосомы 6. Антигены, ассоциирующиеся с СД-I, по механизму действия являются клеточно-поверхностными, предположительно они могут быть детерминантами молекулярной природы поверхностных белков определенных клеток, в частности белков мембраны в-клеток. В результате их действия в-клетки становятся более ранимыми.

Что касается СД-II, наследственный компонент здесь имеет большее значение. Вероятность повторного развития СД-II в семьях, где имеется больной этим типом сахарного диабета, значительно выше, чем в семьях больных СД-I.

В настоящее время обсуждают два возможных варианта генетических дефектов ответственных за развитие СД-II. Первый - это наличие двух дефектных генов, при этом одним из них (на 11 хромосоме) ответственен за нарушение секреции инсулина, второй за развитие инсулинорезистентности (возможно дефект гена 12 хромосомы, ответственного за синтез инсулиновых рецепторов). Второй - наличие общего генетического дефекта в системе узнавания глюкозы в-клетками, или периферическими тканями, что приводит к снижению секреции инсулина в-клетками в ответ на глюкозу. Предполагается, что СД-II передается доминантным путем.

Генетический маркер СД-II до сих пор не обнаружен, предполагают, что гены СД-II локализуются на 11 хромосоме. Но основным провоцирующим фактором здесь является ожирение.

Вопрос о том, каков порядок наследования СД-I и СД-II остается открытым, но предполагают, что это полигенное наследование, то есть, чтобы полигенно детерминированные признаки или предрасположенность к болезни осуществлялась, к генетическим должны присоединиться внешние факторы.

1.2.2 Вирусные инфекции и другие факторы внешней среды

Вирусная инфекция может являться фактором, провоцирующим развитие СД-I, что подтверждено в экспериментальных исследованиях. М.И. Балаболкин (1994) указывает, что вирусная инфекция у лиц с генетической предрасположенностью к СД-I участвует в развитии заболевания следующим образом:

- вызывает острое повреждение в-клеток (вирус Коксаки);

- приводит к персистенции вируса (врожденная цитомегаловирусная инфекция, краснуха) с развитием аутоиммунных реакций в островковой ткани.

Сезонные колебания частоты развития СД-I (максимально осенью и зимой), также указывают на роль вирусной инфекции в развитии СД-I.

Гистологическая картина островков умерших от СД-I характеризуется инфильтрацией мононуклеарами, особенно лимфацитами, и дегенерацией островковых клеток. Такая воспалительная реакция - инсулит - соответствует представлениям о вирусном или аутоиммунном процессе.

1.2.3 Аутоимунные процессы

Значение аутоиммунных процессов в развитии СД-I подтверждает ряд данных:

- присутствие в островках поджелудочной железы у больных «свежим» сахарным диабетом первого типа инфильтратов, состоящих из мононуклеарных клеток (инсулит);

- клиническая связь между диабетом и аутоиммуными эндокринопатиями (болезнь Аддисона, множественная эндокринная недостаточность - синдом Шмидта)

- связь между СД-I и главным комплексом гистосовместимости (HLA).

Антитела к островковым клеткам опосредуют эффекты токсических для в-клетки веществ и просто отражают повреждения в-клеток. У больных с синдромом тяжелого инсулинорезистентного диабета и гиперпигментации наблюдается очень редкая форма аутоиммунности - присутствие в крови антитела к инсулиновым рецепторам препятствует связыванию гормона с его рецепторами на клетках-мишенях (механизм антагонист-усиления гормонального сигнала при участии протеинкиназ).

1.2.4 Ожирение и питание как аспекты предрасположенности к сахарному диабету

Очень важно отметить, что ни вирусные факторы, ни аутоиммунные для СД-II особого значения не имеют. Здесь основным приобретенным фактором является ожирение. У генетически предрасположенных лиц ожирение создает потребности в инсулине, которые превышают секреторную способность их в-клеток.

1.3 Эпидемиология сахарного диабета

В настоящее время в мире насчитывается более 150 миллионов больных сахарным диабетом. Однако массовые исследования показали, что на каждый случай явного СД, приходиться один больной с невыявленной формой заболевания и 3% населения планеты имеет генетически обусловленный предиабет.

За последние 20-30 лет, число больных сахарным диабетом увеличилось вдвое. Нужно отметить, что это увеличение заболеваемости СД произошло по вине нескольких причин: увеличение распространенности ожирения, учащение хронических сердечно-сосудистых заболеваний, заместительное лечение (продлевающее жизнь больных), увеличение длительности жизни населения, увеличение числа лиц с наследственной обусловленной предрасположенностью к СД в результате резкого уменьшения смертности новорожденных, родившихся от родителей больных СД.

До 30 лет СД возникает одинаково часто как у женщин, так и у мужчин, особенно в странах Европы, США, Африки, в Японии, Индии и Малайзии СД чаще встречается у мужчин.

Это указывает на то, что национальный и географический фактор, также влияют на распространенность заболевания.

Глава 2. Патологии физиологических и биохимических процессов в организме при сахарном диабете

2.1 Поджелудочная железа, как основной источник заболевания

Поджелудочная железа - непарный орган пищеварительной системы. Железа мягкая, желто-розового цвета, располагается ретроперитониально на уровне нисходящей части двенадцатиперстной кишки (справа) и селезенки (слева). В ней различают головку, шею и хвост. Железа имеет дольчатое строение.

Поджелудочная железа - железа смешанной секреции. Основная ее масса осуществляет экзокринную функцию - вырабатывает пищеварительные ферменты, выделяемые по протоку в полость двенадцатиперстной кишки. Эндокринная функция присуща островкам Лангерганса - группам светлых клеток, расположенных среди экзокринной паренхимы железы.

Эти островки составляют около 1-3% массы железы. Диаметр каждого островка около 150 мкм. В одном островке содержится от 80 до 200 клеток.

С помощью микроскопических и иммуноцитохимических исследований, установлено, что островок поджелудочной железы состоит из четырех видов клеток (инсулоцитов).

А-клетки (б-клетки) - около 20% - ацидофильные клетки, располагаются либо по периферии островка, либо небольшими группами по всему островку. б-клетки содержат секреторные гранулы, имеющие плотную сердцевину и бледную периферию. Гранулы не растворимы в спирте, окрашиваются солями серебра. Секретируют глюкагон.

В-клетки (в-клетки) - около 70% - базофильные клетки. Обычно занимают в островках центральное положение. Секреторные гранулы - кристаллоиды различной формы, при окраске альдегидфуксином окрашиваются в сине-фиолетовый цвет, что указывает на секрецию инсулина.

D-клетки (у-клетки) - 3-5% - дефинитивные клетки. Секреторные гранулы гомогенные, низкой плотности, заполняющие почти всю клетку. Синтезируют соматостатин.

РР-клетки - около 2%. Секреторные гранулы различной формы или их нет. Синтезируют панкреатический полипептид.

В 1976 году L.Orci и его сотрудники при помощи иммунофлюоресцентной методики обнаружили, что относительное процентное соотношение этих клеток в островке поджелудочной железы варьирует в зависимости от места его локализации. Но не зависимо от этого в-клетки являются основными клетками островка Лангерганса.

Для СД-I характерно практически полное разрушение и исчезновение в-клеток, а островки преимущественно состоят из б и у, либо РР-клеток и очень небольшого количества в-клеток. При длительном лечении больных СД-I поджелудочная железа уменьшается в массе.

Примерно у 40% больных, по мере прогрессирования заболевания, развиваются гиалиновые перерождения, проявляющиеся аморфными отложениями (с характеристиками окрашивания, свойственными амилоиду) вокруг кровеносных сосудов и между клетками. Также наблюдается фиброз, начинающийся с утолщения капсулы и инвазии в островки фиброзной ткани, замещая функционирующие клетки, а затем захватывая и большую часть внешнесекреторной ткани поджелудочной железы.

В последнее время важное значение в деструкции в-клеток придают оксиду азота (NO). Оксид азота образуется в организме из L-аргинина под влиянием изоформ фермента NO-синтазы. NO-синтаза имеет три изоформы - эндотелиальная, нейрональная и индуцибельная. Под влиянием эндотелиальной и нейрональной NO-синтаз из L-аргинина образуется NO, участвующий в процессах передачи возбуждеия в нервной системе, а также обладающий вазодилатирующим свойством. Под влиянием индуцибельной NO-синтазы из L-аргинина образуется NO, обладающий цитоксическим и цитостатическим эффектами.

Установлено, что под влиянием интерлейкина-1 происходит экспрессия иNO-синтазы в в-клетках, и непосредственно в них образуется большое количество цитотоксического NO, вызывающего их деструкцию и угнетающего секрецию инсулина.

Это лишь некоторые факторы, которые, как считается, приводят к возникновению СД. Не последнее место, как видно, в этом ряду занимает NO, являющийся одним из важнейших биологических регуляторов. Он вызывает релаксацию сосудов, модулирует передачу нервных сигналов и ответственен, наряду с кислородными свободными радикалами за токсичность фагоцитов, в частности макрофагов и Т-лимфоцитов. Продуцируемые цитокины, действующие на в-клетки, приводят к синтезу в них аналогичной макрофагальной индуцибельной формы NO-синтазы. Но выявляется и конституционная NO-синтаза. Образующийся в результате быстрой реакции NO с супероксиданионом пероксинитрит, является потенциально токсичным соединением. Дело в том, что пероксинитрит (ONOO?) очень не стабилен в нейтральной среде и в течении нескольких секунд распадается с образованием NO₂ и ОН - радикалов. NO - очень лабильное свободнорадикальное соединение, реагирующее с О₂ воздуха или СО₂, растворенным в воде, с образованием NO₂.

Состояние, вызванное активацией процессов свободно-радикального окисления - носит название окислительного стресса.

В нарушении секреции инсулина и повреждении островковых клеток участвуют не только NO-радикалы, но и различные токсины, а также другие активные кислородные радикалы.

При СД-II гистологические изменения в островках поджелудочной железы минимальны или отсутствуют, но уменьшение массы островковых клеток все же наблюдается практически у всех больных.

Связь СД с изменением соотношения клеточного состава островков поджелудочной железы подтверждают высказывания многих авторов. Отмечено, что в островках поджелудочной железы в группах умерших, страдавших СД-II, масса б-клеток велика, наряду с тем, что масса в-клеток очень мала. Считают, что именно это изменение соотношения в клеточном составе поджелудочной железы и определяет развитие СД.

Эти факты противоречат мнению об инсулиновой недостаточности, как основном механизме развития СД-II, так же как и то, что для лечения успешно применяют препараты оказывающие повреждающее действие на б-клетки поджелудочной железы (препараты сульфанилмочевины и бигуанидов).

Это хорошо показывают результаты исследований Орошевского Ю.А. и Вояковой Е.А., отметивших, что при лечении больных СД-II сульфанилмочевиной, содержание в крови глюкагона уменьшается, тогда как инсулина не изменяется.

2.2 Характеристика гормонов поджелудочной железы и их действия в норме и при сахарном диабете

2.2.1 Инсулин

Инсулин впервые из поджелудочной железы собак был выделен (экстрагирован) в 1921 году канадскими исследователями Бантингом Ф. и Бестом Г.. В кристаллическом виде в 1926 году Sander определил полностью аминокислотный состав инсулина. Интересно, что инсулин первый белок, аминокислотная последовательность которого полностью была расшифрована. В конце 1963 года осуществлен синтез инсулина группой Мейенгофера И., а в 1964 году - группой Катсояниса П. (США). В 1969 году с помощью методик рентгенодифракции была определена трехмерная структура инсулина. А в 1972 году академик Юдаев Н.А. с сотрудниками провел полный лабораторный синтез инсулина человека новым методом, позволяющим устранить нежелательные побочные реакции.

Инсулин представляет собой небольшой глобулярный белок молекулярной массой около 6000.

Инсулины всех позвоночных состоят из двух цепей А и В, соединенным между собой двумя дисульфидными мостиками. Цепь А состоит из 20-21 аминокислотного остатка, цепь В - из 29 - 31. Примерно 25 аминокислот идентичны у всех позвоночных, что дает возможность применять в клинике инсулины животного происхождения. Но при длительном применении препаратов чужеродного инсулина может проявляться антигенность гормонов.

Синтез инсулина начинается с образования на рибосомах в-клеток одноцепочечного пептида, состоящего из 104-110 аминокислотных остатков - предпроинсулина, включающео в себя А-цепь, В-цепь и расположенный между ними С-пептид. Предпроинсулин имеет в облати N-конца на 23 аминокислотных остатка больше чем проинсулин. Предпроинсулин попадает в шероховатый ретикулум. По которому он подвигается к секреторным гранулам. В цистернах ШЭР часть молекулы отщепляется и остается проинсулин, состоящий из 81-86 аминокислотных остатков. Различие проинсулинов разных видов по величине связаны только с размерами полипептидного фрагмента, который в проинсулине находится между С-концом В-цепи и N-концом А-цепи инсулина. все известные проинсулины млекопитающих имеют по два остатка основных аминокислот на каждом из концов соединяющего фрагмента (С-пептид). В комплексе Гольджи происходит упаковка гормона в секреторные гранулы, в которых протекает протеолитическое отщепление С-пептида с фрагментами А и В.

Три дисульфидные связи проинсулина при превращении остаются незатронутыми: - две из них создают ковалентные мостики между А и В-цепями инсулина. Главными ферментами, необходимыми для протеолитического расщепления, приводящего к образованию инсулина, является трипсиноподобная протеиназа и еще один специфичный фермент, удаляющий С-концевые основные остатки, обнажающиеся после триптического расщепления. В результате образуется модифицированный С-пептид и нативный инсулин. Затем гормонсодержащие гранулы аппарата Гольджи обособляются и перемещаются в цитозоль, где завершается расщепление проинсулина до инсулина.

Первичная структура инсулина - полипептидная - свернута спиралеобразно во вторичную. Спирали укладываются в множественные образования - третичную структуру инсулина.

Инсулин и проинсулин путем комлексирования с цинком легко полимеризуется, образуются малорастворимые комплексы и гормон депонируется в секреторных гранулах, образуя резерв.

Очень важно, что посредством секреторных гранул происходит внутриклеточный транспорт гормона по системе микротрубочек и микрофиламентов по направлению к цитоплазматической мембране.

Относительно выделения гормона во внутриклеточное пространство существует две теории:

- мембрана гранулы и цитоплазматическая мембрана соединяются и материал, содержащийся в гранулах, выбрасывается во внеклеточное пространство. Причем передвижение гранул и контакт мембран происходит при участии ионов Са²⁺ и цАМФ.

- гранулы растворяются в близи цитоплазматической мембраны и гормон выделяется через определенные ее участки (Гордиенко В.М., Козырицкий В.Г., 1978).

Регуляция секреции инсулина осуществляется главным образом гуморально. Важнейший стимул секреции инсулина - уровень глюкозы в крови. Это находит отражение в том, что ежемоментные колебания уровня инсулина в плазме повторяют колебания содержания глюкозы в ней. Существуют две альтернативные теории, одна из которых исходит из роли метаболизма глюкоза в островковых клетках, а другая - из взаимодействия глюкозы с мембранным рецептором (глюкорецептором). В пользу метаболической теории свидетельствуют следующие наблюдения:

1. метаболизируемые сахара (гексозы и триозы) являются более мощными стимуляторами секреции инсулина, чем неметаболизируемые углеводы (маннозы);

1. глюкоза увеличивает концентрацию интермедиаторов гликолиза островковых клеток;

2. вещества, угнетающие метаболизм глюкозы (манногептулоза и 2-дезоксиглюкоза), препятствуют секреции инсулина.

Но существуют также наблюдения, результаты которых свидетельствуют в пользу распознавания глюкозы за счет активации ею мембранного рецептора (глюкорецептора), вследствие чего запускается процесс высвобождения инсулина. В механизме, при помощи которого гликолиз стимулирует секрецию инсулина, может принимать участие увеличение в клетке HAD*H и НАDФ*Н, равно как и концентрация Н⁺.

Особенностью реакции инсулина на глюкозу является ее двухфазность. Начальный быстрый «всплеск секреции» начинается в пределах одной минуты после введения глюкозы, достигает максимума в пределах двух минут, а затем снижается в последующие 5-10 минут. Вторая фаза начинается спустя 5-10 минут после начала инфузии глюкозы и продолжается в течение последующего часа. В опытах на перфузируемой поджелудочной железе ингибитор синтеза белка пуромицин ослабляет действие второй фазы, но не влияет на раннюю фазу секреции инсулина. Эти данные позволили предположить, что в в-клетках содержится два пула инсулина.

Механизм регуляторного влияния глюкозы на секрецию инсулина весьма сложен. Секреторная реакция на глюкозу является Са²⁺ - зависимой. Са²⁺ поступает в островковые клетки вместе с глюкозой, при этом концентрация последней быстро уравновешивается. Изменение секреции инсулина в зависимости от концентрации глюкозы в крови, является следствием влияния интенсивности гликолиза в в-клетках ан скорость транспорта Са²⁺ через плазматические мембраны клеток. Следует заметить, что скорость синтеза инсулина не зависит от Са²⁺.

Глюкоза переносится в клетку через ее оболочку семейством специализированных транспортных белков, носящих название транспортеров глюкозы:

GLUT-1 - участвует в базальном опосредованном через иные нежели инсулин факторы включении глюкозы во многие типы клеток;

GLUT-2 - играет важную роль в в-клетках, где, наряду с глюкокиназой, создает предпосылки для реакции на глюкозу;

GLUT-3 - участвует в опосредованном через иные нежели инсулин факторы включении глюкозы в клетки мозга;

GLUT-4 - обеспечивает стимулируемое инсулином включение глюкозы - один из классических гипогликемических эффектов этого гормона - в мышечную и жировую ткани.

Т.о., механизм, посредством которого глюкоза стимулирует высвобождение инсулина, включает ее проникновение в в-клетку с помощью GLUT-2, который тесно связан с ферментом глюкокиназой. Последний фосфорилирует глюкозу и служит важным датчиком ее присутствия в в-клетке. Чтобы вызвать секрецию инсулина, глюкоза должна подвергнуться превращению в в-клетке посредством гликолиза, с образованием АТФ. В результате этого процесса закрываются чувствительные к АТФ калиевые каналы, что приводит к деполяризации клеточной оболочки и притоку ионов кальция, запускающих процессы транслокации секреторных гранул и экзоцитоз.

Стимулирующим действием на секрецию инсулина обладают и некоторые аминокислоты (аргинин, лейцин). Интенсивность секреции инсулина зависит также от его концентрации в крови - ауторегуляция секреции инсулина. Некоторые гормоны пищеварительной системы, такие гормоны пищеварительной системы, как секретин, гастрин, энтероглюкагон, холецистокинин-панкреозенин, также как и другие, гормон роста, глюкокортикоиды стимулируют секрецию инсулина.

Подавляют секрецию инсулина гипогликемия, соматостатин, никотиновая кислота, диазоксид, А-адреностимуляция и т.д.

Нервная регуляция секреции инсулина происходит посредством блуждающего и симпатического нервов. Возбуждение первого стимулирует секрецию, а второго, соответственно, вызывает торможение.

Инсулин в крови находится в свободной (иммуннореактивный инсулин ИРН) и связанной с белками форм.

Свободный инсулин действует на все инсулиночувствительные ткани (мышцы, жировую ткань, печень, мозг), а связанный - только на жировую ткань, способную освобождать инсулин от связи с белком. Между содержанием связанного и свободного инсулина в крови существует динамическое равновесие (например: после приема сладкой пищи увеличивается количество свободной фракции, а связанной уменьшается; натощак преобладает связанная фракция.)

Биологическое действие инсулина опосредуется через его рецепторы на поверхности клеток мишеней.

Рецептор инсулина представляет собой тирозиновую протеинкиназу, относящуюся к классу II («семейство» тирозинкиназных рецепторов включает в себя несколько классов). Это гликопротеин, состоящий из двух б-субъединиц имеющих молекулярную массу 130000, расположенных на поверхности клетки и двух в-субъединиц с молекулярной массой 95000, пронизывающих мембрану клетки. (рис.1) N-концевые домены б-субъединиц образуют центр связывания инсулина, тогда как каталитический Tyr-протеинкиназный центр находится на внутриклеточных доменах в-субъединиц. Для тирозинкиназных рецепторов этого класса характерно наличие цистеинбогатого домена на б-субъединице, а также гетеротетрамерность с S-S связями между протомерами.

Связывание инсулина с рецептором - сигнал к началу перемещения комплекса инсулин/рецептор из области клеточной поверхности с микроворсинками в области их отсутствия. Это процесс также требующий лигандзависимого аутофосфорилирования в-субъединиц и активации киназы. Затем комплекс взаимодействует с клатринокаймленными ямками и интернализуется. Затем инсулиновый рецептор либо возвращается в клеточную мембрану, либо включается в лизосомы и разрушается. Во многих типах клеток инсулин стимулирует экзоцитоз и деградацию инсулинового рецептора - пример отрицательной регуляции действия инсулина за счет уменьшения количества рецепторов на мембране, и следовательно ослабление сигналов, инициируемых инсулином.

В отсутствии инсулина рецептор не проявляет тирозинкиназной активности. Присоединение инсулина к центру связывания на б-субъединицах активирует ферменты, причем субстратом служит сам фермент (аутофосфорилирование) - одна в- субъединица рецептора фосфорилирует другую по 6 - 7 тирозиновым остаткам.

Разрушается инсулин ферментом инсулиназой, в наибольшем количестве находящейся в почках и печени, а продукты распада выводятся с мочой. Инсулиназа предохраняет организм от избыточного поступления инсулина в общий круг кровообращения и связанных с этим нарушений обмена углеводов (гипогликемия). У молодых неполовозрелых крыс активность инсулиназы значительно больше, чем у взрослых животных. По-видимому, это имеет важный биологический смысл, т.к. сберегает инсулин для повышенных потребностей растущего организма.

При старении активность инсулиназы вновь понижается, что расценивается, как своеобразный приспособительный механизм, направленный на поддержание уровня сахара в крови при старении.

Период биологической жизни инсулина находится в пределах 4-5 минут. Основным местом разрушения инсулина является печень, которая извлекает 40 - 50% гормона из крови за один пассаж. После связывания с рецепторами инсулин подвергается интернализации в печени и локализуется в лизосомах - месте сосредоточения в клетке разнообразных ферментов разрушения. Обнаружены, по крайней мере, два фермента с инсулиндеградирующей активностью. Одним из них является глутатион - инсулинтрансгидрогеназа - восстанавливающий фермент, который расщепляет дисульфидные связи, высвобождая интактные А и В-цепи. Идентифицированы также протеазы, инактивирующие инсулин, расщепляя пептидные связи. В почках происходит распад 15 - 20 % инсулина. Почечный клиренс инсулина привлекает скорость клубочковой фильтрации, что указывает на эллиминацию гормона из крови не только за счет фильтрации, но и за счет канальцевых механизмов. У больных с недостаточностью почек поглощение инсулина в почках может снизиться до 9%.

Разрушение инсулина происходит также и в жировой ткани. Инсулин главный регулирующий обмен веществ в организме гормон. Хотя его действие многонаправленно конечным результатом является обеспечение энергетических и пластических процессов. Подсчитано, что инсулин участвует, как минимум, в 22 реакциях обмена веществ.

2.2.2 Глюкагон

Глюкагон секретируется б-клетками поджелудочной железы. Эти клетки были описаны М.А. Lane в 1907 году, но то. что именно эти клетки секретируют глюкагон было установлено только в 1962 году. G. Baum и Coubi, S.H. Stoub с соавт. (1955 г.) получили кристаллическую форму глюкагона. W.W. Bromer с соавт. в 1957 году определили последовательность аминокислотных остатков глюкагона свиньи.

Глюкагон - одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков и имеющий молекулярную массу 3485. Аминокислотный состав и последовательность идентичны у человека и животных. N-концевой аминокислотой является гистигин, а С-концевой - треонин. Механизм биосинтеза глюкагона малоизучен. Обнаружен предшественник глюкагона - проглюкагон с молекулярной массой около 9000, не обладающий биологической активностью. После расщепления этой молекулы до глюкагона содержимое секреторных гранул б-клетки, выделяется в процессе экзоцитоза, который аналогичен таковому у инсулина.

Секреция глюкагона контролируется главным образом содержанием глюкоза в крови. Определенное активизирующее влияние на секрецию глюкагона оказывает понижение уровня свободных жирных кислот в крови, а также аминокислот. Такие гормоны пищеварительной системы, как холецистокинин-панкреатин и гастрин стимулируют секрецию глюкагона, а секретин, также как и соматостатин, понижает. Увеличение уровня глюкагона в крови по принципу ауторегуляции также тормозит его секрецию.

Глюкагон необходим для регуляции углеводного обмена. Под его действием активируется фосфорилаза печени - фермент необходимый для расщепления гликогена печени до гексозы. Таким образом, физиологический прирост содержания глюкагона вызывают повышения уровня глюкозы в крови, а снижение концентрации глюкагона ниже исходного уровня приводит к снижению в печени продукции глюкозы.

Действие глюкагона при ускорении глюкогенеза осуществляется на уровне пируваткиназы. Этот фермент, а также гликогенсинтаза инактивируются при фосфорилировании. Видно, что в отношении концентрации глюкозы в крови глюкагон и инсулин являются антагонистами. Но вкупе их действие улучшают углеводный обмен, т.к. глюкагон способствует превращению гликогена печени в глюкозу крови, а инсулин обеспечивает переход в клетки и внутриклеточное потребление ее. Таким образом б-клетки и в-клетки тесно взаимодействуют.

Интересно, что реакция инсулина, вызываемая белковой пищей. Обеспечивает поглощение и утилизацию клетками содержащихся в ней аминокислот. Однако повышение уровня инсулина должно было бы снизить выход глюкозы из печени и тем самым вызвать гипогликемию. Одновременный же прирост уровня глюкагона препятствует проявлению такого эффекта инсулина и обеспечивает сохранение продукции глюкозы на стабильном уровне.

Глюкагон стимулирует освобождение глицерина и свободных жирных кислот из жировой ткани. Это действие подобно влиянию на гликоген печени, направлено на обеспечение энергетических потребностей организма (свободные жирные кислоты окисляются с выделением большого количества тепла). В печени глюкагон тормозит синтез свободных жирных кислот и холестеина из ацетата и стимулирует кетогенез. Он активирует печеночную синтазу, в результате происходит увеличение пула жирных кислот освобождающихся из триацилглицеринов и подвергающихся окислению в печени, повышается содержание ацетил-СоА и ацил-СоА, усиливается кетогенез.

Механизм влияния глюкагона. Как и других пептидных гормонов, начинается с его взаимодействия с рецепторами мембраны клетки-мишени (глюкагоспецифичный рецепторный участок). Из цитоплазматических мембран печени крыс выделены два рецепторных глюкагонсвязывающих белка. Глюкагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу, что способствует накоплению в клетке цАМФ. При этом происходит накопление активной формы фосфорилазы, участвующей в процессе глюконеогенеза. Кроме того подавляется образование ключевых гликолитических ферментов и стимулируется выделение энзимов, участвующих в процессе гликонеогенеза. По окончании гормонального действия цАМФ разрушается фосфодиэстеразой.

Глюконеогенез характеризуется не резким, но продолжительным повышением уровня глюкозы в крови и удовлетворяет продолжительную потребность организма в глюкозе.

Существует еще одна фаза гипергликемического действия глюкагона - гликогенолиз - характеризуется значительным подъемом уровня глюкозы в крови, но она не продолжительна.

В отличие от инсулина глюкагон разрушается в основном не в печени, а в почках. Вследствие этого уровень глюкагона в плазме при уремии повышается, несмотря на отсутствие его гиперсекреции.

Алесев Ю.П. и Мархаджаев А.Х. в 1978 году выдвигали гипотезу, согласно которой СД является дигормональным заболеванием, возникающем в результате отсутствия инсулина и отсутствия глюкагона. Всевозможные исследования положили начало изучению биохимических и физиологических взаимоотношений между инсулином и глюкагоном. Выделение глюкагона стимулирует многие метаболические процессы, включая глюкогенолиз, глюкогенез и избирательное образование глюкозы.

Гипотеза о бигормональном нарушении при СД была привлечена для объяснения развития диабетического кетоацидоза. Это обусловлено тем, что глюкагон стимулирует ферментативную систему карнитинацилтрансфеазы, ускоряет окисление свободных жирных кислот с образованием кетоновых тел (Mc Carry G.E. et al., 1975). Это предположение доказывает тот факт, что введение соматостатина предупреждало развитие кетоацидоза у больных СД-I.

2.2.3 Соматостатин

Соматостатин - гормон секретируемый у-клетками поджелудочной железы. Впервые соматостатин был выделен в 1973 году в лаборатории руководимой R. Guillinrin из гипоталамуса овец. Соматостатин - полипептид, обладающий способностью оказывать тормозящее действие на секрецию гормона роста. В том же году был осуществлен синтез этого пептида.

Соматостатин - тетрадекопептид - с молекулярным весом 1600, состоящий из 14 аминокислотных остатков. Считается, что в поджелудочной железе синтезируется более крупный полипептидный предшественник соматостатина и процесс превращения этого предшественника в соматостатин происходит аналогично таковым у других полипептидных предшественников гормонов. Соматостатин подавляет секрецию инсулина, вызванную введением глюкозы и аминокислот, и, видимо, синтез инсулина. В еще большей мере он угнетает секрецию глюкагона. Действие соматостатина снимается высокими концентрациями Са²⁺ и цАМФ, поэтому полагают, что торможение соматостатином освобождения различных гормонов связано с его блокирующим действием на вход Са²⁺ в чувствительные к гормону клетки.

Исследования показали, что в результате торможения соматостатитом секреции глюкагона уменьшаются скорости гликогенолиза и глюконеогенеза. Снижение образования глюкозы позволяет осуществлять регуляцию диабетического состояния, используя меньшие дозы инсулина.

2.2.4 Панкреатический полипептид

Панкреатический полипептид был выделен J.Kanrmel из поджелудочной железы цыплят и назван птичьим панкреатическим полипептидом. Молекула РР состоит из 36 аминокислотных остатков и имеет молекулярную массу 4200. структура полипептидов различных видов различна - имеются замены аминокислот. Имеется некоторая схожесть аминокислотных последовательностей РР и глюкагона.

РР угнетает внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы и способствует релаксации мочевого пузыря. Это позволяет предположить, что РР как бы сохраняет ферменты поджелудочной железы и вызывает задержку желчи до следующего приема пищи. Секреция этого гормона тормозиться соматостатином.

2.2.5 Амилоидный полипептид

В 1984 году был открыт и очищен амилоидный полипептид (амилин). Предполагают, что амилин островков является местным секреторным продуктом, участвующем в патогенезе СД-I. Амилин, как было установлено Gohnson K.H. с соавт. в 1991 году, локализуется в секреторных гранулах в-клеток и высвобождается из них вместе с инсулином в ответ на введение глюкозы. Если инсулин стимулирует накопление периферических запасов гликогена, то амилин стимулирует, как глюконеогенез, так и гликолиз. В скелетных мышцах амилин снижает скорость поглощения глюкозы и накопления гликогена, увеличивает гликогенолиз. При этом активность фосфорилазы увеличивается в два раза. А стимуляция гликогенолиза осуществляется через цАМФ-независимую протеинкиназу.

2.3 Нарушение обмена веществ при сахарном диабете в результате патологического действие гормонов поджелудочной железы

2.3.1 Нарушение углеводного обмена

Углеводы - основной источник энергии организма.

Существует три источника поступления глюкозы в кровь и последующей доставки ее в мозг и другие ткани. По мере того, как человек приходит из состояния сытости в голодное, источник глюкозы меняется. Экзогенный источник поступающая в организм пища; два других - эндогенные, и связаны со способностью печени разрушать гликоген и образовывать новые молекулы глюкозы. Большая част пищевых углеводов представлена полисахаридами и состоит в основном из крахмалов; меньшая - содержит лактозу и сахарозу.

Существует два типа клеток, в которых «сгорает» сахар (глюкоза), одни из них глюкозу принимают легко без участия инсулина (клетки почек, мозга, кровеносных сосудов), уровень глюкозы в этих клетках обычно такой же как и вне их. Другие же потребляют глюкозу только при помощи инсулина (клетки мышц и жировой ткани). Без инсулина глюкоза просто не может пройти сквозь стенки клеток, и становится недоступной для получения энергии. Нарушение транспорта глюкозы через клеточные мембраны приводит к угнетению утилизации глюкозы по пути окислительного фосфорилирования.

Глюкоза при окислении является непосредственным источником энергии. Расщепление полисахаридов начинается в полости рта, где под действием б-амилазы, содержащейся в слюне, гидролитически расщепляется крахмал и гликоген через промежуточные стадии декстринов до мальтозы. Дальнейшее расщепление происходит в верхней части тонких кишок до мальтозы. Гидролиз дисахаридов происходит в клетках слизистой оболочки кишечника под влиянием ферментов - нескольких различных б-специфичных и трех в-специфичных олигосахаридаз (мальтаза, изомальтаза, сахараза), трех различных ферментов с в-галактозидазной активностью (в-галактозидаза, гетерогалактозидаза, лактаза). Принимаемые с пищей углеводы обеспечивают материал для синтеза разнообразных органических соединений: стероидов, аминокислот, пиримидинов, сложных липидов и т.д. но прежде всего они источник энергии, особенно глюкоза, т.к. она обладает такими химическими свойствами как высокая растворимость (причем раствор глюкозы не содержит ионов), доступная для реагирования кабоксильная группа, которая защищена благодаря образованию внутреннего полуацеталя, оптимальная стабильность шестичленного пиранозного кольца, в котором все гидроксидные группы располагаются экваториально.

Глюкоза подвергаясь фосфорилированию ферментом гексокиназой (активатор ее инсулин) получает возможность проникнуть в стенку кишечника и далее в кровоток. Для того чтобы поникнуть в клетки почки из портального круга кровообращения глюкоза вторично подвергается фосфорилированию, также под влиянием гексокиназы с образование глюкозо-6-фосфата. Именно с глюкозо-6-фосфата осуществляется дальнейшее превращение, таким образом, для глюкозы как таковой существует единственное превращение до глюкозо-6-фосфата. При повторном фосфорилировании, как и при первом, активность гексокиназы усиливается инсулином. Все пути превращения глюкозо-6-фосфата осуществляются с потерей свободной энергии, функционально обратный путь с затратой АТФ.

Значение пентозного цикла в обмене веществ велико, так как он представляет собой единственный источник рибозо-6-фосфата, который используется для синтеза РНК.

При окислении глюкозы в пентозном цикле образуется большая часть восстановленного НАДФН⁺, Н⁺, необходимого для синтеза жирных кислот.

Причина возникновения резкой гипергликемии при СД заключается в недостатке инсулина, обеспечивающего, с одной стороны, нормальную проницаемость клеточных мембран скелетных и сердечной мышц, а так же некоторых других тканей по отношению к глюкозе, с другой стороны регулирующего активность ферментов печени.

В отсутствии адекватного количества инсулина большая часть глюкозы, образующейся в результате глюконеогенеза экскретируется с мочой, в тканях снижается количество пирувата, являющегося одним из источников ацетил-СоА, большое количество последнего образуется за счет липидов. Инсулин обладает способностью тормозить глюконеогенез и гликогенолиз. Повышение глюконеогенеза при умеренной недостаточности инсулина, согласуется с тем, что для угнетения глюконеогенеза требуется сравнительно большее количество инсулина, чем для угнетения гликогенолиза.

...