Белковый обмен и сахарный диабет - Точная инсулинотерапия инсулинзависимого сахарного диабета практика точного расчета...
.RU

Белковый обмен и сахарный диабет - Точная инсулинотерапия инсулинзависимого сахарного диабета практика точного расчета...



^ Белковый обмен и сахарный диабет


Белки пищи являются источником столь необходимых организму аминокислот. Белки переводятся в доступную для организма форму при переваривании под действием ферментов, входящих в состав желудочно-кишечных секретов. Свободные аминокислоты всасываются и после транспорта кровью включаются в клетках в различные пути использования, главным из которых является синтез собственных белков. Кроме того, аминокислоты используются для синтеза других азотсодержащих соединений, например таких, как тироксин, адреналин, гистамин, выполняющих специфические функции. Аминокислоты используются также как источники энергии. Пути использования аминокислот представлены на рисунке 2.3 :




Рисунок 2.3

Из рисунка видно, что избыточные аминокислоты, образовавшиеся из поступивших с пищей белков, включаются в процессы глюконеогенеза и другие процессы, подпадающие под «юрисдикцию» инсулина. Из этого можно сделать вывод о том, что процесс утилизации излишних белков инсулинзависим. Но уместен вопрос: это касается только излишних белков или инсулинозависим весь процесс утилизации белков ? Т.е. инсулинзависим ли процесс, когда в пище «белки не лишние, а в самый раз» ? Инсулинзависимы ли процессы левой части рисунка ?

В этом «труде» нет смысла описывать сложнейшие процессы усвоения пищевых белков, образования аминокислот и их участие в синтезе белков. Конечно, можно все это расписать, ссылаясь на труды профессиональных биохимиков. Но надо ли ? Нам, диабетикам, достаточно взглянуть на следующий рисунок, чтобы понять: да, зависимы. Это отражается в одной из веток («Синтез белков») работы такого многофункционального гормона, каким является инсулин. См. Рисунок 2.4





Рисунок 2.4

Выраженный дефицит инсулина сопровождается отрицательным азотистым балансом и резким белковым истощением. Такие нарушения не вызывают удивления, ибо инсулин, если он присутствует в нормальных количествах, стимулирует синтез белка, поглощение аминокислот мышцами, тормозит расход белка и высвобождение аминокислот мышечной тканью. Отклонения белкового обмена сказываются и на глюконеогенезе (получение глюкозы) из белка, поскольку избыточная продукция глюкозы при диабете, сопровождающемся кетозом, отчасти зависит от повышения утилизации образующихся из белка предшественников.

Глюконеогенез из белка (аминокислот) в организме здорового человека происходит в печени постоянно, поскольку аминокислоты тоже являются энергетическим субстратом. Глюконеогенез из белка составляет 15-20 % от общей продукции глюкозы печенью, в то время как у диабетика он может значительно увеличиться. Разумеется, у декомпенсированного диабетика, не подозревающего о том, что белковый обмен инсулинзависим.

У больных диабетом количество азотистых продуктов в мышцах после приема белковой пищи восстанавливается труднее, чем в норме. Вследствие этого снижается общее поглощение аминокислот мышцами, а уровень аминокислот в плазме после приема белковой пищи чрезмерно повышается. Это согласуется с известным стимулирующим влиянием инсулина на поглощение мышцами аминокислот. Нарушения белкового обмена при диабете усугубляются тем, что аминокислоты, захваченные мышечной тканью, не включаются в белок, а преимущественно распадаются.

Торможение синтеза белка из аминокислот является предпосылкой для образования из них углеводов. При сахарном диабете образование углеводов из белка (глюконеогенез), значительно увеличивается.

В процессе превращения белка в углеводы образуется аммиак, мочевина и другие продукты распада. В связи с этим, при нелеченном или декомпенсированном СД возникают процессы, обусловленные усиленным образованием аммиака, как в печени, так и в почках.

Уже только это наводит на мысль о инсулинзависимости белкового обмена и необходимости компенсировать прием белков, поступающих с пищей. Вопрос даже не стоит так: повышают ли белки уровень глюкозы крови ? Это вообще не вопрос, поскольку любой диабетик может ответить на него с помощью куска мяса и глюкометра. Вопрос должен стоять шире: нужна ли в условиях недостаточности инсулина компенсация инсулинзависимого белкового обмена ? Нужна ли компенсация пищевого белка с целью его правильного и полного включения в этот обмен ?

Ведь многие составляющие белкового обмена протекают вне зависимости от углеводного обмена. Т.е. наличие нормального уровня глюкозы в крови как показатель нормального углеводного обмена вовсе не означает, что белковый и жировой обмен в условиях дефицита инсулина протекают нормально. А это значит, что дефицит инсулина должен компенсироваться и в белковом обмене, а не только в углеводном. Кроме того, все выделяемые три вида обмена веществ взаимозависимы в организме: изменение одного из них не может не сказаться на двух других, тем или иным образом. Например, глюконеогенез (в частности, образование в печени углеводов из аминокислот), который регулирует инсулин, отражает тесную связь между обменом белков и углеводов в организме. При такой взаимозависимости обменов веществ их разделение на «главный и второстепенные» выглядит неестественным.

А сколько же пищевых белков и образующихся из них аминокислот, попадающих в организм с пищей, непосредственно превращаются в углеводы (глюкозу), включаясь в процесс глюконеогенеза ? Т.е. каков процент аминокислот, поступающих непосредственно из ЖКТ, включается в процесс, изображенный на рисунке 2.2 ? Не мне, дилетанту, оценивать это. Лучше обращусь к первоисточнику и приведу цитату: «… до 50 % белковых веществ растительного и животного происхождения инсулин способен превращать в углеводы. И это обстоятельство учитывается при расчете нужной диеты для больных сахарным диабетом, а также при подборе нужной дозы инсулина и других сахароснижающих препаратов. Кроме глюкозы, и другие биологические соединения, поступающие в наш организм с пищей, влияют на регуляцию синтеза и выделения в кровеносное русло инсулина. Это относится и к белковым, и к жировым компонентам пищи. Кстати, напоминаем, что практически половина поступающих в наш организм белков (главным образом за счет мяса, рыбы, птицы и некоторых продуктов растительного происхождения ) превращаются в углеводы. В здоровом организме 50 % белковых веществ, попадающих в организм с пищей, превращаются в углеводы».

И это пишет врач-диабетолог высшей квалификации, кандидат медицинских наук, имеющий более чем 40-летний опыт практической диабетологии. Можно говорить о проценте этих превращений: 50 % или меньше или больше. Но об этом пусть говорят между собой профессионалы. Меня, как диабетика, интересует лишь практическая сторона вопроса компенсации пищевых белков, и об этом я буду говорить в следующих главах.

Кроме того, на усвоение белка организму требуется много энергии. Белки – высокомолекулярные соединения, состоящие из нескольких сотен аминокислот. Для усвоения и использования белка необходимо расщепить его на короткие аминокислотные цепочки или сами аминокислоты. Это – длительный процесс. Проходит он на протяжении всего движения белковой пищи по ЖКТ и требует много различных ферментов, которые организм должен синтезировать и направить в ЖКТ. Все это в сумме требует большое количество энергии на усвоение белковой пищи. Поэтому во время приема белковой пищи ускоряется метаболизм и увеличиваются затраты энергии на внутренние процессы. Поэтому для усвоения белков организм использует энергию в первую очередь из углеводов (глюкозы). А если ее не хватает, то из жиров. Но это в свою очередь требует дополнительные регулирующие действия инсулина. Следовательно, сам процесс усвоения белков в этом отношении инсулинзависим. Достаточное количество белка в рационе питания обеспечивает увеличение энергии на основной обмен на 18–20 %. Максимальное увеличение основного обмена после приема белковой пищи наступает через 3-5 часов после приема. Вот почему сахароповышающий эффект белковой пищи такой длительный и поздний. Об этом еще пойдет речь дальше при составлении формулы расчета компенсационной дозы инсулина.

В этом случае борются между собой как бы две тенденции: с одной стороны – стремление как можно больше белков (аминокислот) включить в процесс глюконеогенеза для получения необходимой глюкозы, с другой стороны – притормозить этот процесс с целью сохранения драгоценных белков. Это не может не привести к влиянию белковой пищи на секрецию управляющих воздействий в САУ, сохранению оптимального баланса между двумя указанными тенденциями.


^ Жировой обмен и сахарный диабет


Жировой обмен — совокупность процессов переваривания и всасывания нейтральных жиров (триглицеридов) и продуктов их распада в желудочно-кишечном тракте, промежуточного обмена жиров и жирных кислот и выведение жиров, а также продуктов их обмена из организма. Понятия «жировой обмен» и «липидный обмен» часто используются как синонимы, т.к. входящие в состав тканей животных и растений входят нейтральные жиры и жироподобные соединения, объединяются под общим названием липиды.

Жиры, как и гликоген, являются формами депонирования энергетического материала. Причем жиры - наиболее долговременные и более эффективные источники энергии. При голодании запасы жира у человека истощаются за 5-7 недель, тогда как гликоген полностью расходуется примерно за сутки. Если поступление жира превышает потребности организма в энергии, то жир депонируется в специализированных клетках жировой ткани. Кроме того, если количество поступающих углеводов больше, чем надо для депонирования в виде гликогена, то часть глюкозы также превращается в жиры. Таким образом, жиры в жировой ткани накапливаются в результате трех процессов:

1. поступают из экзогенных жиров пищи

2. поступают из эндогенных жиров, синтезированных в печени из глюкозы

3. образуются из глюкозы в самих клетках жировой ткани.

В организм взрослого человека с пищей ежесуточно поступает в среднем 70 г жиров животного и растительного происхождения. Здесь нет смысла раскрывать сложные процессы преобразований поступивших с пищей жиров с участием различных ферментов и желчной кислоты. Достаточно сказать, что конечным итогом этих преобразований является образование триглицеридов жировой ткани. В первом и втором случае этот синтез может протекать только в присутствии глюкозы. Инсулин стимулирует этот синтез, потому что в его присутствии повышается проницаемость мембран клеток жировой ткани для глюкозы. Т.е. процесс усвоения экзогенных и эндогенных жиров в жировой ткани является инсулинозависимым процессом. Проще говоря, для того, чтобы съеденный шмат сала правильно «улегся», нужна еще и глюкоза и нужен инсулин, чтобы она попала в клетки жировой ткани. При этом не имеет значения, откуда будет взята эта глюкоза. Из куска хлеба, съеденного с салом или из внутренних депо организма (при употреблении сала без хлеба). Т.е. процесс образования триглицеридов происходит с участием глюкозы. Той самой, уровень содержания которой регулируется автоматикой с участием того же вездесущего инсулина. Т.е. процесс усвоения и трансформации пищевых жиров происходит в присутствии инсулина и является инсулинозависимым процессом. Ну а третий процесс (процесс образования жиров из глюкозы) сам по себе является инсулинзависимым, поскольку для проникновения глюкозы в клетки инсулинзависимой жировой ткани инсулин нужен по определению.

В жировой ткани человека содержится большое количество жира, преимущественно в виде триглицеридов, которые выполняют в обмене жиров такую же функцию, как гликоген печени в обмене углеводов. Запасы триглицеридов могут потребляться при голодании, физической работе и других состояниях, требующих большой затраты энергии.

Мобилизацию депонированных жиров (липолиз) катализирует фермент под названием липаза. В результате жиры распадаются на глицерин и свободные жирные кислоты, которые из жировой ткани поступают в кровоток. Судьба жирных кислот в самой жировой ткани во многом зависит от содержания в ней глюкозы или, что более точно, от интенсивности протекающего в ней гликолиза. При голодании, когда содержание глюкозы в жировой ткани понижено, освободившиеся жирные кислоты не могут быть использованы жировой тканью для ресинтеза триглицеридов, и поэтому они быстро покидают эту ткань. Т.о., активация гликолиза в жировой ткани является фактором, способствующим накоплению в ней триглицеридов, а угнетение гликолиза, наоборот, способствует их удалению.

Глицерин транспортируется в печень, где используется в реакциях глюконеогенеза. Жирные кислоты транспортируются кровью в разные органы и ткани, где включаются в процесс окисления.

Другими словами, жировой обмен тесно связан с углеводным обменом и инсулинозависим. Дефицит инсулина приводит к ослаблению накопления жира в жировых депо и активизирует их расщепление на глицерин и жирные кислоты.

Какова же дальнейшая судьба глицерина и жирных кислот, полученных в результате расщепления жира ?

Глицерин включается в процесс глюконеогенеза (получение глюкозы из неуглеводных соединений ). Это т.н. «глюконеогенез из жира».

Жирные кислоты с током крови попадают в органы и ткани, где подвергаются окислению. Около 30% жирных кислот задерживается в печени уже при однократном прохождении через нее крови. Некоторое количество жирных кислот, не использованных для синтеза триглицеридов, окисляется в печени до кетоновых тел, которые, не подвергаясь дальнейшим превращениям в печени, попадают с током крови в другие органы и ткани (мышцы, сердце и др.), где окисляются до СО2 и Н2О. Т.о. жирные кислоты и кетоновые тела являются энергетическим субстратом.

Небольшая часть мобилизованных жирных кислот используется в различных тканях для получения холестерина и других соединений.

Кетоновые тела, это группа органических соединений, являющихся промежуточными продуктами жирового, углеводного и белкового обменов. К кетоновым телам относят b-оксимасляную и ацетоуксусную кислоты и ацетон, имеющие сходное строение и способные к взаимопревращениям. Появление повышенных количеств кетоновых тел в крови и моче является важным диагностическим признаком, свидетельствующим о нарушении углеводного и жирового обменов. Усиленное образование кетоновых тел приводит к метаболическому ацидозу (кетоацидозу), отравлению организма, диабетической коме и смерти.

Интенсивность образования кетоновых тел (кетогенез) и скорость их поглощения кетокислот тканями - величины крайне переменчивые, индивидуальные, не прогнозируемые и поэтому плохо поддающиеся количественной оценке.

Следует отметить, что кетогенез и умеренный кетоз (наличие кетоновых веществ) изначально представляют собой не патологическое расстройство энергетического обмена, а компенсаторно-приспособительную реакцию. Вместе с тем, усиленный и несдерживаемый кетогенез может привести к переходу от умеренного и нормального кетоза в кетоацидоз, который, как и любая форма ацидоза, является патологическим состоянием, а именно формой нарушения кислотно-щелочного состояния организма, когда он сдвигается в сторону увеличения анионов. По определению, ацидоз - лабораторный термин. Его критериями служат рН крови ниже 7,35, при концентрации стандартного бикарбоната сыворотки крови менее 18 ммоль/л. В норме анионная разница сыворотки крови не превышает 14 ммоль/л, а при кетоацидозе увеличивается до 15-20 ммоль/л.

Имеется множество ситуаций, сопровождаемых развитием кетоза и кетоацидоза и перехода кетоза в кетоацидоз. При сахарном диабете 1-го типа весьма распространенной причиной кетоацидоза (приводящего к диабетической коме) является нехватка инсулина, как следствие плохой компенсации сахарного диабета.>

Увеличение концентрации глюкозы в жировой ткани и повышение скорости гликолиза угнетают липолиз. Повышение концентрации глюкозы в крови стимулирует секрецию инсулина, что также приводит к угнетению липолиза. Т.о., когда в организм поступает достаточное количество углеводов и скорость их расщепления высока, мобилизация жирных кислот и их окисление идут с пониженной скоростью. Как только запасы углеводов истощаются, и снижается интенсивность гликолиза, происходит усиление липолиза, в результате чего ткани получают повышенные количества жирных кислот для окисления. Вместе с тем повышение содержания жирных кислот в крови вызывает понижение интенсивности утилизации и окисления глюкозы, например в мышцах. Все это свидетельствует о том, что жировой и углеводный обмены, являющиеся главными энергообразующими процессами в организме, настолько тесно связаны друг с другом, что многие факторы, влияющие на один вид обмена, прямо или косвенно сказываются на другом.

И опять в этих процессах явно просматривается руководящая роль инсулина. С Одной стороны инсулин способствует депонированию жиров, с другой стороны глюкагон ( с помощью адреналина) способствует мобилизации депонированных жиров, включая их в процесс глюконеогенеза и кетогенеза.


^ Обмен веществ с точки зрения энергообеспечения организма


Как указывалось выше, содержание глюкозы в крови и межклеточном пространстве слишком мало, чтобы обеспечить потребности организма в энергии. Содержать же большее количество глюкозы в крови просто нецелесообразно.

Во-первых, потому, что это привело бы к изменению требований к самой конструкции кровеносной системы. (см. главу про САУ)

Во-вторых, нецелесообразно иметь большие запасы глюкозы в крови просто на всякий случай. Намного выгодней иметь ее запасы в каком-то другом виде, но при этом иметь надежную автоматику, обеспечивающую ее поступление в кровь при необходимости при различных режимах энергетической потребности организма.

В организме человека имеется три таких запаса (склада) «топлива» : гликоген, белки (аминокислоты) и жиры. Образование этих запасов мы уже рассматривали. Осталось лишь закончить их рассмотрение с точки зрения расходования.

Если говорить о количественной стороне, то можно сказать следующее :

1.Общие запасы гликогена (печень+мышцы) реально оцениваются величиной 500-700 граммов, что соответствует примерно 2000-3000 ккал. Кому-то таких энергетических запасов хватит на день, кому-то – на два, а сталевару или молотобойцу – лишь на рабочую смену. Биологическая целесообразность отводит гликогену последнее место в рейтинге запасных энергосубстратов. Во-первых, потому, что гликоген в организме никаких других функций, кроме энергетических, не имеет. Во-вторых, гликоген, трудно стабилизировать, то есть сохранять в живой ткани, причем для хранения требуется большое количество воды, что сильно снижает энергоемкость гликогена, которая и без того меньше, чем у белка и жира.

2. Наибольшим энергетическим потенциалом обладают белки мышц. У взрослого человека их общая масса достигает 35-40 кг, что эквивалентно 150-170 тыс. ккал. Но по понятным причинам использовать в качестве источника энергии собственные, белки крайне нежелательно. Разве можно в здравом уме постоянно отапливаться мебелью или силовыми конструкциями дома ?

3. В итоге самым оптимальным способом запасания энергии является синтез и отложение жира. По всей видимости, именно в этом кроется главная причина большой распространенности ожирения среди людей. Количество жировой ткани у взрослого человека – величина очень индивидуальная и вариабельная. По приблизительным подсчетам, масса жировой ткани у человека средней упитанности составляет около 15 кг. С учетом высокой энергоемкости (9 ккал на 1 г) общая энергетическая ценность этого количества жира практически не уступает энергоемкости белков тела. При этом жировая ткань выполняет в организме множество других важных функций: синтез и метаболизм гормонов, теплоизоляция, пластические функции, защитные функции от механических воздействий и многое другое. Таким образом, у человека есть веские основания «заботиться» о поддержании жировых запасов. И не случайно система регуляции энергетического обмена в большей мере ориентирована на создание запасов жира, чем на их растрату. Такой приоритет является существенной причиной большой частоты ожирения и того, почему с ним так трудно бороться.


Принципиальная схема энергетического обмена представлена на рисунке 2.5 :




Рисунок 2.5


Упрощенная схема представлена на рисунке 2.6 :



Рисунок 2.6

И опять в этих процессах явно просматривается руководящая роль инсулина. С одной стороны инсулин способствует депонированию жиров, с другой стороны глюкагон способствует мобилизации депонированных жиров, включая их в процесс глюконеогенеза и кетогенеза.

Надо сказать, что в работе этой сложнейшей САУ принимают участие не только инсулин и глюкагон, но и другие гормоны. Причем, по своему участию они являются контринсулярными. Другими словами, инсулину противодействует целая группа гормонов. Их участие показано на рисунке 2.7 :





Рисунок 2.7

Роль инсулина и контринсулярных гормонов в этих процессах представлена в таблице 2.1




Таблица 2.1

Анализируя схему и таблицу, следует выделить два ключевых момента.

Во-первых, энергообмен условно делится на накопительную (синтез жира и гликогена) и расходную фазу (гликолиз, окисление жирных кислот, мобилизация аминокислот). При этом главным стимулятором анаболической части обмена является инсулин, в то время как процессы расхода регулируют (точнее, усиливают) многочисленные контринсулярные гормоны.

Во-вторых, ключевым субстратом энергетического обмена и одновременно исходной субстанцией для синтеза кетокислот служит ацетил-КоА. Именно его содержание определяет направление клеточного метаболизма в данный момент, а именно: накопление или расходование. А это в первую очередь зависит от количества пищи, поступающей в организм. Если пищи много и ее количество превышает текущие энергозатраты, часть пищевых энергоносителей преобразуется в гликоген и жир. Причем, преимущественно в жир, так как запасы гликогена, как уже отмечалось, невелики, и этот «склад» быстро наполняется. Если пищи мало или ее нет, организм восполняет дефицит, расходуя ранее сделанные запасы - сначала гликоген, затем белки, затем жир. Поскольку гликогена мало, а белки слишком ценны, чтобы ими постоянно «топить», основным источником энергии в условиях голодания является жир.

Из приведенной таблицы ясно, что :

Инсулин является анаболическим гормоном, усиливающим синтез углеводов, белков и жира. Осуществляет утилизацию, метаболизм и «складирование» поступающих в организм пищевых веществ и имеет следующие функции :

Углеводный обмен.

1.Увеличение утилизации глюкозы мышцами и жировой тканью.

2.Увеличение синтеза гликогена печенью и мышцами.

3.Повышение фосфорилированной глюкозы

4.Усиление гликолиза (превращение глюкозы в молочную кислоту и снабжение организма энергией в течение короткого промежутка времени, когда организму не хватает кислорода, например, во время энергичной работы мышц).

5.Уменьшение глюконеогинеза (синтез глюкозы из жира и аминокислот)

6.Уменьшение гликогенолиза ( получение глюкозы из гликогена)


Жировой обмен.

1.Повышение липогенеза (превращение глюкозы и углеводов в жирные кислоты )

2.Увеличение синтеза жирных кислот и их превращение триглицериды.

3.Уменьшение липолиза, процесса расщепления липидов (особенно содержащихся в жире триглицсридов) на составляющие их жирные.

4.Уменьшение кетогенеза ( образование кетоновых тел, являющихся нормальным продуктом метаболизма жиров и могущих быть использованными для энергообеспечения организма ). В случае образования избыточного количества кетоновых тел у человека может развиться кетоз и кетоацидоз. Роль инсулина как раз и сводится к недопущению последнего.


^ Белковый обмен.

1.Увеличение анаболизма белка (совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование составных частей клеток и тканей)

2.Увеличение поглощения аминокислот.

3.Увеличение синтеза белка.

4.Уменьшение катаболизма белка (химическая реакция разложения сложных веществ в организме на простые, сопровождающаяся выделением энергии.)


Вопросы энергоснабжения автоматика решает двумя альтернативными способами:

1.Глюконеогенез, т.е. образование глюкозы из неуглеводных веществ (белки и жиры)

При этом:

А) Глюкозу можно получить из глицерина, входящего в состав жиров. Однако глицерин составляет лишь малую часть того, что получается при расщеплении жиров. В основном в результате расщепления жиров получаются различные жирные кислоты, из которых получаются кетоновые тела, в свою очередь также являющиеся энергетическим субстратом.

Б) Сырьем для производства глюкозы служат белки. Точнее, набор из 10, так называемых гликогенных аминокислот.

2.Синтез кетоновых веществ, которые являются альтернативным глюкозе источником энергии.

Если посмотреть на схему, то видно, что кетоновые вещества являются продуктом - это продукт метаболизма ацетил-КоА, который при дефиците пищи образуется либо из собственных белков, либо из жира.


Жировая ткань представляет собой глицерин с прикрепленными цепочками жирных кислот. Из глицерина в процессе глюконеогенеза образуется глюкоза, а из жирных кислот в процессе кетогенеза образуются кетоновые вещества, как источник энергии.

Одновременно, глюкоза в процессе глюконеогенеза образуется и из аминокислот (глюканеогенез из белков) и из лактата (глюконеогенез из лактата).

Разумеется, в реальной жизни с ее переменными динамическими нагрузками, с ее реалиями в вопросах питания и т.д. все эти процессы энергоснабжения протекают параллельно. В одних случаях превалирует один, в других – другой и т.д. Здесь нет смысла рассматривать все это в реальном многообразии. Мы ведь говорим лишь об инсулине и его недостаточности, как причине сахарного диабета. Ну а роль инсулина в этих процессах видна в таблице 2.1.

Причем, здесь надо учитывать и «антагонистическую» функцию инсулина в системе автоматического управления. Поэтому знаки «+» и «-» надо рассматривать не только и не столько, как «участвует» или «не участвует», а как «активизирует» или «тормозит».

Если, к примеру, глюкагон активизирует процесс кетогенеза, то инсулин его тормозит, спасая человека от неуправляемого кетогенеза и последующей диабетической комы и смерти. В этом и проявляется участие гормонов в системе автоматического управления с отрицательной обратной связью, как управляющих воздействий. Эту систему нельзя рассматривать лишь в плане «накопление глюкозы – расход глюкозы». Она шире, многогранней и сложнее. Соответственно и роль инсулина надо рассматривать шире, чем элементарное «пропустить глюкозу в клетку». Чтобы оценить роль инсулина и инсулиновой недостаточности во всей их «красе» ограничиваться такой примитивной ролью инсулина нельзя. Хотя, для первого знакомства можно. Но лишь для первого. Для такого, какой был в первой главе на примере «кочегарки». Сейчас пора познакомиться с работой «кочегарки» более подробно.

Клетку ( к примеру, мышечной ткани) можно условно представить в виде маленькой печки, в которую подбрасывают дрова (глюкозу), иначе она погаснет (клетка погибнет). Причем, дрова не бросают сразу в огонь, а на некоторое время складируют перед топкой (гликоген мышц). Всю совокупность этих клеток представим в виде «кочегарки». Другие инсулинзависимые клетки организма (клетки печени и клетки жировой ткани) представим своеобразными складами топлива. Причем разного топлива. Глюкозу мы представим в виде сухих дров, а жир – в виде угля.

Как говорилось выше, у нас есть еще один вид топлива – аминокислоты, хранящиеся в мышцах. Назовем их условно «бревнами». Но поскольку аминокислоты играют особую роль в организме, то топить ими, это верх расточительности и бесхозяйственности. Это все равно, что топить мебелью или силовыми конструкциями кочегарки ( стропила, перекрытия и т.д.) Топить таким топливом можно лишь от безысходности или тогда, когда его слишком много ( старой мебелью, к примеру, или лишними балками, которые завезены для ремонта, но так и не понадобились).

А теперь зададимся вопросом: а чем лучше топить ? Напрашивается ответ: конечно сухими дровами. И горят хорошо и уютно и не дымят и т.д. Но проблема в том, что их немного. Быстро сгорят, а дальше ?

Дальше взгляд останавливается на бревнах. А что ? Их много, да и горят неплохо. Ну и что из того, что они являются силовыми конструкциями ? Если их много, то чего и не потопить ? Ну, хотя бы ради экономии сухих дров. Правда, их надо еще «попилить-порубить», т.е. в процессе глюконеогенеза обратить их в готовые для употребления дрова. Ну и, заодно, убрать всякий «мусор». Аммиак всякий и прочее. Так, в принципе, и происходит в организме. Более того, в некоторых источниках говорится, что примерно половина поступающих с пищей бревен, рубится на дрова. А при сахарном диабете в условиях дефицита инсулина и того больше.

Но жалко, конечно, бревен. Увлекаться их топкой, означает ослабить саму конструкцию кочегарки. Поэтому глаз невольно переходит на уголь. Его тоже много. Тут даже можно как-то смириться с тем, что горит он плохо и чадит и коптит. Кстати, из него тоже можно получить немного сухих дровишек (глюконеогенез из жира), а остальное (жирные кислоты и кетоновые тела) просто жечь.

Причем, рачительный хозяин должен будет беречь сухие дрова именно для тех печек, которые только ими топятся ( клетки центральной нервной системы и головного мозга, как ее составной части ). А остальные перебьются и углем.


Но вернемся к тем печкам, с которых начали.

Для того чтобы процесс подбрасывания в них дров протекал нормально, необходимо выполнить следующие условия :

1.Около печек необходимо иметь постоянный запас дров (необходимый уровень глюкозы в крови).

2.Необходимо иметь бригаду кочегаров (инсулин), которые «подбрасывают» дрова в печки. Просто подбрасывают. Гореть они будут потом и без участия этих кочегаров.

3.Необходимо иметь бригаду подсобных рабочих (глюкагон), которые подносят эти дрова по мере их расходования. Просто берут эти дрова из дровяного склада (гликогеновое депо) и кладут на транспортерную ленту (кровь). Она их донесет до печек в руки кочегаров.

4.Необходимо иметь бригаду подсобных рабочих (инсулин), которые занимаются «оприходыванием» (складированием) привозимых с пищей партий дров складывая их в поленницу или отвозя на склад, превращая их в уголь. Заодно, не забывая и о привозимых бревнах.

Давайте рассмотрим несколько режимов работы кочегарки. Начнем с самого простого: все тихо и спокойно. Новых партий дров никто не везет (человек не ест). Человек ведет размеренную и спокойную жизнь. Спит, к примеру.

Тут все достаточно просто. Печки ( инсулиннезависимые и инсулинзависмые) горят в штатном режиме. Где-то горят сухие дровишки, где-то уголек. Работает автоматика, поддерживая постоянное количество дров на транспортерной ленте на уровне 3.3-5.5 ммоль/л. Эта же автоматика регулирует процессы рубки бревен (глюконеогенез из белка) и подготовки угля к топке (глюконеогенез из жира и кетогенез) так, чтобы количество дров на транспортерной ленте было нормальным. Нормальное количество дров на ленте является своего рода показателем того, что и все другие процессы проходят штатно. Штатно рубятся бревна, штатно готовится уголь к топке и т.д.

Если количество дров стало уменьшаться ниже заданного уровня, то надо добавить глюкагона и уменьшить инсулина. Тем самым добавить дров из гликогенового депо или активизировать процесс глюконеогенеза. Если наоборот, количество дров на транспортерной ленте увеличилось, то наоборот надо увеличить инсулина и уменьшить глюкагона. Притормозить процесс отпуска дров со склада и уменьшить их образование из бревен и угля. Т.е. всего-то и надо: иметь датчик уровня глюкозы в крови, схему сравнения ее с эталоном, которая будет увеличивать бригаду инсулина или бригаду глюкагона.

Прошла ночь... Человек встал и сел завтракать. В нашем примере он стал завозить дрова в кочегарку. Что происходит? Да, в общем-то, ничего страшного. Мы же ведь поставили автоматику !

Количество привезенных дров больше, чем нужно сейчас для горения печек. Да мы их все туда запихивать не будем, иначе у нас «дым из ушей пойдет», образно говоря. Мы их будем складировать ! И тоже под управлением автоматики. С ее помощью мы даем команду: «Ты, глюкагон, сейчас не нужен. А ты, инсулин, надевай рукавицы и вперед. Более того, мы твою бригаду усилим дополнительными рабочими». В этом случае секреция глюкагона уменьшается, а секреция инсулина увеличивается. Что будет сигналом для САУ на подобные действия ? Все тот же растущий уровень глюкозы в крови. На этот раз, растущий по причине привоза дров. Что будет результатом такой работы ? Куда денутся привезенные дрова ? Во-первых, ими восполнится израсходованная за ночь поленница, а все, что сверху, будет трансформировано в «уголь» и отложится на угольном складе. Кстати, если размер поленницы ограничен этими 300-400 граммами гликогена, то размер угольного склада ограничен лишь размером брючного ремня, размерами воротника рубашки, размерами одежды и т.д. Т.е. способностью человека носить на себе эти запасы без ущерба для своего здоровья.

Аврал закончился. Пища переработалась и улеглась на соответствующих складах. В принципе, мы вернулись к тому режиму, что был ночью, но со своими нюансами. Суть этих нюансов заключается в том, что днем человек работает, учится, активно отдыхает и т.д. и т.п. Т.е. ведет весьма разнообразный, с точки зрения энергетики, образ жизни. Ну и что ? У нас же автоматика ! Она будет чутко реагировать за всеми этими изменениями, следя лишь за тем, чтобы уровень глюкозы крови был нормальным. Постоянство этого уровня и будет обеспечивать эти изменения в энергетических потребностях. Сидит человек у себя в офисе, размышляя между делом о таинствах диабета, это одно. Вышел он сразиться с соперниками по бизнесу на футбольном поле, это другое. Во втором случае надо будет добавить энергетических субстратов. И автоматика отработает это увеличение, следя за уровнем глюкозы крови.

Подводя итог сказанному, можно сделать вывод о том, что обмен веществ с точки зрения энергетики организма сводится к двум процессам :

1.Процесс накопления (депонирования) энергетических субстратов во время приема и переваривания пищи. К энергетическим субстратам, депонируемым в органах и тканях организма, относятся :

А) Гликоген, образующийся из глюкозы в результате «обработки» полученных с пищей углеводов. Депо для хранения гликогена являются клетки печеночной и мышечной ткани

Б) Аминокислоты, образующиеся в результате «обработки» полученных с пищей белков. Депо для хранения аминокислот являются клетки мышечной ткани.

В) Жиры, образующиеся в результате «обработки» полученных с пищей жиров и глюкозы, «не уместившейся» в гликогеновые депо. Депо для хранения жиров являются клетки жировой ткани.

2.Процесс получения энергетических субстратов из накопленных депо в промежутках между приемами пищи ( при голодании)

Получение и снабжение организма энергетическими субстратами происходит в результате следующих процессов:

А) процесса гликогенолиза, распада гликогена с получением свободной глюкозы

Б) процесса глюконеогенеза, получения глюкозы из неуглеводных соединений. Процесс глюконеогенеза включает в себя :

-глюконеогенез из лактата, как продукта неполного окисления глюкозы в мышцах

-глюконеогенез из аминокислот. Результатом этого процесса становится получение глюкозы и побочных продуктов, таких как аммиак

-глюконеогенез из жиров. Исходным «сырьем» для этого процесса является глицерин, как составная часть депонированных в организме жиров. В процессе распада жира кроме глюконеогенеза из жира происходит освобождение жирных кислот, как другой составляющей депонированного жира. Часть жирных кислот окисляется с образованием кетоновых тел (кетогенез). Жирные кислоты и кетоновые тела также являются энергетическими субстратами.

Схема включения субстратов в глюконеогенез представлена на рисунке 2.8 :



Рисунок 2.8

Основными потребителями глюкозы, полученной в результате гликогенолиза и глюконеогенеза, являются клетки центральной нервной системы и головного мозга, как составляющей этой системы. Потребителями жирных кислот и кетоновых тел в качестве энергетических субстратов являются остальные органы и ткани.

Во всех этих процессах накопления и высвобождения энергетических субстратов участвует инсулин, как один из управляющих сигналов системы автоматического управления, следящей за уровнем глюкозы в крови. Дефицит инсулина (абсолютный или относительный) и причины возникновения этого дефицита приводят к отказу этой системы и появлению болезни под названием «сахарный диабет» того или иного типа и подтипа. Абсолютная (количественная) недостаточность инсулина приводит к сахарному диабету 1-го типа. В этом случае человек обязан перевести САУ в ручной режим управления, взяв на себя функции управления инсулярным плечом. При этом конечная эффективность этого управления будет зависеть от его точности и уровня приближения его к работе исправной САУ.


Хотя, если быть откровенным, то рядовому диабетику наверно и не обязательно знать все эти физиологические и биохимические тонкости. Так же, как рядовому водителю вовсе необязательно знать тонкости сложнейших термодинамических процессов, протекающих в цилиндрах двигателя его автомобиля. Но знать элементарное он обязан. Ну, хотя бы на каком топливе работает его автомобиль, чтобы не ошибиться при заправке и не загубить двигатель.

Из всего сказанного выше можно сделать три вывода:

1.Инсулин является многофункциональным гормоном, участвующим во всех трех основных видах обмена ( углеводный, белковый и жировой ) и его недостаточность не может не влиять на все эти виды обмена, тесно связанные между собой и проходящие в присутствии и под контролем инсулина.

2.Единственным вариантом поддержания нормогликемии при сахарном диабете 1-го типа является компенсационное введение внешнего инсулина в дозах, покрывающих абсолютную ( количественную) недостаточность собственного гормона.

3.Ввиду сложности процессов и роли инсулина в них, введение компенсационных доз инсулина должно быть максимально точным и максимально приближенным к работе здоровой поджелудочной железы.

Тем, кого не очень интересуют все эти «глюкозо 6 фосфаты» или тем, кто с трудом произносят сии мудреные слова ( как автор этого «труда», к примеру), достаточно пропустить эту главу, ограничившись запоминанием этих трех выводов, как аксиомы. Только этого будет вполне достаточно для понимания того, о чем пойдет речь дальше, т.е. о точной инсулинотерапии.

У дотошного читателя может возникнуть естественные вопросы типа :

1.Зачем тебе, дилетанту, нужны все эти "глюкопонтазы" ? Неужели в твоей жизни нет ничего более интересного ? Будь проще: укололся, гипонул, сахарком закусил и опять человек. Недокололся ? Тоже нет проблем. Шарахнул дозу и все дела. Опять гипонул ? Тогда смотри выше

2.Ну а раз ты завел о них разговор, то объясни мне, зачем они нужны МНЕ ? Пусть мой лечащий врач в них разбирается. На то он и врач. Он мне должен говорить, что и сколько я должен колоть. За это ему зарплату платят.

3.Диабетических осложнений испугался ? Не бойся. Это неизбежно, как бы ты не старался. Судьба у нас такая, диабетическая ...

Отвечаю :

1.Все это я рассказывал лишь для того, чтобы убедить Вас, читатель, лишь в одном :

- инсулинотерапия должна быть точной

- инсулинотерапия должна быть тотальной, т.е. компенсироваться должно все,

а не только углеводы

Неубедительно ? А я никого убеждать и не собирался.

Тем, для кого это не дошло, дальше можно не читать. Вперед к участковому эндокринологу !

Тем, для кого это дошло, предлагаю продолжение "беседы" с переносом ее в практическую плоскость, т.е. с переходом к следующей главе.


^ Сахарный диабет и физические нагрузки


В настоящее время установлено, что у здорового человека в ответ на усиление абсорбции глюкозы работающей мышцей снижается уровень инсулинемии, повышается уровень контринсулярных гормонов. Это обеспечивает поступление из печени дополнительных количеств глюкозы и поддерживает нормальный уровень гликемии даже во время длительной и тяжелой физической работы.

У больных сахарным диабетом регуляция этих механизмов нарушена. В этих условиях обеспечить работающую мышцу достаточным количеством глюкозы, создать условия для нормальной абсорбции глюкозы и поддержать адекватный уровень гликемии во время физической нагрузки очень сложно. Адекватная реакция на физические нагрузки возможна лишь при соблюдении многих условий, основное из них — достаточный, но не избыточный по отношению к уровню гликемии уровень инсулинемии к началу и на протяжении всего срока физических нагрузок.

Таким образом, повреждение механизмов глюкорегуляции у больных сахарным диабетом делает непредсказуемым результат физических нагрузок в плане изменения уровня гликемии. В ответ на физические нагрузки возможны следующие 3 типа реакций:

1. Уровень гликемии существенно не изменится или при исходно повышенных цифрах снизится до нормальных или до близких к нормальным показателям.

2. Уровень гликемии снизится до гипогликемических значений.

3. Уровень гликемии повысится

Первый тип реакции на физические нагрузки у больного сахарным диабетом соответствует реакции здорового человека в подобной ситуации. Такой тип реакции возможен лишь у больных с высоким уровнем компенсации болезни. У данной категории больных основные виды терапии (диета, инсулин) подобраны таким образом, что в каждый момент суток имеет место соответствие уровня инсулинемии уровню гликемии и, как следствие, уровень гликемии в течение суток невысок, склонности к гипогликемическим состояниям и кетозу нет, запасы гликогена в печени достаточные. При этих условиях более вероятно, что физические нагрузки придутся на часы достаточной, но не чрезмерной инсулинемии. Достаточный уровень инсулинемии будет обеспечивать нормальный (адекватный затратам) уровень утилизации глюкозы из периферической циркуляции, а отсутствие гиперинсулинемии — достаточную продукцию глюкозы печенью. Равновесие затрат и продукции глюкозы обеспечит стабильный уровень гликемии во время физических нагрузок. Другими словами: в этом случае поддерживается нужный баланс между инсулярным и контринсулярным плечами упомянутой САУ.

Второй тип реакции на физические нагрузки имеет место в результате передозировки инсулина и (или) нерационального распределения действия инсулина в течение суток. У этой категории больных в течение суток возникают ситуации, когда концентрация инсулина в крови значительно превышает потребности в нем. Другими словами: имеет место «перекос» в пользу инсулярного плеча САУ. В этих случаях существует реальная опасность, что физическая нагрузка придется на часы чрезмерной инсулинизации. Высокий уровень инсулинемии будет создавать условия для высокой абсорбции глюкозы работающей мышцей и, в то же время, тормозить продукцию глюкозы печенью. Уровень гликемии во время физических нагрузок при этих условиях будет резко падать. Следует помнить о том, что тяжелые клинические симптомы гипогликемии могут возникать у больных на фоне физических нагрузок не только при снижении количества глюкозы в крови до гипогликемических значений, но и при резком падении гликемии, не достигающем иногда гипогликемического уровня. Малые запасы гликогена в печени (длительная предшествующая декомпенсация болезни) усиливают отрицательный эффект физических нагрузок в этой ситуации. Другими словами: в этом случае происходит перекос баланса плечей САУ в пользу инсулина.

Третий тип реакции на физические нагрузки (рабочая гипергликемия) имеет место при декомпенсации сахарного диабета. У подобных больных в результате дефицита инсулина и (или) нерационального его распределения наблюдается несоответствие уровня инсулинемии высокому уровню гликемии. Это несоответствие может быть в течение всех суток или только в определенные часы. Физическая нагрузка в этих условиях (высокий уровень гликемии и недостаточный уровень инсулинемии) приводит, с одной стороны, к нарушению утилизации глюкозы мышцами, с другой — к усиленной продукции глюкозы печенью. Другими словами: в этом случае происходит перекос баланса плечей САУ в пользу глюкагона.

Но возможен и четвертый тип реакции, начинающийся, как второй, и заканчивающийся, как третий. Это тогда, когда физические нагрузки сначала приводят к резкому понижению уровня гликемии, а потом – к его повышению, как ответной реакции на понижение. Это является примером срабатывания той схемы защиты САУ, о которой шла речь выше. Такая реакция является обычной и распространенной.

Подобные нарушения гомеостаза глюкозы во время физических нагрузок являются причиной повышения уровня гликемии и недостаточного обеспечения энергическим субстратом инсулинзависимых органов и систем, прежде всего работающих мышц.

Неадекватная реакция на физические нагрузки у больных сахарным диабетом может сопровождаться не только необычным изменением уровня гликемии, но и усилением других метаболических нарушений, характерных для сахарного диабета (кетозом и даже кетоацидозом). В физиологических условиях физическая нагрузка всегда сопровождается активизацией липолиза, а продукты липолиза усиленно усваиваются в качестве энергетического субстрата. У больных сахарным диабетом постоянная склонность к липолизу ввиду дефицита или недостаточного эффекта инсулина на фоне физической нагрузки резко усиливается. Одновременно усиливаются процессы утилизации жирных кислот. Утилизация жирных кислот - процесс инсулиннезависимый, т.е. может осуществляться в условиях дефицита инсулина, однако требует определенного количества промежуточных продуктов сгорания углеводов. При несоблюдении этих условий, что всегда имеет место при сахарном диабете, липолиз превалирует над утилизацией жирных кислот, в результате чего повышается содержание недоокисленных продуктов жирового обмена, что приводит к кетонемии и кетоацидозу. Усилению процессов кетогенеза на фоне физических нагрузок у больных сахарным диабетом способствует и высокая концентрация контринсулярных гормонов. В физиологических условиях любая физическая нагрузка сопровождается повышением количества контринсулярных гормонов. У больных сахарным диабетом частые и неадекватные изменения уровня гликемии способствуют более значительному повышению уровня этих гормонов и, как следствие, усилению процессов кетогенеза .

Не менее тяжело переносят даже минимальные физические нагрузки больные с синдромом хронической передозировки инсулина. Любое физическое напряжение у них провоцирует гипогликемические состояния со всеми вытекающими последствиями: постгипогликемической гипергликемией и кетозом.

Из сказанного можно сделать, как минимум, два вывода:

1.Физическая нагрузка имеет сахаропонижающий эффект и, как следствие, приводит к уменьшению потребности в инсулине, как сахаропонижающем гормоне.

2.Этот эффект надо учитывать при инсулинотерапии путем коррекции потребных компенсационных доз на понижение, либо компенсацией данного эффекта адекватным количеством углеводов, тем самым сохраняя равновесие (баланс) затрат и продукции глюкозы.

Этот баланс как раз и будет обеспечивать правильность работы упомянутой выше САУ, пусть даже и в ручном режиме. Другими словами: инсулина должно быть не много, но и не мало, а в самый раз. Этот баланс, а, следовательно, и количество вводимого инсулина, будет зависеть от характера нагрузки, ее интенсивности и продолжительности.

Учет физических нагрузок должен выражаться в коррекции компенсационных доз инсулина или в тех самых компенсационных коэффициентах, о которых пойдет речь ниже. Такая коррекция как раз и приводит человека к первой реакции на физическую нагрузку, когда количество инсулина адекватно физической нагрузке. Такая коррекция может выглядеть в двух вариантах :

1.Уменьшение компенсационных коэффициенты с учетом нагрузок

2.Увеличивать количество пищи в преддверии нагрузок и в их процессе.

Оба варианта практически одинаковы, поскольку оба преследует одну цель – добиться оптимального соотношения между компенсационной дозой и пищей. Но это только в случае, когда идет речь о запланированных нагрузках, которые можно как-то оценить и учесть. Но если речь идет о незапланированных нагрузках, когда инсулин уже уколот ( к примеру, длинный инсулин), то остается лишь второй вариант – «заедать» нагрузки.

Как же учитывать физические нагрузки ? К сожалению, это не так просто. Почему ? Да потому, что их влияние практически невозможно просчитать. Ведь одна и та же нагрузка может оказывать разное влияние на разных людей. Для одних «поход в туалет» - нагрузка, а для других марш-бросок по пересеченной местности – мелочь. Это во многом зависит от тренированности человека. Т.е. влияние физических нагрузок очень индивидуально.

Учет физических нагрузок для себя я отрабатывал на практике, составляя тем самым свою индивидуальную «шкалу ценностей физической нагрузки», по которой и корректирую свои компенсационные коэффициенты. Т.е. изучал влияние какой-то физической нагрузки на мои сахара ( к примеру, бег на 3 км), а затем соотносил другие нагрузки по своей напряженности с «эталонной». Конечно, это требует времени, учета и анализа. Или, говоря другими словами, это требует определенного опыта.

Отработке такой «шкалы» может помочь сравнительные данные разных нагрузок, которые представлены в программе, о которой пойдет речь в 4-й главе этой книги. Существуют специальные сравнительные таблицы разных нагрузок, которые заложены в программу.


^ Сахарный диабет и системы автоматического управления


Из всего сказанного выше совершенно очевидным становится предположение о наличии надклеточных регуляторных механизмов, работа которых должна быть направлена на поддержание постоянной концентрации глюкозы в крови. И такие механизмы есть. Более того, напрашивается и схема такого регуляторного механизма. Это система автоматического управления (регулирования) с отрицательной обратной связью ( в дальнейшем – САУ)

Работа таких САУ с отрицательной обратной связью основана на возвращении выходного параметра системы к какому-то устойчивому значению в случаях, когда этот параметр отклонился от этого значения в ту или иную сторону. Этим такие системы отличаются от систем с положительной обратной связью, имеющих цель вывести систему из равновесия и ввести ее в режим возбуждения.

При отклонении выходного параметра (объекта регулирования) систем с отрицательной обратной связью формируется сигнал рассогласования, величина и знак которого зависит от того, в какую сторону отклонился объект регулирования ( увеличения или уменьшения) и от самой величины этого отклонения. На основе этого сигнала рассогласования формируются управляющие воздействия, стремящиеся вернуть систему в устойчивое состояние (вернуть объект регулирования к заданной величине). Величина и знак этих управляющих воздействий также зависит от величины и знака отклонения объекта регулирования от заданной величины. Другими словами, такие системы постоянно «тормозят» отклонения объекта регулирования от нужной величины, препятствуют таким отклонения. В этом и заключается смысл «отрицательности» таких систем.

Я могу с уверенностью сказать, что поддержание заданного уровня глюкозы крови происходит под управлением такой САУ. Объектом регулирования является уровень глюкозы крови в норме составляющий 3.3-5.5 ммоль/л. Управляющими воздействиями являются два гормона поджелудочной железы: инсулин и глюкагон. При тенденциях к повышению уровня глюкозы крови в качестве управляющего воздействия выступает инсулин, действие которого приводит к понижению этого уровня, «тормозит» его, оказывает «отрицательное» воздействие на это повышение. В случае тенденций к понижению уровня глюкозы, управляющим воздействием является глюкагон, действие которого приводит к повышению уровня глюкозы, оказывает «отрицательное» воздействие на это понижение. В этом и есть смысл «отрицательности» действия этих гормонов в составе системы управления с отрицательной обратной связью. По сути дела, процесс регулирования уровня глюкозы крови, это процесс противоположной по знаку работы этих двух гормонов, которых называют антагонистами. Постоянный уровень глюкозы крови является результатом оптимального баланса между ними.

Инсулин является гормоном, обеспечивающим приток глюкозы из внеклеточного пространства, тогда как глюкагон главным образом влияет на ее поступление в это пространство. Очевидно, если концентрация глюкозы во внеклеточном пространстве остается постоянной во время колебаний ее потока, то это является следствием как равного поступления глюкозы в это пространство, так и равного ухода из него. Подобное равновесие возможно лишь в условиях тесного взаимодействия глюкагона и инсулина, взаимодействия альфа и бета клеток, взаимодействия, контролируемого САУ. С точки зрения САУ инсулин и глюкагон являются антагонистами, поскольку имеют прямо противоположное управляющее воздействие. Но с физиологической точки зрения инсулин и глюкагон антагонистами не являются. Просто каждый из них выполняет свою работу и выполняет в тесном взаимодействии друг с другом.

Как и в любой сложной системе автоматического управления должен существовать своего рода «счетно-решающее устройство», анализирующее показания датчиков, ход процессов и дающее команды на формирование того или иного управляющего воздействия. Предполагаю, что таким устройством является центральная нервная система, хотя, конечно, принципиальная схема и алгоритмы работы этого «устройства» мне неизвестны.

Взаимодействие управляющих воздействий (инсулин и глюкагон) может происходить и напрямую между собой. Так, вследствие особого типа кровообращения в островках Лангерганса поджелудочной железы, инсулин может непосредственно угнетать секрецию глюкагона альфа-клетками, независимо от уровня глюкозы крови. В этом проявляется блокирующее воздействие инсулина на глюкагон, что важно для понимания многих явлений, с которыми постоянно сталкивается диабетик. К примеру, для понимания явления гипогликемии.

Как и в любой такой системе, уровень глюкозы крови может колебаться около какого-то уровня. Это колебание обусловлено определенной инертностью биологических систем в отличие от, к примеру, электронных. Но в здоровом организме диапазон этих колебаний должен лежать в пределах указанного выше диапазона натощак.

Надо сказать, что функция этой САУ не ограничивается работой лишь в нормальной штатной обстановке. В ней существует и аварийная «схема защиты» от опасно низкого уровня глюкозы в крови, аналогичная, по своей сути, системе «увода с опасно низкой высоты», которая существует на современных самолетах.

Аварийное снижение концентрации глюкозы в крови приводит к реакции на это снижение нейронов гипоталамуса и запуску гормональной реакции на гипогликемию. Сигналом для нейронов гипоталамуса может служить либо падение концентрации глюкозы ниже некоторого порогового уровня, либо слишком большая скорость снижения концентрации глюкозы. Снижение концентрации глюкозы от нормального уровня до уровня гипогликемии может и не вызвать секрецию контринсулярных гормонов, тогда как резкий переход от гипергликемии (16,0—22,0 ммоль/л) до нормогликемии (5,5—8,0 ммоль/л) стимулирует секрецию гормонов, препятствующих дальнейшему снижению концентрации глюкозы. Проще говоря, плавное снижение уровня глюкозы в ряде случаев может не вызвать срабатывание этой «схемы защиты» (такое может наблюдаться при переколе длинными инсулинами), но может вызвать такое срабатывание при переколе короткими и, особенно, ультракороткими инсулинами, когда уровень глюкозы падает резко.

В первую очередь усиливается секреция адреналина, норадреналина и глюкагона, затем — кортизола и СТГ. Участие многих гормонов в реакции на гипогликемию позволяет здоровому организму очень точно отрегулировать уровень глюкозы, причем в разнообразных жизненных ситуациях, под воздействием разнообразных жизненных факторов. Т.е. при исправной и работоспособной САУ. К сожалению, у диабетика именно отказ этой САУ затрудняет это точное регулирование

Эффект контринсулярных гормонов проявляется уже в первые минуты после того, как гипоталамус распознает низкий или быстро снижающийся уровень глюкозы, и длится 8—12 ч. Образно говоря, в этом случае наш «самолет» увеличивает угол тангажа (задирает нос), чтобы вернуться к нормальной высоте полета. При этом он может пройти нормальную высоту и дальше стремиться вверх. Но в этом случае включится инсулярное плечо САУ, которое застабилизирует «самолет» именно на нужной нормальной высоте. Но у диабетика это, как правило, не происходит, поскольку именно инсулярное плечо САУ находится в отказе. Это приводит к дальнейшему росту «высоты» ( уровня глюкозы крови), именуемое постгипогликемической гипергликемией или «откатом» или эффектом Сомоджи. Как противостоять этому явлению, мы рассмотрим позже.

Уже через 1—3 года после клинического проявления инсулинозависимого сахарного диабета секреция глюкагона в ответ на «аварийную» гипогликемию заметно снижается. На протяжении последующих 2—3 лет секреция глюкагона в системе аварийной защиты постепенно уменьшается и, в конце концов, прекращается. Позднее (через 10 и более лет) снижается также секреция адреналина, причем даже у больных без диабетической нейропатии. Другие гормональные реакции почти не нарушаются. Больные со сниженной или отсутствующей секрецией глюкагона и адреналина в ответ на гипогликемию теряют способность ощущать ее предвестники. У таких больных повышен риск гипогликемической комы во время интенсивной инсулинотерапии.

Проще говоря, при большом стаже СД1 у человека отказывает и эта схема защиты, и он становится беззащитным при гипогликемиях. Организм просто теряет способность распознавать их и адекватно реагировать. Следует сказать и то, что уровень гипогликемии может быть разным. Гипогликемия, это не только тогда, когда уровень глюкозы падает ниже 3.3 ммоль/л. Этот уровень зависит и от того, на каких сахарах живет организм, к каким привык и какие считает за «норму». Надо учитывать то, что головной мозг у больных сахарным диабетом адаптирован к постоянной гипергликемии, поэтому симптомы гипогликемии могут проявляться и при концентрации глюкозы 6—8 ммоль/л. Но это у тех, кто привык жить на высоких уровнях глюкозы крови, у кого головной мозг и САУ адаптировались к этим высоким уровням. Об этом мы тоже поговорим позже, когда будем рассматривать практические шаги по точной инсулинотерапии. Да и вообще, гипогликемия, это не только дрожание рук-ног, потеря сознания и т.д. Она может проходить и бессимптомно ( т.н. «скрытая гипогликемия), но «схема защиты» ее улавливает вполне реально.

В свете такой концепции сахарный диабет можно рассматривать, как отказ САУ. Причем, отказ ее инсулярного плеча, которое и является тем самым «слабым звеном». Хотя бывают случаи отказа и контринсулярного (глюкагонового) плеча САУ, приводящие, как бы к «диабету наоборот», когда проблемой становится не высокий, а низкий уровень глюкозы крови. Но мы эти проблемы не рассматриваем.

Кстати, уместно задаться вопросом: а зачем эта САУ регулирует верхний уровень глюкозы в крови ? С нижним уровнем все понятно. Он регулируется для того, чтобы обеспечить энергообеспечение организма и, в первую очередь, ЦНС. Но зачем регулировать верхний уровень ? Ведь с точки зрения формальной логики – чем больше, тем лучше. Да, с точки зрения энергетики, это так. Но человеческий организм, как система, «сконструирован» так, что его «конструкция» должна соответствовать каким-то конструктивным параметрам. Иначе она просто не выдержит «эксплуатации». Ну, представьте себе, что по жилам потечет «сахарный сироп» вместо крови. Кровеносная система и органы, которые она снабжает всем необходимым, просто не выдержат такой «эксплуатации». В этом случае Конструктор должен был бы сконструировать совсем другой «механизм», нежели тот, который он сконструировал и задался определенными параметрами. Поздние осложнения диабета как раз и являются следствием такой «эксплуатации», эксплуатации на параметрах, не соответствующих самой конструкции, эксплуатации на запредельных параметрах. В нашем случае – на запредельной концентрации глюкозы в крови.


Поскольку мы имеем дело со сложнейшей биологической системой, перечень возможных отказов может быть очень большим, и все они еще не изучены до конца. К сожалению, Великий Конструктор не оставил нам подробной принципиальной схемы этой системы. Вот поиском этой схемы и занимается наука. И эта работа проводится в тиши лабораторий и НИИ профессионалами высочайшего уровня, а не на каких-то шарлатанских сайтах, в подворотнях разных магов и исцелителей, не в горах Тибета и т.д. Вот когда будет найдена эта схема, во всей ее «красе» и многообразии, вот тогда и будет найдено истинное исцеление от сахарного диабета.

У здоровых людей, потребляющих смешанную пищу, секреция глюкагона на протяжении дня колеблется в очень узких пределах. Таким образом, относительно постоянный уровень глюкагона отличается от уровня инсулина, претерпевающего отчетливые колебания при приеме смешанной пищи. Нас, диабетиков, больше удовлетворило бы обратное положение дел, когда уровень инсулина колебался бы в более узких пределах. Тогда решение задачи компенсаторной инсулинотерапии решался бы проще. Но, увы … Хотя, если бы было наоборот, то мы бы, возможно, столкнулись бы с «диабетом наоборот», когда проблемой стал бы не высокий, а низкий сахар. А это намного опасней.



bezkorpusnaya-germetizaciya-poluprovodnikovih-priborov-chast-7.html
bezlyudova-m-m-bez-39-energeticheskie-tajni-drevnerusskih-poslovic.html
bezmotornie-sverhlegkie-letatelnie-apparati-stranica-5.html
beznadzornie-zhivotnie-iz-rossii-obretayut-hozyaev-za-rubezhom-centralnaya-pressa-25-popechiteli-obespechili-detej-sirot.html
beznalichnie-rascheti-kommercheskogo-banka-v-rossijskoj-federacii-v-processe-obsluzhivaniya-yuridicheskih-lic.html
beznalichnij-raschet-chast-6.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskoe-posobie-soderzhanie-ot-redaktora-obrashenie-k-chitatelyu-3-privetstvie-ot-nacionalnoj-associacii-chlenov-upravlyayushih-sovetov-anglii-5-stranica-12.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/predstavlennie-na-konkurs-materiali-ocenivalis-po-sleduyushim-kriteriyam-soglasno-polozheniyu-.html
  • tests.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-dlya-studentov-mehanicheskih-i-tehnologicheskih-specialnostej-zaochnoj-formi-obucheniya-stranica-5.html
  • holiday.bystrickaya.ru/moj-dom-moya-krepost-s-tochki-zreniya-lakokrasochnih-materialov.html
  • write.bystrickaya.ru/glava-g-o-skepticizme-po-otnosheniyu-k-chuvstvam-traktata-o-chelovecheskoj-prirode-kniga-pervaya-opoznanii-87.html
  • crib.bystrickaya.ru/holografskata-vselena-majkl-talbot.html
  • occupation.bystrickaya.ru/mikroorganizmi-roda-francisella-nauchno-metodicheskij-centr-pishevih-infekcij-metodi-chastnoj-bakteriologii.html
  • klass.bystrickaya.ru/a-g-zekunov-glavnij-redaktor-izdatelstva-stranica-16.html
  • lecture.bystrickaya.ru/annotaciya-stranica-4.html
  • studies.bystrickaya.ru/audit-kassi-2.html
  • institut.bystrickaya.ru/tema-osnovi-racionalnogo-pitaniya.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-specialnosti-080102-mirovaya-ekonomika.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/viderzhki-iz-rechi-lapina-beznakazannost-dvizhushaya-sila-neprekrashayushihsya-massovih-narushenij-v-chechne.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zaklyuchenie-a-v-fateev-stalinizm-i-detskaya-literatura-v-politike-nomenklaturi-sssr.html
  • urok.bystrickaya.ru/prilagatelnoe-red-ponyatie-ob-imeni-prilagatelnom-i-metafore.html
  • reading.bystrickaya.ru/literatura-k-gek-upravlenie-personalom-celi-i-funkcii-sistemi-upravleniya-personalom-istochnik-upravlenie-personalom-organizacii-uchebnik.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-po-vipolneniyu-prakticheskih-i-laboratornih-rabot-po-statistike-soderzhat-trebovaniya-po-ih-vipolneniyu-poryadok-raschetov-vruchnuyu-i-s-ispolzovaniem-ms-excel-ppp-statistica.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/liz-burbo.html
  • college.bystrickaya.ru/1-koncepcii-buhgalterskoj-finansovoj-otchetnosti-v-rossijskoj-i-mezhdunarodnoj-praktike.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/terra-terra-moskva-1999-stranica-4.html
  • studies.bystrickaya.ru/internet-trejding-segodnya-i-zavtra-chast-4.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/razrabotka-rechi-dlya-prezentacii-firmi-dizajnerskih-uslug.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uvedomlenie-o-postuplenii-trebovaniya-o-vikupe-obiknovennih-akcij-oao-chusovskoj-metallurgicheskij-zavod.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/remeslo-dovlatov-stranica-8.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sinonimi.html
  • shpora.bystrickaya.ru/vpliv-regulyatorv-rostu-na-produktivnst-ozimo-pshenic-v-bershadskomu-rajon.html
  • uchit.bystrickaya.ru/struktura-zanyatosti-v-promishlennosti-penzenskoj-oblasti-po-vidam-ekonomicheskoj-deyatelnosti-chelovek.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/v-plenu-korolevskih-fantazij-romanticheskie-dorogi-bavarii-i-chehii-vo-vremya-rozhdestvenskih-yarmarok-lvov-praga-bamberg-nyurnberg-vyurcburg-augsburg-rotenburg-zamok-nojshvajshtajn-myunhenvena.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/regionalnaya-olimpiada-po-osnovam-pravoslavnoj-kulturi.html
  • nauka.bystrickaya.ru/usloviya-realizacii-koncepcii-s-s-semenova-glavnij-redaktor.html
  • bukva.bystrickaya.ru/sistemi-regulirovaniya-nesostoyatelnosti-v-anglii-francii-germanii.html
  • shkola.bystrickaya.ru/rasprostranenie-psihicheskih-zabolevanij.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/razdel-i3-informacionnaya-karta-aukciona-serovskij-mehanicheskij-zavod.html
  • essay.bystrickaya.ru/chtobi-ne-bilo-muchitelno-bolno-za-bescelno-ubitoe-vremya-studentam-pervokursnikam-i-ne-tolko-im-teper-mi-vzroslie.html
  • znanie.bystrickaya.ru/40-read-the-text-digging-to-america-and-get-ready-to-answer-the-questions-see-exercise-45.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.