Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Механизм действия инсулина.
2. Сахарная кривая. Регуляция уровня глюкозы
в крови.
3. Биохимические нарушения при сахарном диабете.
Слайд 3ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ уровня глюкозы в крови
РЕГУЛЯЦИЯ УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ
ГЛЮКОЗА СНИЖЕНИЕ ⎮ ПОВЫШЕНИЕ
(утилизация) ⎮ (биосинтез)
быстрая инсулин ⎮ адреналин,
регуляция ⎮ глюкагон
⎮
медленная инсулин ⎮ Глюкокорти-
регуляция ⎮ коиды
Слайд 4МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ИНСУЛИНА
МЕХАНИЗМ БЫСТРОЙ РЕГУЛЯЦИИ:
- Взаимодействие с рецептором на
↓ цитоплазматической мембране,
↓ Активация фосфолипазы С,
↓ Гидролиз
фосфатидилинозитола с образованием:
- диацилглицерина и
- инозитолфосфатгликана
Слайд 5МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ИНСУЛИНА (продолжение)
- диацилглицерин:
- активирует перенос глюкозу через
плазматическую мембрану в клетку,
- активирует гексокиназу (гл-6-ф запирается в
клетке)
- инозитолфосфатгликан:
- активирует фосфодиэстеразу → расщепляет цАМФ → ингибируется протеинкиназа → блокируется фосфорилирование ферментов
- активируется ГЛИКОГЕНСИНТАЗА, ингибируется глюконеогенез и липолиз
Слайд 6ИНСУЛИН-АДРЕНАЛИН
инсулин
адреналин
акт фосфодиэстераза акт аденилатциклаза
↓ цАМФ ↑
ингибирует протеинкиназа активирует
блокирует фосфорилирование активирует
ферментов
акт ГЛИКОГЕНСИНТАЗА акт ГЛФОСФОРИЛАЗА
синтез гликогена распад гликогена
Слайд 7МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ИНСУЛИНА (продолжение)
МЕХАНИЗМ МЕДЛЕННОЙ РЕГУЛЯЦИИ:
- ИНСУЛИН + рецептор →
ИНТЕРНАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА В КЛЕТКУ → связывается с ядерными рецепторами →
ИНДУЦИРУЕТ СИНТЕЗ мРНК → активирует синтез ферментов гликолиза и цикла Кребса:
- малатдегидрогеназы,
- глицеральдегид-3-ф-дегидрогеназы,
- глюкокиназы, гексокиназы,
Слайд 8МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ИНСУЛИНА (продолжение)
- пируваткиназы,
- альфа-кетоглутаратдегидрогеназы,
- цитратсинтетазы,
- пируватдегидрогеназы.
В ЦЕЛОМ:
активируется
утилизация глюкозы клеткой →
уровень глюкозы в крови
снижается
Слайд 9ИНСУЛИН-ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ
ИНСУЛИН ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ
рецептор в ядре клетки
акт синтез ферментов
ГЛИКОЛИЗ ↑ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ ↑
цикл КРЕБСА ↑
↓ ГЛЮКОЗА ↑
УТИЛИЗАЦИЯ БИОСИНТЕЗ
Слайд 10САХАРНАЯ КРИВАЯ
абсорбционный постабсорбционный
периоды
инсулин адреналин глюкокортикоиды
Слайд 11САХАРНАЯ КРИВАЯ
После приема углеводов развивается алиментарная гипергликемия → выбрасывается инсулин
Уровень
глюкозы крови через 2 часа приходит к норме
При голодании активируется
гликогенолиз (в первые 12 часов), затем глюконеогенез
Слайд 12ГИПОГЛИКЕМИЯ
Нормальное содержание глюкозы в плазме
3.3-5.5 ммоль/л.
ГИПОГЛИКЕМИЯ - снижение концентрации глюкозы ниже 3.3 ммоль/л,
ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКАЯ КОМА -
снижение концентрации глюкозы ниже
2.7 ммоль/л
Слайд 13 ГИПОГЛИКЕМИЯ (продолжение)
Физиологическая гипогликемия:
развивается вслед
за алиментарной гипергликемией (компенсаторный выброс инсулина),
после тяжелой и длительной мышечной
работы (некомпенсированный расход углеводов),
в период лактации у женщин.
Слайд 14 ГИПОГЛИКЕМИЯ (продолжение)
Патологическая гипогликемия:
передозировка инсулина,
гиперинсулинизм при
опухолях ПЖ,
заболевание почек со снижением сахарного порога,
нарушения всасывания сахаров,
Слайд 15 ГИПОГЛИКЕМИЯ (продолжение)
заболевания печени с нарушением процессов синтеза гликогена и
глюконеогенеза,
недостаточность надпочечников (дефицит глюкокортикоидов),
галактоземия и гликогенозы,
алиментарная гипогликемия (голодание, отсутствие углеводов
в пище),
семейная лейцинчувствительная гипогликемия.
Слайд 16ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
ГИПЕРГЛИКЕМИЯ - превышение концентрации глюкозы 6.0 ммоль/л,
ГЛЮКОЗУРИЯ - превышение концентрации
глюкозы в крови 10.0 ммоль/л,
ГИПЕРГЛИКЕМИЧЕСКАЯ КОМА -
повышение концентрации
глюкозы до
22.0 ммоль/л и выше
Слайд 17ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
(продолжение)
Физиологическая гипергликемия:
алиментарная (после приема углеводистой пищи),
нейрогенная
(выброс катехоламинов, активирующих распад гликогена)
Слайд 18ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
(продолжение)
Патологическая гипергликемия:
сахарный диабет (недостаток инсулина),
повышенная секреция контринсулярных гормонов -
СТГ, АКТГ (опухоли гипофиза, болезнь Иценко-Кушинга, акромегалия),
опухоли надпочечников ( повышенная
продукция глюкокортикоидов),
Слайд 19ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
(продолжение)
Поражения мозга
Гиперфункция щитовидной железы,
Патология печени (нарушение депонирования гликогена)
Слайд 20САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
САХАРНЫЙ ДИАБЕТ I ТИПА -
инсулинзависимый
Абсолютная недостаточность инсулина (ювенильный, юношеский диабет)
САХАРНЫЙ
ДИАБЕТ II ТИПА -
инсулиннезависимый
Относительная недостаточность инсулина (молекулярные дефекты инсулина)
Слайд 21молекулярные дефекты инсулина
НАРУШЕНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРОИНСУЛИНА В ИНСУЛИН,
ДЕФЕКТ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ИНСУЛИНА,
ДЕФЕКТ
РЕЦЕПТОРОВ ИНСУЛИНА, НАРУШЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНСУЛИНА С РЕЦЕПТОРОМ
НАРУШЕНИЕ СОПРЯЖЕНИЯ ИНСУЛИН-РЕЦЕПТОРНОГО КОМПЛЕКСА
СО ЗВЕНОМ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА В КЛЕТКУ,
ВЫРАБОТКА АНТИТЕЛ К ИНСУЛИНУ
Слайд 22ПРОЯВЛЕНИЯ ДИАБЕТА
ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
ГЛЮКОЗУРИЯ и ПОЛИУРИЯ
КЕТОНЕМИЯ и КЕТОНУРИЯ
КЕТОАЦИДОЗ - нарушение кислотно-щелочного баланса
в организме
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ АЗОТИСТЫЙ БАЛАНС
ГИПЕРОСМОТИЧЕСКАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ
Слайд 23БИОХИМИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ ДИАБЕТЕ
недостаток инсулина
↓
глюкоза не поступает в клетку
↓
ГИПЕРГЛИКЕМИЯ и ГЛЮКОЗУРИЯ
↓
снижение глюкозо-6-фосфата в клетке
Слайд 24↓
снижение пирувата, оксалоацетата
↓
снижение активности цикла Кребса
↓
снижение синтеза АТФ в клетке
↓
тотальный энергодефицит
Слайд 25↓
выброс адреналина и глюкагона
↓
распад гликогена в
печени и мышцах
↓
нарастание гипергликемии
↓
выброс глюкокортикоидов
Слайд 26↓
активация глюконеогенеза
↓
нарастание гипергликемии
↓
активация липолиза
↓
увеличение жирных кислот в крови
Слайд 27↓
избыток ацетил-КоА
↓
активация синтеза кетоновых тел
(ацетоуксусная, бета-оксимасляная кислоты, ацетон)
↓
КЕТОНЕМИЯ (КЕТОЗ) и
КЕТОНУРИЯ
↓
Слайд 28↓
метаболический КЕТОАЦИДОЗ
↓
кетоацидотическая кома
Слайд 29избыток глюкокортикоидов
активация распада белка до аминокислот
↓
увеличение свободных аминокислот
↓
активация глюконеогенеза
↓
отрицательный
азотистый баланс
Слайд 30Гиперосмотическая дегидратация
ГИПЕРГЛИКЕМИЯ, ГЛЮКОЗУРИЯ
↓
ГИПЕРОСМОЛЯРНОСТЬ ПЛАЗМЫ И МОЧИ
↓
ВЫХОД ЖИДКОСТИ ИЗ ТКАНЕЙ И
КЛЕТОК
↓
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ (ДЕГИДРАТАЦИЯ)
Слайд 31ГИПЕРГЛИКЕМИЯ
Глюкозурия→полиурия→ дегидратация
Избыток глюкозы → образование сорбитала → гиперосмолярность тканевой жидкости
→ дегидратация клеток
Избыток глюкозы → неферментативное гликозилирование белков (альбуминов, гемоглобина,
эндотелия, почечного эпителия)
Слайд 32ГЛИКОЗИЛИРОВАННЫЕ БЕЛКИ
Повышенная антигенная активность
Укорочен период полужизни,
Нарушение функции белков (гемоглобина, эндотелия
сосудов, почечного эпителия) → анемия, гипоальбуминемия, нарушение микроциркуляции и трофики
тканей
Слайд 33КЕТОАЦИДОТИЧЕСКАЯ КОМА
Биохимические основы коррекции:
введение инсулина
повышение уровня ЩУК (аспартат+вит.В6)
липоевая, никотиновая к-ты,
вит. В1
введение глюкозы (против гипогликемии)
Слайд 34ЛАКТАТАЦИДОТИЧЕСКАЯ КОМА
Провоцирует тяжелая физическая работа
лактат (мышца)→ АлТ→ аланин → кровь
(глюкозо-аланиновый цикл)
при ДИАБЕТЕ: активность АлТ низкая
лактат (мышца) → кровь →
лактатацидоз