Đại cương bệnh lý hệ nội tiết và chuyển hóa

Hình 6.1. Vùng dưới đồi - tuyến yên và sự liên quan với các tuyến nội tiết

Tác giả: PGS.TS. Lê Thị Luyến,

ThS.BS. Trần Thị Thanh Huyền, ThS.BS. Phan Thị Tố Như

Bài viết Đại cương bệnh lý hệ nội tiết và chuyển hóa được trích trong chương 6 sách Bệnh học (tái bản lần thứ hai năm 2021, có sửa chữa bổ sung), Nhà xuất bản y học.

Mục tiêu học tập:

  • Trình bày được khái niệm hệ nội tiết và hormon.
  • Nêu được các khái niệm về rối loạn nội tiết: cường năng nội tiết và suy giảm nội tiết
  • Nêu được nguyên tắc chung điều trị các rối loạn nội tiết.
  • Trình bày được tóm tắt giải phẫu – sinh lý tuyến giáp, tuyến thượng thận
  • Trình bày được sinh lý insulin và chuyển hóa glucose.

1. KHÁI NIỆM HỆ NỘI TIẾT VÀ HORMON

1.1. Chức năng của hệ nội tiết

Hệ nội tiết có những chức năng chủ yếu sau:

  • Duy trì hằng định nội môi, bảo đảm môi trường cho hoạt động chuyển hỏa tại tế bào.
  • Giúp cơ thể có thể đáp ứng được với các trường hợp khẩn cấp chẳng hạn đói, nhiễm trùng, chấn thương hay stress tâm lý.
  • Tác động đối với quá trình tăng trưởng.
  • Đảm bảo hoạt động sinh sản.

Hệ nội tiết tham gia vào quá trình điều hòa chức năng giữa các cơ quan khác nhau thông qua các hormon với mục đích đảm bảo hằng định nội môi.

1.2. Hormon

Hormon là các chất hóa học được giải phóng vào máu từ các loại tế bào đặc biệt của các tuyến nội tiết hoặc một nhóm tế bào sản xuất, sau đó nó được máu đưa vận chuyển tới các tế bào của cơ quan đích. Khi lưu hành trong máu, những hormon sẽ ảnh hưởng đến chức năng của các cơ quan đích, có thể là tuyến nội tiết hay các cơ quan khác trong cơ thể. Một số hormon sẽ tác động đến các tế bào của cơ quan nơi nó được giải phóng (hiệu ứng cận tiết), hay thậm chí là tác động trên cùng một loại tế bào ( được gọi là hiệu ứng tự tiết).

Hormon là bản chất của:

  • Peptid có kích thước không giống nhau
  • Steroids (dẫn xuất từ cholesterol)
  • Dẫn xuất acid amin

Các hormon của tuyến nội tiết chính trong cơ thể:

Các tuyến nội tiết chính và các hormon liên quan được minh họa trong Hình 1.

Hình 6.1. Vùng dưới đồi - tuyến yên và sự liên quan với các tuyến nội tiết
Hình 1. Vùng dưới đồi – tuyến yên và sự liên quan với các tuyến nội tiết

(Nguồn: www.msdmanuals.com/vi/ Tổng quan về hệ thống nội tiết)

  • Vùng dưới đồi: bài tiết các hormon giải phóng và ức chế, hormon được bài tiết bởi nhân trên thị và nhân cạnh não thất là ADH (vasopressin) và oxytocin chứa ở thuỳ sau tuyến yên.
  • Tuyến yên: GH, ACTH, TSH, FSH, LH, Prolactin do thùy trước của tuyến yên bài tiết ra.
  • Tuyến giáp: là nơi bài tiết calcitonin, T3 và T4
  • Tuyến cận giáp: bài tiết ra hormon parathormon (PTH).
  • Tuyến tụy nội tiết: bài tiết somatostatin, insulin, glucagon, .
  • Tuyến thượng thận: vỏ thượng thận bài tiết aldosteron, androgen, cortisol. Adrenalin và noradrenalin do tủy thượng thận bài tiết ra.
  • Tuyến buồng trứng: bài tiết 2 hormon là progesteron và estrogen
  • Tuyến tinh hoàn: bài tiết testosteron.
  • Rau thai: bài tiết HCG (Human Chorionic Gonadotrophin), eprogesteron, strogen, HCS (Human Chorionic Somatomammotrophin), relaxin.

Điều hòa bài tiết hormon

Cơ chế bài tiết hormon theo sự điều khiển từ tuyến chỉ huy đến tuyến đích và theo cơ chế điều hoà ngược từ tuyến đích đến tuyến chỉ huy. Nồng độ hormon luồn hằng định, thích ứng được với hoạt động của cơ thể và sự thay đổi của môi trường là nhờ vào cơ chế bài tiết hormon này, phần lớn các hormon được bài tiết theo cơ chế điều khiển ngược. Bên cạnh đó, sự bài tiết hormon còn được điều hoà theo nhịp sinh học và các chất truyền đạt thần kinh, chủ yếu vẫn là cơ chế điều hoà ngược.

2. RỐI LOẠN NỘI TIẾT

Rối loạn nội tiết có thể là rối loạn sơ cấp hay rối loạn thứ cấp, là hậu quả của:

  • Rối loạn rối loạn sơ cấp: Rối loạn chức năng bắt nguồn từ chính tuyển nội tiết ngoại vi
  • Rối loạn thứ phát: Suy tuyến yên và cường tuyến yên.

Các rối loạn có thể dẫn đến sự sản sinh quá mức hormon hay thiếu hụt hormon. Rối loạn nội tiết giảm chức năng do thiếu hụt hormon thường hiếm gặp vì những mô bất thường sẽ đáp ứng lại với hormon. Suy giảm chức năng nội tiết thường không đặc hiệu và các biểu hiện của nó thường âm thầm.

2.1. Cường năng nội tiết

Cường năng của tuyến nội tiết có thể do một hay nhiều nguyên nhân dưới đây:

  • Tuyến yên bị kích thích quá mức.
  • Mô tăng nhạy cảm với hormon.
  • Ung thư từ các mô khác có thể sản sinh ra hormon (sản xuất hormon ngoại bào).
  • Sự dư thừa hormon do sử dụng hormon ngoại sinh.
  • Tuyến nội tiết quá sản hoặc tân sinh.
  • Các kháng thể kích thích các tuyến nội tiết ngoại vi (chẳng hạn như cường giáp do Basedow).

Nếu một tuyến nội tiết ngoại bị rối loạn hoạt động, nó có thể nhanh chóng giải phóng hormon được lưu trữ (ví dụ, hormon tuyến giáp được giải phóng trong viêm tuyến giáp bán cấp) hoặc sản xuất quá nhiều các hormon.

2.2. Suy giảm chức năng nội tiết

Suy tuyến yên có thể là nguyên nhân dẫn đến giảm chức năng của tuyến nội tiết. Nó có thể là do các rối loạn bẩm sinh hoặc mắc phải ( khối u, nhiễm trùng, ngộ độc, bệnh mạch máu, bệnh tự miễn).

Rối loạn bẩm sinh làm suy tuyến nội tiết có thể xảy ra khi mất một gen hay sản sinh một hormon bất thường. Mặt khác, khi tuyến nội tiết ngoại vi bị suy thì tuyến yên sẽ lại tăng sản xuất hormon; điều này lại làm tăng sinh tuyến nội tiết ngoại vi đó, làm bệnh trở nên trầm trọng hơn.

2.3. Xét nghiệm về rối loạn nội tiết

Triệu chứng của rối loạn nội tiết thường âm thầm và không đặc hiệu do đó các biểu hiện trên lâm sàng chỉ được phát hiện sau nhiều năm hay nhiều tháng. Đối với bệnh này, chẩn đoán sinh hóa thường rất cần thiết, nó giúp xác định nồng độ trong máu của hormon các nội tiết ngoại vi, hormon tuyến yên, hoặc cả hai.

Định lượng hormon cần được thực hiện vào một thời gian nhất định trong ngày bởi nó có nhịp sinh học. Hormon có nồng độ thay đổi trong thời gian ngắn (chẳng hạn hormon LH) cần có 3 hoặc 4 giá trị trong 1 hoặc 2h hoặc sử dụng một mẫu máu trộn. Hormon thay đổi theo từng tuần (ví dụ testosterone) thì phải lấy các giá trị xét nghiệm cách nhau 1 tuần.

Định lượng hormon trong máu

Hormon tự do hoặc có hoạt tính sinh học (hormon không gắn với một chất liên kết nào đó) thường được gọi là hormon dạng hoạt động. Hormon dạng hoạt động được định lượng bằng các phương pháp tách hormon tự do và albumin gắn hormon khỏi hên kết với globulin.

Ước tính hormon trong máu

Các nồng độ hormon tự do có thể tính gián tiếp thông qua đo nồng độ của protein liên kết và tổng lượng hormon trong huyết thanh.Tuy nhiên phương pháp này không chính xác nếu khả năng liên kết với protein của hormon đã bị thay đổi do rối loạn.

Có một số trường hợp, sử dụng các ước tính gián tiếp khác để định lượng hormon trong máu. Ví dụ, về hormon tăng trưởng (GH, Growth Hormon) có thời gian bán thải trong huyết thanh ngắn và rất khó phát hiện, yếu tố tăng trưởng 1 giống insulin (IGF-1, Insulin-like Growth Factor-1) được sản xuất để đáp ứng với GH, thường được xác định là chỉ số hoạt động của GH. Nồng độ hormon có hoạt tính sinh học thường được định lượng trong máu.

Ngoài ra, có thể xác định nồng độ hormon trong nước tiểu hoặc nước bọt (ví dụ: định lượng cortisol tự do trong nước tiểu để chẩn đoán bệnh Cushing).

Các xét nghiệm động học

Một số trường hợp cần xét nghiệm động học. Vì vậy, trong trường hợp các cơ quan giảm chức năng, có thể cần làm test kích thích (ví dụ Test kích thích ACTH), trong trường hợp cường chức năng, cần làm test ức chế (ví dụ:, ức chế dexamethason).

2.4. Nguyên tắc chung điều trị rối loạn nội tiết

Liệu pháp hormon thay thế trong trường hợp hormon thiếu:

Cho dù rối loạn nội tiết là nguyên phát hay thứ phát (ngoại trừ GH, một loại hormon tuyến yên thay thế được sử dụng cho bệnh lùn tuyến yên) thì suy tuyến nội tiết được điều trị bằng cách thay thế hormon. Nếu bệnh sinh do kháng lại hormon hiện tại, có thể dừng các thuốc giảm kháng hormon (ví dụ như metformin hoặc thiazolidinedion điều trị ĐTĐ typ 2). Một số ít trường hợp sử dụng thuốc kích thích hormon.

Kiềm chế sản xuất hormon quá mức:

Liệu pháp phóng xạ, phẫu thuật và các loại thuốc ức chế sản xuất hormon được sử dụng để điều trị cường chức năng tuyến nội tiết. Có thể tiến hành điều trị bệnh thông qua chất đối kháng thụ thể hormon.

3. TÓM TẮT GIẢI PHẪU – SINH LÝ TUYẾN GIÁP

3.1. Giải phẫu

Tuyến giáp là một tuyến nội tiết nằm trước sụn giáp, có hai thuỳ và một eo ở giữa. Nó nằm trong bao giáp nhưng gắn với sụn giáp nên có thể quan sát thấy tuyến giáp di chuyển theo thanh quản mỗi khi thực hiện động tác nuốt.

Nguồn cung cấp máu cho tuyến giáp là các nhánh động mạch, tĩnh mạch giáp trên và dưới. Cấu tạo lên tuyến giáp là các nang tuyến, trong lòng các nang tuyến này có chứa chất keo chủ yếu là thyroglobulin.

3.2. Sinh tổng hợp hormon tuyến giáp

Hormon tuyến giáp được tổng hợp tại tế bào nang giáp (được minh họa trong Hình 6.2.) bao gồm 4 giai đoạn:

Quá trình bắt iod: Nguồn iod từ thức ăn hấp thu vào máu rồi vào tế bào tuyến giáp theo cơ chế vận chuyển tích cực. Do đó, nồng độ iod trong tế bào tuyến giáp cao hơn nồng độ trong máu ( thông thường cao hơn 30 lần và tối đa có thể tới 250 lần).

Oxy hóa ion iodua thành dạng oxy hóa của ion nguyên tử: lod gắn vào tyrosine sau khi vào tế bào tuyến giáp để tạo ra mono – iodotyrosine (MIT) và diiodotyrosine (DIT) quá trình này nhờ vào xúc tác của enzym peroxidase.

Trường hợp MIT và DIT để tạo thành triiodothyronine (T3) và tetra – iodothyronin (T4, còn gọi là thyroxin).

Giải phóng T3 và T4 vào máu: Nếu cơ thể cần dùng đến hormon tuyến giáp, nó sẽ được tách ra khỏi thyroglobulin nhờ men và giải phóng vào máu và đi tới cơ quan đích. Khi đến cơ quan đích hormon lại được chuyển thành T3 là chủ yếu.

Hình 6.2. Sinh tổng hợp hormon tuyến giáp
Hình 6.2. Sinh tổng hợp hormon tuyến giáp

(Nguồn: Pathology and Therapeutics for Pharmacists – A Basis for Clinical Pharmacy Practice, 3rd edition, 2008)

3.3. Điều hoà bài tiết

Điều hòa bài tiết hormon giáp theo các cơ chế sau (minh họa trong Hình 6.3.).

Nếu trong máu có nồng độ hormon tuyến giáp giảm, vùng dưới đồi sẽ tiết ra TRF, từ đó kích thích tuyến yên tiết TSH rồi kích thích tuyến giáp tăng cường tổng hợp và bài tiết T3, T4 và ngược lại.

Cơ chế tự điều hoà (hiệu ứng Wolff – Chaikoff): khi nồng độ iod vô cơ trong máu hay trong tuyến giáp tăng cao sẽ khiến việc bài tiết T3, T4 bị ức chế bằng cách giảm thu nhận iod.

Hình 6.3. Cơ chế điều hoà bài tiết hormon tuyến giáp

Hình 6.3. Cơ chế điều hoà bài tiết hormon tuyến giáp(Nguồn: Pathology and Therapeutics for Pharmacists – A Basis for Clinical Pharmacy Practice, 3rd edition, 2008)

3.4. Tác dụng của hormon tuyến giáp

Các tác dụng của hormon tuyến giáp được tóm tắt trong Bàng 6.1.

Phát triển cơ thế: tăng tốc độ phát triển cơ thể trong thời kỳ đang lớn, thúc đẩy sự trưởng thành và phát triển não trong thời kỳ bào thai và vài năm đầu sau khi sinh.

Tăng chuyển hóa tế bào: tăng chuyển hoá đối với hầu hết các mô trong cơ thể, tăng tốc độ các phản ứng hoá học, tăng tiêu thụ và thoái hoá thức ăn. Tăng tổng hợp ATP nhằm cung cấp năng lượng đảm bảo hoạt động chức năng.

Chuyển hóa các chất:

  • Chuyển hoá glucid: tăng thoái hoá glucose ở tế bào và phân giải glycogen ở gan, tăng tạo đường mới ở gan và tăng hấp thu glucose ở ruột, đồng thời tăng bài tiết insulin.
  • Chuyển hóa lipid: giảm cholesterol toàn phần (tăng receptor LDL ở gan).

Tác dụng lên hệ tim mạch: tăng lượng máu đến mô, về tim; tăng vận tốc tuần hoàn; tăng huyết áp tâm thu; nhịp tim tăng.

Tác dụng lên hệ thần kinh – cơ: kích thước và chức năng của não được thúc đẩy phát triển. Tăng phản ứng của cơ, tăng hoạt hoá synap thân kinh.

Tác dụng lên hệ sinh dục: thúc đẩy sự phát triển và hoạt động bình thường của hệ sinh dục.

Bảng 6.1. Tác dụng của hormon tuyến giáp

Hệ cơ quan chức năng Tác dụng
Chuyển hoá Năng lượng ↑ tiêu thụ oxy và phân ly oxit

↑Tốc độ chuyển hoá cơ bản, ↑ nhiệt độ

Lipid ↓cholesterol toàn phần (↑ receptor LDL gan)
Carbohydrate T hấp thu từ ruột
Tim mạch ↑lực co cơ (↑ receptor β adrenergic) ↑ tần số tim, ↑ công suất tim Giãn mạch ngoại vi
Thận Giữ lại dịch
Thần kinh Phát triển hệ thần kinh
Sự phát triển Phát triển cơ thể, gồm cả xương

4. TÓM TẮT GIẢI PHẪU – SINH LÝ VỎ THƯỢNG THẬN

4.1. Giải phẫu

Tuyến thượng thận ở người gồm hai tuyến nằm ở cực trên của hai thận, nặng khoảng 8 -lOg, phần vỏ chiếm 90% trọng lượng, phần tuỷ chiếm 10%, quanh tuyến có lớp vỏ bao bằng mô sợi. vỏ thượng thận gồm 3 lớp:

  • Lớp cầu: là lớp ngoài cùng gồm các tế bào chứa ít lipid, nằm ngay dưới bao xơ, tiết ra aldosteron.
  • Lớp bó: ở phần giữa, gồm các tế bào chứa nhiều lipid nên gọi là các tế bào trong, các bó đi từ lớp lưới đến lớp cầu, tiết ra cortisol và androgen.
  • Lớp lưới: lớp trong cùng gồm các tế bào chứa ít lipid, có các hạt lipofuscin.

Lớp bó và lớp lưới chịu ảnh hưởng của ACTH – tuyến yên.

4.2. Tác dụng sinh học và điều hoà bài tiết các hormon vỏ thượng thận

4.2.1. Nhóm mineral corticosteroid

Hormon chủ yếu là aldosteron (hoạt tính mạnh), ngoài ra desoxycorticosteron (hoạt tính yếu và lượng bài tiết ít).

Tác dụng của aldosteron:

  • Tăng tái hấp thu Na+, tăng bài tiết K+ và H+ ở tế bào ống thận theo cơ chế hoạt hoá hệ gen ở nhân tế bào ống thận làm tăng tổng hợp Na+- K+- ATPase.
  • Tăng thể tích dịch ngoại bào và không làm thay đổi nhiều nồng độ Na+ máu, nếu tăng aldosteron kéo dài gây tăng huyết áp động mạch.
  • Tăng tái hấp thu Na+ và bài xuất K+ qua tế bào ống tuyến mồ hôi và tuyến nước bọt.

Điều hoà bài tiết aldosteron không liên quan tới nồng độ ACTH máu, các yếu tố tham gia điều hoà bài tiết là:

  • Nồng độ K+ dịch ngoại bào tăng sẽ làm tăng tiết aldosteron.
  • Nồng độ Na+ dịch ngoại bào giảm làm tăng tiết aldosteron.
  • Tăng hoạt động của hệ thống renin I angiotensin làm tăng tiết aldosteron.

4.2.2. Nhóm glucocorticosteroid

Hormon chủ yếu là cortisol, tác dụng của cortisol như trong Bảng 6.2.

Bảng 6.2. Tác dụng của glucocorticosteroid

Tác dụng Cơ chế
Chuyển hóa Glucid Glucose máu:↑ tân tạo đường ở gan (từ protein)↓ sử dụng glucose ở tế bào.
Protid ↑ phân giải proteinGan: ↑ nhập acid amin vào TB, ↑ tổng hợp protein.TB khác: ↑ thoái hoá protein, ↓ tổng hợp protein.
Lipid ↑ thoái hoá lipid↑ thoái hoá lipid ở mô mỡ, ↑ acid béo tự do↑ lắng đọng và phân bố lại mỡ trong cơ thể (ứ đọng mỡ ở mặt, ngực, bụng).
Nước và điện giải Na+: ↑ tái hấp thu Na+ và nước ở ống thậnK+, Ca++: ↑ thải trừ ở ống thận
Chống viêm ức chế di chuyển bạch cầu về ổ viêm ức chế phospholipase A2 làm giảm phần ứng viêm.Bền vững màng lysosom, ức chế các men tiêu thể
Chống dị ứng ức chế giải phóng histamin.
Tế bào máu và hệ thống miễn dịch T số lượng hồng cầu , bạch cầu, tiểu cầu, T đông máu ị số lượng bạch cầu ái toan, lympho ị kích thước các mô lympho ức chế chức năng thực bào, sản sinh kháng thể

Cortisol được bài tiết theo chu kỳ ngày đêm, phụ thuộc nồng độ ACTH của tuyến yên, nhịp bài tiết cortisol cao nhất lúc 7 – 8h, thấp nhất lúc 23h. (Hình 6.4.)

Hình 6.4. Cơ chế điều hoà bài tiết hormon tuyến vỏ thượng thận.
Hình 6.4. Cơ chế điều hoà bài tiết hormon tuyến vỏ thượng thận.

(Nguồn: Pathology and Therapeutics for Pharmacists – A Basis for Clinical Pharmacy Practice, 3rd edition, 2008)

4.2.3. Nhóm androgen

Androgen hoạt động như những tiền chất để chuyển dạng thành hormon testosteron và dihydrotestosteron. Cường androgen gây nam hoá ở nữ và phát triển các đặc tính sinh dục nam trước tuổi dậy thì.

4.3. Các hội chứng lâm sàng của rối loạn chức năng vỏ thượng thận

Phần lớn hội chứng suy thượng thận ảnh hưởng đến nồng độ của tất cả các hormon vỏ thượng thận. Suy giảm chức năng có thể là tiên phát (giảm chức năng tại tuyến: Bệnh Addison) hoặc thứ phát (do thiếu kích thích tuyến thượng thận từ tuyến yên hoặc vùng dưới đồi) hoặc suy thượng thận cấp (cấp cứu nội khoa do thiếu hụt corticosteroid cấp tính).

Cường chức năng tuyến thượng thận gây ra hội chứng lâm sàng khác biệt:

  • Tăng tiết glucocorticosteroid (Hội chứng Cushing)
  • Tăng tiết aldosteron (Hội chứng cường aldostreron)
  • Tăng tiết androgen (nam hóa)

5. SINH LÝ INSULIN VÀ CHUYỂN HÓA GLUCOSE

5.1. Sinh lý insulin

Insulin (trọng lượng phân tử 5.800 Da) là một phức hợp có 51 acid amin và gồm hai chuỗi, chuỗi A có 21 acid amin, chuỗi B có 30 acid amin, nối với nhau bởi hai câu nối disulfit. Insulin được tổng hợp từ tế bào beta tuyến tụy, các tế bào khác trong tiểu đảo tụy là tế bào a (sản xuất glucagon) và tế bào 5 (sản xuất somatostatin). Tiểu đảo tụy chiếm chưa đến 3% khối lượng tuyến tụy. Insulin được dự trữ trong các hạt ở tuyến tụy dưới dạng tiền chất chưa có hoạt tính là proinsulin (trọng lượng phân tử 9000 Da), proinsulin sẽ bị tách ra thành insulin và c – peptid trước khi vào máu tĩnh mạch cửa. Thời gian bán huỷ của insulin được xác định khoảng 5 phút. Khoảng 50% insulin bị phân huỷ ở gan, c – peptid bị thanh thải lâu hơn nên nó là chất chỉ điểm cho chức năng của tế bào beta tuyến tụy. Nồng độ glucose máu có vai trò chính trong kiểm soát việc bài tiết insulin. Khi nồng độ glucose máu tăng sẽ kích thích cả sự tổng hợp và bài tiết insulin, nồng độ acid amin và chất béo cũng thúc đẩy sự bài tiết insulin. Ngoài ra kích thích thần kinh giao cảm và thần kinh phó giao cảm cũng có thể làm tăng bài tiết insulin.

Sự bài tiết insulin

Insulin được bài tiết ở mức cơ sở liên tục trong vòng 24 giờ, không phụ thuộc lượng thức ăn đưa vào, mức cơ sở này khoảng 1 UI/ giờ, góp phần điều hoà chuyển hoá và thúc đẩy thu nạp glucose vào trong tế bào. Sau bữa ăn có thêm một lượng insulin được bài tiết thành hai pha. Pha 1 rất ngắn, trong vòng 1 phút khi mức glucose máu tăng, insulin sẽ được giải phóng từ các hạt ở tuyến tụy vào máu. Nếu đường huyết tiếp tục tăng cao, quá trình tổng hợp insulin được kích thích, pha 2 xuất hiện chậm sau 45 phút nhưng kéo dài, khoảng 5-10 UI/ giờ được bài tiết sau mỗi bữa ăn. Do đó đường cong nồng độ insulin máu gần như song song đường cong nồng độ glucose, phản ánh mỗi thay đổi dù nhỏ trong nhu cầu cung cấp năng lượng của cơ thể.

Receptor của insulin

Các receptor của có ái lực và thủy đặc hiệu cao với insulin. Chúng được điều hoà bởi nồng độ insulin, đặc biệt khi mức insulin thường xuyên cao như tăng insulin máu sau ăn, trong bệnh u đảo tuỵ, béo phì hoặc béo phì liên quan đái tháo đường (ĐTĐ) typ 2 thì nồng độ các receptor giảm đi. Đây là hiện tượng giảm nhạy cảm insulin và thường gặp ở các bệnh nhân đái tháo đường typ 2.

5.2. Tác dụng của insulin

insulin có vai trò dự trữ năng lượng trong cơ thể do thúc đẩy sự thu nạp glucose vào trong các tế bào. Đối ngược với tác dụng này là một số hormon dị hoá như adrenalin, corticosteroid, glucagon, hormon phát triển GH và yếu tố tăng trưởng (growth factor) có tác dụng huy động glucose để sử dụng khi cần tăng tiêu thụ năng lượng. Hai hệ thống hormon này sẽ duy trì hằng định nồng độ glucose nội môi bằng cách phối hợp với . Insulin cũng làm tăng sử dụng acid amin và cùng với hormon GH tăng sinh tổng hợp protein.

Insulin có 3 tác dụng chính:

  • Tác dụng nhanh: trong một số mô (ví dụ: cơ) insulin tạo điều kiện thuận lợi để vận chuyển acid amin và glucose từ máu qua màng tế bào vào trong tế bào để dự trữ.
  • Tác dụng trung gian: trong tất cả các tế bào, insulin thúc đẩy hoạt động của các enzym chuyển glucose, acid amin, acid béo thành các dạng dự trữ ổn định và phức tạp.
  • Tác dụng kéo dài: insulin làm tăng tổng hợp protein, thúc đẩy sự phát triển của cơ thể.

5.2.1. Tác dụng vận chuyển glucose

Glucose được đưa vào trong tế bào qua màng tế bào, phụ thuộc chênh lệch gradient nồng độ giữa môi trường ngoài tế bào (máu, dạ dày ruột…) và trong tế bào. Có một số bơm vận chuyển glucose qua màng GLUT (glucose transporter), SGLT (sodium- dependent glucose transporter), ơ cơ và mô mỡ, chất vận chuyển là GLUT4, chất này cần sự có mặt của insulin để đưa glucose vào trong tế bào, vì vậy thiếu hụt insulin làm glucose không vào được trong các tế bào này. Các tế bào ở gan, não, thận và ống tiêu hóa không cần đến sự có mặt của insulin để đưa glucose vào trong tế bào. Tuy nhiên, insulin thúc đẩy sự khuếch tán glucose vào trong các tế bào này. Ớ gan, sự phosphoryl hoá glucose được tăng cường làm nồng độ glucose trong tế bào giảm xuống, thúc đẩy việc nhập tiếp glucose vào. Thiếu hụt insulin không lây đi glucose của mô mà ngược lại, tăng đường huyết trong bệnh ĐTĐ có thể gây quá tải glucose trong các tế bào này, nhất là mô thần kinh có khả năng thấm glucose tự do, do đó có thể gây ra một số biên chứng của ĐTĐ.

Insulin cũng thúc đẩy nhập acid amin vào trong gan và cơ, đưa K+ vào trong hầu hết các tế bào. Tác dụng này được ứng dụng để làm giảm nhanh tình trạng tăng K+ máu.

5.2.2. Tác dụng trên chuyển hoá của insulin

Bằng cách kích thích một số enzym và ức chế các enzym khác insulin có tác dụng rộng trên chuyển hóa ở hầu hết các mô (Hình 6.5).

Sau bữa ăn, glucose được hấp thu từ đường tiêu hoá vào máu và nhanh chóng được insulin vận chuyển vào trong tế bào để chuyển thành những hình thức ổn định hơn để dự trữ và sử dụng khi cần.

Hình 6.5. Sơ đồ đơn giản về tác dụng đồng hoá của insulin.
Hình 6.5. Sơ đồ đơn giản về tác dụng đồng hoá của insulin.

Insulin thúc đẩy việc thu nạp các chất chuyển hoá vào trong tế bào vả tăng cường tác dụng của các enzym tổng hợp.

Ở gan, tác dụng quan trọng nhất của insulin là thúc đẩy glucose được hấp thu từ ruột vào máu sau bữa ăn trở thành dạng glycogen dự trữ. Nhưng phần lớn glucose được chuyển thành lipid (acid béo tự do, acid béo chưa este hóa, triglycerid). Trước khi được đưa đến dự trữ tại các mô mỡ thì lipid sẽ được giải phóng vào trong máu dưới dạng lipoprotein tỷ trọng thấp. Ngược lại, quá giải phóng glucose vào máu bị ức chế. Sự điều hòa lượng glucose của gan là một cơ chế quan trọng nhằm hạn chế việc thu nạp glucose vào các mô không cần insulin để vận chuyển glucose.

Ở mô mỡ, quá trình thu nạp glucose được thúc đẩy phân giải chất béo bị ức chế.

Sự phát triển của mô và sự phân chia tế bào cũng được thúc đẩy bằng cách tăng tổng hợp acid nucleic (DNA, RNA), đồng hoá acid amin và tổng hợp protein.

5.2.3. Tác dụng của các hormon dị hóa

Khi có nhiễm khuẩn, chấn thương nghiêm trọng, các hormon dị hoá sẽ tăng đảo chiều. Glucose máu tăng rất nhanh để cung cấp năng lượng cho cơ và nếu glucose không đủ thì chất béo sẽ được giải phóng thành acid béo tự do. Sự oxy hóa các acid béo tự do sẽ tạo ra lượng lớn năng lượng, nhưng ở gan một lượng lớn acetyl coenzyme A cũng được sản xuất, tạo thành các thể ceton như aceto acetat, là nguồn năng lượng cao mà nhiều mô chỉ có thể dùng một lượng nhỏ. Khi thiếu insulin, thể ceton tăng cao trong máu gây nhiễm toan ceton.

5.3. Các yếu tố tham gia vào quá trình điều hòa glucose máu

Ngoài insulin còn có một số yếu tố tham gia vào quá trình điều hòa glucose máu.

5.3.1. Incretin

Incretin là những hormon dạng peptid, được tiết từ tế bào niêm mạc ruột vào máu chỉ vài phút sau khi thức ăn tác động lên niêm mạc ruột. Quá trình tiêu hóa thức ăn sẽ kích thích bài tiết một số hormon peptid incretin từ ruột non, làm tăng bài tiết insulin. Tác dụng của incretin là điều hòa glucose máu, đặc biệt sự kiểm soát glucose máu sau ăn.

Có 2 loại incretin chính ở người: Glucagon-like peptide 1 (GLP-1) và Glucose- dependent insulinotropic polypeptid (GIP).

5.3.1.1. GLP-I được tiết ra từ tế bào L ở hồi tràng và đại tràng

Tác dụng của GLP1 theo các cơ chế sau:

  • Kích thích tụy tiết insulin khi tăng glucose máu > 90 mg/dL
  • ức chế bài tiết gluocagon làm chậm quá trình làm rỗng dạ dày và tăng cảm giác no, do đó giảm lượng thức ăn nạp vào.
  • Tác động ở thần kinh trung ương làm ức chế sự ngon miệng.
  • Tăng tổng hợp insulin của tế bào p theo cơ chế phục hồi một số tế bào p không hoạt động trước đây.

GLP-1 tiết ra khi có hiện diện của thức ăn trong ruột và bị giáng hóa bởi DPP-4 (Dipeptidyl Peptidase-4). GLP-1 nôi sinh đi vào mạng mao mạch ruột, sau đó được đưa vào hệ tĩnh mạch cửa, chỉ một phần nhỏ GLP-1 đến được tuần hoàn hệ thống ở dạng GLP-1 chưa chuyển hóa.

5.3.1.2. GIP

GIP được tổng hợp ở những tế bào K+ nội tiết đặc hiệu ở tá tràng và hỗng tràng. Các thức ăn chứa carbohydrat, nhất là glucose, galactose và thức ăn giàu lipid là chất kích thích chính tiết GIP. GIP kích thích bài tiết insulin khi nồng độ glucose gần với bình thường, làm cho các tế bào mỡ nhạy cảm hơn với insulin, nhưng GIP không ảnh hưởng đến tiết glucagon, nhu động dạ dày và cảm giác no.

5.3.2. Glucagon

Glucagon là một loại hormon được tế bào alpha tuyến tụy sản xuất khi lượng glucose trong máu thấp. Glucagon có tác dụng phân huỷ glycogen trong gan thành glucose và tăng tạo glucose mới đưa vào máu, do đó lượng glucose trong cơ thể không bị hạ xuống quá thấp và chức năng hoạt động của các tế bào vẫn được đảm bảo.

Khi tuyến tụy tiết glucagon, sẽ ức chế sản xuất insulin. Sự tiết glucagon và insulin phù hợp là yếu tố cần thiết để giữ cho nồng độ glucose máu ở mức bình thường.

5.3.3. Chất đồng vận chuyển natri – glucose

Ở người khỏe mạnh, glucose trong máu được lọc qua màng đáy mao mạch cầu thận và đi vào lòng ống với tốc độ 180g/ngày. Việc tái hấp thu glucose được thực hiện tại thận thông qua hai kênh vận chuyển:

  1. Chất vận chuyển glucose từ ống thận vào trong tế bào biểu mô ống thận thông qua chất đồng vận chuyển glucose-natri (SGLT-2, Sodium Glucose Co-transporters-2), bản chất là các protein có chức năng chuyên chở glucose chủ động qua màng tế bào ngược với gradient nồng độ với SGLT-2.
  2. Chất vận chuyển glucose thụ động (GLUTS, glucose transporters) có chức năng đưa glucose qua màng đáy vào mao mạch quanh ống thận theo gradient nồng độ một cách thụ động.

Việc phát hiện các chất ức chế SGLT-2 mở ra hướng điều trị bệnh đái tháo đường bằng cách giảm glucose máu thông qua cơ chế giảm tái hấp thu glucose tại ống thận.

5.3.4. Mô mỡ

Mô mỡ chỉ tiêu thụ một lượng nhỏ glucose trong cơ thể nhưng đóng vai trò quan trọng trong ổn định glucose máu. Insulin có tác dụng giảm phân hủy mỡ, làm giảm acid béo tự do trong huyết tương. Khi tăng acid béo tự do trong huyết tương sẽ làm ức chế quá trình sử dụng glucose trong tế bào cơ và kích thích gan tăng sinh glucose. Nồng độ acid béo tự do trong huyết tương thấp sẽ làm tăng sử dụng glucose ở cơ và gián tiếp làm giảm tạo glucose ở gan.

Trả lời (Quy định duyệt bình luận)

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

The maximum upload file size: 1 MB. You can upload: image. Drop file here