Slajd 1

REZERWY ENERGETYCZNE



Źródła energii:

trójglicerydy, kwasy tłuszczowe,

glukoza, mleczany, alanina, glutamina, ciała

ketonowe.



Podstawowy zapas energetyczny -

tłuszcze (ok.

100 000 kcal



Rezerwa węglowodanowa - glikogen (

1 000 kcal



Regulacja gospodarki tłuszczami - potrzeby tkanek

zabezpieczone z nadmiarem.



Precyzyjna regulacja gospodarki glukozą –

względnie stałą wartość stężenia glukozy: na

czczo - 60-95mg/dl; godzinę po posiłku do

140mg/dl; dwie godziny po posiłku poniżej

120mg/dl.

METABOLIZM

POSZCZEGÓLNYCH

NARZĄDÓW



MÓZG

- podstawowy substrat –

glukoza

możliwa adaptacja do zużywania

związków

ketonowych



KOMÓRKI KRWI

– tylko

glukoza



MIĘŚNIE

- podstawowy substrat -

kwasy

tłuszczowe

możliwy metabolizm

glukozy i związków ketonowych

;



NERKI

- kora nerki - metabolizuje

kwasy tłuszczowe, związki

ketonowe, glutaminę, mleczan, pirogronian i

cytrynian

- rdzeń nerki -

glukoza



WĄTROBA

– główny narząd katabolizujący

aminokwasy

BIAŁKA TRANSPORUJĄCE

GLUKOZĘ

Transport

glukoz
y

Tkanki

Charakterystyk

GLUT-1

20 mM Mózg, erytrocyty,

śródbłonek, komórki 

Konstytutywny
nośnik

GLUT-2

42 mM Nerki, jelita, wątroba,

komórki 

Nośnik o niskim
powinowactwie

GLUT-3

10 mM Neurony, łożysko

Nośnik o
wysokim
powinowactwie

GLUT-4

2-10

Mięśnie szkieletowe,
serce, tkanka
tłuszczowa

Nośnik
insulino-
zależny

GLUT-5

Różne tkanki

Transport
fruktozy

REGULACJA HORMONALNA

REZERWAMI

ENERGETYCZNYMI

Insulin

Glukagon /

adrenalina

Hormon

wzrostu

Kortyzol

Cukry

Glikoliz

Glukoneogen

eza

Glukoneogen

eza

Glukoneogen

eza

Glikoge

Syntez

Rozkład

Synteza

Redystrybucj

Synteza

Białka

Syntez

Rozkład

Synteza

Rozkład

Tłuszcz

Syntez

lipoliza

Lipoliza

Redystrybucj

Synteza

CUKRZYCA – DEFINICJA



Cukrzyca

– grupa chorób metabolicznych, w

których stwierdza się

podwyższony poziom

glukozy

spowodowany

zaburzeniami w

wydzielaniu insuliny, działaniu insuliny

lub

obiema przyczynami równocześnie.



Przewlekła hiperglikemia

występująca w

cukrzycy powoduje z czasem uszkodzenia,

zaburzenia funkcji i niewydolność różnych

narządów:

oczu, nerek, nerwów, serca i

naczyń krwionośnych.

F. Banting i C. Best –
1921

wykrycie insuliny

F. Sanger – 1958

Sekwencja aminokwasowa
insuliny

CUKRZYCA – ETIOLOGIA - I

CUKRZYCA:



Typ 1 – cukrzyca insulinozależna – 5-10% chorych

(7 nowych zachorowań na 100 000 ludności; 0,4% populacji do 29 r.ż.)



Typ 2 – cukrzyca insulinoniezależna – 90-95%

chorych

(118 nowych zachorowań na 100 000 ludności; 6,6%

populacji powyżej 19 r.ż.)



Cukrzyca ciężarnych – 2-5% wszystkich ciężarnych

(30-50% tych ciężarnych zachoruje na cukrzycę typu 2 w

okresie 10-15 lat)

CUKRZYCA – ETIOLOGIA - II

INNE SWOISTE TYPY CUKRZYCY



choroby trzustki

: zapalenia, nowotwory, urazy/pankreatektotomia,

mukowiscydoza, hemochromatoza



zaburzenia hormonalne

: choroba i zespół Cushinga, glukagonoma,

akromegalia, zespół Conna, guz chromochłonny, nadczynność tarczycy



polekowa

: sterydy i kw. nikotynowy (upośledzają działanie insuliny);

tiazydy i diazoksyd (hipokaliemia?); pentamidyna (zniszczenie komórek

); hormony tarczycy (wzrost wchłaniania glukozy i glukoneogenezy, a

spadek syntezy glikogenu)



zakażenia

: różyczka wrodzona, cytomegalia (bezpośrednie niszczenie

komórek

)



genetyczne defekty

funkcji komórek

: mutacje genów MODY 1-8

(upośledzenie wydzielania insuliny – defekty czyn. transkrypcyjnych

lub glukokinazy glc→G6P)



zespoły genetyczne z współwystępującą cukrzycą: z. Downa, z.

Klinefeltera, z. Turnera, z. Pradera-Willego

CUKRZYCA – KRYTERIA

ROZPOZNANIA



Badanie przedmiotowe

objawy kliniczne sugerujące chorobę:

- klasyczne: nadmierne pragnienie, wielomocz,

niewyjaśniona redukcja masy ciała

- inne: nadmierny apetyt, osłabienie,

parodontoza, zaburzenia widzenia, stany zapalne

zewnętrznych narządów płciowych



Badania laboratoryjne

- pomiar glikemii o dowolnej porze

- pomiar glikemii na czczo

- krzywa cukrowa

CUKRZYCA – KRYTERIA

ROZPOZNANIA

Badania laboratoryjne



Pomiar glikemii o dowolnej porze > 200 mg% (11,1mM) i

objawy cukrzycy



Dwukrotny pomiar glikemii na czczo (FPG)

(fasting plasma glucose)

> 126 mg% (7,0 mM)



Pomiar glikemii w osoczu na czczo oraz

2 godz. po wypiciu roztworu 75g glukozy (OGTT)

(oral glucose

tolerance test)

norma

FPG < 100mg% (5,6mM); OGTT < 140 mg% (7,8mM)

nieprawidłowa tolerancja glukozy

FPG 100-126 mg% (5,6-7,0 mM); OGTT 140-200 mg% (7,8-

11,1mM)

cukrzyca

FPG > 126mg% (7,0mM); OGTT > 200 mg% (11,1mM)

CUKRZYCA – testy

przesiewowe



Badanie obecności glukozy w moczu - próg nerkowy

160-180 mg%



Oznaczenie stężenia hemoglobiny glikowanej

(HbA1c)



Obecność ciał ketonowych w moczu i osoczu krwi

Testy dodatkowe:



Wykrywanie przeciwciał przeciw komórkom



trzustki (ICAs), insulinie (IAAs), dekarboksylazie

kwasu glutaminowego (GAD65) – występują przed

ujawnieniem objawów klinicznych

CUKRZYCA –

MONITOROWANIE LECZENIA



Ocena glikowanej hemoglobiny (HbA1

)

prawidłowo leczeni:

- cukrzycy do 7%

- ciężarne z cukrzycą między 6-8%

(zdrowi 4-6%)



Ocena fruktozaminy

(glikowane białka osocza

krwi, okres półtrwania 2-3 tygodnie, zakres 2,0-2,8

mmol/L)

CUKRZYCA – PATOFIZJOLOGIA



W typie 1 cukrzycy komórki beta trzustki

ulegają stopniowemu niszczeniu co

powoduje, że poziom insuliny jest za niski

w porównaniu do zapotrzebowania

organizmu.

CUKRZYCA – PATOFIZJOLOGIA



W typie 2 cukrzycy insulina przestaje działać

wydajnie (zmniejsza się wrażliwość tkanek na

insulinę).



Patologiczny sposób wydzielania: początkowo hiperinsulinemia,

sztywne wydzielanie, następnie wyczerpanie sekrecji.

Insulinooporność komórkowa



Receptor dla insuliny – zmniejszenie

liczby receptorów do 20-50% i/lub

mutacje zmieniające powinowactwo

receptora do insuliny



Oporność mięśni szkieletowych na

insulinę – utrudniony transport

przezbłonowy glc



Zwiększona oksydacja kw.

tłuszczowych powoduje wzrost ilorazu

NADH/NAD co hamuje cykl Krebsa,

glikolizę i transport glc do komórki



Otyłość – zmniejszenie wrażliwości

adipocytów na insulinę



Bezczynność ruchowa – zmniejszenie

liczby i powinowactwa receptorów

insulinowych

The Insulin Resistant cell
has only 5,000 receptora

Czynniki sprzyjające

insulinooporności



Zwiększenie wątrobowej produkcji

glukozy



Nasilenie działania glukagonu – komórki

oporne na działanie insuliny



Zaburzenia czynności osi jelitowo-

trzustkowej – niedobór GIP, gastryny,

enteroglukagonu, które pobudzają

wydzielanie insuliny



Zwiększenie zapadalności na cukrzycę

typu 2 – 3 lub więcej ciąż i menopauza

CUKRZYCA CIĘŻARNYCH



Przyczyną cukrzycy ciężarnych jest insulinooporność

spowodowana redukcją transportu GLUT4 wywołaną

przez hormony - łożyskowy laktogen (hPL),

łożyskowy hormon wzrostu (hPGH); spadek stężenia

adiponektyny i wzrost stężenia cytokin prozapalnych

(TNF-

)



Zagrożenia dla ciężarnej: poronienia, nadciśnienie i

stan przedrzucawkowy, infekcje dróg moczowych

CUKRZYCA CIĘŻARNYCH

Zagrożenia dla płodu:



Makrosomia płodu – przenikające barierę

łożyskowa glukoza i aminokwasy powodują

przerost wysp trzustkowych płodu i zwiększa

się anaboliczny efekt insuliny



Nadmiar moczu wydalanego przez płód

prowadzi do wielowodzia – wzrasta ryzyko

przedwczesnego porodu



Znaczna hiperglikemia u matki może

doprowadzić do kwasicy u płodu, obumarcia

wewnątrzmacicznego lub wad wrodzonych

cewy nerwowej i serca

CUKRZYCA – PATOFIZJOLOGIA



Pierwotny defekt => niedobór insuliny

(względny

lub bezwzględny)

=> hiperglikemia i glikozuria.



Glikozuria => diureza osmotyczna =>

wielomocz, utrata elektrolitów, odwodnienie

(kompensacyjnie zwiększone pragnienie)



Odwodnienie =>stres fizjologiczny.



Wtórne zmiany obserwowane w cukrzycy

zależą od wzrostu poziomu hormonów stresu

(adrenalina, kortyzol, hormon wzrostu i

glukagon).

CUKRZYCA – PATOFIZJOLOGIA

Zmiany wywołane wzrostem poziomu

hormonów stresu:



upośledzenie wydzielania insuliny – adrenalina



antagonizowanie działania insuliny –

adrenalina, kortyzol, h. wzrostu



pobudzenie glikogenolizy, glukoneogenezy,

lipolizy, ketogenezy – glukagon, adrenalina, h.

wzrostu, kortyzol



zmniejszenie zużytkowania glukozy i klirensu

glukozy – adrenalina, h. wzrostu, kortyzol

CUKRZYCA – OBJAWY



cukrzyca typu 1

1. wzmożone pragnienie (polidypsja) (92%)

2. częste oddawanie moczu (poliuria) (90%)

3. osłabienie, spowolnienie (62%)

4. spadek masy ciała (58%)

ostre powikłanie - śpiączka ketonowa



cukrzyca typu 2

1. wzmożone pragnienie (polidypsja) (70%)

2. częste oddawanie moczu (poliuria) (70%)

3. parodontoza (40%)

4. świąd sromu (grzybice)(34%)

5. zmiany skórne (czyraki), infekcje dróg moczowych (25%)

ostre powikłanie - śpiączka hiperosmotyczna

POWIKŁANIA W CUKRZYCY

Ostre powikłania cukrzycy:



śpiączka ketonowa (typ 1)



śpiączka hiperosmotyczna (typ 2)



wstrząs hipoglikemiczny (hipoglikemia)

Późne powikłania cukrzycy:



Makroangiopatia:

choroba niedokrwienna serca

choroba niedokrwienna kończyn dolnych

choroba niedokrwienna mózgu



Mikroangiopatia:

nefropatia cukrzycowa

retinopatia cukrzycowa

neuropatia cukrzycowa

ŚPIĄCZKA KETONOWA



Niedoboru insuliny i nadmiar glukagonu

powoduje

przesunięcie metabolizmu

wolnych kwasów tłuszczowych

w kierunku powstawania ketonów

(



-hydroksymaślanu i

acetooctanu)



Przekroczenie możliwości zużytkowania obwodowego i

wydalania ketokwasów powoduje

kwasice metaboliczną



Odwodnienie

spowodowane diurezą osmotyczną prowadzi

niewydolności nerek i załamania się mechanizmów

kompensujących kwasicę



wstrząsie oligowolemicznym

dochodzi zmniejszenia

przepływu krwi przez mózg, czego konsekwencją jest

śpiączka



Toksyczny wpływ ketonów na mózg

ŚPIĄCZKA

HIPEROSMOTYCZNA

Występuje zazwyczaj u starszych chorych z

2 typem cukrzycy.

Cechy charakterystyczne:



Odwodnienie hipertoniczne:

- poziom glukozy – 900-1180 mg% (50-

60mM)

- poziomu K wzrasta



brak lub nieznaczna ketoza



nieketotyczna kwasica (mleczanowa)

ŚPIĄCZKA

HIPEROSMOTYCZNA

Przewlekła hiperosmolalność może

powodować:



upośledzenie odczuwania pragnienia



zniesienie lipolitycznego efektu

adrenaliny



hamowanie ketogenezy przez

minimalne ilości insuliny

Kwasica ketonowa



Część acetooctanu

po przekształceniu

się w aceton jest

wydalany przez

nerki i płuca



Część ketokwasów

jest zużywana

przez mózg; jako

substrat

energetyczny



Rozwój kwasicy

metabolicznej

1. Niedobór insuliny

2. Komórka głoduje i
zaczyna metabolizować
tłuszcz

3. Utlenianie wolnych kwasów
tłuszczowych i deaminacja aa
powoduje powstanie
ketokwasów

4. Ketokwasy
uwalniają się z
komórki

Nie zależy od dostępności
tlenu.

Ketokwasy

Opracowała: A. Jasiulewicz

Kwasica mleczanowa



Akumulacja mleczanu



Rozwój kwasicy

metabolicznej



Hipoksja powoduje

spadek syntezy ATP



Przy braku ATP

pompa Na/K

przestaje pracować i

nie transportuje K

do komórki

Kwas
mleko
wy

1. hipoksja

2. Beztlenowa
glikoliza

Kwas pirogronowy kwas

mlekowy

3. Mitochondria nie
produkują wystarczającej
ilości ATP

4. Wzmożona glikoliza,
aby rekompensować
brak E z
mitochondriów

5. Mitochondria nie są w stanie
wiązać H+

ATPaza
Na/K

STOP

Opracowała: A. Jasiulewicz

Buforowanie komórkowe



Komórki są źródłem

Komórki są źródłem H

pod

postacią kwasów:

węglowego, fosforanowego,

siarkowego, mlekowego,

ketokwasów, aminokwasów



Kwasy nielotne zwiększają

lukę anionową (LA)

LA = [ Na

] – ([Cl

] +[HCO

])



Buforowanie komórkowe

prowadzi do hiperkaliemii z

ujemnym bilansem

potasowym, jeżeli jest

zachowana funkcja nerek

Bufory:
fosforanowe,
białczanowe

TYPOWY PRZEBIEG TERAPII

ŚPIĄCZKI CUKRZUCOWEJ

Czas terapii (godz.)

mmol/l

Gluc

mmol/l

[K]

[pH]

[Gluc]

Potassium infusion

Płynoterapia i insulinoterapia

ŚPIĄCZKA

HIPOGLIKEMICZNA

Objawy neuroglikopeniczne: zaburzenia

koncentracji, drażliwość, ból głowy, utrata

przytomności, drgawki

Objawy wegetatywne: bladość, poty, tachykardia,

zwiększenie ciśnienia tętniczego



Poziom glukozy < 40mg% - 2,2 mM



Efekt intensywnej insulinoterapii lub błędnej

diagnozy.



Jeśli masz wątpliwości o charakter śpiączki -

podaj glukozę

Rozwój objawów hipoglikemii

HIPOGLIKEM
IA

Podwzgórzowe

ośrodki

autonomiczne

Włókna współczulne

Kora mózgowa

Gruczoły potowe

Mięśnie

Rdzeń nadnerczy

Serce

Poty

Drżenia

Adrenalina

Niepokój

Kołatanie serca

Objawy autonomiczne

Objawy
neuroglikop
enii

Przewlekła hiperglikemia

Hiperglikemia

Hamowanie kompetycyjne

↑ Sorbitol

↓ Sodozależny wychwyt mioinozytolu

↓ aktywność Na/K ATP-azy

↓ aktywność kinazy białkowej C

↓ komórkowy mioinozytol

↓ metabolizm fosfatydyloinozytolu

↓ dostępność diacyloglicerolu

Mechanizmy retinopatii i neuropatii

komórki soczewki i siatkówki,

neurony i komórki glejowe

Przewlekła hiperglikemia

Hiperglikemia

↑ Aktywność oksydaz

↑ Redukcji Fe

katalizatora

produkcji wolnych rodników

↑ Rodnik ponadtlenkowe; nadtlenek wodoru

↓Dysmutaza ponadtlenkowa

↓Katalaza i peroksydaza glutationowa

↓Witaminy: E, C i A

Lipidy, białka, biopolimery

Wiązania krzyżowe

Utlenianie fragmentacja

hamowanie

↑ glikacji

Stres oksydacyjny

Przewlekła hiperglikemia

Hiperglikemia

↑ glikacja białek

↑

wolnych rodników

↓ EC SOD

Nieaktywny cz. XII

Aktywny cz. XII

Prekalikreina

Kalikreina

Kininogen

Kininy

↑ Przepuszczalność naczyń

Angiopatia

Pozakomórkowa

dysmutaza ponadtlenkowa

Mechanizmy angiopatii

Przewlekła hiperglikemia

Hiperglikemia

↑ glikacji

↓ Aktywność AT III
↓ Aktywność białka C

↑ Lepkość osocza

↑ Aktywności makrofagów

↑ ”sieciowania”
kolagenu

Nadkrzepliwość

Zaburzenia przepływu

↑ czynników

wazoaktywnych

↑ przepuszczalności

naczyń

Pogrubienie błony
podstawnej

↑

czynników

zapalnych

Glikowany

kolagen

Glikowane

białka

osocza

Glikowane

białka

osocza

Kininy

Mechanizmy angiopatii

Stres oksydacyjny

Przewlekła hiperglikemia a

miażdżyca



Glikacja LDL



Glikacja apo B LDL utrudnia rozpoznanie i wychwyt LDL



Wzrasta transport poprzez receptory zmiatające

(Scavenger Receptor - SR)



SR są receptorami nie regulowanymi, brak sprzężenia

pomiędzy ich aktywnością a ilością lipoprotein, które

dostają się do komórki



Makrofagii przekształcają się w komórki piankowate, które

ulegają destrukcji pozostawiając złogi estrów cholesterolu

Przewlekła hiperglikemia a

miażdżyca



Glikacja białek



Promocja zapalenia – aktywacja makrofagów i

sekrecja TNF-

, Il-1



Indukcja procesów proliferacyjnych – sekrecja

PDGF (płytkowy czyn. wzrostu) i IGF-I (insulino-

podobny czyn. wzrostu)



Dysfunkcje śródbłonka:



Wzrost przepuszczalności błony podstawnej



Nadkrzepliwość



Wzrost ekspresji białek adhezyjnych



Wzrost stresu oksydacyjnego

Document Outline