Регуляция уроня глюкозы в крови

В норме уровень глюкозы в плазме крови колеблется в пределах 3,3-5,5 мМоль/л – нормогликемия. Снижение ниже 3,3 мМоль/л – гипогликемия. Повышение выше 5,5 мМоль/л - гипергликемия. Снижение менее 2,7 мМоль/л - гипогликемическая кома. Увеличение более 8,8 мМоль/л – глюкозурия. Увеличение более 22 мМоль/л - гипергликемическая кома.

Инсулин - полипептидный гормон, состоящий из 2-х полипептидных цепей, обоз­начаемых как А- и В-цепи, соединенные двумя дисульфидными мости­ками. Полная молекула содержит 51 аминокислоту с молекулярной массой 5800.

Рис. 14.8. Молекулы проинсулина и инсулина. Показаны последовательность аминокислот в моле­куле проинсулииа, А- и В-цепи молекулы активного инсулина. Расщепление дипептидных связей ведет к образованию молекулы инсулина и неактивного С-пептида [по В.М. Кэттайл, Р.А. Арки, 2001].

Инсулин синтезируется бета-клетками в виде одноцепочечного предшественника – проинсулина (путем отщепления С-пептида), а тот, в свою очередь, из препроинсулина.

К стимуляторам синтеза и секреции инсулина относятся: глюкоза, манноза, лейцин, СТГ, глюкагон, глутаминовая кислота, секретин. Адреналин ингибирует синтез инсулина.

Рис. 14.9. Строение островкового аппарата поджелудочной железы.

В нормальных островках бетта-клетки составляют 60%, аль­фа-клетки - 25% (глюкагон) и дельта-клетки - 10% (соматостатин). Островок Лангерганса представляет собой маленький орган, все клетки которого координированно отвечают на стимулы извне и собственные паракринные влияния.

Главная функция инсулина - регуляция метаболизма белков, жиров, углеводов. Это анаболический гормон. Суммарно инсулин снижает уровень глюкозы в крови.

Его эффекты на мышцы, печень и жировую ткань:

• стимуляция захвата клетками глюкозы, аминокислот, жирных кислот;
• усиление синтеза гликогена (гликогеногенез в печени и мышцах);
• усиление синтеза жиров - липогенез (ожирение при 2 типе СД), есть сведения, что тормозит липазу, но при 2 типе СД ожирение по андроидному типу (жир легко запасается и легко расщепляется), т.к. активируется липогенез и не тормозится липолиз;
• усиление синтеза белков (протеиногенез);
• стимуляция гликолиза;
• торможение глюконеогенеза и распада гликогена (гликогенолиза), белков и триглицеридов.

50% инсулина распадается в печени под действием инсулиназы, поэтому при патологии печени развивается гиперинсулинемия.

Контринсулярные гормоны (увеличивают уровень глюкозы в крови);

1. Глюкагон(a-клеткиостровков Лангерганса поджелудочной железы):
• ускоряет гликогенолиз и глюконеогенез в печени;
• тормозит синтез белка и ускоряет протеолиз.

1. Глюкокортикостероиды (глюкокортикоиды) и АКТГ:

§ ускоряют глюконеогенез;

§ активируют гликогенолиз.

1. Адреналин:

§ активирует гликогенолиз,

§ активирует липолиз (ЖК - антагонисты инсулина)

1. СТГ:

§ активирует инсулиназу,

§ конкурирует с инсулином за рецепторы.

1. Соматостатин:

§ угнетает синтез инсулина и гликогена.

Гипогликемия – снижение концентрации глюкозы в плазме ниже нижней границы нормы.

Гипогликемия представляет собой снижение уровня глюкозы плазмы до таких значе­ний, когда появляются клинические симптомы, исчезающие после нормализации снижения глюкозы.

Скорость развития гипогликемии зави­сит от пола больного, быстроты снижения уровня глюкозы, исходного содержания глюкозы.

В среднем принято считать, что гипогликемия развивается при снижении уровня глюкозы до 2,5-3,0 ммоль/л.

Классификация, основанная на характерис­тике условий, в которых развивает гипогликемия. С этих позиций можно выделить 3 основные виды гипогликемий:

I - гипогликемия натощак:

а) инсулинпродуцирующая опухоль бетта-клеток;

б) гипогликемия поврежденных с кетозом.

II - гипогликемия после еды:

а) спонтанная реактивная гипогликемия;

б) ранние стадии сахарного диабета.

III - индуцированная гипогликемия:

а) алкогольная гипогликемия;

б) передозировка инсулина.

Гипогликемия натощак характеризуется неэффективностью поддержания нормального уровня глюкозы в условиях воздержания от пищи.

В состоянии натощак глюкоза в организме человека потребляется почти исключительно мозгом. Небольшие количества ее потребляются также форменными элементами крови. Совершенно иная ситуация скла­дывается в инсулинзависимых тканях, таких, как мышцы и жировая ткань, которые практических не потребляют глюкозу при голодании, длящемся 12 ч и более. Если голодание продолжается более 12-14 часов, то включаются дополнительные механизмы поддержания нормогли­кемии. Мозг утилизирует глюкозу со скоровстью 125 г/сут, поэтому запасов гликогена в печени явно недостаточно. На помощь приходит глюконеогенез и липолиз с последующим окислением жирных кислот и прогрессивным повышением в плазме уровня кетоновых тел (бета-ок­симасляная кислота, ацетон и ацетоуксусная кислота). При более дли­тельном голодании (дни и недели) в ход идут запасы белка, что неминуемо приводит к смерти (если вовремя не остановиться).

Таким образом, поддержание нормогликемии в состоянии натощак за­висит от 3-х основных факторов:

• гормональной среды, характеризующейся исходным или сниженным уровнем инсулина и исходным или повышенным уровнем глюкагона, СТГ и кортизола;
• печени, в которой не нарушены процессы гликогенолиза и глюконеогенеза;
• субстратов процессов глюконеогенеза.

Следовательно, гипогликемию натощак можно подразделить на эн­докринную, печеночную и субстратную.

Итак, гипогликемия натощак подразделяется:

1. Эндокринная

а) Избыток инсулина или инсулиноподобных факторов:

§ островковоклеточные опухоли, продуцирующие инсулин;

§ внепанкреатические опухоли, вызывающие гипогликемию.

б) Дефицит СТГ:

§ гипопитуитаризм;

§ изолированный дефицит СТГ.

в) Дефицит кортизола:

§ гипопитуитаризм;

§ изолированный дефицит АКТГ;

§ Аддисонова болезнь.

2. Печеночная

а) болезни накопления гликогена;

б) дефицит ферментов глюконеогенеза;

в) острый некроз печени:

§ отравления;

§ вирусный гепатит.

г) застойная сердечная недостаточность.

3. Субстратная

а) гипогликемия беременных;

б) гипогликемия новорожденных с кетозом;

в) уремия;

г) алиментарная недостаточность.

4. Прочие причины

а) аутоиммунная инсулиновая гипогликемия.

Островковоклеточные опухоли поджелудочной железы вызывают гипогликемию за счет гиперпродукции инсулина. Состоит опухоль из гроздьев типичных бета-клеток. Патогенез гипогликемии у таких больных сводится либо к абсолютному повышению уровня инсулина в плазме натощак или во время физической работы, либо к отсутствию снижения уровня инсулина, которое в таких условиях происходит в норме.

Гипогликемия при дефиците гормонов обусловлена снижением или отсутствием их контринсулярного эффекта.

Гипогликемия при заболеваниях печени была частично нами уже рассмотрена (гликогенозы). Следует отметить, что это состояние встречается, и нередко, при вирусных гепатитах и тяжелых токси­ческих поражениях печени.

Помимо снижения уровня инсулина, присутствия регуляторных гормонов и сохранности глюконеогенеза в печени, продукция глюкоза натощак требует и присутствия субстратов-предшественников, особенно аланина. У здоровых лиц скорость высвобождения аланина из мышц определяет скорость глюконеогенеза при голодании.

Гипогликемия после еды, или реактивная гипогликемия - это состояние можно определить как уменьшение содержания глюкозы в плазме в период перехода от состояния сытости к состоянию голода, достаточное для появления субъективных жалоб. Предполагают, что гипогликемия после еды может быть обусловлена либо отсутствием адекватного снижения утилизации глю­козы по мере уменьшения уровня глюкозы в плазме, либо неадекват­ностью поглощения глюкозы печенью и периферическими тканями.

В этой группе выделяют

• идиопатическую (функциональную) гипогликемию,
• алиментарную гипогликемию,
• гипогликемию на ранних стадиях сахарного диабета.

Идиопатическая (функциональная) гипогликемия встречается чаще у женщин 25-35 лет, больные внешне не отличаются от здоровых. Жалобы достаточно неспецифичны - тошнота, слабость, сердцебиение. Симптомы эти могут существовать годами, не прогрессируя.

Алиментарная гипогликемия наблюдается иногда у больных с операциями на ЖКТ. Гипогликемия выражена больше, чем у больных с идиопатической гипогликемией. Считают, что гипогликемия у них обусловлена кишечными, а не панкреатическими дефектами.

Давно известно, что гипогликемия после еды может быть прояв­лением инсулиннезависимого СД (II типа, диабета взрослых). У таких больных натощак уровень глюкозы находится в пределах нормы, но рано повышается вследствие недостаточной секреции инсу­лина и отмечается поздняя гиперинсулинемия.

Из других причин гипогликемию после еды наблюдали при ожире­нии, почечной глюкозурии и различных гормондефицитных состояниях.

Индуцированные гипогликемии возникают при:

• передозировке инсулина и других ССП;
• приеме алкоголя;
• врожденных дефектах метаболизма.

Алкогольная гипогликемия распространена среди пьющих, но мало или совсем не закусывающих лиц. Синдром развивается спустя 6-24 часа после алкогольного эксцесса и поэтому запах алкоголя может не ощущаться.

Механизм развития алкогольной гипогликемии, вероятно, заклю­чается в уменьшении продуцирования глюкозы печени из-за угнетения алкоголем глюконеогенеза (снижение использования лактата и алани­на).

Клинические проявления гипогликемии обусловлены двумя факто­рами: 1) снижением уровня глюкозы в головном мозге (нейрогликопе­ния); 2) стимуляцией симпатоадреналовой системы.

Нейрогликопения проявляется головной болью, утомляемостью, помрачением сознания, галлюцинациями, судорогами и комой.

Симптомы адренергической стимуляции включают сердцебиение, возбуждение, потливость, дрожь и чувство голода. Они появляются раньше, чем все прочие, предупреждая о надвигающейся коме. Прис­туп можно оборвать, приняв глюкозу или углеводсодержащую пищу.

Лечение гипогликемии заключается в замедленном введении 50-70 мл 40% раствора глюкозы, можно повторно.

III. Этиология гипергликемических состояний. Диабеты. Патогенез сахарного диабета 1 и 2 типа. Понятие о почечном сахарном диабете.