Anatomia y Fisiologia Diabetes

ANATOMIA Y FISIOLOGIA. El páncreas es un órgano aplanado, localizado hacia atrás ligeramente abajo del estomago.

Páncreas. Se puede clasificar como glándula endocrina y glándula exocrina. El páncreas del adulto consiste en una cabeza, un cuello y una cola. La proporción endocrina del páncreas, consiste en un millón de acumulos de células que se denominan islotes pancreáticos o islotes de langerhas. Hay tres tipos de células que se encuentran en estos agrupamientos. 

Célula alfa, las cuales secretan la hormona glucagón , que aumenta la

concentración de azúcar en la sangre. 

Células beta, las cuales secretan la hormona insulina que disminuye la

concentración de azúcar en la sangre.

Células delta, las cuales secretan la hormona inhibidora del crecimiento somatostatina, esta hormona inhibe la secreción de la insulina y el glucagón. 

Los islotes están infiltrados por capilares sanguíneos y rodeados de agrupamientos de células que reciben el nombre de acinos, que forman la parte exocrina de la glándula.

El glucagón y la insulina son las secreciones endocrinas del páncreas y se relacionan con la regulación de concentración de azúcar en la sangre.

Glucagón. El producto de las células alfa es el glucagón, una hormona cuya principal actividad fisiológica es aumentar la concentración de azúcar en la sangre. El glucagón logra esto por medio de la aceleración de la conversión glucógeno en el hígado hacia glucosa (glucogenolisis) y de la conversión en el hígado de otros nutrientes, tales como aminoácidos, gliserol y ácido láctico. l áctico. El hígado entonces libera la glucosa hacia la sangre y aumenta las concentraciones de azúcar sanguínea. La secreción del glucagón , esta directamente controlada por las concentraciones de azúcar en la sangre por  medio de un sistema de retroalimentación negativa. Cuando las concentraciones de azúcar en la sangre disminuyen por debajo de los valores normales los elementos sensibles químicamente en las células alfa de los islotes estimulan a la célula para secreten glucagón. Cuando la azúcar de la sangre aumenta, las células ya no se estimulan y se suspende la producción. Si por alguna razón el instrumento de retroalimentación falla y las células alfa secretan glucagón continuamente, pueden aparecer hiperglucemia. El ejercicio y las comidas (con alto contenido proteico absoluto) aumentan las concentraciones de aminoácidos en la sangre pueden hacer que se provoque un aumento en la secreción de glucagón.

Insulina. Las células beta de los islotes producen la hormona insulina, la cual actúa para disminuir las concentraciones de glucosa en la sangre. Su principal acción fisiopatológica, es opuesta a la del glucagón. Esta se presenta de

varias maneras: Acelera el transporte de glucosa desde la sangre hacia las células, en especial las fibras del músculo esquelético. La glucosa que entra

hacia las células depende de la presencia de receptores en la superficie de las células blanco , también aceleran la conversión de glucosa a glucógeno, también disminuye la glucogenolisis y la gluconeogenesis, estimula la conversión de glucosa o de otros nutrientes o de ácidos (lipogénesis) y ayuda a estimular la síntesis de proteínas.

La regulación de la secreción de insulina al igual que la secreción de glucagón esta directamente determinada por la concentración de azúcar en la sangre.

Efectos fisiológicos de la insulina La insulina controla el consumo y la movilización de compuestos energéticos en el estado postprandial, gracias a sus diversos efectos sobre las células sensibles a la hormona. Su efecto central es permitir la entrada de glucosa a las células, en particular del hígado, tejido graso y músculo, para su utilización ya sea en la vía oxidativa, en la cual da lugar a energía, agua y dióxido de carbono, o no oxidativa, en la que la glucosa es almacenada como glucógeno hepático o muscular. Durante los períodos de ayuno el hígado libera grandes cantidades de glucosa, independientemente de la presencia de insulina, pero después de una comida, la absorción intestinal de carbohidratos hace que las concentraciones de glucosa en sangre aumenten con rapidez y ello estimula la secreción pancreática de insulina. Gracias a la actividad hormonal, los adipocitos, las células musculares y los hepatocitos captan la glucosa sanguínea y al mismo tiempo, se inhibe la secreción de glucagón, de modo que disminuye la liberación hepática de glucosa. Sobre otras formas de moléculas energéticas almacenadas, la insulina tiene un papel predominantemente anabólico o ahorrativo. Es el caso de las proteínas y de los lípidos del tejido graso. Gracias a la acción de dicha hormona, los triglicéridos circulantes se fraccionan por acción de la lipoproteinlipasa liberando glicerol y ácidos grasos libres. A su vez, en el tejido adiposo, la hormona bloquea la ruptura de triglicéridos por parte de la lipasa sensible a hormonas, y favorece la síntesis de los mismos a partir de ácidos grasos y glicerol (efecto lipogénico). Además, la insulina favorece el transporte de aminoácidos al interior de las células, estimulando de manera indirecta la síntesis de proteínas; tal fenómeno tiene lugar en los hepatocitos, las células del músculo esquelético y los fibroblastos. De otro lado, al menos cuatro diferentes sistemas de transporte de aminoácidos se activan en presencia de insulina y esta hormona disminuye la actividad lisosomal, disminuyendo el catabolismo intracelular de las proteínas en las células musculares y hepáticas

Tabla 1

Efectos fisiológicos de la insulina El transporte de glucosa a las células La captación hepática de glucosa La captación celular de aminoácidos La síntesis de proteínas La síntesis de triglicéridos en los adipocitos ¯ La neoglucogénesis hepática ¯ La glucógenolisis hepática y muscular  ¯ La cetogénesis ¯ La lipólisis en los adipocitos

Transportadores de glucosa El transporte de glucosa hacia el interior de las células depende de la presencia en la membrana celular, de moléculas transportadoras de la misma. Hasta la fecha se han descrito dos grandes tipos de transportadores, unos dependientes del sodio, que están presentes sobre todo en las células del intestino y el riñón; su principal característica es la de transportar glucosa contra un gradiente de concentración, en virtud a un mecanismo de transporte activo. La otra gran familia de transportadores comprende al menos cinco tipos diferentes de proteínas denominadas GLUT, que movilizan la glucosa mediante procesos de difusión facilitada y tienen una amplia distribución en los tejidos: De estas moléculas, la más importante en la homeostasis de la glucosa es la proteína GLUT-4, pues no sólo es la principal molécula con capacidad para responder a la insulina, sino que, a diferencia de los demás transportadores de glucosa, es almacenada en el interior de las células y en presencia de insulina se incrementa su translocación a la membrana celular.

Fisiopatología de la diabetes mellitus El desarrollo de alteraciones del metabolismo de la glucosa, está relacionado bien sea con la deficiencia de la acción insulínica, con la secreción de dicha hormona o aparece por efecto de la combinación de las dos. La disminución de la secreción de insulina obedece a diversas condiciones, por ejemplo la reducción de la masa total de células beta (en caso de la extracción quirúrgica del páncreas o a consecuencia de pancreatitis aguda) o a consecuencia de la destrucción autoinmune de dichas células, fenómeno que ocurre en la diabetes tipo 1. De manera adicional, algunos defectos genéticos del metabolismo de la célula b también pueden traducirse en una deficiente secreción de la insulina en respuesta a estímulos fisiológicos. En la diabetes tipo 2 el defecto básico es la resistencia de los tejidos periféricos a la acción de la insulina y en menor grado, una deficiencia relativa de secreción de la hormona. La mayoría de expertos considera que la resistencia a la insulina es el fenómeno primario, mientras que la deficiencia de la

secreción, aparece como resultado de la hiperglucemia sostenida y la sobreestimulación persistente de la célula b. La resistencia a la insulina bien puede estar genéticamente determinada, como es el caso de los sujetos con historia familiar de esta enfermedad, o se presenta como resultado de un exceso de hormonas de contrarregulación (tal como sucede en los pacientes afectados de acromegalia o feocromocitoma), o bien por efecto del tratamiento con medicamentos inductores de resistencia a la insulina. La diabetes tipo 2 exhibe tres fases bien definidas: en primer término se presenta un estado de resistencia periférica a la insulina, asociado a cifras normales de glucemia, pues hay un incremento de la producción de esta hormona; en una etapa ulterior, a medida que la resistencia a la acción hormonal es más prominente, la hiperproducción de insulina no es suficiente para controlar las cifras de glucosa en sangre y, en consecuencia, aparece hiperglucemia postprandial. Por último, ocurre la insuficiencia de las células beta y disminuye la síntesis de insulina, de modo que aparece hiperglucemia en ayuno.

FISIOPATOLOGÍA La mayor parte de las características fisiopatológicas de la diabetes de tipo I pueden atribuirse a los siguientes efectos de la falta de insulina: Problemas con los hidratos de carbono: los diabéticos presentan un metabolismo similar al que se tiene normalmente en ayuno. Ahora bien, al no haber insulina suficiente para facilitar la entrada de glucosa en la célula, el nivel de sangre aumenta, con lo cual la célula se desidrata por osmolaridad; esto hace que la célula pierda agua para intentar igualar las presiones osmóticas; en consecuencia, habrá un Aumento de la osmolaridad en el compartimento extracelular y por ello, también en la sangre. Hablamos entonces de la existencia de una hiperglucemia, que puede llegar a valores serológicos de 300-350 mg/dL. En el riñón veremos que se produce una glucosuria y es que la glucosa sale por la orina debido al hecho que la concentración de glucosa en el plasma sanguíneo supera el umbral renal; esta glucosa que pasa a la orina arrastra agua osmóticamente, dando lugar a uno de los síntomas cardinales de esta dolencia que es la poliuria, que a su vez dará lugar a una deshidratación intra y extracelular, estimulando el centro de la sed y derivando en una acentuada poldipsia. Cabe decir también que si la pérdida de agua es muy importante tendrá lugar unahipovolemia e hipotensión.

1.

Problemas con las grasas: cuando no se produce la captación de 3. glucosa mediada por la insulina, las células del organismo reaccionan obteninedo energia 2.

(ATP) de los ácidos grasos. La sangre se cargará entonces de ácidos grasos y tendrán lugar una serie de anomalías en el metabolismo lipídico, favoreciéndose el depósito de lípidos en las paredes de los vasos, puediendo derivar en una arterioesclerosis. En el hígado, por otra parte, se estimulará el mecanismo de transporte a través de la carnitina hacia la mitocondria, que es donde tiene lugar la beta-oxidación de los ácidos grasos. Los derivados del catabolismo de los ácidos grasos, los cuerpos cetónicos, saldrán entonces de las mitocondrias y se irán acumulando en la sangre, dando lugara una cetoacidosis, cetoacidosis la cual disminuye el pH sanguíneo, cosa la cual a su vez puede conducir al paciente a una situación crítica de coma diabético e inclusso a la muerte. Hay que decir también con respecto al papel de los cuerpos cetónicos en la fisiopatología de la DMID que éstos al no poder ser captados porr  los tejidos serán eliminados por dos vías: a. El aliento, que puede causar un desagradable olor a acetona b. Por la orina, dando lugar a una cetonuria. La acumulación de cuerpos cetónicos en snagre provoca, por otra parte, una cetonemia. Como los cetoácidos tienen un umbral de excrección renal muy bajo, esto lleva a la cetonuria a la cual acabamos de hacer referencia. Ahora bien, parte de estos cetoácidos serán excretados en la orina como sales sódicas. Como consecuencia de la propia acidosis diabética surge la acidosis metabólica, a la que contribuye por un lado la propia idisincrasia ácida de los ácidos cetónicos y además, la transformación del cuerpo cetónico en acetona y ácido beta-hidrobutírico, liberándose protones que acidifican el medio. A esta acidosis metabólica también ayuda la transformación de los ácidos en sales, que desplazan protones. Toda esta degradación lipídica puede provocar pérdidas de peso y polifagia. Los trastornos sobre los lípidos pueden provocar fácilmente hiperlipemias a la vez que una disnea que deriva de una sobreestimulación del centro respiratorio como consecuencia de la acidificación del medio interno: respiración de Kussmaul, que dará lugar a una excrección excesiva de dióxido de carbono. 1. Problemas con las proteínas: disminuye la síntesi de proteínas en los

tejidos, favoreciéndose la proteolisis (se tiene que hacer  gluconeogénesis a partir de los aminoácidos). Ello se manifiesta clínicamente, en conjunto con las alteraciones del metabolismo lipídico, en una disminución del peso y una polifagia. La disminución de peso, si bien es progresiva puede alcanzar un estado crítico que denominamos “caquexia”.

Ya en última instancia señalar que si la hiperglucemia evoluciona hacia una cetoacidosis muy extrema, el individuo puede entrar en coma cetoacidótico, primera causa de meurte entre los pacientes diabéticos no controlados; si bien es un coma de larga evolución, al que se tarda mucho en llegar, constituye una evidente urgencia médica. La hiperglucemia puede también conducir a un coma hiperosmolar, sin necesidad que concurse la acidosis, produciendo inconsciencia y coma. Como consecuencia del aumento de la viscosidad plasmática, pueden aparecer microtrombosis, así como coagulación vascular  diseminada. La mortalidad del cuadro alcanza el 50%, a lo que contribuyen los procesos infecciosos subyacentes y el deterioro general del paciente. El desarrollo de alteraciones del metabolismo de la glucosa, está relacionado bien sea con la deficiencia de la acción insulínica, con la secreción de dicha hormona o aparece por efecto de la combinación de las dos. La disminución de la secreción de insulina obedece a diversas condiciones, por ejemplo la reducción de la masa total de células beta (en caso de la extracción quirúrgica del páncreas o a consecuencia de pancreatitis aguda) o a consecuencia de la destrucción autoinmune de dichas células, fenómeno que ocurre en la diabetes tipo 1. De manera adicional, algunos defectos genéticos del metabolismo de la célula b también pueden traducirse en una deficiente secreción de la insulina en respuesta a estímulos fisiológicos. En la diabetes tipo 2 el defecto básico es la resistencia de los tejidos periféricos a la acción de la insulina y en menor grado, una deficiencia relativa de secreción de la hormona. La mayoría de expertos considera que la resistencia a la insulina es el fenómeno primario, mientras que la deficiencia de la secreción, aparece como resultado de la hiperglucemia sostenida y la sobreestimulación persistente de la célula b. 4. La resistencia a la insulina bien puede estar genéticamente determinada, como es el caso de los sujetos con historia familiar de esta enfermedad, o se presenta como resultado de un exceso de hormonas de contrarregulación (tal como sucede en los pacientes afectados de acromegalia o feocromocitoma), o bien por efecto del tratamiento con medicamentos inductores de resistencia a la insulina. La diabetes tipo 2 exhibe tres fases bien definidas: en primer término se presenta un estado de resistencia periférica a la insulina, asociado a cifras normales de glucemia, pues hay un incremento de la producción de esta hormona; en una etapa ulterior, a medida que la resistencia a la acción hormonal es más prominente, la hiperproducción de insulina no es suficiente para controlar las cifras de glucosa en sangre y, en consecuencia, aparece hiperglucemia postprandial. Por último, ocurre la insuficiencia de las células beta y disminuye la síntesis de insulina, de modo que aparece hiperglucemia en ayuno.

COMPLICACIONES. Se ha demostrado un descenso constante de muertes en pacientes diabéticos, pero en cambio, ha habido incremento alarmante de defusiones por  complicaciones cardivasculares y renales. Las complicaciones a largo plazo se han vuelto más comunes a medida que aumenta el promedio de vida de los diabéticos; las complicaciones pueden afectar casi a cualquier sistema orgánico.. Las características generales de las complicaciones de la diabetes crónicas son: • • •

Enfermedad macrovascular. Enfermedad microvascular. Neurópata.

Nos enfocaremos a las complicaciones macrovasculares. Los cambios ateroscleróticos de los grandes vasos sanguíneos por lo regular  se presentan en la diabetes, estos cambios son semejantes a los que se observan también en los pacientes no diabéticos, solo que aparecen en etapas más tempranas de la vida. Según las localizaciones de las lesiones ateroscleróticas pueden haber diferentes tipos de alteraciones macrovasculares. Arteriopatia coronaria. Los cambios ateroscleróticos de las arterias coronarias elevan la frecuencia del infarto al miocardio (dos veces mas en varones y tres veces mas en mujeres). Vasculopatia cerebral. Los cambios ateroscleroticos de los vasos sanguíneos cerebrales o la formación de un émbolo en cualquier parte de la vasculatura pueden provocar  ataques esquemicos transitorios y apoplejía. Vasculopatia periferia. Los cambios ateroscleroticos de los grandes vasos sanguíneos de las extremidades inferiores aumentan la frecuencia de artereopatia periférica oclusiva. Los signos y síntomas de la vasculopatia periférica incluyen definición del pulso periférico y claudicación intermitente. En la forma grave de artereopativa o cursiva de las extremidades inferiores que, con mucho, eleva la frecuencia de gangrena y amputacion en diabéticos. La neuropatia y la deficiencia en la cicatrización, también tienen un papel muy importante en las enfermedades en los pies en diabéticos.

PROBLEMAS DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES EN LA DIABETES . Si se enseña al paciente las medidas preventivas diarias del cuidado de los pies, estas se pueden prevenir un 50% de las amputaciones de las extremidades inferiores. Las 3 complicaciones diabéticas que aumentan el riesgo de la infección de los pies son:

Neurópata: la neuropatia sensorial ocasiona perdida del dolor y sensación de presión, y la neuropatia auronoma aumenta la resequedad y las fisuras de la piel.

Vasculopatia periférica: la mala circulación de las extremidades inferiores contribuye a una cicatrización deficiente y al desarrollo de gangrena.

Inmunoalteracion: la hiperglucemia altera la capacidad de los leucocitos especializados para destruir las bacterias. Por tanto, en la diabetes mal controlada hay menor resistencia a ciertas infecciones.

Cuidado de los pies. El cuidado preventivo de los pies incluyen aseo adecuado, secado y lubricación; se debe tener cuidado de que no se acumule la humedad de agua o loción entre los dedos. Deben revisarse los pies diariamente en busca de cualquier signo de enrojecimiento, ampollas, fisuras, callosidades o ùlceras. Los pacientes con áreas de presión, como callosidades, o los que tienen uñas gruesas, deben ser atendidos por un pedicurista de manera regular para que elimine las superficies excedentes. Se tiene que impedir conductas de alto riesgo, como caminar descalzos, utilizar  almohadillas calientes en los pies, zapatos abiertos o “rasura” las callosidades. Asimismo, se les debe aconsejar que reduzcan los factores de riesgo, como el tabaquismo o la hiperlipidemia, que contribuyen a la vasculopatia periférica. Es importante el control de la glucemia para evitar la menor resistencia a las infecciones, así como la neuropatia diabética.

GANGRENA PROGRESIVA. En este caso existe necrosis de piel, tejido subcutáneo, músculo y aponeurosis. Se localiza en extremidades, relacionada con una úlcera crónica; en periné se asocia al trayecto fistuloso de un absceso perirrectal o en la pared abdominal ocurre después de una ileostomía o colostomía; y en el recién nacido se asocia a onfalitis. Se inicia como pequeñas úlceras cutáneas, con secreción de mal olor, rodeadas de un área gres-azulada, con edema y dolo local muy notables. Los signos de toxicidad sistemica son muy importantes y desproporcionados a lo localizado de la lesión. Puede progresar con extensas zonas de necrosis; aproximadamente 25% tienen gas en los tejidos y 50% desarrollan bacterias.

Los cultivos desarrollan una flora mixta: anaerobia (especies de bacteroides y  estreptococo anaerobio) y facultativa. El tratamiento requiere incisiones extensas a través de la piel y tejidos blandos hasta encontrar tejido normal, con eliminación de todo tejido necrotico, que puede llegar hasta la amputación de la extremidad; el tratamiento antimicrobiani inicial deberá incluir drogas útiles contra bacteroides y enterobacterias, combinaciones de clindamicina-amikacina o penicilina, gentamicina, metronidazol.