Diabeteksen patofysiologia

Tohtori Ananya Mandal, MDReviewed by April Cashin-Garbutt, MA (Toimittaja)

Diabetesta syntyy, kun insuliinihormonin kysynnän ja tuotannon välillä on epätasapaino.

Verensokerin hallinta

Kun ruoka nautitaan, se hajoaa pienempiin osiin. Sokerit ja hiilihydraatit pilkkoutuvat näin glukoosiksi, jotta elimistö voi hyödyntää ne energianlähteenä. Maksa pystyy myös valmistamaan glukoosia.

Normaaleilla ihmisillä haiman beetasolujen valmistama insuliinihormoni säätelee sitä, kuinka paljon glukoosia on veressä. Kun veressä on liikaa glukoosia, insuliini stimuloi soluja imemään verestä riittävästi glukoosia niiden tarvitsemaa energiaa varten.

Insuliini stimuloi myös maksaa imemään ja varastoimaan veressä olevan ylimääräisen glukoosin. Insuliinin vapautuminen käynnistyy aterian jälkeen, kun verensokeri nousee. Kun veren glukoosipitoisuus laskee, esimerkiksi liikunnan aikana, myös insuliinipitoisuus laskee.

Korkea insuliini edistää glukoosin ottoa, glykolyysiä (glukoosin hajottamista) ja glykogeneesiä (glukoosin varastointimuodon, glykogeenin, muodostumista) sekä aminohappojen, valkuaisaineiden ja rasvan ottoa ja synteesiä.

Alhainen insuliini edistää glukoneogeneesiä (erilaisten substraattien hajoaminen glukoosin vapauttamiseksi), glykogenolyysiä (glykogeenin hajoaminen glukoosin vapauttamiseksi), lipolyysiä (lipidien hajoaminen glukoosin vapauttamiseksi) ja proteolyysiä (proteiinien hajoaminen glukoosin vapauttamiseksi). Insuliini vaikuttaa insuliinireseptorien kautta.

Normaalit vasteet syömiseen ja paastoon

1. Syötetyssä tilassa: on lisääntynyt insuliinin eritys, mikä aiheuttaa glykolyysiä, glykogeenin varastointia, rasvahappojen synteesiä/varastointia ja proteiinisynteesiä.
2. Yön yli kestäneen paaston jälkeen: on alhainen insuliini ja korkea glukagoni, joka voi aiheuttaa glykogeenin hajoamista, maksan glukoneogeneesiä ja lipolyysiä.
3. Pitkäaikaisen paaston jälkeen: on erittäin alhainen insuliini ja alhainen glukagoni, tämä aiheuttaa lipolyysiä. Lipidit ovat tärkein polttoainelähde. Glukoneogeneesi minimoidaan, koska se aiheuttaa typen tuhlausta, ammoniakin kertymistä ja lihasmassan menetystä.

Hormonit

Verensokeria nostavia hormoneja ovat mm. glukagoni, adrenaliini ja noradrenaliini, kortisoli, kasvuhormoni jne. Näitä hormoneja vapautuu stressin vuoksi. Niinpä stressivaiheissa, kuten infektion, leikkauksen tai raskauden aikana diabeteksen hallinta heikkenee ja verensokeri nousee.

Tyypin 1 diabeteksen patofysiologia

Tässä tilassa immuunijärjestelmä hyökkää ja tuhoaa haiman insuliinia tuottavat beetasolut. Syntyy beetasolujen puutos, joka johtaa täydelliseen insuliinin puutteeseen. Näin ollen sitä kutsutaan autoimmuunisairaudeksi, jossa veressä on insuliinin tai saarekesolujen vasta-aineita. Nämä aiheuttavat lymfosyyttistä infiltraatiota ja haiman saarekkeiden tuhoutumista. Tuhoaminen voi viedä aikaa, mutta taudin puhkeaminen on nopeaa ja voi tapahtua muutamasta päivästä viikkoihin.

Tyypin 1 diabetekseen voi liittyä muita autoimmuunisairauksia, kuten vitiligo ja kilpirauhasen vajaatoiminta. Tyypin 1 diabetes vaatii aina insuliinihoitoa, eikä se reagoi suun kautta otettaviin insuliinia stimuloiviin lääkkeisiin.

Tyypin 2 diabeteksen patofysiologia

Tyypin 2 diabeteksen sairaus johtuu suhteellisesta eikä absoluuttisesta insuliinin puutteesta. Tämä tarkoittaa sitä, että elimistö ei pysty tuottamaan riittävästi insuliinia tarpeisiin nähden. Kyseessä on beetasolujen puutos yhdistettynä perifeeriseen insuliiniresistenssiin.

Perifeerinen insuliiniresistenssi tarkoittaa, että vaikka veren insuliinitasot ovat korkeat, hypoglykemiaa tai matalaa verensokeria ei esiinny. Tämä voi johtua muutoksista insuliinireseptoreissa, jotka saavat aikaan insuliinin toiminnan.

Ylipaino on insuliiniresistenssin tärkein syy. Useimmissa tapauksissa potilaat joutuvat ajan mittaan ottamaan insuliinia, kun suun kautta otettavat lääkkeet eivät saa aikaan riittävää insuliinin vapautumista.

.

.

.

Gestationaalisen diabeteksen patofysiologia

Gestationaalinen diabetes syntyy, kun on liiallinen vast-insuliinihormoneja raskauden aikana. Tämä johtaa äidin insuliiniresistenssitilaan ja korkeaan verensokeriin. Insuliinireseptorit voivat olla viallisia.

Diabeteksen oireiden ja komplikaatioiden taustalla oleva patofysiologia

• Polydipsia eli lisääntynyt jano johtuu korkeasta veren glukoosipitoisuudesta, joka nostaa veren osmolaarisuutta ja tekee siitä väkevämpää.
• Polyuria eli lisääntynyt virtsaamistiheys johtuu liiallisesta nesteen saannista ja glukoosin aiheuttamasta virtsaamisesta.
• Painonpudotus johtuu kalorien häviämisestä virtsaan.
• Polyfagia eli lisääntynyt nälkä johtuu virtsan glukoosin häviämisestä tai liiallisesta glukoosin häviämisestä virtsaan, mikä saa elimistön himoitsemaan lisää glukoosia.
• Huono haavan paraneminen, ien- ja muut infektiot, jotka johtuvat lisääntyneestä veren glukoosipitoisuudesta, joka tarjoaa hyvän ravinnonlähteen mikrobeille, ja heikentyneestä vastustuskyvystä.
• Sydänsairaudet – tämä johtuu suurten verisuonten muutoksista, jotka johtavat sepelvaltimo-, aivo- ja perifeerisiin valtimosairauksiin, ateroskleroosiin, dyslipidemioihin jne.
• Silmävaurio – tätä kutsutaan diabeettiseksi retinopatiaksi, ja se johtuu silmän verkkokalvon hienojen verisuonten vaurioitumisesta, joka johtuu pitkäaikaisesta altistumisesta korkealle verensokerille.
• Munuaisvaurio – samanlainen vaurio munuaisten pienissä ja suurissa verisuonissa. Aluksi esiintyy proteinuriaa eli lisääntynyttä valkuaisaineiden ulosvirtausta, ja se voi johtaa loppuvaiheen munuaistautiin (ESRD).
• Hermovaurio – tämä voi vaikuttaa käsiin ja jalkoihin, ja sitä kutsutaan sukkahansikkaiden aiheuttamaksi tunnottomuudeksi/kouristukseksi. Se voi vaikuttaa myös autonomisiin toimintoihin, mikä johtaa impotenssiin, erektiohäiriöihin, ruoansulatusvaikeuksiin tai gastropareesiin jne.
• Diabeettinen jalka – tämä johtuu ääreishermovauriosta sekä pitkäaikaisen diabeteksen aiheuttamasta verisuonivauriosta. Pienet vammat, haavaumat ja rakkulat jäävät huomaamatta tuntoaistin puutteen vuoksi, ja ääreisverisuonisairaus heikentää paranemista ja mahdollistaa infektioiden syntymisen.
• Diabeettinen ketoasidoosi syntyy tyypin 1 diabeteksessa, jossa insuliinin puute on täydellinen ja energian saanti on riippuvainen rasvahapoista. Tämä hallitsematon rasvojen hajoaminen johtaa ketoaineiden muodostumiseen ja aiheuttaa asidoosia ja ketonemiaa. Tämä on lääketieteellinen hätätilanne.
• Ei-ketoottinen hyperosmolariteetti – tämä johtuu verensokerin äärimmäisestä noususta. Tätä esiintyy tyypin 2 diabeetikoilla. Insuliinia on juuri sen verran, että se tukahduttaa ketonisynteesin. Korkea verensokeri johtaa veren liialliseen konsentraatioon tai osmolaarisuuteen, mikä puolestaan johtaa verisuonten kuivumiseen ja romahtamiseen sekä sydän- ja verisuonisokkiin. Kyseessä on lääketieteellinen hätätilanne.

Lisälukemista

• Kaikki diabeteksen sisältö
• Mikä on diabetes?
• Mikä aiheuttaa diabetesta?
• Diabeteksen diagnostiikka
• Diabeteksen seulonta

Kirjoittanut

Tohtori Ananya Mandal

Tohtori Ananya Mandal on ammatiltaan lääkäri, kutsumukseltaan luennoitsija ja intohimoltaan lääketieteellinen kirjoittaja. Hän on erikoistunut kliiniseen farmakologiaan kandidaatin tutkinnon (MBBS) jälkeen. Hänelle terveysviestintä ei ole vain monimutkaisten katsausten kirjoittamista ammattilaisille, vaan lääketieteellisen tiedon tekemistä ymmärrettäväksi ja saatavaksi myös suurelle yleisölle.

Sitaatit