Патогенез диабетического кетоацидоза.

При сахарном диабете формируются нарушения всех видов обмена в организме: углеводного, белко­вого, липидного, электролитного и водного. Не­достаток инсулина обусловливает выраженные дисфункции дыхательной, нервной и сердечно­сосудистой систем, почек и желудочно-кишеч­ного тракта. Дефицит инсулина снимает огра­ничения в действиях его антагонистов: глюкагона, катехоламинов, глюкокортикоидов и гор­мона роста. Патологические сдвиги метаболиз­ма, вызываемые диабетом, по своей сути очень напоминают таковые, формирующиеся в условиях адаптации к непродолжительному голода­нию практически здорового человека (лишение пищи в течение 3-5 сут, без ограничения в пить­евой воде), но чрезвычайно сильно выражены Среди важнейших метаболических нарушений при сахарном диабете выделяются следующие:

1.Гипергликемия. Обусловлена нарушением поступления глюкозы из крови внутрь клеток, компенсаторным ускорением гликогенолиза, активацией глюконеогенеза вследствие снятия репрессивного действия инсулина (в условиях его дефицита) на синтез ключевых ферментов этого метаболического пути, а также благодаря уси­лению секреции глюкокортикоидов, являющихся стимуляторами синтеза ключевых ферментов глюконеогенеза в печени и почках.

Глюкозурия и полиурия.При достижении концентрации глюкозы в крови 10 ммоль/л пре­одолевается почечный барьер (нарушается спо­собность почечных канальцев к реабсорбции глю­козы) и глюкоза появляется в моче. Вместе с ней организм теряет значительное количество воды, что обусловливает у больных диабетом постоянную жажду (полидипсия), по причине которой они могут выпивать до 20 л воды в сут­ки. Именно эти явления дали основания для исторически первоначального названия заболе­вания: diabetes mellitus (лат.) - сахарное моче­изнурение.

3.Кетонемия и кетоацидоз. Дефицит инсу­лина при сахарном диабете приводит к тому, что: а) контринсулярные гормоны (адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды и др.) стимулируют мобилизацию липидов из жировых депо и доставку жирных кислот к органам, что является адаптивным механизмом, поставляющим альтер­нативный субстрат окисления в условиях сни­жения утилизации глюкозы; б) начинает преоб­ладать эффект глюкагона, стимулирующий кетогенез в печени; в) в норме кетоновые тела сти­мулируют выход инсулина из поджелудочной железы, что угнетает липолиз и, таким образом, ограничивает доставку липидов в печень и, со­ответственно, кетогенез. При сахарном диабете этот регуляторный механизм нарушен: идет уси­ленная продукция кетоновых тел печенью бла­годаря интенсивному b-окислению жирных кис­лот; г) при сахарном диабете в избыточном ко­личестве образуется продукт b-окисления жир­ных кислот - ацетил-КоА, однако способность цикла Кребса утилизировать этот продукт суще­ственно снижена. В результате этого избыток ацетил-КоА становится источником образования больших количеств кетоновых тел: Р-оксимас-ляной, ацетоуксусной кислот и ацетона. Они начинают выделяться с мочой в виде натриевых солей (кетонурия), а ацетон - также и в составе выдыхаемого воздуха.

4.Нарушение кислотно-щелочного баланса организма. Развивается в связи с накоплением кислых продуктов метаболизма - кетоацидоз. По мере истощения емкости естественных буферных систем организма формируется некомпенсирован­ный ацидоз.

5.Отрицательный азотистый баланс. Усили­вается глюконеогенез из глюкогенных аминокис­лот, что приводит к дефициту в тканях пула свободных аминокислот и нарушению процесса синтеза белка. Стимулируется синтез мочевины.

6.Гиперосмотическая дегидратация тканей. Обусловлена потерей с мочой большого количе­ства различных гидратированных соединений: гюкозы, кетоновых тел, азотсодержащих соеди­нений, ионов натрия, калия, хлора, неоргани­ческого фосфата и др.

Особо следует выделить нарушения обмена веществ, возникновение которых обусловлено именно диабетическим кетоацидозом. Так, у диабетиков формируется резистентность тканей к инсулину. Ацидоз (увеличение концентрации ионов водорода) препятствует реализации регуляторных эффектов инсулина

вследствие нару­шения гормон-рецепторного взаимодействия на поверхности плазматических мембран клеток-мишеней. Сочетание ацидоза и явлений дегидратации в эритроцитах приводит к снижению в этих клет­ках концентрации 2, 3-дифосфоглицериновой кислоты - аллостерического модулятора функ­ций гемоглобина. В этих условиях сродство ге­моглобина к кислороду возрастает, но его спо­собность отдавать кислород тканям уменьшает­ся, вследствие чего они получают меньше кислорода. Это становится фактором, усугубляющим кислородное голодание тканей, которое уже сфор­мировалось в ответ на недостаточность перифе­рического кровообращения.

Диабетическая кома. Критическая дегидра­тация тканей организма с поражением функций головного мозга ведет к развитию диабетичес­кой (гипергликемической) комы. Кома разви­вается при достижении концентрации глюкозы в крови 22, 0 ммоль/л и более. В этих условиях вследствие кетоацидоза ионы калия выходят во внеклеточное пространство (гиперкалиемия), что лежит в основе нарушения сократительной фун­кции миокарда, а также дыхательной мускула­туры. Диабетическая кома может привести к летальному исходу, если больному не будет про­ведена специфическая противокоматозная тера­пия или же она проведена несвоевременно.

Различают следующие виды диабетической комы:

1. Гипергликемическая кетоацидотическая кома. Развивается у больных вследствие гипер­гликемии, гиперкетонемии и метаболического ацидоза. Глюкоза и кетоновые тела выводятся с мочой (глюкозурия и кетонурия), что способству­ет увеличению осмотического давления в пер­вичной моче, потере ионов Na⁺ и сопровождает­ся полиурией. При этом возникает обезвожива­ние, которое ведет к недостаточности перифери­ческого кровообращения и гипоксии тканей. Ацидоз вызывает дыхание Куссмауля, при ко­тором теряется С0₂ и, как следствие, усугубля­ются нарушения водно-электролитного баланса, кислотно-щелочного равновесия, нарушается утилизация глюкозы, возникает резкое наруше­ние метаболизма и функций клеток ЦНС, что приводит к расстройству высшей нервной дея­тельности. К клиническим проявлениям комы относятся: слабость, головная боль, диспепсичес­кие расстройства, дыхание Куссмауля с запахом ацетона в выдыхаемом воздухе, снижение кро­вяного давления и частый слабый пульс. Затем наступает полная потеря сознания, расслабле­ние мышц, кожа становится сухой и холодной, зрачки сужаются, отмечаются характерные при­знаки энцефалопатии. Содержание глюкозы в крови превышает 22 ммоль/л, кетоновых тел -17 ммоль/л, повышено содержание остаточного азота, мочевины, холестерина, жирных кислот.

2.Гиперосмотическая кома. Встречается реже, чем кетоацидотическая, и развивается у больных старше 50 лет при дополнительном воз­действии обезвоживающих факторов (рвота, по­нос, ограничение приема жидкости, ожоги, кровопотеря, полиурия). Основными звеньями па­тогенеза этого вида комы являются дегидрата­ция организма и развитие гиперосмолярности плазмы. У больных нет выраженной гиперкето­немии и кетонурии, отсутствует запах ацетона изо рта и если не обратиться к врачу, нарастает уровень глюкозы в крови до крайне высокой сте­пени, что способствует усилению диуреза (глюкозурический осмотический диурез). Возникаю­щее обезвоживание приводит к гиповолемии, стимуляции секреции альдостерона и задержке ионов Na⁺ и С1^_. Показатель осмолярности плаз­мы повышается в 1, 5-2 раза (в норме около 300 мосм/л, при коме достигает 500 мосм/л), что приводит к резко выраженной внутриклеточной дегидратации, нарушению водного и электролит­ного равновесия в клетках мозга, гипоксии ЦНС с выраженной неврологической симптоматикой и потерей сознания.

3.Гипогликемическая кома. Возникающая при сахарном диабете, она связана с передози­ровкой инсулина, развитием вторичного гипопитуитаризма (следствие ангиопатии сосудов гипофиза), ослабляющего ответ на гипоглике­мию, и явлениями диабетического нефросклероза, что удлиняет время циркуляции инсулина и, кроме того, еще более снижает почечный по­рог для глюкозы, способствуя ее потере.

Причинами гипогликемии могут быть также гиперпродукция инсулина опухолью поджелу­дочной железы (инсулиномой), недостаточность контринсулярных гормонов, гликогенозы, забо­левания печени, голодание, нарушение расщепления и всасывания углеводов в желудочно-кишечном тракте и др.

В механизме развития гипогликемической комы решающее значение имеет снижение доставки глюкозы к нервным клеткам, что ведет к их энергетическому истощению и нарушению функций ЦНС. При снижении уровня глюкозы менее 3 ммоль/л возникают потливость, тремор, чувство тревоги и голода, слабость. Затем разви­вается состояние, напоминающее алкогольное опьянение и сопровождающееся дезориентацией, агрессивностью, галлюцинациями. При даль­нейшем падении содержания глюкозы (менее 2, 5 ммоль/л) возникают клонические судороги и потеря сознания. В тяжелых случаях могут на­ступать отек и некроз отдельных участков моз­га.