В последнее время установлено, что причиной повышенного образования кетоновых тел является не столько избыток кетогенных субстратов, сколько то обстоятельство, что при инсулиновой недостаточности резко усиливается активность гепатоцитов в бета-окислении жирных кислот.
Интенсивность бета-окисления жирных кислот, как оказалось, зависит от активности ацилкарнитинтрансферазы, которая обеспечивает их перенос через митохондриальную мембрану печеночной клетки, после чего длинноцепочечные жирные кислоты становятся объектом воздействия специфических ферментов бета-окисления.
При недостатке инсулина (а также при избытке глюкагона) путем повышенной доставки в печень карнитина и снижения внутрипеченочного синтеза малонил-СоА — ингибитора ацилкарнитинтрансферазы активность этого фермента существенно возрастает.
Следовательно, увеличивается окисление свободных жирных кислот и повышается образование его конечного продукта — ацетил-СоА, дальнейшее сгорание которого происходит в цикле Кребса.
Однако возможности цикла Кребса в утилизации ацетил-СоА при инсулинодефицитных состояниях оказываются существенно ограниченными. Во-первых, сам избыток ацетил-СоА тормозит активность цикла Кребса, во-вторых, снижается активность цитратсинтетазы, катализирующей образование лимонной кислоты из ацетил-СоА и оксалоацетата (щавелево-уксусной кислоты), в-третьих, снижен синтез и самой щавелевоуксусной кислоты из-за нехватки НАВРН, не образующегося в достаточных количествах в связи с блокадой пентозного цикла превращения глюкозы.
Таким образом, большое количество ацетил-СоА не может быть ни метаболизировано до углекислого газа и воды в цикле Кребса, ни реэтерифицировано в высшие жирные кислоты. В этих условиях печень сохраняет способность путем ряда простых превращений образовывать из ацетил-СоА кетоновые тела, к которым относят ацетоацетат (ацетоуксусная кислота), бета-оксибутират (бета-оксимасля-ная кислота) и ацетон.
Кетоновые тела образуются в незначительных количествах и у здорового человека и используются как источники энергии работающими мышцами. Однако при декомпенсированном диабете количество кетоновых тел в 8—10 раз превышает норму (это состояние и называется кетозом). Мало того, недостаток инсулина снижает способность мышечной ткани утилизировать кетоновые тела, причем, как отмечает F. Felig (1985), это снижение является более чувствительным показателем инсулиновой недостаточности, чем гиперпродукция кетоновых тел.
Кетоновые тела, обладая свойствами умеренно сильных кислот, приводят к накоплению в организме ионов водорода, снижают концентрацию гидрокарбоната натрия. Развивается метаболический ацидоз (кетоацидоз) со снижением рН крови до 7,2—7,0 и ниже. Гиперкетонемия, помимо прочего, усугубляет недостаточность инсулина, подавляя остаточную секреторную активность бета-клеток островкового аппарата и усиливая связывание инсулина рецепторами. В итоге наблюдается снижение содержания в крови инсулина и С-пептида.
Таким образом, при диабетическом кетоацидозе резкий дефицит инсулина и избыточная секреция контринсулярных гормонов приводят к тяжелейшим метаболическим нарушениям, в основном к метаболическому ацидозу, гиперосмолярности плазмы, клеточной и общей дегидратации с потерей ионов калия, натрия, фосфора, магния, кальция, бикарбонатов. Они при определенной выраженности и вызывают коматозное состояние.
Причины глубокого нарушения функционального состояния ЦНС при диабетическом кетоацидозе до сих пор окончательно не ясны. Предположение о токсическом влиянии на мозг кетоновых тел не подтвердилось специальными исследованиями, поскольку не обнаружено связи между глубиной расстройства сознания и концентрацией кетоновых тел в крови. Точно так же не существует прямой зависимости психоневрологических нарушений от выраженности метаболического ацидоза. Принято считать, что решающее значение в патогенезе комы имеют дегидратация и гиперосмолярность нейронов головного мозга [Балаболкин М. И., Гаврилюк Л. И., 1983].
«Сахарный диабет», А.Г. Мазовецкий