Углеводный обмен в сахарном диабете

Нарушение обмена углеводов при диабете

Нарушенный обмен углеводов при сахарном диабете (СД) усиливает течение болезни. Это явление не лечится одними таблетками — необходимо перестраивать образ жизни: правильно питаться, заниматься спортом, высыпаться и избегать стрессовых ситуаций. Помимо диабета, нарушение обмена веществ приводит и к другим заболеваниям.

Углеводный обмен — что это?

Углеводы — источник энергии для организма. Эти вещества многофункциональны:

  • способствуют укреплению иммунитета;
  • насыщают энергией клетки;
  • обеспечивают защитную функцию печени;
  • являются обязательной составляющей производства нуклеиновых кислот;
  • способствуют гомеостазу.

Углеводный обмен обеспечивается комплексом механизмов:

  • процессом окисления глюкозы;
  • осуществляемым в мышцах и печени процессы превращения гликогена в глюкозу;
  • выработки из малоуглеводной пищи углеводов;
  • преобразованием в органах ЖКТ сложных углеводов в простые.

У здорового человека углеводы снабжают клетки энергией за счет калорий съеденной пищи или жировых запасов. Сбой обмена углеводов приводит к изменению уровня сахара в крови. Норма глюкозы — 3,3—5,5 ммоль/л. При нарушении метаболизма этот показатель может снижаться и увеличиваться.

Как на углеводный обмен влияет СД?

Толчком для развития сахарного диабета 2 типа служит недостаточная выработка инсулина. При снижении его продуцирования или уменьшении активности углеводный обмен нарушается. Патофизиология обмена веществ:

  1. Поступление глюкозы в клетки снижается. Растет сахар в крови, происходит усиление безинсулиновых механизмов усвоения сахара, например, полиоловый шунт, когда поступившая глюкоза проходит восстановительные процессы, превращаясь в сорбит, после чего происходит его окисление во фруктозу. К сожалению, этот процесс ограничен сорбитдегидрогеназой — ферментом, зависящим от инсулина. Активация этого механизма накапливает сорбитол в тканях, усиливая вероятность развития нейропатии и катаракты.
  2. Активная переработка гликопротеидов приводит к развитию ангиопатий (атонии сосудистых стенок).
  3. Увеличивается количество гликированного гемоглобина.
  4. Глюкуронатный механизм способствует образованию гликозаминогликанов. Эти вещества способствуют развитию артропатий (трофических изменений в суставах) у людей, страдающих от сахарного диабета.

Описанные пути безинсулинового преобразования глюкозы не обеспечивают основную функцию — насыщение энергией. Появляется парадоксальное явление — в крови достаточно глюкозы, а клетки при этом голодают. Происходит активация глюкогенеза, однако из-за недостатка инсулина клетки не могут усвоить эту глюкозу. Развивается устойчивая гипергликемия, недостаток энергии и кислорода в клетках. Растет количество гликированного гемоглобина, что усиливает гипоксию.

Симптомы нарушенного обмена углеводов при сахарном диабете

Нарушение обмена веществ имеет несколько различную симптоматику в зависимости от количества углеводов. При недостатке углеводов пациент сталкивается со следующими проявлениями болезни:

Сонливость может означать начало нарушения углеводного обмена в организме.

  • депрессивные состояния, апатия;
  • снижение веса;
  • сонливость, слабость;
  • пониженный показатель глюкозы в крови;
  • кетоацидоз.

При превышении количества углеводов:

  • высокий сахар в крови;
  • повышенное давление;
  • чрезмерная активность;
  • тремор тела;
  • патологии сердечно-сосудистой системы.

Заболевания, развивающиеся из-за нарушения углеводного обмена и их симптомы описаны в таблице:

Использованные источники: etodiabet.ru

ВАС МОЖЕТ ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ:

  Какие раны бывают от сахарного диабета

  Профилактика сахарный диабет 2 типа презентация

Нарушения липидного обмена при сахарном диабете: влияние инсулина

Инсулин принимает участие в регуляции метаболизма, трансмембранного переноса ионов, аминокислот. Влияние инсулина на углеводный обмен трудно переоценить. У людей с сахарным диабетом также проявляются признаки нарушений различных видов метаболизма.

Сахарный диабет в последнее время диагностируется все больше. Заболевания вызывает различные нарушения обмена веществ. Сахарный диабет, патологическая физиология которого может сильно различаться, находится на третьем месте после онкологии и сердечно-сосудистых заболеваний. В мире насчитывается около 100 миллионов людей, больных диабетом. Каждые 10 лет количество диабетиков становится больше в 2 раза.

Самому большому риску заболеть подвержены люди из развивающихся стран и маргинальные элементы в развитых государствах. Нарушение обмена веществ при сахарном диабете, ведет к различным патологиям. Диабетом 2 типа чаще заболевают люди после 45 лет.

Механизм действия инсулина

В 1869 году Лангерганс нашел в поджелудочной железе островки, которые позже назвали его именем. Стало известно, что сахарный диабет может появиться после удаления железы.

Инсулин это белок, то есть полипептид, который состоит из А и Б цепей. Они соединены двумя дисульфидными мостами. Сейчас известно, что инсулин формируется и запасается бета-клетками. Инсулин нарушается под воздействием ферментов, которые восстанавливают дисульфидные связи и носят название «инсулиназа». Далее протеолитические ферменты занимаются гидролизацией цепей до низкомолекулярных частей.

Считается, что основным ингибитором секреции инсулина выступает сам инсулин в крови, и еще гипергликемические гормоны:

ТТГ, катехоламины, АКТГ, СТГ и глюкагон разными путями активируют в клеточной мембране аденилциклазу. Последняя активизирует формирование циклического 3,5 аденозин-монофосфата, он активирует другое элемент – протеинкиназу, она фосфолирирует микротрубочки бета-островков, что ведет к замедлению высвобождения инсулина.

Микротрубочки являются каркасом бета-клетки, по которой раньше синтезированный инсулин двигается в везикулах к клеточной мембране.

Самым сильным стимулятором формирования инсулина является глюкоза крови.

Механизм действия инсулина заключается также в антагонистических отношениях внутриклеточных посредников 3,5 – ГМФ и 3,5 АМФ.

Механизм нарушения обмена углеводов

Инсулин воздействует на обмен углеводов при сахарном диабете. Ключевым звеном при этом заболевании является недостаточность данного вещества. Оказывается большое влияние инсулина на обмен углеводов, а также на другие виды обменов, поскольку уменьшается секреция инсулина, снижается его активность либо нарушается рецепция клетками инсулинзависимых тканей.

Вследствие нарушения углеводного обмена при сахарном диабете понижается активность поступления глюкозы в клетки, возрастает ее объем в крови и активируются способы усвоения глюкозы, которые не зависят от инсулина.

Сорбитоловый шунт это состояние, когда глюкоза восстанавливается в сорбит, после чего окисляется во фруктозу. Но окисление ограничено инсулинзависисым ферментом. При активизации полиолового шунта возникает накопление в тканях сорбитола, это способствует появлению:

Происходит внутреннее образование глюкозы из белка и гликогена, но и этот вид гоюкозы клетки не усваивают, поскольку есть недостаток инсулина. Аэробный гликолиз и пентозофосфатный шунт угнетаются, появляется гипоксия клеток и энергетическая недостаточность. Возрастает объем гликированного гемоглобина, он не является носителем кислорода, что усиливает гипоксию.

Белковый обмен при сахарном диабете может быть нарушен:

  1. гиперазотемией (увеличение уровня остаточного азота),
  2. гиперазотемией (увеличение объема азотистых соединений в крови).

Норма азота белка – 0,86 ммоль/л, а общий азот должен составлять 0,87 ммоль/л.

Причинами патофизиологии становятся:

  • увеличение катаболизма белка,
  • активизиация дезаминирования аминокислоты в печени,
  • остаточный азот.

Небелковый азот это азот:

Это происходит вследствие усиления деструкции белков, в основном, в печени и мышцах.

В моче при сахарном диабете увеличивается объем азотистых соединений. Азотурия имеет следующие причины:

  • увеличение концентрации продуктов с азотом в крови, их секреция с мочой,
  • нарушенный жировой обмен характеризуется кетонемией, гиперлипидемией, кетонурией.

При диабете развивается гиперлипидемия, что является увеличением объема в крови уровня липидов. Их количество больше нормы, то есть больше 8 г/л. Существуют следующие гиперлипидемии:

  1. активация в тканях липолиза,
  2. торможение уничтожения липидов клетками,
  3. усиление синтеза холестерина,
  4. торможение доставки ВЖК в клетки,
  5. понижение активности ЛПЛазы,
  6. кетонемия – увеличение объема в крови кетоновых тел.

В группе кетоновых тел:

  • ацетон,
  • ацетоуксусная кислота,
  • р-оксималярная кислота.

Суммарный объем кетоновых тел в крови может быть выше 30-50 мг%. На это есть такие причины:

  1. активация липолиза,
  2. усиление окисления в клетках ВЖК,
  3. приостановка синтеза липидов,
  4. снижение окисления ацетил — КоА в гепатоцитах с формированием кетоновых тел,

Выделение кетоновых тел вместе с мочой это проявления сахарного диабета неблагоприятного течения.

  • много кетоновых тел, которые проходят фильтрацию в почках,
  • нарушения водного обмена при сахарном диабете, проявляющееся полидипсией и полиурией,

Полиурия это патология, которая выражена в образовании и выделении мочи в объеме, который превышает нормальные показатели. В обычных условиях выделяется от 1000 до 1200 мл за одни сутки.

При сахарном диабете суточный диурез составляет 4000-10 000 мл. Причинами является:

  1. Гиперосмия мочи, которая возникает из-за выведения избытка глюкозы, ионов, КТ и азотистых соединений. Таким образом, стимулируется фильтрация жидкости в клубочках и тормозит реабсорцию,
  2. Нарушение реабсорбции и экскреции, которые вызваны диабетической невропатией,
  3. Полидипсия.

Инсулин и жировой обмен

Печень под воздействием инсулина может запасать только определенный объем гликогена. Излишки глюкозы, которая поступила в печень, начинает фосфорилироваться и таким образом удерживаться в клетке, но затем они трансформируются в жир, а не в гликоген.

Эта трансформация в жир выступает результатом прямого воздействия инсулина, а формирующиеся при этом жирные кислоты кровь транспортирует в жировую ткань. В крови жиры входят в состав липопротеинов, которые играют важную роль в формировании атеросклероза. Вследствие этой патологии может начаться:

Действие инсулина на клетки жировой ткани похоже на его действие на клетки печени, но в печени формирование жирных кислот проходит более активно, поэтом они переносятся из нее в жировую ткань. Жирные кислоты в клетках хранятся в виде триглицеридов.

Под воздействием инсулина снижается распад триглицеридов в жировой ткани, благодаря ингибированию липазы. Кроме этого, инсулин активизирует синтез жирных кислот клетками и участвует в их снабжении глицеролом, который нужен для синтеза триглицеридов. Таким образом, со временем накапливается жир, в том числе и в этом заключается физиология сахарного диабета.

Действие инсулина на жировой обмен может быть обратимо, при его низком уровне триглицериды вновь расщепляются на жирные кислоты и глицерол. Это связано с тем, что инсулин ингибирует липазу и при снижении его объема активируется липолиз.

Жирные свободные кислоты, которые формируются при гидролизе триглицеридов, одновременно поступают в кровь и применяются как источник энергии для тканей. Окисление этих кислот может быть во всех клетках, исключая нервные.

Большее количество жирных кислот, которые освобождаются при нехватке инсулина из жировых блоков, вновь поглощается печенью. Клетки печени могут синтезировать триглицериды и при отсутствии инсулина. При нехватке этого вещества, освобождающиеся из блоков жирные кислоты, собираются в печени в триглицеридовом виде.

По этой причине у людей с нехваткой инсулина, несмотря на общую тенденцию к сбросу веса, формируется ожирение печени.

Нарушение метаболизма липидов и углеводов

При диабете инсулинглюкагоновый индекс понижен. Это объясняется снижением секреции инсулина, а также увеличением выработки глюкагона.

Нарушения липидного обмена при сахарном диабете выражается в слабой стимуляции складирования и увеличении стимуляции мобилизации запасов. После употребления еды, в режиме постабсорбтивного состояния находятся:

Продукты переваривания и их метаболиты, вместо того, чтобы откладываться как жиры и гликоген, циркулируют в крови. В определенной мере возникают и циклические процессы, например, одновременно протекающие процессы глюконеогенеза и гликолиза, а также процесс распада жиров и синтеза.

Все формы сахарного диабета отличаются сниженной толерантностью к глюкозе, то есть, гиперглюкоземия после употребления пищи или даже на голодный желудок.

Основными причинами гиперглюкоземии является:

  • употребление жировой тканью и мышцами ограничено, поскольку при отсутствии инсулина ГЛБТ-4 не экспонируется на поверхности адипоцитов и миоцитов. Глюкоза не может быть запасена в виде гликогена,
  • глюкоза в печени не применяется для запасания в виде гликогена, поскольку при низком объеме инсулина и высокого объема глюкагона гликогенсинтаза пребывает в неактивной форме,
  • глюкоза в печени не используется для синтеза жиров. Ферменты гликолиза и пируватдегидрогеназа пребывают в пассивной форме. Заторможено превращение глюкозы в ацетил -СоА, который нужен для синтеза жирных кислот,
  • путь глюконеогенеза при небольшой концентрации инсулина и высокой глюкагона активирован и возможен синтез глюкозы из глицерина и аминокислот.

Еще одним характерным проявлением сахарного диабета выступает повышенный уровень в крови липопротеинов, кетоновых тел и свободных жирных кислот. Пищевые жиры не депонируются в жировой ткани, поскольку липаза адипоцитов пребывает в активной форме.

Появляется высокое содержание жирных свободных кислот в крови. Жирные кислоты поглощает печень, их часть трансформируется в триацилглицерины, они в составе ЛОНП попадают в кровь. Определенное количество жирных кислот вступает в β-окисление в митохондриях печени, а формирующийся ацетил-СоА применяется для синтеза кетоновых тел.

Влияние инсулина на обмен веществ заключается также в том, что при введении инсулина в разных тканях организма происходит ускорение синтеза жиров и распад триглицеридлипидов. Нарушение обмена липидов это запасание жира, который служит удовлетворению энергетических потребностей при неблагоприятных ситуациях.

Чрезмерное появление цАМФ ведет к снижению синтеза белков и понижению ЛВП и ЛОНП. В результате снижения ЛВП понижается выведение холестерина из мембран клеток в плазму крови. Холестерин начинает откладываться в стенках мелких сосудов, что приводит к формированию диабетической ангиопатии и атеросклероза.

В результате снижения ЛОНП – в печени накапливается жир, он в норме выводится в составе ЛОНП. Белковый синтез подавляется, что вызывает понижение формирования антител, а затем, и недостаточную устойчивость больных диабетом к инфекционным заболеваниям. Известно, что люди, имеющие нарушения белкового обмена страдают фурункулезом.

Возможные осложнения

Микроангиопатия представляет собой диабетический гломерулонефрит. Из-за диабетической ретинопатии, люди с сахарным диабетом теряют зрение в 70-90% случаев. В частности, у диабетиков развивается катаракта.

Вследствие нехватки ЛВП возникает избыточный холестерин в клеточных мембранах. Поэтому может появиться ишемическая болезнь сердца или облитерирующий эндартериит. Вместе с этим формируется микроангиопатия с нефритом.

При диабете формируется пародонтоз с гингивитом – пародонтитом – пародонтозом. У диабетиков нарушаются структуры зубов и поражаются опорные ткани.

Причинами патологии микрососудов в этих случаях, скорее всего, является формирование необратимых сшивок глюкозы с белками стенки сосудов. Тромбоциты при этом выделяют фактор, который стимулирует рост гладкомышечных составляющих сосудистой стенки.

Нарушения жирового обмена выражаются также в том, что жировая инфильтрация печени увеличивается в печени ресинтез липидов. В норме их выводят в виде ЛОНП, формирование которых зависит от объема белка. Для этого нужны донаторы группы СНЗ, то есть холин или метионин.

Синтез холина стимулирует липокаин, который вырабатывается эпителием протоков поджелудочной. Нехватка его приводит к ожирению печени и формированию тотального и островкового видов диабета.

Инсулиновая недостаточность ведет к низкой устойчивости к инфекционным заболеваниям. Таким образом, формируется фурункулез.

О влиянии инсулина на организм расскажет видео в этой статье.

Использованные источники: diabetik.guru

ВАС МОЖЕТ ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ:

  Полезна ли апельсин для сахарного диабета

  Флегмона и сахарный диабет

Сахарный диабет Нарушение обмена белков углеводов и липидов при сахарном диабете (стр. 3 из 4)

Механизмы активации экзоцитоза остаются неясными. Ряд экспериментальных данных указывает на участие Са 2+ /кальмо-дулинзависимой протеинкиназы (СаМПК), а также полифунк­циональной СаМПК II, которая найдена в панкреатических островках крысы и активируется глюкозой.

Глюкокиназа — основной элемент глюкозосенсорного ме­ханизма Р-клеток; она имеется также и в β-клетках, а глико­лиз ускоряется пропорционально внеклеточной концентрации глюкозы и в тех, и в других клетках. Между тем секреция гор­мона (инсулина и глюкагона соответственно) стимулируется глюкозой в β-клетках и подавляется в β-клетках. Возможно, это связано с тем, что в β-клетках в отличие от а-клеток очень высокая активность пируваткарбоксилазы (анаплеротический фермент), сравнимая с активностью в клетках, для которых ха­рактерен глюконеогенез (печень, почки). При этом наблюда­ется пропорциональность между увеличением концентрации цитрата и малата в клетках и секрецией инсулина. Можно ду­мать, что какие-то метаболиты этих путей или связанная с ними активация пируватмалатного челночного механизма уча­ствует в сопряжении стимула с секрецией инсулина.

Популяция β-клеток в панкреатических островках неодно­родна. В частности, есть клетки с различной чувствительнос­тью к глюкозе. Это еще один элемент глюкозосенсорного ме­ханизма: при высокой концентрации глюкозы увеличивается число клеток, секретирующих инсулин.

НАРУШЕНИя метаболизма углеводов и липидов при сахарном диабете

При сахарном диабете инсулин-глюкагоновый индекс сни­жен. Это связано не только с уменьшением секреции инсули­на, но и с увеличением секреции глюкагона (инсулин ингибирует секрецию глюкагона). В результате оказывается ослаблен­ной стимуляция процессов складирования и усиленной стиму­ляция мобилизации запасов, причем настолько, что печень, мышцы, жировая ткань даже после приема пищи функциони­руют в режиме постабсорбтивного состояния (см. рис. 2). При этом продукты переваривания, а также их метаболиты, вмес­то того чтобы складироваться в форме гликогена и жиров, циркулируют в крови. Вероятно, в какой-то мере происходят и затратные циклические процессы типа одновременно проте­кающих гликолиза и глюконеогенеза или синтеза и распада жиров и т.п.

Для всех форм сахарного диабета характерна сниженная толерантность к глюкозе, т.е. гиперглюкоземия после приема пищи или даже натощак.

Основные причины гиперглюкоземии:

— потребление глюкозы мышцами и жировой тканью ог­раничено, поскольку в отсутствие инсулина ГЛЮТ-4 не экспонирован на поверхности миоцитов и адипоцитов.

Следовательно, глюкоза не используется для запасания в форме гликогена в мышцах и в форме жиров — в жи­ровой ткани;

— в печени глюкоза не используется для запасания в форме гликогена, поскольку при низкой концентрации инсули­на и высокой глюкагона гликогенсинтаза находится в фосфорилированной неактивной форме;

— в печени глюкоза не используется и для синтеза жиров: ферменты гликолиза и пируватдегидрогеназа находятся в неактивной форме и, следовательно, заторможено пре­вращение глюкозы в ацетил-СоА, необходимый для син­теза жирных кислот;

— путь глюконеогенеза при низкой концентрации инсули­на и высокой глюкагона активирован и возможен син­тез глюкозы из аминокислот и глицерина.

Другим характерным признаком сахарного диабета явля­ется повышенная концентрация в крови липопротеинов (глав­ным образом ЛОНП), свободных жирных кислот и, главное, кетоновых тел. Это связано с тем, что пищевые жиры не депо­нируются в жировой ткани, поскольку сАМР-зависимая липа­за адипоцитов находится в фосфорилированной (активной) форме. Отсюда и повышенное содержание свободных жирных кислот в крови. Жирные кислоты поглощаются печенью, часть их превращается в адипоцитах в триацилглицерины, которые в составе ЛОНП секретируются в кровь. Другая часть жирных кислот вступает в путь β-окисления в митохондриях печени, и образующийся ацетил-СоА используется для синтеза кетоно­вых тел.

КОМАТОЗНЫЕ СОСТОЯНИЯ (ОСТРЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ) ПРИ ДИАБЕТЕ КАК РЕЗУЛЬТАТ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ГЛЮКОЗЫ И ЖИРОВ

При сахарном диабете возможны три основные формы коматозных состояний: кетоацидотическая кома с абсолютной инсулиновой недостаточностью; гиперосмолярная кома с уме­ренной недостаточностью инсулина; лактатацидотическая кома с выраженной гипоксией, сепсисом, сердечно-сосудистым шоком. Кроме того, при инсулинотерапии может быть гипогликемическая кома, связанная с передозировкой инсулина. Первые три состояния могут развиться не только при сахар­ном диабете, но и при действии многих других факторов (ток­сических, инфекционных и др.).

Три основные формы коматозного состояния практически никогда не встречаются по отдельности. Обычно преоб­ладают проявления какой-нибудь одной из форм (часто гиперосмолярной), что и дает повод для выделения основных форм.

Первичной причиной кетоацидоза является инсулиновая недостаточность: в период комы С-пептид и иммунореактивный инсулин (ИРИ) в крови не определяются. Гипергликемия отмечается всегда (20—30 ммоль/л, иногда более). Ацидоз при диабетической коме—это следствие накопления органических кислот: кетоновых тел, а также лактата и пирувата. Концент­рация кетоновых тел достигает 2 ммоль/мл (в 200 раз больше нормы); она повышается не только вследствие синтеза в пече­ни, но и потому, что снижается экскреция кетоновых тел в свя­зи с олигурией и анурией, которая часто бывает при коме. Сни­жение рН крови до 7 и ниже (норма 7,4) наблюдается всегда.

Развивается дегидратация: дефицит воды может быть до 10 % от общей массы тела. Количество циркулирующей жид­кости уменьшается на 25—30 %, в результате чего снижается артериальное давление.

Кислородное и энергетическое голодание миокарда, умень­шение объема крови ведут к сердечно-сосудистой недостаточ­ности. Возможны повышение свертываемости крови, инфаркт миокарда, инфаркты паренхиматозных органов, инсульт, пе­риферические тромбозы.

Диабетическая кома развивается медленно, в течение не­скольких дней, иногда может возникнуть за несколько часов. Появляются тошнота, рвота, черты лица заостряются, глаза западают, нарастают безучастность к окружающему, затормо­женность, переходящая в глубокую кому (полностью выклю­ченное сознание, отсутствие рефлексов, атония мышц и др.). В помещении, где находится больной, ощущается запах аце­тона. Артериальное давление снижено, почти всегда наблюда­ется олигурия или анурия. Диабетическая кома требует немедленного проведения сле­дующих мероприятий: 1) ликвидация инсулиновой недостаточ­ности путем введения инсулина в дозах, обеспечивающих по­степенное снижение концентрации глюкозы в крови до уров­ня, близкого к нормальному; 2) регидратация организма пу­тем введения жидкости; 3) восстановление нормального соле­вого состава и рН жидкостей организма путем введения соот­ветствующих солевых растворов; 4) восстановление запасов гликогена в организме.

Проявления комы обычно ликвидируются в течение 2—3 дней при непрерывно продолжающемся лечении, причем ле­чение в начальные часы имеет решающее значение для боль­ного.

До развития методов лечения диабета инсулином больные умирали вскоре после начала болезни от диабетической комы. Однако и в настоящее время кома наблюдается нередко. В частности, первое проявление болезни в 15—30 % случаев со­провождается кетоацидозом и комой. Смертность от диабети­ческой комы остается высокой — от 1 до 30 %. Основной при­чиной смерти больных диабетом в настоящее время являются поздние осложнения.

ГЛИКозилИРОВАНИЕ БЕЛКОВ — ОДНА ИЗ ГЛАВНЫХ ПРИЧИН ПОЗДНИХ ОСЛОЖНЕНИЙ САХАРНОГО ДИАБЕТА

Поздние осложнения сахарного диабета связаны прежде всего с повреждением кровеносных сосудов (диабетические ангиопатии). Основной механизм повреждения тканей — гликирование (гликозилирование) белков — не ферментативная реакция глюкозы со свободными аминогруппами белковой молекулы (Лиз, Арг, N-концевая аминокислота):

Вначале образуется нестабильная альдиминовая группиров­ка, которая может превращаться в ряд других, более стабиль­ных соединений («ранние продукты гликозилирования»). По­нятно, что функции белка могут быть нарушены в результате изменения заряда белковой молекулы, ее конформации или блокирования активного центра. Гликозилирование — мед­ленная реакция, в тканях здоровых людей обнаруживаются лишь небольшие количества гликозилированных белков. При гипергликемии реакция существенно ускоряется. Например, у больных диабетом в состоянии гипергликемии содержание одного из гликозилированных гемоглобинов — HbAlc — в течение 2—3 нед увеличивается в 2—3 раза. Степень гликозилирования разных белков неодинакова; в основном она зави­сит от скорости обновления данного белка. В медленно обме­нивающихся белках накапливается больше модифицирован­ных аминогрупп. Кроме того, в таких белках происходят даль­нейшие изменения углеводных остатков: перестройка структу­ры, окислительные превращения, в результате которых обра­зуются разнообразные «поздние продукты гликозилирования» (ППГ), часто коричневого цвета, флюоресцирующие, и неко­торые из них обладают высокой реакционной активностью и способностью дополнительно повреждать белки, в том числе образовывать поперечные сшивки между молекулами белков. К медленно обменивающимся белкам относятся многие белки соединительно-тканных образований, межклеточного матрикса, базальных мембран. К тому же белки этих структур непос­редственно контактируют с межклеточной жидкостью, в кото­рой концентрация глюкозы такая же, как в крови (в клетках она обычно гораздо ниже в результате использования глюко­зы в метаболических процессах). В этих структурах ППГ на­капливаются с возрастом, накопление сильно ускоряется при сахарном диабете.

Использованные источники: mirznanii.com

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:

  Инсулинзависимый сахарный диабет тип 1

  Полезна ли апельсин для сахарного диабета

Сбои обменных процессов при сахарном диабете

Поскольку в ходе регуляции обменных процессов и уровня сахара в организме ведущую роль играет поджелудочная железа, то при малейших нарушениях ее работы страдают все органы и системы.

Если она не вырабатывает достаточное количество инсулина, то происходит так называемая патологическая глюкозурия.

Именно для того, чтобы избежать вероятных осложнений, которые возникают на фоне течения болезни, необходимо придерживаться особых правил и требований, как в питании, так и в ведении здорового образа жизни. Если же этого не сделать, то недуг может повлечь за собой серьезные и порой даже опасное нарушение обмена веществ при сахарном диабете.

Серьезные сбои работоспособности органов и систем

Поскольку при наличии у человека данного заболевания возникает недостаток гормона поджелудочной железы под названием инсулин, то вследствие этого возникает патологическая глюкозурия.

Предпосылками к ее появлению могут быть серьезные проблемы гликогенобразовательной функции печени и нарушения использования глюкозы периферическими тканями.

Как известно, в печени каждого человека протекают непростые биохимические процессы по расщеплению и дальнейшему усвоению липидов, белков и, конечно же, углеводов, которые поступают к ней вместе с током плазмы крови непосредственно из пищеварительной системы.

Большая часть эндокринных желез при участии нервной системы влияет на специфическую функцию поджелудочной железы и печени. Поскольку углеводы являются главным источником незаменимой энергии для человека, то обмен этих веществ жизненно важен для его организма.

Помимо инсулина в углеводном обмене также участвует совершенно противоположный гормон, который продуцирует поджелудочная железа. Он называется глюкагон и отличается совершенно противоположным действием.

Также на углеводный обмен влияет гормон роста, который продуцируется гипофизом, кортизол и некоторые гормоны щитовидной железы.

Все перечисленные вещества способны моментально активизировать распад гликогена, что приводит к быстрому повышению уровня глюкозы. Именно поэтому адреналин, гормон роста, глюкагон и гормоны щитовидной железы именуют не иначе, как антагонисты инсулина.

Сразу же после возникновения резкой и острой нехватки инсулина все процессы усвоения углеводов в организме моментально нарушаются. Сначала распадается гликоген печени и в виде глюкозы начинает поступать в плазму крови.

Далее в организме начинается усиленный распад гликогена при недостаточном количестве выработки инсулина. Впоследствии это приводит к отложению жира в клетках пищеварительной железы. Важно отметить, что нарушения обменных процессов в организме неуклонно ведут к существенным и опасным изменениям водного обмена и солевого баланса.

Сбой синтеза гликозаминогликанов (ГАГ)

Гликозаминогликаны представляют собой углеводную часть протеогликанов, в состав которых входят аминосахара-гексозамины. Эти вещества тесно связаны с белковой долей протеогликанов.

Гликозаминогликаны, молекулярная модель

Данные жизненно важные вещества, содержащиеся в составе протеогликанов, относятся к межклеточному веществу соединительной ткани. Таким образом, они содержатся в костях, стекловидном теле и роговице глаза. Объединившись с волокнами коллагена и эластина, они превращаются в так называемый соединительнотканный матрикс.

Эти активные вещества покрывают собой всю поверхность клеток, к тому же, играют основную роль в ионном обмене, защитных функциях организма, а также дифференцировке тканей. Если у человека отмечается серьезное нарушение синтеза ГАГ при сахарном диабете, то это впоследствии может привести к возникновению большого количества серьезных заболеваний.

Нарушение липидного обмена при сахарном диабете: биохимия

Как известно, инсулин также оказывает колоссальное влияние на липидный обмен в жировой ткани.

Он способен стимулировать синтез определенных жирных кислот из глюкозы. Еще одной его немаловажной функцией является торможение расщепления липидов и деградации белков в мышечной ткани.

Именно поэтому существенная нехватка гормона поджелудочной железы способна привести к необратимым нарушениям обмена веществ, что наиболее часто прослеживается именно у заболевших сахарным диабетом.

Использованные источники: diabet24.guru

Похожие статьи