Клиническая химия в диагностике и лечении. Обмен натрия и воды обмен калия лечение диуретиками гомеостаз ионов водорода
 Скачать 3.99 Mb.
|
|
Инсулин — наиболее важный гормон, регулирующий пути метаболизма, описанные выше. В (3клетках островков поджелудоч ной железы образуется проинсулин, в состав молекулы которого входит полипептид инсулин, состоящий из 51 аминокислотного остатка, и соединительный пептид, состоящий из 33 аминокислотных остатков. Последний связывает между собой один конец Апепи с другим концом Вцепи инсулина. Протеолиз проинсулина высвобождает инсулин, две аминокислоты (по одной от каждого конца соединительного пептида) и остающуюся часть соединительного пептида (называемого Спептидом). В клетках островков образуются резервы инсулина и Спептида, из которых они высвобождаются в плазму в эквимолярных количествах, преимущественно в ответ на развитие гипергликемии. Инсулин связывается со специфическими рецепторами на поверхности чувствительных к инсулину клеток жировой ткани и мышц. Наиболее важным эффектом инсулина является стимуляция поступления глюкозы в эти клетки, что приводит к снижению ее содержания в плазме крови. Таким образом, физиологический ответ на гипергликемию зависит от адекватной секреции инсулина, функций инсулинорецепторов, внутриклеточных процессов, развивающихся после связывания инсулина рецептором («пострецепторные реакции»). С-пептид, по-видимому, по играет важной физиологический роли, но результаты определений его концентрации могут быть полезны при дифференциальной диагностике причин гипогликемии. При низких концентрациях инсулина (например, в условиях голодания) отчетливо выявляются свойства гормона роста, глюкокортикоидов, адреналина и глюкагопа вызывать гппергликемию, даже если скорость секреции этих гормонов не нарастает. Истинное повышение секреции указанных гормонов происходит при стрессе и акромегалии (ГР), синдроме Кушинга (глюкокортикоиды), феохромоцитоме (адреналин и норадреналин). В молекуле глюкагона имеется одна полипептидная цепь, синтезируемая в аклетках островков поджелудочной железы. Секреция глюкагона стимулируется гипогликемией. Некоторые принципы, которые мы обсуждали выше, применимы к проблеме парентерального питания. Этот вопрос кратко рассмотрен в гл. IX. Глюкоза мочи Глюкозурией считают наличие в моче такой концентрации глюкозы, при которой она может быть обнаружена с помощью относительно малочувствительного, но специфичного скринингового теста (например, Клинистикса), который содержит глюкозооксидазу. Обычно клетки проксимальных отделов почечных канальцев реабсорбируют основную массу глюкозы из клубочкового фильтрата. Очень низкие концентрации глюкозы могут быть обнаружены даже в моче здоровых лиц, если использовать более чувствительные методы. Однако глюкозурия развивается только в тех случаях, когда содержание глюкозы в плазме крови и, следовательно, в клубочковом фильтрате значительно превосходит реабсорбционную мощность почечных канальцев. Такая ситуация может возникать потому, что: 1) уровни глюкозы в плазме крови и в клубочковом фильтрате превышают в среднем 11 ммоль/л и таким образом значительно превосходят реабсорбционную мощность здоровых почечных канальцев; 2) реабсорбционная мощность почечных канальцев снижена, так что глюкозурия имеет место при более низких уровнях глюкозы в фильтрате (почечная глюкозурия). Обычно это состояние безвредно для здоровья. В некоторых случаях глюкозурия не развивается, хотя содержание глюкозы в плазме крови превышает 11 ммоль/л. Если объем клубочкового фильтрата мал, то общее количество глюкозы, поступающей к клеткам почечных канальцев, может быть ниже нормы, даже при ее высокой концентрации. В этих условиях результаты тестирования, основанного на исследованиях мочи, могут потерять свою информативность как показатель требуемой дозы антиддабетических лекарственных средств для пациентов, у которых нарушены функции почек. Наиболее чувствительным при скрининге для выявления глюкозурии является тест образца мочи, собранной пряблнзительнч через 1 ч после приема пищи, когда можно ожидать максимальной концентрации глюкозы в плазме крови. При исследовании мочи, собранной после периода голодания, положительные результаты будут получены только в тех случаях, когда концентрация глюкозы в плазме крови натощак превышает 11 ммоль/л (при тяжелых формах сахарного диабета или во время внутривенных вливаний глюкозы), или при значительной почечной глюкозурии. Содержащиеся в моче восстанавливающие вещества (в том числе, глюкоза) можно обнаружить при помощи таблеток клинитест. При исследовании новорожденных этот тест важен, так как наличие восстанавливающих веществ, отличающихся от глюкозы, может свидетельствовать о наследственной аномалии метаболизма. Указанный тест можно использовать при контроле дозировки лекарственных средств в ходе лечения больных диабетом. ГИПЕРГЛИКЕМИЯ И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ Гипергликемия может развиться при синдроме сахарного диабета; у пациентов, которым внутривенно вводят жидкости, содержащие глюкозу; как временное явление при тяжелом стрессе; в некоторых случаях при расстройствах мозгового кровообращения. Сахарный диабет Сахарный диабет возникает в результате абсолютной или относительной недостаточности инсулина. Согласно определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на основании результатов лабораторных исследований свидетельством недостаточности инсулина считают содержание глюкозы в плазме крови натощак 8 ммоль/л или (даже при нормальном уровне глюкозы в плазме крови натощак) концентрацию 11 ммоль/л и выше через 2 ч после приема внутрь эквивалента 75 г глюкозы. Тяжелые формы диабета всегда сопровождаются гипергликемией. В качестве предварительной ВОЗ предлагает следующую классификацию случаев диабета: 1) инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД, тип 1). Этим термином обозначают те случаи, когда инсулинотерапия необходима, поскольку имеется склонность к развитию кетоацидоза. Как правило, заболевание начинается в детстве, наиболее часто поражая детей, подкожная клетчатка которых особенно богата жирами (HLA типов DR3 и DR4). Было выдвинуто предположение о том, что во многих случаях заболевание является следствием вирусной инфекции, приводящей к разрушению рклеток островков поджелудочной железы. 2) инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНСД, тип 2). Эта форма заболевания наиболее распространенная. При ней инсулин, хотя и может требоваться для лечения некоторых пациентов, не является жизненно необходимым; развитие кетоацидоза отмечается значительно реже, чем при ИЗСД. Начало заболевания наиболее часто наблюдают у взрослых людей. Различают сопровождающуюся н не сопровождающуюся ожирением формы ИНСД. К развитию спндрома ИНСД могут приводить многие наследственные аномалии, с которыми связано либо снижение секреции инсулина, либо возникновение его относительной недостаточности, несмотря на высокое содержание этого гормона в плазме крови. Относительная недостаточность инсулина может быть следствием резистентности к его действию, дисфункций рецепторов или пострецепторных систем. 3) диабет, связанный с другими патологическими состояниями, к числу которых относятся: а) абсолютная недостаточность инсулина, обусловленная заболеваниями поджелудочной железы (хронический панкреатит, гемохроматоз, кистозный фиброз); б) относительная недостаточность инсулина, обусловленная либо избыточной секрецией гормона роста (акромегалия) или глюкокортикоидов (синдром Кушинга), либо повышением содержания глюкокортикоидов вследствие введения стероидов; в) относительная недостаточность инсулина, обусловленная действием некоторых других лекарственных средств (например, тиазидные диуретики). 4) диабет беременных. Эту форму диабета, не обнаруживаемого до наступления беременности, рассматривают особо, учитывая его потенциальную опасность для плода. Если после родов диагноз сахарного диабета подтверждается, то такие случаи следует отнести к одной из названных выше классификационных групп. Другие нарушения метаболизма, обусловленные недостаточностью инсулина Следствием недостаточности инсулина является также развитие нарушений обмена липидов. Стимулируется липолиз и повышается содержание СЖК в плазме крови . В печени СЖК превращаются в ацетилКоА и кетоны или вновь эстерифицируются с образованием эндогенных триглицеридов и включаются в ЛПОНП. По мере увеличения содержания ЛПНП стимулируется также биосинтез холестерина. В крови при очень большой недостаточности инсулина могут накапливаться хиломикроны. Стимуляция катаболизма белков может вызвать уменьшение массы скелетных мышц. Отдаленные последствия Часто встречаются такие заболевания кровеносных сосудов как недостаточность мозгового или периферического кровообращения. Нарушения микроциркуляции особенно значительно ухудшают функции сетчатой оболочки глаза и почек. При диффузном и (что встречается реже) узелковом склерозировании почечных клубочков (синдром Киммельстила—Уилсона) может развиться нефротический синдром. Обычны инфекционные заболевания, которые могут осложнять патологические состояния, связанные с поражением почек и периферических сосудов. У больных диабетом новорожденные дети часто имеют большую массу тела. Принципы лечения сахарного диабета Мы лишь кратко рассмотрим проблему лечения сахарного диабета. Отдаленные осложнения сахарного диабета могут быть следствием гипергликемии. Целью лечения должно быть поддержание концентрации глюкозы в плазме крови в пределах нормы. Некоторых пациентов учат контролировать содержание глюкозы в их крови на протяжении дня при помощи пропитанных реагентами полосок фильтровальной бумаги: изменение цвета такой полоски можно оценить количественно, используя портативный прибор для измерения отражения света. Эта процедура связана с неудобством, поскольку требует неоднократных пункций кожи. Однако достаточно грамотный и аккуратный пациент может таким путем подобрать нужную для него дозу инсулина более точно, чем на основании результатов исследований мочи. Необходимо, чтобы лаборатория регулярно контролировала надежность результатов, проверяя как реагенты, так и прибор. Пациент должен находиться под постоянным медицинским наблюдением. У пациентов с ИЗСД потребность в инсулине варьирует. Так, например, во время любого заболевания или беременности может возникать необходимость в повышении дозы инсулина. У пациентов с ИНСД содержание глюкозы в крови часто удается регулировать путем диетотерапии по мере уменьшения массы тела. У относящихся к этой категории больных секрецию инсулина могут стимулировать такие производные сугьфонилмочевины как бутамид или глибенкламид, применяемые в качестве лекарственных средств. Бигуаниды (метформин или фенформин) применяют для снижения содержания глюкозы в крови. Механизм их действия полностью не выяснен, но они ингибируют глюконеогенез либо непосредственно, либо опосредованно. Выше уже упоминалось об опасности развития лактатацидоза. Пациенты с ИНСД в период стресса могут нуждаться в инсулине. Острые нарушения обмена веществ при диабете При диабете возможно развитие одного из нарушений метаболизма, при которых необходима срочная медицинская помощь. Наиболее серьзными из этих нарушений являются: 1) диабетический кетоацидоз; 2) гиперосмоляльная бескетонная кома; 3) гипогликемия, обусловленная введением инсулина в большем количестве, чем это было необходимо. Диабетический кетоацидоз Диабетический кетоацидоз является следствием ряда нарушений метаболизма, описанных кратко на с. 216. Развитие диабетического кетоацидоза могут ускорить инфекционные заболевания или желудочнокишечные дисфункции, сопровождаемые рвотами. Пациент может ошибочно воздерживаться от введения инсулина, полагая, что, если он не принимал пищи, не требуется и инсулин. Развивающиеся последствия обусловлены преимущественно тремя факторами; гликозурией, гиперосмолярностью плазмы крови и накоплением кетоновых тел. Содержание глюкозы в плазме обычно в пределах 20— 40 ммоль/л (400—700 мг/дл), но может быть значительно выше. Это приводит к выраженной гликозурии, вызывающей осмотический диурез, результатом чего является потеря воды, а также истощение резерва электролитов в организме. При кетоацидозе часто бывают рвоты, усугубляющие истощение резервов жидкости и электролитов. Поскольку плазма крови становится гиперосмоляльной, в процесс истощения резервов жидкости вовлекаются как внутриклеточный, так и внеклеточный объемы, что приводит к снижению объема циркулирующей крови, кровоснабжения почек, скорости клубочковой фильтрации, резкой дегидратации клеток. Обычно повышается концентрация мочевины в плазме и часто наблюдают такие признаки концентрирования крови, как нарастание показателей гематокрита и общего содержания белков. Результаты этих исследований указывают, таким образом, на истощение объема жидкости в организме. Вследствие недостаточности глюкозы в клетках повышается скорость липолиза. При этом образуется СЖК больше, чем может быть утилизировано в периферических тканях. В печени происходит превращение СЖК в кетоновые тела или включение их в молекулы эндогенных триглицеридов. Может развиться тяжелая гиперлипемия. Продуцируемые одновременно с кетоновыми телами (за исключением ацетона) ионы водорода взаимодействуют с бикарбонатной буферной системой плазмы. По мере секреции ионов водорода в соответствии с механизмом, описанным на с. НО, рН мочи" понижается. Хотя, как всегда, секреция Н" связана с иырабиткой эквнмолярпых количеств бикарбонатов, этот последний процесс не может компенсировать утилизацию бикарбонатов при буферных эффектах, в результате чего уровень бикарбонатов в плазме снижается. Развивающийся метаболический ацидоз стимулирует дыхательный центр, дыхание становится глубже, величина Рсог уменьшается. Такая компенсация за счет дыхания может поддерживать величину рН крови в пределах нормы в течение некоторого времени, но это достигается ценой дальнейшего уменьшения содержания бикарбонатов в плазме до очень низкого уровня. Классическим признаком диабетического кетоацидоза является глубокое ритмичное дыхание (дыхание Куссмауля) с запахом ацетона в выдыхаемом воздухе. До начала лечения уровень калия в плазме может быть повышенным, что. по-видимому, обусловлено ацидозом, уменьшенным поступлением глюкозы в клетки и низкой СКФ. Необходимо учитывать, однако, что с мочой выводится много калия и что в организме возникает общая недостаточность калия. Это обстоятельство становится очевидным в процессе лечения, когда калий вновь поступает в клетки, что приводит к гипокалиемии, которая может быть тяжелой. При обследовании пациента концентрация натрия в плазме может быть низкой или соответствующей нижней границе нормы, несмотря на то, что клинические признаки дегидратации выражены отчетливо. Такое явление может быть обусловлено осмотическим эффектом высоких внеклеточных концентраций глюкозы. В результате данного эффекта происходит разбавление водой, поступающеп из клеток, плазмы с понижением измеряемой концентрации натрия. Тяжелая гиперлипидемия может сопровождаться ложной гипонатриемией. При введении инсулина в клетки поступает глюкоза, за которой в соответствии с осмотическим градиентом следует и вода. Хотя при этом достигается удовлетворительное уменьшение концентрации глюкозы в плазме, явления спутанности сознания или даже коматозное состояние могут оставаться в связи с сохранением гиперосмоляльности плазмы, если уровень натрия в плазме нарастает быстро. Подобные ситуации особенно характерны при введении изоосмолярных или более концентрированных солевых растворов. При типичном диабетическом кетоацидозе организм может терять от 6 до 7 л воды и по 300—500 ммоль/натрия и калия (каждого). Таким образом, для диабетического кетоацидоза результатами обследования пациентов обычно являются: 1) при клиническом обследовании: а) спутанность сознания и позже кома (гиперосмоляльность); б) усиленное дыхание (ацидоз); в) истощение объема жидкости (осмотический диурез); 2) при исследовании плазмы: а) гипергликемия; б) ацидоз на фоне низкого общего содержания СОг (бикарбонатов); в) нормальная или повышенная концентрация калия; г) варьирующая концентрация натрия; д) концентрированно крови и умеренная уремия; 3) при исследовании мочи: а) глюкозурия и кетонурия в условиях адекватного мочеотделения; б) пнзкий р11 (если нет признаков почечной недостаточности). Результаты дополнительных исследований. Параллельно изменениям содержания калия в плазме изменяется и концентрация фосфатов. Их уровень может быть низким в течение нескольких суток после выхода больного из состояния диабетической комы. Как в моче, так и в плазме может быть значительно повышена активность амилазы, что не следует обязательно интерпретировать как указание на наличие острого панкреатита. Эти результаты могут быть получены случайно; они не имеют никакого значения для диагностики, прогноза или лечения. Мы упоминаем о них для того, чтобы предостеречь от ошибочной интерпретации. Гиперосмоляльная бескетонная кома При диабетическом кетоацидозе всегда есть некоторая гиперосмоляльность, обусловленная гипергликемией, и многие симптомы, в частности кома, по-видимому, связаны именно с гиперосмоляльностью. Однако термин гиперосмоляльная кома (или прекома) обычно используют для обозначения лишь тех состояний, при которых отмечается значительная гипергликемия, но не выраженные кетонемия или ацидоз. (Причина этой различной степени выраженности неясна). Гиперосмоляльная кома чаще встречается у пожилых пациентов. Уровни глюкозы в плазме очень высокие, часто превышающие 50 ммоль/л (900 мг/дл). Возникающая глюкозурия приводит к осмотическому диурезу, сопровождающемуся резким истощением резервов воды и электролитов. Часто развиваются гипернатриемия и уремия, обусловленные преимущественным истощением резервов воды и усугубляющие признаки внеклеточной гиперосмоляльности. Полагают, что кома является результатом развивающейся затем дегидратации клеток головного мозга, которая может также приводить к гипервентиляции легких. Как следствие гипервентиляции возникает респираторный алкалоз, который может вызвать небольшое понижение концентрации бикарбонатов в плазме. Это последнее явление следует отличать от сходного признака метаболического ацидоза. На с. 52 описано как вычислить осмолярность с той степенью точности, которая достаточна для клинических исследований. Другие причины комы у больных, страдающих сахарным диабетом Помимо нарушений обмена веществ, описанных выше, к состоянию комы или спутанности сознания (прекома) у больных диабетом могут приводить гипогликемия, расстройства мозгового кровообращения или причины, не связанные с ними. Гипогликемия наиболее часто является результатом случайной передозировки инсулина, но может возникать при нарушениях обычного режима питания или после чрезмерной физической нагрузки на фоне обычной дозы инсулина или антидиабетических пероральных лекарственных средств. Нарушения мозгового кровообращения часто встречаются у больных диабетом, поскольку среди них высока заболеваемость, связанная с поражениями кровеносных сосудов. Эти нарушения мозгового кровообращения могут сопровождаться гипергликемией и гликозурией. Стимуляция дыхательного центра может вызвать усиленное дыхание и, следовательно, респираторный алкалоз с низким содержанием бикарбонатов в плазме. Последнее явление следует отличать от аналогичного симптома метаболического ацндоза. Диагностика основана на клинических наблюдениях. |