Kwasica ketonowa

Kwasica ketonowa jest ostrym powikłaniem cukrzycy, zagrażającym życiu dziecka. Decydujące znaczenie ma szybka diagnostyka i poprawne leczenie oraz znajomość powikłań mogących wystąpić w przebiegu terapii.
Patomechanizm
Kwasica ketonowa stanowi zaawansowane stadium zaburzeń metabolicznych w cukrzycy insulinozależnej. Stan ten jest następstwem:
znacznego niedoboru lub braku insuliny,
hipersekrecji hormonów o działaniu antagonistycznym (glukagon, kortyzol, aminy katecholowe, GH).
Zaburzona sekrecja hormonów powoduje następujące konsekwencje metaboliczne:
zmniejszone zużycie glukozy w tkankach obwodowych,

Źródła energii

W pierwszych minutach ruchu źródłem energii u dziecka zdrowego są związki bogato energetyczne i metabolizm glukozy w komórce mięśniowej. Następnie zużywane są zapasy glikogenu w mięśniach. Jeżeli praca trwa nadal, źródłem glukozy staje się glikogen wątrobowy, a następnie glukoza wytworzona w wątrobie w procesie glukoneogenezy. Wytwarzanie glukozy w wątrobie staje się możliwe wskutek zmniejszania się stężenia insuliny we krwi. Jeżeli podaż wątrobowa glukozy jest niewystarczająca, uruchamiane są zapasy tłuszczowe. W następstwie lipolizy, zachodzącej w tkance tłuszczowej i częściowo w mięśniach, zwiększa się stężenie WKT i glicerolu we krwi. Zwiększony dopływ WKT do wątroby doprowadza do aktywacji ketogenezy i wytwarzania ketokwasów oraz acetonu. Jeżeli nadal brak jest podaży glukozy z zewnątrz, ciężka praca fizyczna „na głodno” może spowodować kwasicę głodową. Dodatkowym, poza ketokwasami, źródłem kwaśnych substratów jest mleczan, powstający w pracującym mięśniu w tym większych ilościach, im gorsze jest utlenowanie komórki mięśniowej.
Lipoliza i ketogeneza blokowane są bardzo silnie przez insulinę nawet w przypadku małych stężeń tego hormonu. Warunkiem uruchomienia substratów tłuszczowych jest więc znaczne zmniejszenie sekrecji komórki B oraz zwiększone wydzielanie hormonów o działaniu antagonistycznym w stosunku do insuliny.
Adaptacja do pracy fizycznej dziecka chorego na cukrzycę różni się od fizjologicznej (ryc. 25).
Zaburzony jest podstawowy mechanizm, jakim jest zmniejszenie stężenia insuliny we krwi. Insulina wstrzyknięta wcześniej może podczas pracy mięśniowej wchłaniać się nawet szybciej, co powoduje zwiększenie insulinemii zamiast pożądanego zmniejszenia. Hiperinsulinizm zwiększa zużycie glukozy nie tylko przez pracujące mięśnie, lecz również w tkance tłuszczowej. Innym następstwem nadmiernego działania insuliny jest blokowanie glikogenolizy oraz glukoneogenezy i w jeszcze większym stopniu uwalniania substratów lipidowych. Powstaje poważne zagrożenie wystąpienia niedocukrzenia. Taka sytuacja dotyczy dzieci z cukrzycą dobrze kontrolowaną.

Aktywność fizyczna

Ruch jest nieodzownym elementem w życiu dziecka. Wpływa korzystnie na jego rozwój fizyczny i umysłowy oraz jest źródłem radości. Dziecko chore na cukrzycę może i powinno korzystać z zajęć fizycznych na równi z innymi dziećmi. Może ono uprawiać sporty i brać udział w zawodach. Wzmożona aktywność fizyczna może jednak spowodować ostry stan niewyrównania cukrzycy – niedocukrzenie lub kwasicę ketonową. Aby tego uniknąć, potrzebna jest dziecku i rodzinie wiedza umożliwiająca zapobieganie tym powikłaniom.
Adaptacja do wysiłku fizycznego u dziecka zdrowego wiąże się z koniecznością zachowania homeostazy glukozowej, pomimo zwiększonego wydatkowania energii (tab. 27).
Staje się to możliwe dzięki sprawnej regulacji hormonalnej. Praca fizyczna stymuluje pośrednio sekrecję amin katecholowych, kortyzolu, hormonu wzrostu, ułatwiających korzystanie z substratów energetycznych spichrzo- nych w zapasach glikogenu i lipidów. Podstawowe znaczenie w adaptacji me- taboliczno-hormonalnej ma zmniejszona sekrecja insuliny, spowodowana zmniejszaniem się glikemii i hamującym działaniem amin katecholowych na komórkę B.

Białko

Jest niezbędnym składnikiem pokarmowym i musi być spożywane w należnych ilościach, żeby zapewnić dziecku prawidłowy rozwój fizyczny. Dietę ubogobiałkową (0,6 g/kg mc.) stosuje się w zaawansowanej nefropatii cukrzycowej, co prowadzić może do niedoborów wapnia, fosforu, sodu, potasu, żelaza i wielu witamin.
Nadmiar białka w diecie dziecka chorego na cukrzycę zmienia w sposób istotny proporcje składników pokarmowych i dieta z bogatowęglowodanowej staje się niskowęglowodanowa i bogatotłuszczowa. Towarzyszy temu zwiększenie zapotrzebowania na insulinę. Najlepszym źródłem białka zwierzęcego jest mięso drobiu i ryb. Zaobserwowano, że dieta uwzględniająca ten rodzaj mięs przy pełnym pokryciu białkowym powoduje zmniejszenie filtracji kłębuszkowej (jak w diecie ubogobiałkowej). Cennym źródłem białka roślinnego są warzywa strączkowe.

Insulinooporność

Jest to stan, w którym prawidłowe stężenie insuliny we krwi nie działa hipo- glikemizująco, a dawka insuliny wynosi 2 j./kg mc. lub więcej. Przejściowa insulinooporność może wystąpić w kwasicy ketonowej, w ostrym okresie wirusowego zapalenia wątroby, w innych ciężkich infekcjach, u osób leczonych dużymi dawkami steroidów.
Insulinooporność może być: przedreceptorowa – spowodowana inaktywacją insuliny przed powstaniem kompleksu z receptorem; najczęściej wywołują ją przeciwciała insulinowe (IgG);
receptorowa – czyli zaburzenia wiązania insuliny z receptorem spowodowane są:
nieprawidłową budową receptora, obecnością przeciwciał receptorowych blokujących receptor, zmniejszoną liczbą receptorów (uwarunkowanie genetyczne lub down regulation);
pozareceptorowa (postreceptorowa) – nieprawidłowe przekazywanie sygnałów wewnątrz komórki. Insulinooporność zdarza się u dzieci wyjątkowo rzadko. We własnej praktyce obserwowano znaczne zmniejszenie insulinowrażliwości u dzieci z zapaleniem wątroby i leczonych steroidami (kolagenozy) oraz wskutek znacznego przekroczenia należnych dawek insuliny.

Insulina endogenna w cukrzycy typu 1

Objawy kliniczne cukrzycy występują późno, tzn. wtedy, kiedy zniszczeniu uległo ponad 80% komórek B. Wczesnym zaburzeniem w fazie przedklinicz- nej jest zanik pulsacyjnego rytmu wydzielania insuliny i brak sekrecji w pierwszych minutach po podaniu glukozy.
W momencie ujawniania się choroby dominującym zaburzeniem jest hipo- insulinizm, a nawet zupełny brak insuliny endogennej. Ponadto komórka B odpowiada najsłabiej na bodziec glukozowy, a po zastosowaniu innych stymulatorów (aminokwasy, glukagon) sekrecja może być lepsza.
Oznaczanie hormonów peptydowych we krwi opiera się na metodzie radioimmunologicznej. Ogranicza to możliwość wykorzystania jej do oznaczania insuliny (IRI) u osób leczonych i wytwarzających przeciwciała przeciwin- sulinowe. Miarą sekrecji insuliny endogennej może być także stężenie łańcucha C we krwi. Odróżnienie ludzkiego łańcucha C od łańcuchów obcych gatunkowo jest łatwe, ponieważ są bardzo duże międzygatunkowe różnice w budowie cząsteczki. Możliwa więc jest ocena stężenia łańcucha C (CPR) i proinsuliny ludzkiej u osób mających przeciwciała przeciwinsulino- we. Są również metody umożliwiające oznaczanie stężenia wolnej insuliny we krwi.

system gastro-entero-pancreatic

Wyspy tworzą część osi żołądkowo-jelitowo-wyspowej. Powiązania enterohormonalne i nerwowe między cewą pokarmową i wyspami trzustkowymi umożliwiają właściwe wykorzystanie pokarmu, substratów energetycznych i budulcowych.
Oś żołądkowo-jelitowo-wyspowa (GEP – system gastro-entero-pancreatic) stanowi układ funkcjonalny, którego działanie nie zostało jeszcze w pełni wyjaśnione. Nie ulega jednak wątpliwości, że warunkuje on prawidłowe przyswajanie pokarmów i wykorzystanie substratów zapewniające utrzymanie homeostazy metabolicznej w organizmie. Liczne peptydy jelitowe i neuropeptydy wywierają pewien wpływ stymulujący lub hamujący na komórki endokrynne wyspy. Silnymi stymulatorami komórki B są: enteroglukagon (frakcja GLP 17-36) i GIP (peptyd hamujący wydzielanie żołądkowe, inaczej peptyd glu- kozależny insulinotropowy). GIP pobudza sekrecję insuliny wyłącznie w obecności glukozy. Ponadto ogranicza wpływ glukagonu na komórki obwodowe i hepatocyty przez zmniejszenie stężenia cAMP. W ten sposób zmniejsza też lipolizę w komórkach tłuszczowych i redukuje wyrzut glukozy z wątroby.

Cukrzyca a płód

Oprócz stanu odżywienia wpływ na rozwój i różnicowanie wyspy trzustkowej wywierają również inne czynniki działające na płód (hormony matki, zakażenia wewnątrzłonowe i inne bliżej nie sprecyzowane). Prawdopodobnie w momencie narodzin rezerwy komórek prekursorowych, z których mogłyby powstawać nowe komórki B, są ograniczone, co limituje możliwość odnowy uszkodzonych komórek B.
Wyspa jest tworem wyraźnie odgraniczonym od otoczenia, bogato unaczy- nionym i unerwionym. Występują w niej cztery rodzaje komórek endokryn- nych: komórki B – 70-80%, komórki A – około 10%, komórki D – kilka procent, komórki F/PP – około 2%.
Wyspy zachowują powtarzalny układ przestrzenny. Komórki B wypełniają część środkową i jedynie na obwodzie wchodzą w bezpośredni kontakt z komórkami A i D. Komórki D tworzą luźną warstwę między komórkami B i A. Komórki F/PP obecne są prawie wyłącznie w wyspach głowy trzustki. Każdy rodzaj komórek wytwarza odrębny hormon peptydowy: A – glukagon, B – insulinę, D – somatostatynę, F/PP – peptyd trzustkowy.
Komórki trzustkowe tworzą między sobą sieć połączeń umożliwiających bezpośrednie przekazywanie w mechanizmie parakrynnym: hormonów, jonów i innych substancji, dzięki czemu wyspa funkcjonuje jako całość w układzie sprzężeń zwrotnych. Glukagon pobudza sekrecję insuliny. Insulina hamuje wydzielanie glukagonu. Somatostatyna wpływa hamująco na sekrecję wszystkich pozostałych komórek endokrynnych wyspy. PP prawdopodobnie zmniejsza sekrecję insuliny, a występujący w wyspach VIP stymuluje sekrecję wszystkich hormonów wyspowych.

Insulina

Insulina jest hormonem białkowym wytwarzanym w komórkach beta (B) wysp trzustkowych (wysp Langerhansa).
Wyspy trzustkowe
Wyspy trzustkowe tworzą skupienia komórek wewnątrzwydzielniczych, rozmieszczone w zewnątrzwydzielniczej tkance gruczołowej trzustki. U człowieka dorosłego jest ich około 1 min, co stanowi zaledwie kilka procent całej masy trzustki.
Trzustka wykształca się z zawiązków brzusznych i grzbietowych pierwotnej cewy pokarmowej. Wszystkie rodzaje komórek tworzących wyspy trzustkowe różnicują się prawdopodobnie w życiu płodowym ze wspólnej komórki prekursorowej. Pierwsze pojawiają się komórki A (9 tydzień), następnie D i w 11 tygodniu komórki B. Początkowo przeważają komórki A, komórki B są mniej liczne. Liczba komórek B zwiększa się między 12 tygodniem życia płodowego i 5 miesiącem wieku niemowlęcego. Prawdopodobnie główny wpływ na ten proces wywiera odżywianie w życiu płodowym. Noworodki urodzone z dystrofią wewnątrzłonową mają zredukowaną masę komórek B w wyspach. Hiperglikemia podczas ciąży powoduje hiperplazję komórek B. Stwierdza się dodatnią korelację między masą urodzeniową a liczbą komórek B.

Cukrzyca u dzieci i młodzieży

U dzieci i młodzieży występuje prawie wyłącznie cukrzyca typu 1. Podstawowe różnice między dwoma głównymi rodzajami cukrzycy.
Dzieci chore na cukrzycę narażone są na występowanie ostrych powikłań, bezpośrednio zagrażających życiu (kwasica ketonowa, neuroglikopenia) i późnych, doprowadzających do kalectwa i skrócenia czasu przeżycia (reti- nopatia, nefropatia, neuropatia).
Istotny wpływ na losy dziecka wywiera jakość leczenia od początku choroby. Wnioski przedstawione przez DCCT (Diabetes Control and Complica- tions Trial) dowodzą jednoznacznie dużej szkodliwości hiperglikemii. Leczenie domowe spoczywa w rękach rodziny i dziecka stosownie do jego wieku. Rodzina musi samodzielnie, kilkakrotnie w ciągu dnia, podejmować decyzje, od trafności których zależy jakość kontroli metabolicznej. Dlatego podstawowe znaczenie ma edukacja zdrowotna rodziny i dziecka oraz wzbudzanie motywacji, ponieważ od stopnia motywacji zależy wykorzystanie nabytej wiedzy i codzienne wdrażanie zasad leczenia cukrzycy metodą samokontroli, bo „wiedzieć i rozumieć, nie znaczy stosować”.

PRZEZ CZAS DOŚWIADCZEŃ

Natomiast przez cały czas doświadczenia utrzymywały Się zakłócenia w poczuciu czasu, oraz.obiiiżenie”stało- ści emocjonalnej. Zależnie od stopnia izolacji percep- cyjnej i uwięzienia, poziomu komfortu zapewnionego badanym, czasu trwania. oraz. zaprogramowania cyklu praca-odpoczynek, zmieniała się wydolność fizyczna l psychiczna uczestników tych eksperymentów, We wszystkich jednak doświadczeniach, niezależnie od mo­delu badawczego, rejestrowano obniżenie aktywności w pracy, przedłużenie się czasu przeznaczonego przez badanych na wypoczynek, ich wzrastające rozdrażnie­nie. Zaobserwowano, że zdolność przystosowania się człowieka do warunków izolacji i uwięzienia zależała również w dużej mierze od właściwości indywidualnych badanych osób. W rocznym eksperymencie prowadzonym w Związ­ku Radzieckim, w którym uczestniczył lekarz, biolog i technik, badano zachowanie się ludzi w częściowo zam­kniętym układzie ekologicznym.

PODDAWANIE IZOLACJI

Wielotygodniowej a nawet wielomiesięcznej izolacji poddawano w Związku Radzieckim i w Stanach Zjed­noczonych różne grupy ludzi dla sprawdzenia działa­nia tak.zwanych zamkniętych układów eko- logicznych, czyli środowiska zamkniętego, które zabezpiecza warunki bytowania człowiekowi izolowa­nemu od środowiska zewnętrznego. Takie środowisko zamknięte dostarcza badanemu wszystkich składników potrzebnych do życia: tlenu, pożywienia i wody w opar­ciu o zamknięty cykl krążenia materii. W jednym z takich eksprymentów stwierdzono (Duszków, Kosmolinskij), w pierwszych kilku dniach pobytu badanych w tym mikrokosmosie, występowanie zakłóceń w wydolności psychicznej. Wzrosła liczba błędów w rozwiązywanych zadaniach, powstawały nie­adekwatne skojarzenia, przedłużał się czas odpowiedzi. Następnie sprawność umysłowa wracała do normy.

CEL PROWADZENIA BADAŃ

Mimo że badania prowadzone były dla celów astronautyki, specjaliści z takich dziedzin jak fizjologia i biologia, psychologia i psychiatria oraz socjologia — analizowali wpływ skojarzonego działania wymienionych czynni­ków środowiskowych na aktywność człowieka. Doty­czyło to między innymi zawodów w rodzaju operatora oddalonych stacji radarowych, marynarza, pilota, gór­nika, badacza rejonów polarnych. Badania nad izolacją percepcyjną, uwięzieniem i izo­lacją społeczną prowadzone są w różnego rodzaju sy­mulatorach, w których zapewniono warunki niezbędne  do życia, a badani wykonują określone zadania, utrzy­mując tylko pośrednią (radiową, telewizyjną) łączność z otoczeniem zewnętrznym . Kabiny miesz­czące jedną, dwie. lub kilka osób pozwalają na ścisłą i systematyczną kontrolę zachowania .się człowieka, jego obciążenia psychofizjologicznego i- wydolności — w różnych sytuacjach oraz przy działaniu wielu czyn­ników ściśle kontrolowanych.

DLA SPRAWDZENIA

Dla sprawdzenia zachowania się człowieka lub ma­łych grup ludzi w warunkach „ograniczonej przestrzeni oraz izolacji percepcyjnej i społecznej prowadzono, ba­dania w. specjalnie skonstruowanych kabinach, w któ­rych.oprócz ograniczonego dopływu bodźców (monoton­ne otoczenie) stwarzano ograniczenie ruchliwości moto- rycznej (rriałe pomieszczenie),. Poza tym występowała jednostajność żajęć (monotonia czynności), brak bezpo­średniego kontaktu badanych osób z innymi {izolacja społeczna) i ograniczona możliwóść zaspokojenia po­trzeb psychologicznych (izolacja kulturalna). Takie warunki były przewidywane dla środowiska, w jakim mieli przebywać kosmonauci odbywający loty w rakie­tach lub przebywający na stacjach orbitalnych.

WYKAZANE OBCIĄŻENIA

Wyniki tych badań stanowią dowód, że człowiek znajdujący się przez określony czas w izolacji informacyjnej (depry- wacji percepcyjnej) podlega zaburzeniom, które zakłó­cają jego sprawność psychiczną i fizjologiczną. Wyniki badań, które wykazały obciążenie, jakiemu podlega człowiek w. warunkach długotrwałej izolacji percepcyjnej,  zwracają uwagę na jeszcze^ inny rodzaj obciążenia. Jest nim uwięzi e n i e ’i i z ol,a ć j a śpoieczna. Niektóre ‚doświadczenia udowodniły* że duża?część stressu psychologicznego, jakiemu podlega człowiek w tych warunkach, wiąże się z przebywaniem w ograniczonej przestrzeni i. zerwaniem kontaktu z in­nymi’ludźmi w większym niekiedy stopniu, niż z dej- prywacją percepcyjną (Zuckerman, Persky, Davis i in.).

WYSTĘPOWANIE ZABURZEŃ

Urządzenia te służyły do psychologicznych i fizjolo­gicznych badań nad zachowaniem się człowieka w hipodynamii (nieważkości) i hipokinezji (unieruchomieniu). W warunkach tych badani objawia­li     silne napięcie emocjonalne, trwające aż do chwili za­kończenia eksperymentu. Występowały również u nich złudzenia i halucynacje wzrokowe (Lilly, Shurley). W warunkach izolacji percepcyjnej i unieruchomie­nia u badanych stwierdzono zmniejszanie się częstotli­wości fal mózgowych rejestrowanych w zapisach elek- tróencefalograficznych (EEG). Nieprawidłowości zapisu pracy mózgu były silniejsze w izolacji percepcyjnej niż w sensorycznej (Zubek, Welch i in.). U badanych, którzy byli izolowani w omawianych warunkach, po­dobny zapis EEG utrzymywał się jeszcze w kilka dni po zakończeniu doświadczeń i nie byli oni zdolni do jakiegokolwiek poważniejszego działania.

SILNE ZABURZENIA

Silne zaburzenia psychiczne były obserwowane (Wexler, Solomon i in.) przy zastosowaniu specjalnego rodzaju respiratora, to znaczy urządzenia zwanego po­pularnie „żelaznymi płucami” . Badani podle­gali tu unieruchomieniu w warunkach monotonnego otoczenia i uwięzienia w ciasnym pomieszczeniu. Obok zaburzeń percepcji rejestrowano zaburzenia w proce­sach intelektualnych. Występowały również zaburzenia psychiczne, podobne do stanów psychopatologicznych, przypominających pod niektórymi względami psychozy spowodowane przez środki farmakologiczne (LSD, mes­kalina).Podobnie dramatyczne skutki całkowitej izolacji człowieka, pozbawionego poza tym wrażeń propriore- ceptywnych, to znaczy wrażeń równowagi i kineste- tycznych (stawowo-mięśniowych), stwierdzano w bada­niach prowadzonych w basenach imersyjnych.

NIEKTÓRE BADANIA

Niektóre badania sugerują wniosek, że jakakolwiek aktywność człowieka w warunkach całkowitej depry­wacji: zmniejsza jej negatywny wpływ. Stwierdziliśmy to również w naszych badaniach przy porównaniu wy­ników badań testowych grupy, która pozostawała w całkowitym bezruchu w komorze ciszy, z wynikami grupy przebywającej w tych samych warunkach, ale mającej. zadanie subiektywnie oceniać piętnastominu­towe odcinki czasu (badani byli pozbawieni zegarków). Sygnalizowali to za pomocą przycisku, który włączał światło na zewnątrz komory odosobnienia. Określone zadanie wymagające czujności sprzyjało zachowaniu sprawności psychicznej, gdyż wyniki tej grupy były lepsze w porównaniu z grupą bezczynną.

NEGATYWNY WPŁYW

Obniżenie wartości wyko­nania w wielu testach, w porównaniu z wynikami wyj­ściowymi, wynosiło od 10% do 31%. Negatywny wpływ deprywacji wydaje się zależeć w dużym stopniu od innego czynnika współwystępujące- go w badaniach. nad odosobnieniem człowieka, a mia­nowicie od silnego ograniczenia aktywności ruchowej. W warunkach, w których badani mogli się poruszać i dotykać przedmioty wokół siebie, nie tak często występowały halucynacje. Izolacja z całkowitym unieruchomieniem wywołuje zaburzenia emocjonalne, takie jak silny niepokój, gotowość do irytacji (Doane i     inni). U’ młodych, zdrowych ludzi, którzy dla celów badania .wpływu hipokinezji (unieruchomienia) prze­bywali przez kilka tygodni w łóżku, wyniki badań tes­towych wykazały spadek sprawności psychomotorycz­nej i percepcyjnej oraz silny wzrost poziomu niepoko­ju, lęku, ,wrogości i depresji (Ryback i in.).

WYSTĘPUJĄCE ZMIANY

Zmiany występujące w psychice pod wpływem izo­lacji były między innymi oceniane za pomocą testów psychologicznych. W wielu eksperymentach stwier­dzono obniżenie wyników po zakończeniu izolacji, w porówaniu z wynikami uzyskanymi przed rozpoczę­ciem eksperymentu. Pogorszenie wyników zarejestro­wano m. in. w testach do pomiaru płynności słownej, rozumienia słów, sprawności w obliczeniach, myślenia abstrakcyjnego, ujmowania stosunków przestrzennych, zdolności zapamiętywania i odtwarzania materiału, roz­różniania barw oraz w sprawności psychomotorycznej (pogorszenie koordynacji wzrokowo-ruchowej, precy­zji i zręczności ruchów). W naszych badaniach (Galu- bińska, 1965), które obejmowały kilkugodzinne odosob­nienie pojedynczych osób w komorze ciszy, u 70% ba­danych stwierdziliśmy pogorszenie wyników testo­wych, wskazujące na wyraźny ubytek sprawności umy­słowej w zakresie pamięci operacyjnej, płynności słow­nej, szybkości spostrzegania.