Затем включаются механизмы синтеза глюкозы из гликогена, и уровень глюкозы вновь восстанавливается. Этот процесс называют гликогенолизом. Если потребность в глюкозе велика и запасов гликогена не хватает, то включается механизм синтеза глюкозы из липидов и белков. Этот процесс называют глюконеогенезом. Обычно при снижении количества глюкозы в крови человек испытывает голод, поэтому поступление пищи ликвидирует недостаток глюкозы, пиковый выброс инсулина блокирует процессы гликогенолиза и глюконеогенеза.
После того как мы рассмотрели, как происходит обмен глюкозы в норме, рассмотрим патологические процессы, которые возникают при сахарном диабете.
Что находится в крови сахар или глюкоза
Согласно определению Всемирной организации здравоохранения[1] (ВОЗ), сахарный диабет это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся повышенным содержанием глюкозы в крови (гипергликемией), которая является результатом дефектов секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов. Иначе говоря, эти заболевания возникают в тех случаях, когда инсулина вырабатывается недостаточно или эффект его действия снижен. Чтобы понять, что при этом происходит в организме, необходимо для начала рассказать, какую роль играют глюкоза и инсулин в организме.
Зачем нужны в организме глюкоза и инсулин
Непосредственную роль в этих процессах играет белок инсулин, который синтезируется в бета-клетках поджелудочной железы, входящих в состав островков Лангрерганса. Инсулин участвует во многих биохимических процессах организма, но суть этих процессов одна сохранение энергии. Он участвует в синтезе белков, липидов и гликогена, а также угнетает распад белков, липидов и способствует снижению содержания сахара в крови и усвоению глюкозы различными тканями.
Сначала синтезируется неактивная форма инсулина проинсулин, из которого образуется собственно инсулин и С-пептид. Секреция инсулина, которая происходит постоянно для поддержания различных биохимических процессов в организме, называется базальной. После поступления пищи в организм уровень глюкозы в крови возрастает (это называется постпрандиальной[2] гипергликемией), в ответ на это резко увеличивается количество инсулина, и это называется пиковой секреций (рис. 1).
Рис. 1
Благодаря пиковому выбросу инсулина подавляются процессы синтеза глюкозы и обеспечивается усвоение глюкозы тканями организма. Ткани, которые усваивают глюкозу при помощи инсулина, называют инсулинозависимыми. Это мышцы, жировая ткань и печень. Роль инсулина в усвоении глюкозы тканями можно сравнить с ключом, открывающим путь глюкозе в клетку, и без этого ключа или при нарушении взаимодействия инсулина с клеткой (ключа с замком) глюкоза в клетку попадает в недостаточном количестве. Этот феномен называют инсулинрезистентностью. Взаимодействие инсулина с клеткой осуществляется при помощи специальных образований, которые располагаются на внешней поверхности клеточной мембраны и называются рецепторами к инсулину. Существуют также инсулиннезависимые ткани, которым не нужен инсулин для того, чтобы усвоить глюкозу. К таким тканям относится, например, нервная ткань, включая головной и спинной мозг. В клетки этих органов глюкоза попадает путем диффузии. Это означает, что поступление глюкозы напрямую зависит от концентрации в крови, а значит, малейшее отклонение будет пагубно действовать на эти клетки. После того как прием пищи закончен и вся глюкоза переработана должным образом, содержание ее в крови снова приходит в норму. Когда потребность в ней возрастает (физическая активность, стресс и т. д.), сначала потребляется глюкоза крови и содержание ее в крови снижается.
Затем включаются механизмы синтеза глюкозы из гликогена, и уровень глюкозы вновь восстанавливается. Этот процесс называют гликогенолизом. Если потребность в глюкозе велика и запасов гликогена не хватает, то включается механизм синтеза глюкозы из липидов и белков. Этот процесс называют глюконеогенезом. Обычно при снижении количества глюкозы в крови человек испытывает голод, поэтому поступление пищи ликвидирует недостаток
глюкозы, пиковый выброс инсулина блокирует процессы гликогенолиза и глюконеогенеза.
После того как мы рассмотрели, как происходит обмен глюкозы в норме, рассмотрим патологические процессы, которые возникают при сахарном диабете.
Что находится в крови сахар или глюкоза
КАК РАЗВИВАЕТСЯ САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
Как развивается сахарный диабет I типа
Ткань поджелудочной железы удивительно пластична, и признаки диабета появляются только после разрушения более 80 % клеток. В результате недостатка инсулина возникает избыток глюкозы в крови, поскольку без инсулина она не может попасть в клетки инсулинозависимых тканей. В итоге возникает парадоксальная ситуация. Клетки плавают в глюкозе, но не могут ее усвоить, такое состояние старые врачи называли «голодом среди изобилия». Этот клеточный голод стимулирует дополнительный синтез глюкозы гликогенолиз и глюконеогенез; в результате ее уровень в крови многократно возрастает. Для того чтобы сбросить избыток глюкозы, почки начинают выводить ее с мочой это называется глюкозурией. Количество выделяемой мочи и частота мочеиспускания также возрастает (полиурия). Потеря большого количества жидкости вызывает постоянную и сильную жажду (полидипсия). Голодные клетки стимулируют аппетит, и потребление пищи также возрастает, но масса тела снижается, поскольку без инсулина и глюкозы нет ни энергии, ни материала в клетках для синтеза белков и липидов.