Отмирание клеток при сахарном диабете

В основе “неспецифической реакции” лежит нарушение барьерной функции клеточной и внутриклеточных мембран, а также выключение ионных насосов. Это, в свою очередь, сопровождается нарушением распределения веществ (компартментализации) внутри клетки и между клеткой и окружающей средой, дезорганизацией внутриклеточного метаболизма и нарушением системы энергообеспечения. Все другие проявления неспецифической реакции есть следствие этих первичных изменений. Наиболее известны такие проявления неспецифической реакции, как изменение физического состояния внутриклеточных белков и активности ферментов, набухание органелл и увеличение объема клетки в целом (набухание клетки и отек ткани), выход ионов калия из клетки и вход ионов кальция и натрия внутрь.

Увеличение объема клеток – один из наиболее ранних признаков ее повреждения. Сохранение нормальной формы и объема клеток связано с состоянием цитоскелета и поддержанием определенного соотношения между осмотическим давлением белков и электролитов внутри и вне клетки. Ионы кальция начинают просачиваться внутрь клетки, в результате чего происходит увеличение концентрации кальция от 108-107 моль/л (в норме) до 106-105 моль/л.

В последующем активируются различные внутриклеточные системы: протеинкиназы, фосфолипазы, системы биосинтеза белков, фосфодиэстераз циклических нуклеотидов, аденилатциклаз, сократительного аппарата клетки и т. д. Эта первая, обратимая стадия в определенной степени направлена на компенсацию нарушений, вызываемых повреждающим агентом, будь то компенсация на уровне данной клетки или на уровне целого организма. При набухании образуются нерастворимые включения кальция в матриксе митохондрий, повреждение внутриклеточных мембран и общая дезорганизация метаболизма.

Учитывая, что инсулин является главным регулятором проницаемости клеточных мембран для ионов, любое повреждение затрагивает инсулин-рецепторные взаимоотношения. Однако, причина набухания при сахарном диабете, как мы полагаем, связана с избыточным поступлением субстратов внутрь клетки при воздействии гиперинсулинемии на клетки с повышенной потребностью в пластических и энергетических субстратах, т.е. увеличенным количеством рецепторов на поверхности клеточной мембраны – повышенной чувствительностью к инсулину.

Такая ситуация возможна, например, при гиперинсулинемии на фоне стресса. В дальнейших разделах монографии будут рассмотрена возможность такой ситуации, ее частота и тесная связь с факторами риска сахарного диабета.

Повреждение клетки происходит и при инсулинорезистентности. Известно, что к дефициту энергии гомеостатические системы адаптированы лучше, чем к набуханию, используя разнообразные способы, от экономичности расходования веществ, замедления жизненных процессов до апоптоза. Исследование роли апоптоза в развитии сахарного диабета стало одним из самых актуальных направлений в диабетологии [Догадин С.А., 2005]. В экстремальных условиях часть голодающих клеток лизируется, способствуя выживанию остальной части клеточной популяции.

Изменения в системе мелких сосудов, объединяемые термином микроангиопатии, носят функциональный и структурный характер. Характерной особенностью структурных изменений является утолщение базальной мембраны капилляров. Наиболее значительными функциональными нарушениями являются повышение проницаемости сосудистой стенки, гемодинамические нарушения, изменение вязкости крови, нарушение функции тромбоцитов. Толщина базальной мембраны коррелирует с давлением внутри капиллярной системы [Галстян Г.Р., 2002].

Повреждение мелких сосудов при диабете – микроангиопатия – характеризуется утолщением базальной мембраны (БМ), пролиферацией эндотелия и отложением избыточного количества РАS- положительных веществ. Такие изменения встречаются в капиллярах многих тканей и органов (сердце, нервы, кожа, ЦНС и др.).

Маркерами повреждения эндотелия сосудов при СД1являются:

ранние биохимические маркеры повреждения эндотелия – повышение концентрации фактора Виллебранда, эндотелина-1, С- реактивного белка;

иммунологические маркеры активации адгезивной способности эндотелия – повышение активности адгезивных молекул ICAM-1 и E-селектин;

маркеры нарушения вазомоторной функции эндотелия, свидетельствующие о нарушенной способности эндотелия синтезировать антиатерогенный фактор – молекулу оксида азота ;

морфоструктурные маркеры повреждения сосудистой стенки – увеличение толщины интимы медиа общей сонной артерии.

С эндотелиальной дисфункцией ассоциируются все основные факторы риска атеросклероза: АГ, гиперхолестеринемия, сахарный диабет, курение, гипергомоцистеинемия. Нарушения в функции эндотелия занимают одно из первых мест в развитии многих сердечно-сосудистых заболеваний (преэклампсия, хроническая сердечная недостаточность, ИБС).

Основное значение в механизме развития дисфункции эндотелия имеют окислительный стресс, продукция мощных вазоконстрикторов (эндопероксиды, эндотелины, AII), а также цитокинов и фактора некроза опухоли, которые подавляют продукцию оксида азота.

Причинами могут быть повреждения клеточных мембран, нарушение внутриклеточных механизмов регуляции, нейроэндокринные изменения, ускоренная инактивация эндотелиального релаксирующего фактора при высоком уровне свободных кислородных радикалов, избыточная продукция вазоконстрикторов. [Белоусов Ю.Б., Намсараев Ж.Н., 2004].

Дисфункция эндотелиальных клеток является первичным дефектом при инсулинорезистентности. Уже на начальных стадиях сосудистых осложнений у больных СД имеет место та или иная степень повреждения эндотелиальных клеток [Jensen T., 1998]. Исследования выявляют ретинопатию у 36 % японских детей ко времени постановки диагноза СД 1 типа. Микроваскулярные осложнения отмечаются у детей с сахарным диабетом 2 типа [T. Reinehr, 2005].

Указанные изменения нарастают по мере прогрессирования тяжести сосудистых осложнений СД. Даже у лиц, имеющих предстадию СД – нарушенную толерантность к глюкозе, – были обнаружены ранние признаки повреждения эндотелия сосудов. Идентичные нарушения встречаются в сосудах сетчатки и капиллярах клубочка почек, где наряду с утолщением БМ капилляров происходит образование в их мезангии узелков, содержащих вещество БМ. Эти процессы не зависят от возраста, в котором развился диабет, степени его тяжести, остаточной способности b-клеток к секреции инсулина, частоты кетоацидотической комы, характера проводимой сахароснижающей терапии.

Одной из существенных характеристик морфологической картины является мозаичность тканевых изменений. Структура эндотелия неоднородна. Эндотелиальные клетки коронарных, легочных, церебральных сосудов существенно различаются по генной и биохимической специфичности, типам рецепторов, набору белков- предшественников, ферментов, трансмиттеров. Эндотелиальные клетки легочной артерии содержат больше АПФ, чем мозговые артерии, и, напротив, секреция АПФ в мозговых артериях происходит быстрее. В экспериментальных работах было показано, что трансэндотелиальная миграция моноцитов максимальна в сонных артериях, меньше в грудной части аорты и минимальна в почечных артериях [Baudin B, и др., 1997]. Патологические явления в популяциях эндотелиальных клеток также развиваются избирательно: клетки неодинаково чувствительны к атеросклерозу, ишемическим нарушениям, развитию отека и др. Эти особенности существенны при развитии эндотелиальных дисфункций и других патологий. Параллельно обнаруживаются увеличение объема внеклеточной жидкости, накопление в ней липидов и белков, утолщение БМ микроциркуляторного русла, склеивание эритроцитов, выраженное венозное и капиллярное полнокровие. Описанная мозаичность морфологической картины объяснима физиологически оправданной гетерогенностью метаболических процессов. В ткани рядом могут располагаться клетки с разной степенью дифференцировки.

Из классических работ по физиологии известно [Саркисов Д.С.,1977], что функция любого органа динамична, она то усиливается, то ослабляется, причем эти изменения интенсивности функциональной активности органов и тканей являются универсальной формой реагирования организма на непрерывно меняющиеся условия внешней среды.

Мы полагаем, состояние микроциркуляторного русла при сахарном диабете складывается из нескольких сосуществующих процессов:

во-первых, из избыточного действия инсулина на клетки, проявляющееся в набухании, отеке и разрыве клеток;
во-вторых, из механизмов предупреждения этого негативного воздействия (инсулинорезистентность в широком смысле);

Влияние гипергликемии на микроциркуляцию

Гипергликемия – одна из основных причин биохимических нарушений, лежащих в основе изменений сосудистой стенки. Гипергликемия приводит к повышению проницаемости сосудистой стенки, позволяя белкам плазмы выходить в экстравазальное пространство. Именно нарушением проницаемости объясняется факт накопления белков плазмы в стенке капилляров, артериол и экстрасосудистого матрикса. Накопление белков способствует экспансии мезангиального матрикса в сосудах (включая почки), приводя в последующем к окклюзии сосудов.

Повышенный уровень глюкозы является причиной гликозилирования белков и накопления продуктов конечного гликозилирования, которые являются первичным инициирующим моментом, приводящим к каскаду последовательных событий в стенке сосуда, морфологическим и структурным изменениям. Продукты конечного гликозилирования (присоединение глюкозы к аминной – NH2 группе аминокислоты лизина любого белка) связываются необратимо с белками, изменяют свойства и качества соответствующего белка. Длительноживущие белки (коллаген и др.) ответственны за многие функциональные свойства БМ, включая проницаемость сосудистой стенки, функцию “сита” и др.

Избыточное накопление в таких белках продуктов конечного гликозилирования приводит к нарушению проницаемости сосудистой стенки, накоплению во внесосудистом матриксе гликозилированных альбумина, иммуноглобулинов и соответственно иммунных комплексов. Такие комплексы становятся “чужеродными” для организма, что вовлекает в процесс иммунокомпетентные клетки организма. Белки, содержащие продукты конечного гликозилирования, взаимодействуют с рецепторами макрофага, который в ответ на это синтезирует и секретирует серию цитокинов (фактор некроза опухолей, Ил-1, ИФР-1), способствующих в свою очередь пролиферации клеток и матрикса сосудистой стенки.

Эти же продукты при взаимодействии с рецепторами эндотелиальных клеток способствуют повышенному синтезу в них таких клеточных факторов, как например, эндотелин-1, который является мощным вазоконстрикторным фактором, приводящим к местному тромбозу. При этом в эндотелиальных клетках снижается синтез простациклина. Наряду с этим под влиянием накопления конечных продуктов гликозилирования в тромбоцитах увеличивается синтез тромбоксана [Великов В.К., 1981]. Изменяется соотношение простациклина и тромбоксанов в сторону увеличения последних, что также является дополнительной причиной нарушения микроциркуляции, повышенного тромбообразования. Как следствие перечисленного развивается так называемый ДВС синдром [Великов В.К., 1989].

Взаимодействие продуктов конечного гликозилирования с рецепторами гладких мышц сосудистой стенки с участием фибробластов приводит к пролиферации последних, увеличению матрикса и накоплению мезангиальных клеток.

Источник

Что такое гангрена

Сахарный диабет — сложное гормональное заболевание, для которого характерно повышенное содержание глюкозы в крови. Причиной становится неспособность клеток выработать инсулин или толерантность к нему. Без помощи инсулина глюкоза не попадает в клетки, накапливается в крови и вызывает гипергликемию (повышенный уровень глюкозы).

Продолжительная, некомпенсированная гипергликемия наносит огромный вред организму, постепенно разрушая сосуды, нервные окончания. Гангрена диабетическая — критическое осложнение при диабете.

Гангрена — патологический процесс, ведущий к появлению некроза (омертвления) тканей. Клетки начинают умирать вследствие травмы, ненадлежащего питания тканей, инфекции.

Выделяют несколько причин, которые запускают этот процесс:

нарушение кровообращения,
инфекции,
физические, химические воздействия.

Гангрена нижних конечностей при сахарном диабете — частая причина снижения продолжительности жизни, утраты работоспособности, инвалидности.

Риск появления гангрены у больных диабетом по сравнению со здоровыми людьми повышен: у мужчин в 50 раз, у женщин в 70 раз.

Пролежни

Если у больного наблюдаются пролежни, за пациентом нужен качественный ежедневный уход. В таком случае необходимо:

Следить за тем, чтобы постель пациента была чистой, ровной, умеренно твердой. На простыне не должно быть складок.
Больного надо как можно чаще поворачивать.
Также важно как можно чаще растирать пролежни, массажировать очаги. Делать все, чтобы улучшить в данных пораженных местах кровообращение.
Пролежни также надо смазывать салициловым или камфорным спиртом.
Под поясницу или крестец больного надо подкладывать специально предназначенные для таких случаев надувные круги.

Классификация

Гангрена при диабете не возникает как самостоятельное заболевание. В основе ее лежит развитие патологии вследствие сахарного диабета.

Выделяют следующие виды болезни:

Ишемическая – нарушение проходимости крови в сосудах из-за сужения, образования тромбов. Симптомы: кожа холодная, бледная с участками гиперпигментации, боль при ходьбе, отсутствие пульсации на артериях с сохранённой чувствительностью.
Нейропатическая — снижение чувствительности из-за разрушений волокон нервных окончаний. Симптомы: кожа тёплая, с тёмными пятнами, боль ночью, снижена чувствительность с сохранённым пульсом на артериях,
Смешанная (нейро-ишемическая) – ухудшенное кровоснабжение и пониженная чувствительность.

По характеру течения различают 2 типа гангрен.

Сухая гангрена при сахарном диабете. Случается у обезвоженных, худых больных в результате недостаточного кровообращения. Ей присуще постепенное развитие. Ткани начинают усыхать, становиться сморщенными, плотными. Постепенно повреждённый участок приобретает коричневый или чёрный с синеватым оттенком цвет. Характерно, что сухой некроз не продвигается дальше поражённого участка. В высохших тканях почти не развиваются патогенные микроорганизмы, поэтому нет интоксикации организма. Однако, при попадании инфекции, есть вероятность перехода во влажную форму.
Мокрая гангрена при сахарном диабете. Доминирующая причина – в результате тромбоза резко нарушается кровоснабжение. Ткани отмирают быстро, инфекционный процесс переходит на близлежащие участки. Пострадавшая конечность становится сине-фиолетового оттенка, при нажиме на кожу слышен хрустящий звук, появляется запах гниения. Состояние больного близко к критическому из-за интоксикации. Без медпомощи появляется угроза сепсиса и смерти.

Самостоятельно лечением патологии нельзя заниматься, рекомендуется незамедлительно обратиться к врачу.

Подвиды коагуляционного некроза

Поражает чаще всего те части человеческого тела, которые богаты белками, но также и бедны различными жидкостями организма. К примеру, это может быть коагуляционный некроз клеток печени (надпочечников или селезенки), где чаще всего может возникать недостаток кислорода и неполноценное кровообращение.

Существует несколько подвидов так называемого «сухого» некроза:

Инфаркт. Это сосудистый некроз тканей. К слову, наиболее часто встречающееся заболевание.
Творожистый, или казеозный, некроз. Возникает, если у человека есть такие болезни, как лепра, сифилис, туберкулез. При данной болезни кусочек отмершей ткани обнаруживается на внутренних органах, он может крошиться. Если больной – сифилитик, у него участки отмершей ткани будут выглядеть как беловатая жидкость (похожая на творог).
Ценкеровский, или восковидный, некроз. Данный подвид болезни поражает мышечную ткань.
Фибриноидный некроз. Это отмирание участков соединительной ткани. Причинами его возникновения чаще всего являются аутоиммунные или аллергические болезни.
Жировой некроз. Он, в свою очередь, подразделяется на ферментный (чаще всего происходит при болезнях поджелудочной железы) и неферментный жировой некроз (это некроз жировой ткани, которая скапливается под кожей, а также есть в молочных железах).
Гангрена.

Причины возникновения

Гипогликемия наносит вред не только сосудам и нервам. Она нарушает обмен веществ в организме, ослабляет иммунитет, делая больных уязвимыми перед инфекциями. Повышенный сахар создаёт благоприятную среду для развития микроорганизмов. При заболеваниях сосудов малейшая травма, нарушение кожного покрова с попаданием инфекции приводит к долго незаживающим язвам.

У здорового человека любая рана даёт о себе знать болью. У диабетиков по причине пониженной чувствительности такое не всегда происходит и мелкие повреждения кожи инфицируются. Диабетическая стопа – распространённая патология, приводящая к язвам и гангрене.

Синдром диабетической стопы – это набор патологий, происходящих в сосудах, мышцах, костях, суставах стопы. Появляется на фоне продолжительной гипергликемии. Изменения в костях и хрящах ведут к тому, что нагрузка при ходьбе распределяется неравномерно, оказывается повышенное давление на отдельные участки. На них грубеет кожа, появляются мозоли, под которыми образуются трещины и язвы.

Осложняется тем, что пожилые, полные больные не могут осмотреть подошву стопы самостоятельно. Это приводит к риску инфицирования ран.

Риск появления гангрены ног при диабете повышается при наличии таких факторов:

продолжительная гипергликемия,
атеросклероз,
диабетические язвы в анамнезе,
тромбоз сосудов,
курение и алкоголь,
несоблюдение гигиены и ненадлежащий уход за ногами.

Гнойно-воспалительные процессы развиваются у 30-40% диабетиков в течение жизни. При этом 20-25% госпитализируются вследствие осложнений диабетической стопы.

Хирургическое вмешательство

Если у больного, к примеру, влажный некроз мягких тканей, лечение ему может уже не помогать. В таком случае понадобится оперативное вмешательство. Т.е. к работе с больным должны приступить хирурги. Как уже было выше сказано, в самом начале лечения специалисты постараются перевести влажный некроз в сухой, на это можно потратить не более пары суток.

Предоперационная подготовка. Тут понадобится антибактериальная и инфузионная терапия.
Операция. Удаление некроза в пределах пока еще не измененной и жизнеспособной ткани. Однако доктора знают о том, что патогенные бактерии могут находиться уже и в здоровых тканях. Поэтому чаще всего приветствуется так называемая «высокая» ампутация, когда вместе с пораженным очагом иссекается часть здоровых тканей.
Послеоперационный период. Если некроз кожи больного закончился операцией и удалением части конечностей, в таком случае понадобится не только медикаментозное поддержание больного некоторое время после операции, но также и психологическое.

Как начинается гангрена ног

Начальную стадию появления гангрены при сахарном диабете часто сложно определить. Доминирующая причина появления этого опасной болезни – сосудистые нарушения.

Симптомы, указывающие на появление осложнений:

Хромота. Появляется необходимость частого отдыха во время ходьбы.
Замерзающие ноги даже летом.
Онемение, потеря чувствительности.
Бледная, синеватого оттенка кожа, особенно на пальцах.
Покалывания в стопе, пальцах.

Часто больные обращаются к врачу, уже имея симптомы гангрены нижних конечностей при диабете:

повышенная температура,
сильная боль в ноге,
тошнота, слабость вследствие интоксикации,
гнойные раны.

Подошва стопы, пальцы – места, которые чаще страдают от диабетических язв.

Слабое кровообращение, пониженная чувствительность ведут к тому, что маленькие ранки инфицируются и разрастаются в язвы.

Сухие некрозы

Если у больного так называемый сухой некроз тканей, лечение будет проводиться в два этапа:

Высушивание тканей, а также предупреждение последующего развития инфекции.

Вокруг пораженного некрозом участка кожа будет обрабатываться антисептиком.
Далее на очаг болезни будет наложена повязка, смоченная в этиловом спирте или таких препаратах, как «Борная кислота» и «Хлоргекседин».
Также очень важно подсушивать зону, пораженную некрозом. Делается это при помощи марганцовки (5%-й раствор перманганата калия) или же зеленки.

Следующий этап – это иссечение нежизнеспособных тканей. Может быть отрезание стопы, резекция фаланги (все зависит от степени поражения некрозом).

Небольшой вывод: если у больного некроз, лечение будет направлено в первую очередь на восстановление кровообращения в пораженных участках. Также надо будет исключить причину повреждения тканей некрозом. Ну и, конечно же, больному будет назначена антибактериальная терапия. Это необходимо для того, чтобы избежать заражения омертвевших тканей бактериальной инфекцией (ведь именно это и может привести к летальному исходу).

Диагностика

Гангрена нижних конечностей, осложненная сахарным диабетом, сложно поддаётся лечению. С возрастом риск получить это осложнение возрастает, он зависит от продолжительности, тяжести диабета.

Диагностика важна для выявления начала патологических процессов. Для этого необходимо проходить регулярные осмотры у эндокринолога, ортопеда, подолога, сосудистого хирурга.

Также необходимо пройти ряд исследований:

лабораторные анализы крови и мочи на глюкозу,
ультразвуковая допплерография сосудов (УЗДГ) — определения нарушений в кровотоке сосудов,
ангиография — диагностика мест сужения и закупорок сосудов,
рентген стопы, выявление патологических изменений в стопе,
денситометрия, обнажения признаков остеопороза,
ангиография, определяет состояние сосудов и характер кровотока.

Лица, болеющие сахарным диабетом, должны ежедневно самостоятельно проводить визуальный осмотр стоп на наличие мелких повреждений. Для них важно знать, что такое гангрена нижних конечностей и её симптомы.

Техника проведения аппликаций народными способами

Взять измельчённые растения, смешать в равном количестве. Подойдут травы, снимающие воспаление. 1 столовую ложку травяного сбора заливают 1 литром кипятка, ставят на водяную баню на 10 минут. После настаивания смеси профильтровать. Дождаться комнатной температуры настоя.

Понадобится кусок марли размером 25 см. Складывают ткань в несколько слоёв. Смочить в настое, отжать. Между слоями положить лук и чеснок. Поместить компресс на больное место. Накрывают компрессорной бумагой. Обязательно обернуть в несколько слоёв старыми полотенцами. Сверху надевают носок, к примеру, из старых капроновых колготок. Подобный материал хорошо растягивается. Делается аппликации 2 раза в день. Держать на протяжении 4 часов.

Главное условие – не делать процедуру одновременно на две ноги. Аппликация перегружает организм, особенно сердце. Пока лечение проходит на одной ноге, разрешается настой втирать с помощью массажных движений во вторую. Слои бинта зависят от возраста человека. От 30 до 40 лет сочетайте 6, от 40 до 80 – 5, а после – 3 слоя.

Лечение

Гангрена нижних конечностей, осложнённая сахарным диабетом, тяжело поддаётся лечению. Нарушение обмена веществ, слабый иммунитет, сопутствующие заболевания препятствуют быстрому выздоровлению.

Комплексное лечение направляется на устранение основных причин болезни:

снижение глюкозы в крови,
уменьшение воспалительного процесса за счёт антибиотиков и обработки ран,
снятие интоксикации,
устранение факторов, способствовавших некрозу — удаление тромбов, шунтирование,
уменьшение нагрузки на ногу.

При сухой гангрене общее состояние больного достаточно стабильное, без угрозы смерти. Поэтому операцию откладывают, пока не появится чёткая граница между омертвевшими тканями и нормальными.

При быстром распространении гнойного процесса врачи прибегают к иссечению повреждённых тканей, с дальнейшим лечением. В особенно сложных случаях – к ампутации конечности.

Согласно статистике, чем выше ампутирована нога, тем больше вероятность смерти в течение нескольких лет.

Последствия некроза

Независимо от того, какая причина возникновения данного заболевания у больного (это будет некроз тканей после укола или инфекционный некроз), последствия болезни могут быть самыми различными (в случае если не провести своевременное грамотное лечение). Итак, какими же могут быть последствия некроза:

Рубцевание или замещение. В таком случае некротические массы замещаются соединительной тканью.
Удаление омертвевших клеток. Это происходит благодаря фагоцитам и лизосомальным ферментам лейкоцитов.
Инкапсуляция. В таком случае очаг некроза как бы ограничивается соединительной тканью.
Кальцификация клеток. В таком случае участки омертвевшей ткани пропитываются солями кальция.
Оссификация. Тут в омертвевших участках начинает формироваться костная ткань.
Образование кисты.
Расплавление ткани гноем. Нередко следствием является сепсис. Это неблагоприятный исход некроза, когда участки отмершей ткани не подвергаются аутолизу.

Прогноз

Сахарному диабету сопутствует множество осложнений. Со временем появляются патологии сердечно–сосудистой системы, почек, нарушается обмен веществ, снижается иммунитет. Это усложняет и затягивает процесс лечения и выздоровления больных, по сравнению с людьми без диабета.

Практически у всех диабетиков через 10 — 15 лет от начала болезни проявляются признаки нарушений сосудов. Своевременное лечение и хирургическое вмешательство помогают эффективно устранить эти последствия и предотвратить гангрену нижних конечностей при сахарном диабете.

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Источник