1. Введение 7
Глава 1. Обзор литературы 7
1. Гипергликемия и защитно-компенсаторные реакции 7
1.1. Физиологическая роль глюкозы в организме 7
1.2. Механизмы развития гипергликемии 9
1.3. Метаболические эффекты глюкозы 12
1.4. Инсулин и его физиологические эффекты 16
1.5 Системные эффекты системы крови на фоне гипергликемии 20
2. Физиологические эффекты сахарного диабета 24
2.1. Факторы и причины развития разных форм сахарного диабета
2.2. Характеристика различных видов сахарного диабета 27
Глава 2. Материал и методы исследования 33
2.1 Оборудование для исследований 33
2.1.1. Общеклинические исследования 34
2.2. Гематологические исследования 35
2.3. Биохимические исследования 36
2.4. Коагулологические исследования 37
Глава 3. Полученные результаты и их обсуждение 39
3.1. Результаты исследования уровня глюкозы крови и их анализ
3.2. Результаты исследования уровня глюкозы, кетоновых тел и
удельного веса мочи 41
3.3. Результаты исследования уровня ферментов АСТ и АЛТ, общего
билирубина и их анализ 44
3.4. Результаты исследования белкового обмена и анализ полученных
данных 47
3.5. Результаты исследования липидного обмена на фоне
гипергликемии 48
3.6. Результаты исследования показателей системы гемостаза и их
анализ 49
3.7. Результаты исследования системы красной и белой крови на фоне
гипергликемии 56
4. Выводы 63
5. Список использованной литературы 64
6. Приложение
Гипергликемия является выраженным нарушением регуляции углеводного обмена, одной из причин развития тяжелых заболеваний организма человека. Среди них наиболее значимым является сахарный диабет второго типа, представляющий совокупность метаболических нарушений, которые имеют различную природу, но все они являются следствием постепенного развития в организме хронической гипергликемии [Старкова, 2015].
Изучение сведений о механизмах развития устойчивой гипергликемии показывает, что её проявление сопряжено с отклонением от физиологических норм всех видов обмена веществ (углеводов, жиров и белков) и энергии из-за изменения чувствительности клеток организма к глюкозе, которая в условиях нормы является для них основным источником энергии [Дедов, 2006].
Нарушения внутрисекреторной функции поджелудочной железы и активности её ключевого гормона - инсулина, непосредственно ведут к выраженным и наиболее часто наблюдаемым последствиями сахарного диабета - поражениям, дисфункциям и патологическим изменениям функций органов и систем, которые особенно чувствительны к сдвигам уровня глюкозы в крови - кровеносных сосудов, глаз, почек, нервов и миокарда сердца [Мазовецкий, 1987].
Приспособительные реакции обеспечивают организму возможность адекватно реагировать на изменения его внутренней и окружающей среды. Среди них выделяют так называемые компенсаторно-адаптивные реакции, механизмы которых включаются в тех случаях, когда нарушение определенной структуры или функции организма обеспечивает её поддержание за счет усиленной работы других структурно-функциональных образований организма [Воложин, 1998]. Система крови, реализуя в организме разнообразные функции, наиболее быстро реагирует на любые отклонения показателей гомеостаза от нормы и, тем самым, запускает механизмы адаптивно-компенсаторных реакций организма [Тель, 2001].
Ведущим фактором риска развития гипергликемии и далее сахарного диабета 2 типа является неправильное питание - высокое потребление продуктов из рафинированной муки, насыщенных жиров, напитков с добавлением сахаров, красного мяса, углеводных продуктов с высоким гликемическим индексом. Этому нездоровому питанию способствуют урбанизация жизни, глобализация торговли, рост производства и доступность нездоровых продуктов питания, их высокая калорийность (так называемая «западная диета»), часто агрессивная реклама этих продуктов.
Устойчивая гипергликемия определяет развитие в организме острых осложнений в течение не только нескольких часов, но и нескольких дней, например:
1) диабетический кетоацидоз - тяжёлое состояние, развивающееся вследствие накопления в крови кетоновых тел продуктов промежуточного метаболизма жиров [Михалкина, 2003];
2) гипогликемия, обусловленная резким снижением уровня гликемии ниже 4,4 моль [Михалкина, 2003];
3) гиперосмолярная кома, вызывающая обезвоживание организма;
4) сдвиг клиренса глюкозы в моче. В норме глюкоза отсутствует во вторичной моче, но на фоне гипергликемии наблюдается её появление в моче [Шамхалова, 2006];
5) психосоциальная дисфункция у больных и членов их семей [Смолянский, 2006].
В совокупности эти негативные нарушения определяют актуальность изучения воздействия высокой углеводной нагрузки на все физиологические процессы в организме у лиц, находящихся на разных этапах онтогенеза [Николаев, 1987].
В связи с этим проявление устойчивой гипергликемии может служить моделью для изучения активации на тканевом и клеточном уровнях компенсаторно-адаптивных реакций системы крови [Лимарева, 1998].
Цель магистерской диссертации: изучить особенности изменений параметров клеточного и биохимического состава системы крови на фоне выраженной гипергликемии, вызванной обострением сахарного диабета 2 типа у лиц зрелого возраста.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Определить у мужчин и женщин, находящихся на стационарном лечении в стадии обострения сахарного диабета 2 типа, динамику изменения против физиологической нормы:
- физико-химических показателей крови и мочи;
- количественных показателей красной крови;
- биохимических показателей белкового, углеводного и липидного обменов.
2. Обосновать механизмы, которые определили особенности развития гипергликемии, вызывающей обострение сахарного диабета 2 типа и активирующей защитно-компенсаторные реакции на её фоне.
Магистерское исследование выполнено в течение 2015 года - с января по декабрь месяцы включительно, на базе клинико-диагностической лаборатории ОГБУЗ «Белгородская ЦРБ» Белгородского района с согласия сотрудников и пациентов данного лечебного учреждения. В условиях стационара дневного пребывания больных с диагнозом сахарный диабет второго типа были обследованы 52 мужчины и 56 женщин.
Научная новизна исследования
Впервые у мужчин и женщин зрелого возраста с хроническим заболеванием сахарный диабет 2 типа, проживающих в сельской местности на территории Белгородской области, изучена реактивность системы красной крови на устойчиво высокий уровень гипергликемии - более 10 ммоль/л, по гематологическим и биохимическим показателям. Установлено выраженное проявление компенсаторно-адаптивных реакций у обследованных на устойчивый гипергликемический эффект, который у них обусловлен толерантностью клеток к глюкозе. К ним следует отнести:
1) переход клеток организма на иные источники питания - использование в качестве основных источников энергии триглицеридов и белков, о чем свидетельствует повышение против нормы средние и индивидуальные значения показателей глюкозурии и кетонурии;
2) повышенное содержание ферментов АЛТ против АСТ в крови у 38% мужчин и 19% женщин указывает на нарушение у них функций печени - цитолиза гепатоцитов;
3) индивидуальные значения ПТИ у 15,4% мужчин и 38,5% женщин, превышая физиологические нормы, указывают на гиперкоагуляцию и склонность к тромбообразованию;
4) повышение средних показателей МСН и МСНС у мужчин и женщин против физиологической нормы соответствует адаптивно-компенсаторной реакции красной системы крови, направленной на стабилизацию энергетических потребностей организма.
Рекомендации по применению результатов работы.
Полученные результаты магистерского исследования могут быть включены в учебный процесс и использованы как дидактический материал для изучения соответствующих вопросов учебных дисциплин «Экологическая физиология», «Физиология адаптивных процессов», «Физиология крови», «Физиология эндокринной системы» на отделениях очной и очно-заочной форм обучения по направлению 06.04.01 Биология, магистерская программа «Физиология человека и животных».
1. Высокий уровень гипергликемии, равный в пределах 10 ммоль/л, стимулирует включение компенсаторно-адаптивных механизмов систем регуляции обменных процессов в организме, направленных на использование в качестве источников энергии триглицеридов и белков. Анализ индивидуальных показателей проявления у мужчин и женщин глюкозурии и кетонурии подтверждает их использование клетками в качестве источников энергии.
2. Повышенный у 38% мужчин и 19% женщин уровень содержания ферментов АЛТ против АСТ в крови указывает на нарушение у них функций печени - цитолиза гепатоцитов. Индивидуальные значения ПТИ у 15,4% мужчин и 38,5% женщин превысили физиологические нормы, указывая на гиперкоагуляцию и склонность к тромбообразованию.
3. Повышение средних показателей МСН и МСНС против физиологической нормы способствует проявлению адаптивно-компенсаторной реакции красного костного мозга, направленной на стабилизацию энергетических возможностей системы крови и организма в целом.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
