Curs 14 Metabolismul Glucidic
-
Upload
ciotlos-alexandru -
Category
Documents
-
view
99 -
download
1
Transcript of Curs 14 Metabolismul Glucidic
1
CURSUL 14
FIZIOPATOLOGIA METABOLISMULUI GLUCIDIC
Capitole: I. Noţiuni generale: insulina, hormonii antagonisti (de contrareglare), faza anabolică şi
catabolică a metabolismelor substratelor energetice
II. Diabetul zaharat: definiţie, clasificare, caracteristici, etiopatogenie, complicaţii acute
(hiperglicemia, coma cetoacidozică, coma hiperosmolară, hipoglicemia), complicaţii
cronice (microvasculare, macrovasculare, neuropatia, complicaţii infecţioase)
III. Hipoglicemii: definiţie, consecinţe, clasificare
I. Noţiuni generale Pancreasul:
- exocrin: acinii pancreatici → sucul pancreatic
- endocrin: insulele lui Langerhans:
• celule beta (75%) → INSULINA
• celule alfa (20%) → GLUCAGON
• celule delta → SOMATOSTATINĂ (inhibă secreţia de insulină si glucagon)
Stocarea si utilizarea substratelor energetice (glucide – G, lipide – L si proteine – P) şi nivelul
glicemiei sunt controlate de:
- insulină
- hormonii de contrareglare (glucagon, catecolamine, cortizol, STH, hormonii tiroidieni).
1. FAZA ANABOLICĂ A METABOLISMELOR SUBSTRATELOR ENERGETICE
Condiţii: aport exogen > necesităţile energetice
Hormonul: Insulina este principalul hormon ANABOLIZANT si este eliberata ca răspuns la
creşterea nivelului seric al:
- Glicemiei
- Aminoacizilor (AA)
- Acizilor grasi liberi (AGL)
Substratul metabolic principal: GLUCOZA
Căile metabolice activate (Fig. 1):
Metabolismul glucidic:
- captarea celulară a glucozei
- GLICOLIZA (activarea enzimelor căii glicolitice: hexokinază, glucokinază,
fosfofructokinază, piruvatkinază): este favorizată utilizarea glucozei ca substrat energetic
- GLICOGENOGENEZA (activarea glicogen-sintetazei, inhibarea fosforilazei)
Metabolismul lipidic:
- SINTEZA DE NOVO a AG (acizilor graşi)
- LIPOGENEZA
Metabolismul proteic: SINTEZA DE PROTEINE
2. FAZA CATABOLICĂ A METABOLISMELOR SUBSTRATELOR ENERGETICE
Condiţii:
-aportul exogen necesităţile energetice (inaniţie)
-deficitul de INSULINĂ din diabetul zaharat (DZ): scăderea utilizării glucozei
- deficit absolut în DZ tip I
2
- deficit relativ în DZ tip II
Hormonii: hormonii de contrareglare (antagonistii insulinei):
• GLUCAGON
• CORTIZOL
• EPINEFRINĂ
• STH
• hormonii TIROIDIENI
Substratul metabolic principal: AGL
Căile metabolice activate (Fig. 2):
Metabolismul glucidic:
- GLICOGENOLIZA (glucagon, epinefrină)
- NEOGLUCOGENEZA (= sinteza de novo a glucozei din lactat, aminoacizi şi glicerol, sub efectul
glucagonului, cortizolului, STH-ului)
Metabolismul lipidic: - LIPOLIZA (epinefrină, h. tiroidieni)
-beta-OXIDAREA AGL (glucagon şi scăderea insulinei)
- CETOGENEZA
Metabolismul proteic: - CATABOLISMUL PROTEIC (cortizol, STH, hormoni tiroidieni)
Figura 1. Faza anabolică a metabolismelor substratelor energetice
II. DIABETUL ZAHARAT (DZ) 1. DEFINIŢIE: entitate patologică caracterizată prin disfuncţia generalizată a metabolismelor
glucidic, lipidic şi proteic indusă hormonal prin:
• deficitul absolut/relativ de insulină
• excesul hormonilor de contrareglare
responsabile de manifestarea comună: HIPERGLICEMIA şi evoluţia progresivă grevată de
complicaţii:
• acute (comele diabetice)
• cronice (microangiopatia, macroangiopatia si neuropatia diabetică).
GLUT2
Ficat
glucoză
TG
Glicogen
7g% VLDL
AA
Proteine LEU VAL
Muşchi
Ţesut adipos
GLUT4
glucoză
glicoliză glicogen 1,5g%
GLUT4
glicoliză
ă
glicerolfosfat TG
AG
LPL
glucoză
FAZA ANABOLICĂ
glicoliză
3
Figura 2. Faza catabolică a metabolismelor substratelor energetice
2. MANIFESTĂRI: HIPERGLICEMIA
Cauze:
1. Scăderea UTILIZĂRII glucozei la nivelul ţesuturilor periferice datorită:
- deficitului ABSOLUT sau RELATIV de insulină
2. Cresterea PRODUCŢIEI de glucoză la nivel hepatic (glicogenoliză, neoglucogeneză) datorită:
- excesului de glucagon (şi a h. de contrareglare)
Efecte = simptomatologia clasică a bolii:
1. Glicozurie:
- apare la glicemii > 160-180 mg%
- conduce la diureză osmotică (atrage eliminarea unor mari cantităţi de apă) responsabila de
poliurie si nicturie
2. Deshidratarea hipertonă
- hiperglicemia → hiperosmolaritate → migrarea apei din spaţiul intracelular în spaţiul extracelular
→ deshidratare intracelulară = stimul pentru senzaţia de sete →polidipsie
3. Polifagie: prin ↓ activităţii centrului saţietăţii din hipotalamus
4. Cresterea osmolarităţii plasmei:
• Acută (> 340 mOsm/l) → deshidratare neuronală → obnubilare si comă
• Cronică: conduce in timp la modificarea osmolarităţii cristalinului → cataractă
5. Scădere în greutate determinată de:
• glicozurie, poliurie, deshidratare
• pierderea de masă musculară, catabolismul proteinelor
• catabolismul lipidelor
3. DIAGNOSTIC POZITIV:
Criteriile Asociatiei Americane pentru Diabet (ADA) 2007 revizuite in 2009:
1. Simptomele de diabet (poliuria, polidipsia si pierderea ponderală nejustificată) + glicemia
ocazională (în orice moment al zilei) ≥ 200 mg/dl (11,1 mmol/l)
2. Glicemia à jeun (pe nemâncate) ≥ 126 mg/dl (7 mmol/l)
3. Glicemia la 2 ore ≥ 200 mg/dl (11,1 mmol/l) la TTGO (încărcare cu 75 g glucoză pulbere)
4. Hemoglobina glicozilata A1c ≥ 6,5%
ficat muşchi
ţesut adipos
FAZA CATABOLICĂ
glicogenoliză
glucoză
gluconeog
G, E
G, E, cortizol
lactat ALA glicerol
glicogenoliză
G6P lactat
Ciclul Cori
P AA
piruvat α cetoglutarat
cortizol
cetogeneza AG
G, E, STH
AG
TG glicerol
4
4. CLASIFICARE:
I. DZ tip 1 insulinodependent (mediat imunologic sau idiopatic)
II. DZ tip 2 insulinoindependent (cu insulinorezistenţă)
III. Alte tipuri specifice de DZ:
• defecte genetice: funcţia celulelor beta (MODY), acţiunea insulinei
• afecţini ale pancreasului exocrin: pancreatite cronice, neoplasme, fibroză chistică
• indus prin medicamente sau substanţe chimice: corticoterapie, tiazide, beta-adrenergice, acid
nicotinic, h. tiroidieni, alfa-interferon
• endocrinopatii:↑ hormonilor de contrareglare: sindrom Cushing, feocromocitom, acromegalie,
glucagonom, HIPERtiroidism
• infecţii: rubeolă congenitală, citomegalovirus, coxsackie B, adenovirus, virusul urlian
• forme neobişnuite: defecte la nivelul receptorilor insulinici sau postreceptor: acanthosis nigricans,
Atc antireceptor insulinic
Observatie:
-MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young): forma ereditară de diabet, care se caracterizează prin:
• productie de insulină redusă (necesită doze mai mici de insulină în terapie)
• sensibilitate normală la insulină a ţesuturilor periferice
-Acanthosis nigricans asociază hiperpigmentarea în regiunea axilară, cervicală, ano-genitală, cu hiperkeratoză,
insulinorezistenţă, obezitate, afecţiuni maligne, afecţiuni endocrine.
IV. DZ gestaţional:
• apare în a doua jumătate a sarcinii
• principalul mecanism de producere: insulinorezistenta, sub acţiunea hormonilor placentari care
scad sensibilitatea ţesuturilor periferice faţă de insulină: somatotropina corionică, prolactina,
progesteronul, cortizolul
• risc crescut: femei obeze, vârsta > 25 ani, antecedente familiale de DZ
• test screening: încărcare orală cu glucoză la gravidele cu risc
• se vindecă odată cu naşterea, dar poate recidiva la sarcinile ulterioare
• creşte riscul:
- dezvoltării DZ tip 2
- preeclampsiei şi naşterii premature
- greutăţii crescute la naştere (macrosomie fetală): datorată cantităţilor crescute de glucoză, acizi
graşi liberi (AGL) şi aminoaci (AA) furnizate fătului
- morbidităţii neonatale (hipoglicemie neonatală, hiperbilirubinemie fetală)
- mortalităţii perinatale
- malformaţiilor congenitale
! Obs: Hipoglicemia fetală se datorează producţiei crescute de insulină de către pancreasul fetal ca răspuns la stimularea
cronică prin hiperglicemia maternă.
5. CARACTERISTICILE DZ DE TIP 1 şi 2 (Tabelul 1)
Atât DZ de tip 1 cât si cel de tip 2 sunt precedate de o fază de perturbare a homeostaziei glucozei
cunoscută sub numele de prediabet. În categoria prediabet sunt incluşi pacienţii cu:
- alterarea glicemiei a jeun (glicemie a jeun = 100-125 mg/dl) - IFG (Impaired Fasting
Glucose)
- alterarea toleranţei la glucoză (glicemie la 2 ore dupa TTGO = 140-199 mg/dl) - IGT
(Impaired Glucose Tolerance)
- valori ale Hb A1c intre 5,7 – 6,5 %.
5
DZ tip 1 INSULINO-DEPENDENT prezintă următoarele caracteristici:
- Reprezintă < 10% din cazurile de DZ
- Debut < 30 ani (incidenţa maximă la pubertate)
- Indivizi cu greutate corporală NORMALĂ sau scăzută
- Deficit ABSOLUT de insulină (insulinemia ↓↓↓ sau absentă)
- Mecanismul major de producere: DISTRUCŢIA PROGRESIVĂ A CELULELOR beta-
PANCREATICE prin mecanism imun
- Debut clinic acut, cu simptomatologia clasică, dar care este precedat de o lungă perioadă
asimptomatică (5-7 ani); distrucţia a > 80% din celulele beta → hiperglicemie
- Complicaţia acută majoră = COMA CETOACIDOZICĂ
- ratamentul cu INSULINĂ = obligatoriu toată viaţa
DZ tip 2 INSULINO-INDEPENDENT prezintă următoarele caracteristici:
- Reprezintă majoritatea cazurilor > 90% din cazurile de DZ
- Debut > 40 ani
- Indivizi cu greutate corporală CRESCUTĂ (80% din pacienţi sunt obezi) sau normală
- Deficit RELATIV de insulină (insulinemia poate avea diferite valori, de la hiperinsulinism la
deficit moderat)
- Mecanismul major de producere: INSULINOREZISTENŢA
- Debut clinic progresiv, simptomatologia clasică rară
- Complicaţia acută majoră = COMA HIPEROSMOLARĂ
- Tratament cu: regim alimentar, efort fizic regulat, medicaţie antidiabetică orală
6. ETIOPATOGENIA DZ TIP 1 SI 2
Deşi au ca manifestare comună hiperglicemia, etiopatogenia celor 2 forme de DZ este
complet diferită.
6. 1. DZ tip 1 (Fig.3):
Indivizii cu redispoziţie genetică prezintă un număr normal de celule beta la naştere, dar pierd
celule beta fiind expuşi unor stimuli infecţioşi sau din mediu, ce iniţiază un proces imun, care
duce la reducerea masei celulelor beta. Diabetul apare cand 80% din celulele beta sunt distruse.
Faza de honeymoon este prezentă în primii 1-2 ani după apariţia diabetului şi se caracterizează
printr-un necesar redus de insulină.
6.1.1. ROLUL MAJOR in patogenie: MECANISMUL IMUN responsabil de distrucţia
selectivă a celulelor β pancreatice şi care este mediat:
- CELULAR demonstrat de:
• infiltratul monocito-macrofagic al insulelor Langerhans
• infiltratul limfocitar (limfocitele T secretă citokine: TNF alfa, IL-1 cu efect toxic asupra celulelor
beta)
Răspunsul imun celular = responsabil de iniţierea distrugerii celulelor β pancreatice („insulita”).
Distrugerea celulelor beta se realizează pe parcursul mai multor ani (5-7 ani), iar diabetul apare în
momentul distrugerii a 80% din celulele beta-pancreatice.
- UMORAL demonstrat de:
• prezenta auto-anticorpilor (Atc) (figura 3):
- Atc anti-celule insulare (ACI)
- Atc anti-insulină (AI)
- Atc anti-decarboxilaza acidului glutamic (ADAG)
Anticorpii sunt condiseraţi markeri şi NU mediatori ai distrugerii celulelor beta si permit:
6
• diagnosticul diferenţial dintre DZ de tip 1 şi 2 la copii (având în vedere creşterea prevalenţei DZ
tip 2 la copii în ultimul timp)
• predicţia apariţiei DZ de tip 1 la rudele de gradul 1 ale pacienţilor cu DZ de tip 1
! Obs:
1. Decarboxilaza acidului glutamic (DAG) are un rol central în transmiterea impulsului nervos la nivelul SNC dar este
secretată şi la nivel pancreatic (rolul său la acest nivel nu este elucidat). Este considerată, la ora actuală, principalul
antigen responsabil de declanşarea răspunsului imun umoral şi celular si totodată un factor de predicţie a DZ de tip 1.
2. S-a pus intrebarea de ce sunt distruse selectiv doar celulele beta, având în vedere că majoritatea anticorpilor NU sunt
specifici celulelor beta. La ora actuală, se consideră că distrugerea initială a unui nr. redus de celule insulare este urmată
de apariţia unor autoantigene secundare. Recent s-au descoperit si alte tipuri de autoAtc cum sunt cei de tip IA2
(Insulinoma Associated) si Atc orientaţi împotriva fogrinului (proteină a granulelor secretorii cu insulină).
6.1.2. FACTORII DE MEDIU
- Rol important în patogenia DZ tip 1, fiind incriminaţi:
• Infecţiile virale (v. Coxackie, v. rubeolei, v. Epstein-Barr, v. citomegalic, retrovirusuri) care
declanşează reacţia autoimună prin:
- Distrucţia directă a celulelor beta
- Inducerea eliberării de citokine proinflamatorii (TNF-alfa, IL-1)
• Consumul precoce de lapte de vacă (în primele luni de viaţă) se considera ca ar declanşa
răspunsul imun
- Mimetismul molecular: un răspuns imun la antigenele străine (ex., din laptele de vacă) poate
declanşa distrugerea celulelor beta dacă aceste antigene străine sunt similare structural unor
antigene de la nivelul celulelor beta (se ştie că DAG prezintă omologie cu o proteină a
virusului Coxsackie şi cu o albumină bovină)
• Stress-ul psihic
6.1.3. PREDISPOZIŢIA GENETICĂ
- Rol minor în DZ tip 1 (comparativ cu DZ tip 2) demonstrat de:
• Concordanţă redusă a bolii la gemenii monozigoţi
• Prezenţa constantă la pacienţii cu DZ tip 1 a unor Atg HLA (DR3, DR4, B8, B15)
Figura 3. Etiopatogenia DZ tip 1
6.2. DZ tip 2 (Fig. 4):
Principalii factori incriminaţi în apariţia DZ sunt:
6.2.1. Insulinorezistenţa
6.2.2. Predispozitia genetică
6.2.3. Factorii de mediu: obezitatea, supraalimentaţia, sedentarismul
distrugerea
celulelor beta
Infiltrat cu mononucleare macrofage, limfociteT şi B: INSULITĂ
susceptibilitate genetică (HLA DR3, DR4)
Infecţii virale (Coxackie)
autoAtc: ACI, AI, ADAG; IA2, fogrin
deficit
absolut de INSULINĂ
DZ tip 1
Etiologia DZ de tip 1
albumină bovină (din laptele de vacă)
7
6.2.1. ROLUL MAJOR în patogenie = INSULINO-REZISTENŢA (IR):
Definiţie: lipsa de răspuns a ţesuturilor periferice (insulino-dependente): ficat, ţesut adipos,
muşchi scheletic, la acţiunea insulinei. Este consecinţa unor defecte multiple legate de:
- secreţia insulinei (lipsa transformării proinsulinei în insulină)
- sinteza receptorilor pentru insulină
- semnalizarea intracelulară postreceptor: ex., expresia transportorului de glucoză de tip GluT-4
(GluT = Glucose Transporter) la nivelul ţesutului muscular şi adipos
IR se asociaza cu sindromul metabolic (denumit anterior sindromul rezistentei la insulină sau
sindromul X).
Figura 4. Etiopatogenia DZ tip 2
6.2.2. PREDISPOZIŢIA GENETICĂ:
- Rol important în DZ tip 2
- Are la bază un defect poligenic incomplet elucidat
6.2.3. FACTORII DE MEDIU
Un rol central îl are obezitatea (favorizată de supra-alimentaţie şi sedentarism).
Legătura obezitate-insulinorezistenţă-DZ tip 2 (Fig. 5):
- 80% din pacienţii cu DZ tip 2 sunt obezi
- obezii non-diabetici au hiperinsulinism si o reducere a numărului receptorilor pentru insulină
- ţesutul adipos este sursa primară de mediatori ai insulinorezistenţei: adipokinele (hormoni produşi
de adipocite) se asociază cu insulinorezistenţa la nivelul ţesutului muscular şi adipos:
• creşterea rezistinei
• reducerea adiponectinei (citokina care sensibilizeaza ţesuturile periferice la acţiunea insulinei)
• dereglarea secreţiei de leptină
- creşterea AGL scade sensibilitatea muşchilor scheletici la insulină şi scade utilizarea glucozei în
muşchi şi ţesutul adipos (lipotoxicitate).
- inflamaţia locală: TNF alfa, produs de adipocitele hipertrofiate şi macrofagele atrase în ţesutul
adipos, blochează PPAR gama (peroxisome proliferator-activated receptor, cu rol de reducere a
insulinoreistenţei)
Normalizarea greutăţii corporale previne instalarea /ameliorează DZ!!!
R la insulină
Predispoziţia genetică Factori de mediu
obezitate, alimentaţie excesivă, sedentarism
autoAtc împotriva receptorilor insulinici
↑ secreţia de insulină
epuizarea celulelor beta
DIABET CLINIC
Stimularea GLUT4 în muşchiul scheletic, adipocite este alterată → compromite captarea celulară de glucoză
8
Figura 5. Relaţia obezitate-insulinorezistenţă-DZ tip 2
7. COMPLICAŢIILE ACUTE ALE DZ
7.1. COMA CETOACIDOZICĂ
7.2. COMA HIPEROSMOLARĂ
7.3. HIPOGLICEMIA
7.1. COMA CETOACIDOZICĂ
= complicaţia acută majoră a DZ tip 1
Cauze: necesită asocierea a 2 condiţii:
A. Deficitul ABSOLUT de insulină, care determină:
• creşterea lipolizei în ţesutul adipos (agravată de creşterea epinefrinei) → creşterea nivelului
plasmatic al AGL → creşterea captării AGL de către ficat → creşte disponibilitatea hepatică de
AGL (substratul cetogenezei)
B. Excesul de glucagon, care determină creşterea transportului AGL din citosol în mitocondrii prin
activarea sistemului carnitinic → creşte viteza β-oxidaţiei mitocondriale
Sistemul carnitinic (Fig. 6):
- Asigură transportul AGL activaţi (Acil-COA) la nivel mitocondrial
- Este alcătuit din carnitină şi enzimele carnitin-acil-transferaza (CAT) I şi II
- Este activat de către glucagon, care determină creşterea concentraţiei hepatice de carnitină
- În faza catabolică şi diabetul decompensat CATI este activă
Cresterea β-oxidării AGL determină:
- formarea în exces de Acetil-CoA
- activarea cetogenezei cu formarea corpilor cetonici (Fig. 7)
Manifestări (Fig. 8):
1. Acidoză metabolică: acumularea corpilor cetonici: acidul β hidroxibutiric + acetilacetic → ↓
primară a bicarbonatului
2. Respiraţia Kussmaul: acidoza stimulează centrul respirator → hiperventilaţia compensatorie (în
vederea ↓ secundare a H2CO3)
3. Mirosul de acetonă al respiraţiei
4. Simptome digestive (greţuri, vărsături, dureri abdominale ← stază, distensie gastrică)
5. Hipertrigliceridemie determinată de:
- creşterea sintezei hepatice datorită excesului de AGL
R la insulină OBEZITATE
Rezistina Ţesut adipos, muscular
Adiponectina (acţ. sensibiliz. la Insulină)
↓
alimentaţia excesivă (glucoză, AGL)
↓ sensibil. ţes muscular şi adipos la insulină
●asociată cu insulinoR ●insulinemia crescută, subreglare a receptorilor de insulină ●scăderea în greutate ameliorează sau previne diabetul
9
- scăderea metabolismului VLDL datorită reducerii activităţii lipoproteinlipazei (pe fondul
deficitului de insulină)
Figura 6. Sistemul carnitinic.
6. Hiponatremia determinată de:
- pierderea de Na prin urină (diureza osmotică)
- mecanismul diluţional (datorită atragerii apei din celule datorită osmolarităţii crescute a lichidului
extracelular)
7. Hipopotasemia
- potasiul se pierde prin urină (diureză osmotică) şi datorită activării SRAA (secundar
hipovolemiei); dar datorită acidozei, aceste pierderi sunt mascate de ieşirea K din celule prin
inhibarea ATP-azei Na/K dependente
- apare după începerea terapiei cu insulină şi a tratamentului acidozei, datorită intrării potasiului în
celulă
- !!! Necesită administrare de K (Risc de ARITMII!!!)
8. Depleţie de fosfaţi
9. Hiperamilazemie (amilaza salivară)
10. Leucocitoză
11. Cetonemie si cetonurie
12. Azotemie prerenală
- depleţiile severe de volum se însoţeste de cresterea nivelului seric al ureei, creatininei, acidului
uric datorită reducerii FG (insuficienţă renală acută prin mecanism prerenal)
- modificarea este moderată si reversibilă
13. Slăbiciune musculară datorită:
- degradării proteinelor musculare
- pierderilor hidro-electrolitice
Depleţia volemică determină eliberarea hormonilor de contrareglare, agravând hiperglicemia.
7.2. COMA HIPEROSMOLARĂ
= complicaţia acută majoră a DZ tip 2 (Fig. 9)
Cauze:
1. Deshidratare severă prin diureză osmotică
2. Lipsa compensării pierderilor urinare prin ingestie adecvată de lichide la diabeticii în vârstă (pe
fond de: stres, infecţii, administrarea de diuretice sau steroizi, perfuzii cu soluţii hipertone)
Citozol
AGL
AcilCoA
CoASH
Spaţiul intermembranar mitocondrial
AcilCoA + CARNITINĂ
acilcarnitină
CAT I
membrana externă
membrana internă
acilcarnitină
acilCoA
acetilCoA
CETONE
Cetogeneza
CAT II
10
Figura 7. Cetogeneza diabetică
Caracteristici:
- Mortalitate crescută (vârstă mai avansată, boli severe asociate)
- Hiperglicemia şi deshidratarea survin târziu, dar sunt grave
- NU apare cetogeneză (eventual cetonurie de foame)
- poate apare acidoză metabolică medie (prin acidoză lactică sau retenţie de acizi organici)
Figura 8. Tulburările din coma cetoacidozică
7.3. HIPOGLICEMIA
7.3.1. Definiţie: Scăderea glicemiei < 60 mg% (! este gravă prin leziunile SNC)
7.3.2. Cauze
La pacienţii diabetici este:
● complicaţia tratamentului parenteral cu INSULINĂ
- !!! frecventă în DZ tip 1
● complicaţia tratamentului oral cu derivaţi de sulfoniluree în DZ tip 2
AGL
Lipoliza ţesutului adipos
deficit de insulină exces de epinefrină
Betaoxidare intramitocondrială
sistemul carnitinic
acetilCoA
acid acetilacetic acid betahidroxibutiric acetonă
reducere decarboxilare
Deficit de insulină Exces de glucagon
↓ captării glucozei ↑ gluconeogenezei hepatice ↑ glicogenolizei hepatice
↑ lipolizei în ţesutul adipos
AG
TG corpi cetonici
VLDL acidoză metabolică
Hventilaţie
(resp. Kussmaul)
Hglicemie
glicozurie
poliurie (apă,
Na, K)
DV
↓ captării AA în muşchi, scindarea proteinelor
pierdere de masă musculară ↓în greutate
deshidratare celulară
Hosmolaritate
senzaţie de sete polidipsie
g, v, halenă
340 mOsm/l
Tratament: insulină, repleţie cu apă, Na, K
azotemie prerenală
11
Figura 9. Coma hiperosmolară
7.3.3. Consecinţele hipoglicemiilor (Fig. 10):
- tulb. funcţionale şi leziuni celulare proporţionale cu gradul, durata şi viteza instalării
hipoglicemiei:
- acută: eliberarea de catecolamine (semne de avertizare): tahicardie, tremurături, traspiraţii,
anxietate, foame imperioasă
- cronică: disfuncţia SNC: cefalee, iritabilitate, tulburări vizuale
- semne de hipoglicemie nocturnă: transpiraţii nocturne, cefalee matinală, dificultăţi de trezire
Figura 10. Consecinţele hipoglicemiei
Semnele de avertizare dispar la pacienţii cu neuropatie vegetativă sau la cei cărora li se
administrează betablocante.
Perioadele repetate de hipoglicemie → reduc reacţia SN autonom → răspuns întârziat la
hipoglicemii importante.
8. COMPLICAŢIILE CRONICE ALE DZ
Au cea mai mare incidenţă şi cresc morbiditatea şi mortalitatea pacienţilor diabetici.
Diabetul zaharat este principala cauză de apariţie a insuficienţei renale cronice (IRC), principala
cauză de amputaţii si de orbire.
↓ insulinemiei
DZ tip 2
inf. intercurente stres md: steroizi, diuretice
NU se activează sistemul carnitinic NU CETOGENEZĂ
Hglicemie: 800-2400 mg%
glicozurie
diureză osmotică poliurie
DV
↓ perf renale azotemie prerenală
lipsa ingestiei coresp de lichide
± ACIDOZĂ METAB MEDIE
cetonurie de foame acidoză lactică retenţie de acizi organici
Hosmolaritate
hglicemia
Administrarea excesivă de INSULINĂ, md hglic, efort fizic
CATECOLAMINE semne de avertizare, tulburări vegetative -tahicardie -tremurături -transpiraţii -anxietate -slăbiciune, leşin -foame imperioasă
disfuncţia SNC (neuroglicopenie) cefalee confuzie, iritabilitate, comportament ebrios tulburări vizuale incoordonare motorie convulsii epileptiforme comă
hglicemia nocturnă transpiraţii nocturne coşmaruri dificultăţi de trezire cefalee matinală astenie respiraţie zgomotoasă
NU în caz de neuropatie vegetativă, betablocante
leziuni cerebrale ireversibile
Tratament: iv GLUCOZĂ, im GLUCAGON
12
Clasificare:
8.1. COMPLICAŢIILE MICROVASCULARE
Retinopatia diabetică
Nefropatia diabetică
8.2. COMPLICAŢII MACROVASCULARE
Boala coronariană
Boala vasculară cerebrală
Boala vasculară periferică
HTA
8.3. NEUROPATIA DIABETICĂ
8.4. ULCERUL PICIORULUI
8.5. INFECŢII RECURENTE
8.1. COMPLICAŢIILE MICROVASCULARE afectează capilarele.
Hiperglicemia cronică determină activarea a 4 căi metabolice responsabile de apariţia
complicaţiilor microvasculare:
a) GLICOZILAREA PROTEINELOR
- principalul factor responsabil de complicaţiile cornice microvasculare !!!
- constă în legarea glucozei, ireversibil si proporţional cu concentraţia sanguină, de proteinele
sanguine şi tisulare → produşi finali de glicozilare avansată (AGE = advanced glycation
endproducts) (Fig. 11), ce NU pot fi eliminaţi → acumulare la nivel: ocular, renal, membrane
vasculare
- procesul este responsabil de formarea:
• Hb glicozilate A1c: Hiperglicemia determină glicozilarea hemoglobinei cu formarea hemoglobinei
glicozilate. Aceasta este indicatorul controlului pe termen lung al glicemiei în DZ, având în vedere
durata de viaţă a eritrocitelor de 120 de zile.
• fructozaminei: proteinele glicozilate; măsoară glicemia în cele 2-3 săptămâni anterioare
determinării
- AGE:
- se leagă de receptori de la nivelul membranelor bazale, favorizând depunerea de colagen,
mecanism ce contribuie la apariţia glomerulosclerozei
- se depozitează continuu în pereţii vasculari şi modifică proteinele matricei extracelulare →
îngroşarea peretelui vascular, rigiditate vasculară şi creşterea permeabilităţii membranei
bazale glomerulare pentru albumine
- determină reducerea sintezei de NO şi favorizează sinteza de specii reactive ale oxigenului
- favorizează remodelarea vasculară prin activarea unor factori de creştere: TGF
(transforming growth factor) şi CTGF (connective tissue growth factor)
b) ACTIVAREA CĂII POLIOL
Hiperglicemia favorizează transformarea glucozei în sorbitol (Fig. 12) în celulele nervoase şi
endoteliale. Aldolreductaza are, în condiţiile unei glicemii normale, o afinitate redusă pentru
glucoză. În condiţii de hiperglicemie, converteşte glucoza în sorbitol, având NADPH-ul drept
cofactor.
Sorbitolul:
• se acumulează intracelular, determinând:
-↓ mioinozitolului celular
-↓ activităţii ATPazei Na/K
-↓ vitezei conducerii nervoase
• se pote transforma în fructoză
13
NADPH este, în mod normal, utilizat pentru a regenera glutationul redus (scavanger pentru speciile
reactive ale oxigenului). Consumul NADPH în calea poliol exacerbează stresul oxidativ intracelular.
Figura 11. Glicozilarea proteinelor
Figura 12. Calea poliol
c) Activarea PROTEINKINAZEI C Hiperglicemia stimulează glicoliza, cu creşterea producţiei de gliceraldehidă-3-fosfat, care se transformă în
diacilglicerol. Acesta din urmă activează numeroase izoforme ale proteinkinazei C, prezente la nivelul celulor vasculare,
retiniene, glomerulare.
Consecinţele sunt:
- alterarea fluxului sanguin datorită reducerii producţiei de oxid nitric
- îngroşarea matricei extracelulare
d) Stimularea căii hexozaminei, cu sinteza de N-acetilglucozamine, ce stimulează sinteza TGF
alfa (factor de creştere) şi PAI-1 (inhibitorul activatorului plasminogenului), favorizând leziunile
microvasculare.
8.1.1. RETINOPATIA DIABETICĂ
= principala cauză de orbire
= evoluează în 2 etape:
glucoza
-NH2 (P)
Bază SCHIFF
produs AMADORI
produşi finali de glicozilare avansată (AGE)
Legaţi de: ●mb (receptori membranari) ●P plasm ●LDL ●recept ai macrofagelor
→ depunere de colagen→glomeruloscleroză
factori de creştere: TGF β
glucoza
sorbitol
fructoză
aldolreductaza
acumularea intracelulară ↓ mioinozitolului celular ↓ activităţii ATPazei Na/K ↓ conducerii nervoase
La nivelul celulelor:
nervoase VCN
endoteliale disfuncţie endotelială
14
a) Retinopatie NEPROLIFERATIVĂ (prezentă în DZ tip 1 si 2), caracterizată prin:
• Microanevrisme = puncte roşu închis în vecinătatea capilarelor retiniene
• Exudate tari = creşterea permeabilităţii capilarelor → depozitare de lipide (+ edem
macular) → principala cauză de scădere a acuităţii vizuale în DZ tip II (pete galbene
strălucitoare)
• Hemoragii retiniene
• Exudate moi = pete albicioase cu aspect de “vată”; apar datorită ocluziei capilarelor şi arteriolelor
• Dilatarea venelor retiniene
Retinopatie de fond: microanevrisme, hemoragii mici în capilarele retiniene, fără afectarea acuităţii vizuale
Stadiul preproliferativ: exudate, hemoragii retiniene, dilatarea vaselor retiniene
b) Retinopatie PROLIFERATIVĂ (! caracteristică DZ tip 1)
• Ischemia retiniană → creşte eliberarea factorilor de crestere → capilare de neoformaţie fragile
responsabile de:
• Hemoragii în corpul vitros
• Dezlipirea de retină.
8.1.2. NEFROPATIA DIABETICĂ
= cauză majoră de insuficienţă renală cronică (IRC), dializă, transplant renal
Patogeneză:
Apare o afectare glomerulară progresivă cu:
1. Creşterea permeabilităţii membranei bazale (mb) glomerulare în urma depunerii AGE →
creşterea FG = hiperfiltrarea proteinelor serice (cu vasodilataţia arteriolei aferente şi eferente,
hipertensiune intraglomerulară, hipertrofie sistemică)
Cauze:
• Hiperglicemia, AGE
• Vasodilataţia arteriolară mediată de glucagon şi STH
• ↑ AA în glomerulii intacţi
2. Îngrosarea mb glomerulare, blocarea circulaţiei glomerulare, glomeruloscleroză
difuză±scleroză nodulară (nodulii Kimmelstiel-Wilson)
-prin depozitarea colagenului la nivelul membranei bazale, mezangial, arteriolelor aferentă şi
eferentă
-RFG=N
3. Microalbuminurie; RFG scade
4. Proteinurie manifestă: selectivă/ neselectivă
5. IRC
8.2. COMPLICAŢIILE MACROVASCULARE afectează vasele mari.
8.2.1. BOALA CORONARIANĂ + creşterea incidenţei infarctului miocardic, determinate de:
A) Ateroscleroza (ATS) accelerată, precoce, afectând ambele sexe, favorizată de:
• prezenţa DZ (factor de risc al ATS), potenţează acţiunea altor factori de risc
• asocierea cu HTA
• prezenţa sindromului metabolic
15
• o stare procoagulantă (favorizată de creşterea agregării plachetare, glicozilarea factorilor V-VIII şi
fibrinogenului, creşterea inhibitorului activatorului plasminogenului: PAI-1), cu creşterea
vâscozităţii sanguine (Fig. 13)
• hiperlipoproteinemia secundară din DZ
• efectele lezionale vasculare ale hiperinsulinismului şi insulinorezistenţei (vezi fiziopatologia
HTA)
• activarea proteinkinazei C
Figura 13. Ateroscleroza accelerată la diabetici
B) Alterarea metabolismului lipoproteinelor (HLP secundară) caracteristică DZ tip 1 şi 2 (vezi şi
fiziopatologia metabolismului lipoproteinelor):
- Creşterea VLDL (hipertrigliceridemie) prin:
• creşterea sintezei hepatice prin creşterea fluxului de AGL din ţesutul adipos în ficat secundar
LIPOLIZEI
• scăderea degradării periferice prin scăderea activităţii lipoproteinlipazei (normal, activată de
insulină)
-Creşterea LDL (hipercolesterolemie) prin:
• creşterea producţiei de particule LDL mici şi dense, aterogene
• scăderea activităţii LDL-receptorilor datorită deficitului de insulină
-Reducerea HDL
-Modificări structurale ale LP:
• Oxidarea LDL
• Glicozilarea de către AGE
8.2.2. BOALA VASCULARĂ CEREBRALĂ + creşterea incidenţei accidentelor vasculare
cerebrale (cu prognostic rezervat).
8.2.3. BOALA VASCULARĂ PERIFERICĂ + CLAUDICAŢIE INTERMITENTĂ →
GANGRENĂ
8.2.4. HTA (prezentă atât în DZ tip 1 cât si în DZ tip 2)
- în DZ tip 1: HTA apare după instalarea nefropatiei
Cauză: Scăderea FG → alterarea excreţiei apei si Na+ → retenţie hidro-salină cu HTA de volum
si inhibiţia sistemului RAA
-în DZ tip 2: HTA apare înaintea instalării nefropatiei
ATEROSCLEROZA
Hlipemia cr HTA insulinoR
insulina
Hglicemia
glicozilare
colagen LDL
agregării
plachetare stare procoagulantă:
glicozilarea factorilor V-VIII, fibrinogenului, ↑ PAI-1
precoce, ambele sexe DZ: potenţează acţiunea altor factori de risc
↑ LDL ↓ HDL ↑ VLDL
16
Asocierea: insulinorezistenţa + hiperinsulinismul compensator joacă un rol central în apariţia HTA.
8.3. NEUROPATIA DIABETICA = cea mai frecventă complicaţie cronică
Clasificare:
- Subclinică (asimptomatică) = scăderea vitezei de conducere nervoasă (VCN)
- Clinică (simptomatică) cu 3 forme:
• POLINEUROPATIA SIMETRICĂ, DISTALĂ (tulburări predominant senzitive)
• NEUROPATIA VEGETATIVĂ
• MONONEUROPATIA SI MONONEUROPATIA MULTIPLĂ (tulburări motorii)
Mecanismele de producere:
- acumularea sorbitolului cu:
• edem celular
• scăderea mioinozitolului
- lezarea celulelor Schwann şi neuronilor (↓ VCN)
POLINEUROPATIA SIMETRICĂ, DISTALĂ
- Cea mai frecventă formă clinică
- Rolul major în patogenie:
• Activarea căii poliol cu scădereaVCN
• Afectarea microcirculaţiei (vasa vassorum)
• Glicozilarea proteinelor neuronale de către AGE
- Leziunile nervilor somatici periferici:
• Demielinizarea axonală
• Îngroşarea localizată
- Caracteristici:
• Afectare SIMETRICĂ a extermităţilor inferioare si superioare → favorizând apariţia ulcerului
piciorului
• Predominant SENZITIVĂ cu scăderea precoce a sensibilităţii VIBRATORII
• Debut la nivel DISTAL cu evoluţie centripetă (în “şosetă” sau “mănuşă”)
- Clinic: pierderea bilaterală, simetrică a sensibilităţii → parestezii, furnicături, dureri tip arsură
NEUROPATIA VEGETATIVĂ
Însoţeşte neuropatia diabetică, fiind frecventă în DZ 1
- Afectează mai ales:
• Sistemul cardiovascular: hipotensiune ortostatică, tahicardie
• Aparatul genitourinar :
- Disfuncţie sexuală/impotenţă
- Vezică neurogenă/incontinenţă/infecţii urinare
• Sistemul digestiv:
- Disfagie
- Evacuare gastrică întârziată = gastropareză
- Constipaţie, diaree
• Anhidroza extremităţilor inferioare
MONONEUROPATIA SI MONONEUROPATIA MULTIPLĂ (tulburări motorii)
(rară, DZ tip 2)
- Rolul major în patogenie: afectarea microcirculaţiei → ocluzii vasculare → ISCHEMIE
localizată
- Caracteristici:
• Afectare asimetrică a nervilor cranieni si periferici
17
- nervii cranieni: perechea III → cefalee unilaterală, ptoză palpebrală
- nervii periferici: cubital, median → durerea acută declanşată de compresiune
• Predominant MOTORIE
• UNICĂ sau MULTIPLĂ
• Deficit motor brusc, dureros, durată limitată
8.4. Ulcerul piciorului (Fig.14)
- complicaţie de temut deoarece duce adesea la AMPUTAŢII
Figura 14. Ulcerul piciorului la pacienţii diabetici: cauze si consecinţe
Cauze:
- polineuropatia simetrică distală
- micro- si macroangiopatie→ischemie
- infecţii←insuficienţă vasculară, tulburări trofice
Consecinţe:
- vindecarea defectuoasă a plăgilor
- amputaţii
8.5. COMPLICAŢIILE INFECŢIOASE
Factori favorizanţi (Fig. 15):
- disfuncţia neutrofilelor, limfocitelor şi monocitelor legată de nivelul glicemiei
- complicaţiile cronice: micro- şi macroangiopatia, neuropatia
Consecinţe:
- creşterea eliberării hormonilor de contrareglare → creşterea necesarului de insulină
Tipuri de infecţii:
-Banale: pneumonii, pielonefrite, tuberculoză, infecţii ale ţesuturilor moi ale extremităţilor, infecţii
candidozice persistente
-Neobişnuite: micoze ale sinusurilor, papilita necrozantă, otita externă malignă.
Pielonefrita şi infecţiile urinare joase sunt favorizate la diabetici de:
- vezica neurogenă (datorată neuropatiei vegetative)
- modificările nefrosclerotice
Ulcerul piciorului
ischemie
micro macro
polineuropatie simetrică distală
Infecţii (ischemie, tulburări trofice)
Vindecarea defectuasă a plăgii
AMPUTAŢII
18
- hiperglicemia şi glicozuria: influenţează creşterea microorganismelor şi accentuează
severitatea infecţiilor
III. Hipoglicemii Definiţie: vezi 7.3. Hipoglicemia (la Complicaţiile acute ale diabetului)
Consecinţele hipoglicemiilor (Fig. 10)
Clasificarea etiopatogenică a hipoglicemiilor:
1. Hipoglicemii postprandiale:
= tulburări datorate eliberării excesive de insulină după ingestia de alimente din:
• Hiperinsulinismul alimentar (cea mai frecventă cauză la adulţi)
- cauze: gastrectomia, piloroplastia, vagotomia
- ingestia alimentelor → evacuarea rapidă a conţinutului gastric→ absorbţia masivă de glucoză→
eliberarea excesivă de insulină
• Intoleranţa EREDITARĂ la fructoză (cea mai frecventă cauză la copii) - inhibarea fructoză-1-fosfat aldolazei determină acumularea de fructozo-1 fosfat în ţesuturi, producând:
- leziuni hepatice şi renale
- inhibarea unor enzime → hipoglicemie, fructozurie şi blocarea neoglucogenezei
- activarea adenozindeaminazei → hiperuricemie
Figura 15. Infecţiile la pacienţii diabetici.
2. Hipoglicemii a jeun: = tulburari determinate de:
2.1. Scăderea producţiei hepatice de glucoză: poate apare prin următoarele mecanisme:
a. Deficitul hormonilor de contrareglare din:
- insuficienţa hipofizară (scăderea STH)
- boala Addison (scăderea cortizolului)
→ scade glicogenoliza şi neoglucogeneza
b. Afecţiuni hepatice grave (hepatite cr. active, ciroze) →↓ neoglucogeneza, deficit de inactivare
a insulinei
c. Alcoolismul cronic
- creşterea raportului NADH/NAD cu alterarea neoglucogenezei
- epuizarea depozitelor de glicogen hepatic
d. Malnutriţia severă
- scăderea masei musculare → deficit de ALA, precursor al neoglucogenezei
INFECŢII
↓ imunităţii celulare ↓ chemotactismului şi fagocitozei
↓ fluxului sanguin
Banale: Candida Parodontite Cistită Pielonefrite Pneumonii Abcese Tuberculoză
Neobişnuite: Micoze ale sinusurilor Papilita necrozantă Otita externă malignă
cresc necesarul de insulină
cresc eliberrea h. de contraregl
19
2.2. Utilizarea crescută a glucozei la nivel tisular apare în:
a. Hiperinsulinismul din: insulinom, tumori extrapancreatice care eliberează substanţe insulin-like
b. Deficienţa sistemului carnitinic cu imposibilitatea folosirii AGL ca substrat energetic determină
utilizarea excesivă a glucozei
c. Efortul fizic intens
d. Stări septice
3. Hipoglicemiile la pacienţii diabetici (vezi 7.3).
Tabelul 1. Diferenţe între diabetul zaharat de tip 1 şi 2
DZ tip 1 DZ tip 2
Prevalenţă <10% 90%
Vârsta (ani)
<30 (vârf: 5-7 an pubertate)
>40
Mecanism de
apariţie
distrugerea celulelor beta-
pancreatice prin mecanism imun
insulino-rezistenţa tesuturilor
periferice
Componenta
genetică
HLA-DR, HLA-DQ mai importantă, defect poligenic
Anticorpi anti-celule insulare
anti-insulină
anti-decarboxilaza acidului
glutamic
+ alte manifestări autoimune
± autoanticorpi împotriva
receptorilor insulinici
Factori de mediu infecţii virale, factori alimentari dietă, obezitate, sedentarism
Secreţia de insulină deficit absolut
deficit relativ/normo/
hiperinsulinism
Clinic debut clinic acut, cu
simptomatologia clasică,
precedat de un stadiu preclinic =
5-7 ani, caracterizat prin
DISTRUCŢIA PROGRESIVĂ
A CELULELOR -
PANCREATICE
debut clinic progresiv,
simptomatologia clasică rară
Greutate corporală N/↓
N/↑
Complicaţia acută
majoră
cetoacidoza diabetică coma hiperosmolară
Cetoacidoza obişnuită, deces
rară
Tratament Tratament cu INSULINĂ =
obligatoriu toată viaţa!
regim alimentar ± medicaţie
antidiabetică orală