Сахарный диабет (Diabetes mellitus) — хроническая болезнь, обусловленная абсолютной или относительной недостаточностью инсулина и сопровождаемая нарушением обмена веществ, гипергликемией и глюкозурией. Абсолютный недостаток инсулина характеризуется резким снижением синтеза инсулина В-клетками островков поджелудочной железы. При относительном недостатке инсулина синтез его В-клетками не нарушен, уровень инсулина в сыворотке крови нормальный или нередко повышен, но снижена чувствительность к нему периферических тканей. Сахарным диабетом (СД) страдает около 3-4 % населения, и заболеваемость неуклонно повышается.
У людей по этиологической классификации нарушений гликемии (ВОЗ, 1999) выделяют:
сахарный диабет I типа (ИЗД) (деструкция В-клеток, приводящая к абсолютной недостаточности инсулина: Ааутоиммунный, Видиопатический);
сахарный диабет II типа (ИНД) (преимущественная резистентность к инсулину с относительной инсулиновой недостаточностью).
Кроме того, выделяют другие специфические типы диабета, обусловленные генетическими дефектами В-клеточной функции; диабет, индуцированный химиопрепаратами (эллоксин, крысиный яд, гидрогенциан и др.), инфекцией.
Сахарным диабетом болеют собаки, реже кошки, лошади, свиньи и другие виды животных с однокамерным желудком. У животных с многокамерным желудком возникновение сахарного диабета весьма сомнительно, хотя сведения об этом встречаются. В частности, отмечены признаки сахарного диабета у коров и бычков при воспалительной инфильтрации клеток Лангерганса. У крупного рогатого скота нередко отмечается почечная симптоматическая глюкозурия, обусловленная микотоксическим поражением почек, стрессом.
Классификация сахарного диабета у животных (собак) близка к классификации этого заболевания у человека. Она предложена в 1978 г. Капеко и основана на теории возникновения сахарного диабета вследствие следующих причин: 1) дефицита инсулина или инсулинопатии; 2) наличия факторов, влияющих на действие инсулина, или инсулинорезистентность. Исходя из этого, различают диабет I типа (инсулинзависимый ИЗД) и II типа (инсулинзависимый, ИНД). ИЗД возникает вследствие дисфункции Вклеток островков поджелудочной железы, приводящей к абсолютной недостаточности инсулина, вызывает у индивида кахексию, нередко кетоацидоз. ИНД возникает вследствие инсулинорезистентности клеток тканей-мишеней, при этом типе отмечают минимальные нарушения обмена веществ и менее вероятен кетоацидоз. У собак инсулинзависимый сахарный диабет встречают в 75 % случаев; 1/4 составляет инсулинонезависимый тип сахарного диабета. У собак и других животных различия между ИЗД и ИНД часто стерты. Оба типа диабета, как правило, требуют инсулинотерапии и имеют склонность к кетоацидозу.
Помимо приведенных форм сахарный диабет имеет еще синдром так называемого почечного нефрогенного сахарного диабета, есть физиологическая или кормовая глюкозурия, вызванная поеданием большого количества сахаристых кормов. Есть стрессовая гипергликемия, сахарный диабет беременных.
Этиология. Сахарный диабет — заболевание полиэтиологической природы. Сахарный диабет I типа является аутоиммунным заболеванием, развивающимся в результате иммунного повреждения, дисфункции и гибели В-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. Его возникновение связано с наследственным фактором, провоцирование патологического процесса происходит под действием вирусов и других причин.
Сахарный диабет II типа обусловлен в основном генетическим дефектом рецепторов инсулина, проявляющимся в снижении чувствительности инсулиновых рецепторов к периферическим тканям. В основе сахарного диабета II типа также лежит генетическая предрасположенность. Основной провоцирующий фактор в этом случае — ожирение. Болеют чаще животные, которых неравномерно и обильно кормят, содержат в комнатных условиях, недостаточно выгуливают, оставляют на длительное время в одиночестве. При ожирении инсулинорезистентность проявляется в снижении чувствительности воздействия инсулина на ткани, в частности на жировую, мышечную ткань, и печень. Чувствительность к инсулину у ожиревших животных значительно ниже, чем у животных с оптимальной массой тела. Хронически выраженное снижение чувствительности к инсулину ведет вначале к компенсаторному повышению синтеза инсулина, а затем к истощению В-клеток поджелудочной железы, следовательно, к сахарному диабету II типа.
Способствующими факторами сахарного диабета I и II типов могут быть длительное применение глюкокортикоидов, андрогенов, хлорпромазина, гормонов щитовидной железы, аутоиммунные нарушения при аутоиммунном тироидите, диффузном токсическом зобе (находят антитела к антигенам островков поджелудочной железы). Имеется сообщение о том, что содержание животных (крыс) на диете без витамина А приводит к достоверному повышению в крови концентрации Сахаров.
Патогенез. При СД I типа — абсолютной недостаточности инсулина — снижается утилизация глюкозы тканями и компенсаторно усиливается секреция контринсулярных гормонов — глюкогона, адреналина, глюкокортикостероидов (рис. 8).
Рис. 8. Основные звенья патогенеза сахарного диабета
Для глюкогона органымишени — печень, жировая ткань и в меньшей степени мышечная. Под его влиянием ускоряются мобилизация гликогена, его распад с образованием глюкозы, угнетается синтез белка, ускоряется липолиз в жировой ткани. Ускоренное использование высших жирных кислот в печени ведет к образованию большого количества ацетилКоА и затем кетоновых тел. При недостатке инсулина снижается секреция фермента гексокиназы, уменьшается образование гликогена из глюкозы, понижается проницаемость мембран клеток для глюкозы, аминокислот, жирных кислот, фосфора, калия и натрия, а также процесс фосфорилирования. На этой основе подаются сигналы в ЦНС, гипофизнадпочечникой системы.
Так как при сахарном диабете в патологический процесс вовлекаются сосуды, эндокринные, паренхиматозные и другие органы, соответственно проявляются различные отклонения их функции.
Симптомы. Скрытый период заболевания протекает без выраженных клинических признаков болезни. ИЗД чаще бывает у молодых животных, ИНД — у взрослых (у собак в возрасте 4- 14 лет). Исхудание (кахексия) свойственна чаще ИЗД, предшествующее ожирение — ИНД. При клиническом обследовании обращают внимание на состояние печени (гепатоз), глаз (катаракта), поджелудочной железы (панкреатит), сердца (миокардиодистрофия) и других органов.
Сахарный диабет имеет характерную клиническую симптоматику с выраженной гипергликемией и глюкозурией. Легкая форма заболевания сопровождается умеренным повышением сахара в крови и обнаружением его в моче в небольшой концентрации. Содержание глюкозы в цельной крови, взятой у больных собак, свиней, лошадей натощак, превышает 95-120мг% (5,25-6,6 ммоль/л). Ацетоновые тела в моче при легкой форме болезни качественной пробой не обнаруживаются. Аппетит сохранен, отмечается слабость, сухость слизистых оболочек, небольшая жажда.
При тяжелой форме болезни у животного при хорошем аппетите устанавливают исхудание, особенно при ИЗД, быструю утомляемость, сухость кожи и слизистых оболочек, сильную жажду (полидипсию), частое мочеиспускание с увеличением объема мочи в 2-3 раза и более. Нередко обнаруживают двустороннюю катаракту, ослабление зрения и даже слепоту. Наблюдают фурункулез, экзему, некроз кончика хвоста, признаки миокардиодистрофии, жирового гепатоза, поражения суставов и др. Для такой формы сахарного диабета характерны выраженная гипергликемия и глюкозурия. Содержание глюкозы в крови достигает 200-300мг% (12,2-16,65 ммоль/л) и выше, в моче — у лошадей 3-8 %, у собак 4-10, у свиней до 6%. Относительная плотность мочи составляет 1,040-1,060; обнаруживают высокую концентрацию ацетоновых тел (кетонурия). Запах мочи сладковатый, напоминающий запах фруктов и ацетона. Наряду с гипергликемией, глюкозурией при тяжелой форме болезни происходит снижение резервной щелочности крови, повышение концентрации в крови кетоновых тел, в моче рН, нередко появляется белок вследствие поражения почек.
Считают, что у здоровых собак уровень сахара натощак составляет 0,8-1,2 г/л; если он превышает 2 г/л —это развитый сахарный диабет. Если уровень гликемии в пределах 1,2-1,8 г/л, то необходимы дополнительные исследования. В крови определяют мочевину, ферменты печени, ферменты поджелудочной железы, холестерин. Проводят специфические биохимические исследования: плазматический инсулин, гликозилированный гемоглобин, тест для определения толерантности к глюкозе.
Зафиксирован случай (Е. А. Кесарева) сахарного диабета у собаки десяти лет породы ротвейлер со следующими показателями сыворотки крови: глюкоза—17,4-24,7 ммоль/л (313,5-455,1 мг%); холестерин — 6,5 ммоль/л (норма 3,0-6,6); креатинин — 1б5мкмоль/л (норма 44-138); мочевина — 31,6 ммоль/л (норма 3,1-9,2); активность ЩФ 332 МЕ/л (20-150 МЕ/л); ГГТ4,7 МЕ/л (0-6 МЕ/л). Таким образом, отмечена не только выраженная гипергликемия, но и резкое повышение уровня билирубина, мочевины, креатинина, активности ЩФ, что свидетельствовало о поражении печени и почек. То есть в данном случае сахарный диабет был осложнен поражением желчевыводящих путей и паренхимы печени (холангиогепатит) и почек.
Поздний сахарный диабет проявляется признаками полиэндокринных заболеваний (поражением надпочечников, щитовидной и других желез), диабетической нейропатией, патологией органов зрения, кожи, почек, сердца, печени и др.
Диабетическая нейропатия включает в себя поражение задних корешков спинного мозга (атаксия), поражение отдельных периферических нервов (парезы, выпадение рефлексов).
Патологию органов зрения вплоть до слепоты регистрируют очень часто при всех типах СД. Поражаются сетчатка, радужная оболочка, роговица и др., развиваются катаракта, реже глаукома.
У больных сахарным диабетом отмечают дерматоз: появление различных сыпей (папул, пузырей, фурункулов, карбункулов), депигментаций и др.
Поздний диабетический синдром — нефропатия, обусловленная интеркапиллярным гломерулосклерозом. Нефропатия проявляется протеинурией, гипоальбуминемией, гипергаммаглобулинемией, гиперлипидемией. Позже развивается азотемия, повышается в крови содержание мочевины, креатинина, т. е. почечная недостаточность. Почечная недостаточность сопровождается гиперкалиемией, изменениями ЭКГ. Диабетическая нефропатия может осложняться пиелонефритом (появление в моче микробных тел, лейкоцитов, повышение рН).
Поражение сердца проявляется миокардиодистрофией, атеросклерозом, эндокардитом, перикардитом с соответствующими признаками. Поражение коронарных артерий служит основной причиной инфаркта миокарда при позднем сахарном диабете.
Тяжелый неблагоприятный синдром сахарного диабета I типа — диабетическая кома. Причинами диабетической комы могут быть резкое уменьшение синтеза инсулина, неадекватное лечение диабета, стрессы, осложнения инфекционной болезнью (чума плотоядных, вирусный гепатит и др.). Предвестниками диабетической комы являются усиление полиурии, полидипсии (жажды), анорексия, рвота. Дыхание шумное, прерывистое, ощущается запах ацетона в выдыхаемом воздухе. Общее состояние резко угнетено (стопор) или кома. Сердцебиение учащено, аритмия. Полиурия. Моча имеет высокую относительную плотность, содержит много сахара, ацетона, белка. Уровень сахара в крови на порядки превышает допустимые нормы. В крови резко повышена концентрация мочевины, креатинина, общего белка, гемоглобина, лейкоцитов, понижено содержание инсулина.
Осложнения. Сахарный диабет протекает хронически годами и без соответствующего лечения оканчивается гибелью животного. На фоне сахарного диабета возникают атеросклероз, гломерулосклероз, нефроз, жировой гепатоз, миокардиодистрофия, потеря зрения и т.д. Прогноз осторожный и неблагоприятный.
Патоморфологические исследования. Сухость кожи, истощение, обезвоживание тканей, дистрофические изменения в сердечной мышце, печени и других органах. В поджелудочной железе нередки перерождение и очаговая атрофия паренхимы. В почках гломерулосклероз, поражение мелких сосудов (преимущественно капилляров).
Диагностические критерии. Собирается тщательный анамнез, выясняют условия кормления и содержания, возможную наследственность, стрессы, применение гормональных препаратов, время появления первых признаков болезни. Из многочисленных клинических признаков на разных стадиях развития заболевания наиболее характерные: жажда, полиурия, снижение аппетита, исхудание, поражения кожи, снижение остроты зрения и слуха, тахикардия, аритмия, нейропатия, протеинурия. При диабетической коме — сопорозное или коматозное состояние, потеря рефлексов, прерывистое шумное дыхание, запах ацетона в выдыхаемом воздухе, анорексия, тошнота, рвота.
Проводят лабораторные исследования. При инсулинзависимом сахарном диабете выраженная высокая гипергликемия, глюкозурия, возможны кетонурия, ацидоз; при инсулинонезависимом сахарном диабете — умеренные гликемия, глюкозурия. При легкой форме сахарного диабета содержание глюкозы в цельной крови, взятой у собак, свиней, лошадей натощак, превышает 95- 120 мг/100 мл (5,26-6,6 ммоль/л). Ацетоновые тела в моче качественной пробой не обнаруживают. Резервная щелочность на уровне нижней границы нормы. Считают, что у здоровых собак уровень глюкозы в крови, взятой натощак, составляет 0,8-1,2 г/л, а если он превышает 2 г/л — это развитый сахарный диабет.
Для тяжелой формы сахарного диабета, особенно ИЗД, характерны выраженная гипергликемия и глюкозурия. Содержание глюкозы в крови достигает 12,2- 16,65 ммоль/л и выше, в моче у собак — 4- 10 %, свиней —до 6, лошадей — 3-8 %. Относительная плотность мочи 1,040-1,060; в ней обнаруживают высокую концентрацию кетоновых тел, белка. В крови устанавливают низкую резервную щелочность (<40 об.% СО2), снижение альбуминов, повышение углобулинов, холестерина, (Злипопротеидов, мочевины, креатинина (см. приложение).
Истинный диабет следует дифференцировать от почечной глюкозурии, несахарного диабета, алиментарной глюкозурии. Почечная глюкозурия возможна при липоидном нефрозе, гломерулонефрите, пиелонефрите, поражении канальцев аппарата почек, вследствие чего снижается реабсорбция глюкозы в провизорной моче. При почечной глюкозурии («почечном диабете») содержание сахара в крови бывает в пределах нормы и ниже ее.
При несахарном диабете гипергликемия и глюкозурия, кетонемия и кетонурия отсутствуют; относительная плотность мочи очень низкая.
Алиментарная глюкозурия появляется при поедании большого количества богатых сахарами кормов после длительного голодания и исчезает при установлении нормального режима кормления.
Лечение. При всех формах СД назначают строгую диету с использованием разнообразных доброкачественных кормов. Лошадям дают сено разнотравное, болтушку из отрубей, дробленый овес, морковь. Собакам — каши (гречневую, рисовую, ячменную, овсяную), овощные супы, нежирное сырое мясо, рыбу, творог, молоко, капусту, свеклу, морковь, печень (10- 15 г), черный хлеб с растительным маслом. Рационы должны содержать в достатке легкоусвояемую клетчатку, белок, умеренное количество сахара и крахмала. Прием корма дробный. Широко используют пищевые волокна: клетчатку, целлюлозу, гемицеллюлозу, пектин, отруби, лигнин, буформин. Под влиянием клетчатки у больных сахарным диабетом снижается гликемия и повышается уровень инсулина.
Лечение сахарного диабета направлено на достижение нормогликемии, профилактику диабетических сосудистых осложнений, нормализацию уровня липидов крови.
Лечение сахарного диабета типа I (ИЗД) включает применение инсулина, соблюдение диеты. Препараты инсулина разделяют:
по степени очистки: стандартные и высокоочищенные монокомпонентные МС;
по происхождению: животный и человеческий, который получают методом рекомбинантной генной инженерии;
по длительности действия: инсулин чрезвычайно короткого действия (лизпрохумолог), короткого действия, промежуточного и длительного действия. Кроме того, используют инсулин смешанного действия. Инсулин вводят подкожно.
Инсулин короткого действия — регулярный кристаллический инсулин (Actrapid MC, Humulin R). Начало действия в течение 20-25 мин после введения; продолжительность 6-8 ч. Лечение инсулином короткого действия обычно сочетают с инсулинами промежуточного и длительного действия. Монотерапию этими препаратами проводят при диабетическом кетоацидозе.
Инсулин промежуточного действия (Semilente MC, NPH, Lente МС, Lente letin, Humelin и др.). Начало действия в период от 40 мин до 2 ч после введения, продолжительность 18-24 ч.
Инсулин длительного действия (Ultralente MC, Ultratard HM, хумулин У и др.). Начало действия через 4-6ч от введения, пик через 12-22 ч; длительность действия 30-36 ч. Используют реже, чем другие, из-за возможности длительной и затяжной гипогликемии.
Смешанные инсулины (микстард, хумулин, новолин) представляют комбинацию из короткого инсулина и инсулина промежуточного действия.
Препарат канинсулин R (ООО «Интервет») содержит две формы свиного инсулина: короткого и длительного действия. Инсулин короткого действия позволяет достичь быстрого терапевтического эффекта, что особенно важно при повышении уровня глюкозы в крови, наблюдаемом в утренние часы. К моменту снижения активности инсулина короткого действия начинает свое действие инсулин длительного действия, который продлевает терапевтический эффект инсулина до 24 ч. Оптимальное соотношение инсулина короткого и длительного действия составляет 30 и 70 %. Применяют 1 раз в сутки утром перед кормлением: 1 мл препарата содержит 40 ЕД инсулина. Для инъекции используют стандартные инсулиновые шприцы.
В медицине применяют инсулины для перорального введения — полиакриловидный гидрогель и таблетки на основе гидрогелевой субстракции, покрытые желудочнонерастворимой оболочкой. Оба препарата иммобилизированного инсулина при пероральном введении дают определенный гипогликемический эффект. При использовании гелевой формы время достижения максимального эффекта составляет 90 мин после приема препарата; при применении таблетированной формы время действия увеличивается почти в два раза и продолжается дольше.
Дозирование инсулина. Препараты инсулина содержат определенное количество гормона, выраженное в ЕД или в ME. При лечении I типа (ИЗД) суточная доза инсулина составляет 0,5-0,6ЕД на 1 кг массы тела (лошадям 100-200 ЕД; собакам — 5-20 ЕД). Начинают лечение с небольших доз, постепенно доводят их до нормализации уровня глюкозы в плазме крови. Дозирование инсулина контролируют по содержанию глюкозы в крови: идеальная кривая гликемии от 0,8 до 1,2 г/л. Уровень глюкозы 1,0-2,0 г/л в период лечения собак и кошек считается достаточным [23]. При сахарном диабете кошек начальная доза инсулина (свиного, человеческого) 0,25-0,5 МЕ/кг. Время терапевтического эффекта инсулинов среднего действия у кошек колеблется в пределах 10-14 ч, следовательно, их вводят 2 раза в сутки [24]. При передозировке инсулина может наступить гипогликемия. Наряду с инсулином при легкой форме ИЗД возможно применение сахароснижающих препаратов.
Лечение сахарного диабета II типа (ИНД) начинают с диеты и применения пероральных сахароснижающих препаратов. Сахароснижающие препараты перорального применения по химическому составу и механизму действия на организм делят на 2 группы: сульфаниламидные и бигуаниды.
Сульфаниламидные препараты представляют собой производные сульфанилмочевины: толбутамид (бутомид, орабет), карбутамид (букарбан, оранил), глибенкламид (антибет, дианти, генглиб), гликизид (антидиаб, глибенез, глюкотрол ХЛ), гликлазид (диабетон, медоклозид, гликлазид), гликвинон (глюренорм), глиминирид (амарил). Сульфаниламидные препараты стимулируют секрецию инсулина, подавляют продукцию глюкогона и уменьшают поступление глюкозы из печени в кровоток, увеличивают чувствительность инсулинзависимых тканей к инсулину вследствие стимуляции связывания с ним рецепторов. Длительность действия препаратов группы сульфаниламидов от 6 до 24 ч; применяют в отдельности или в комбинации.
В группу бигуанидов (производные гуанидина) входят метформин (глиформин, гликон, глюкофаг, сиоформ850), буформин (адебит, силибин ретард). Длительность действия гликона, метформина составляет 6-8 ч, глюкофага, метформина БМС, силибина ретард — 10- 12 ч. Применение этих препаратов разрешено в России.
Сахароснижаюгцее действие бигуанидов обусловлено повышением утилизации глюкозы мышечной тканью путем усиления анаэробного гликолиза в присутствии инсулина, но они не оказывают стимулирующего действия на секрецию инсулина. Глюкофаг обладает профилактическим сахароснижающим действием [12]. Эффективна акрбаза (глюкобой), которая тормозит в кишечнике активность глюкозидаз, энзимов, расщепляющих ди и полисахариды до глюкозы и снижает уровень глюкозы в крови: ориентировочная суточная доза 0,5-1,0 мг/кг массы тела. Дозировки сахароснижающих препаратов подбирают индивидуально, ориентируясь на дозы, применяемые в гуманной медицине. Суточные дозы собакам бутамида и букарбана 0,5-1,5 г, адебита 0,1-0,2 г, галформина 0,5-1,0 г, цикламида — до 1,0 г, глибенкламида до 0,02 г. Применяют их длительное время, контролируя гликемию. В необходимых случаях при стойкой гипергликемии и при инсулинзависимом диабете сахароснижающие препараты сочетают с инсулинотерапией. Применение инсулина контролируют по содержанию сахара в крови, не допуская его резкого снижения во избежание гипогликемической комы.
При кетоацидотической коме вводят только простой инсулин на физиологическом растворе внутривенно медленно, внутримышечно или подкожно. Собакам внутривенно инсулин вводят по 5-10ЕД/ч; подкожно и внутримышечно — по 20 ЕД, а затем каждый час по 5-ЮЕДДО снижения гликемии до 11- 13 ммоль/л. После снижения глюкозы в крови до указанных величин переходят на подкожное введение инсулина. Для восстановления кислотнощелочного равновесия и водноэлектролитного обмена при кетоацидотической коме внутривенно капельно вводят изотонический раствор натрия хлорида, 2,5%й раствор натрия гидрокарбоната, раствор Рингера— Локка. При резком снижении концентрации в крови сахара внутривенно вводят 5%й раствор глюкозы 100 мл/ч. Подкожно инъецируют 0,1%й раствор адреналина. При коллапсе назначают мезатон, норадреналин, кофеин, при сердечной недостаточности — строфантин, коргликон.
Фитотерапия. Сахароснижающим эффектом обладают семена и плоды тыквы, боярышник, золототысячник, овес, горох, подорожник, бобовые стручки и семена фасоли, лист смородины черной, солодка, гречневая крупа. В медицинской практике рекомендуются специальные сборы — «Афразетин», сбор ММ А им. Сеченова, в которые входят лист и побеги черники, створки фасоли, плоды шиповника, лист крапивы, подорожника, цветки ромашки, календулы, травы пустырника, зверобоя, тысячелистника, корень солодки, корень и корневища девясила — поровну (настой 1:40).
Профилактика. Умеренное кормление по рационам с разнообразным набором кормов. Не допускать перекорма и ожирения. Организация моциона: выводки собак, ежедневные выезды лошадей. Для поддерживания нормального уровня инсулина в организме, собакам следует давать 50 % ежедневной нормы корма в обеденное кормление и по 25 % корма утром и вечером. Необходимо регулярно проводить диспансеризацию служебных собак и племенных лошадей. Полезно применение настоев или отваров лечебных трав: черники, заманихи, женьшеня, элеутерококка. Определенным профилактическим действием обладает глюкофаг (метформин) — антигипергликемический препарат из группы бигуанидов, который улучшает чувствительность периферических тканей к инсулину, снижает продукцию глюкозы печенью посредством влияния на глюконеогенез, снижает гликогенолиз, тормозит всасывание глюкозы в кишечнике.