Регуляция содержания глюкозы в крови

В результате сложного взаимодействия ферментативных реакций углеводного обмена в организме поддерживается относительно постоянный уровень глюкозы в циркулирующей крови (3,5-6,0 ммоль/л), что обеспечивает нормальное функционирование органов. Значительную роль в этом сбалансированном равновесии содержания глюкозы в крови принадлежит печени.

После приема пищи у человека наблюдается кратковременная (не более 1,5-2 часов) гипергликемия. Печень при этом захватывает циркулирующие в крови моносахариды, превращая их в глюкозу, а затем в гликоген. Кратковременная алиментарная гипергликемия стимулирует выделение β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы инсулина.

Инсулин обладает целым спектром свойств, направленных на снижение концентрации глюкозы в крови:

1. Активирует поступление глюкозы в клетку.

2. Ускоряет ее катаболизм (распад) для целей энергообеспечения.

3. Ускоряет синтез гликогена в печени и мышечной ткани.

4. Ускоряет синтез жирных кислот и аминокислот из промежуточных продуктов распада углеводов.

5. Тормозит липолиз (распад липидов).

6. Тормозит гликогенолиз (распад гликогена с образованием глюкозы).

7. Тормозит глюконеогенез (образование глюкозы из аминокислот и жирных кислот).

При отсутствии поступления углеводов с пищей нормальный уровень глюкозы в крови поддерживается в первую очередь благодаря ее выделению в кровоток из печени. Развивающаяся при этом гипогликемия стимулирует выделение α-клетками островков Лангерганса клетками поджелудочной железы глюкагона, который также обладает несколькими важными функциями, направленными на восстановление уровня глюкозы в крови:

§ Ускоряет распад гликогена в печени (гликогенолиз).

§ Ускоряет глюконеогенез.

§ Тормозит синтез белка и ускоряет протеолиз (с использованием продуктов распада белков для глюконеогенеза).

Этих эффектов глюкагона обычно бывает достаточно, чтобы в течение относительно длительного времени (до 24 часов) поддерживать уровень глюкозы в крови. При более длительном голодании активизируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система, что ведет к усилению секреции ряда гормонов: глюкокортикостероидов и адреналина, соматотропного гормона (СТГ) и др. Последние способствуют: усиленному распаду гликогена в печени, стимулируют использование жиров (β-окисление жирных кислот) в качестве основного субстрата энергообразования в клетке, тем самым способствуют уменьшению использования глюкозы для этих целей.

Нарушение каждого механизма регуляции может привести к серьезным патологическим сдвигам как в углеводном, так и в липидном обмене, что лежит в основе уменьшения толерантности организма к углеводам и формирования сахарного диабета.

Основными причинами гипергликемии являются:

1. Физиологическая гипергликемия (прием пищи, богатой легкоусвояемыми углеводами, интенсивные физические упражнения, значительное напряжение, стресс).

2. Сахарный диабет I или II типа (недостаточная продукция инсулина или повышенная толерантность тканей к этому гормону).

3. Заболевания гипофиза, сопровождающиеся повышенной секрецией соматотропного гормона и АКТГ (опухоль гипофиза, болезнь Иценко-Кушинга, акромегалия).

4. Заболевания надпочечников, сочетающиеся с усиленной продукцией катехоламинов или глюкокортикостероидов (феохромоцитома и др.).

5. Тиреотоксикоз.

6. Заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатит, опухоли поджелудочной железы).

7. Побочное действие некоторых лекарственных препаратов (кортикостероиды, тироксин, АКТГ, адреналин, эстрогены, индометацин, большие дозы никотиновой кислоты, тиазидные диуретики, фуросемид и др.).

Наиболее частыми причинами гипогликемии являются:

1. Голодание (алиментарная гипогликемия).

2. Передозировка инсулина или сахароснижающих препаратов у больных сахарным диабетом.

3. Ульцерогенные аденомы поджелудочной железы, развивающиеся из α-клеток островков Лангерганса.

4. Тяжелые отравления мышьяком, хлороформом, алкогольная интоксикация и др., протекающие с угнетением функции печени, в том числе с нарушением процессов гликогенеза и глюконеогенеза.

5. Заболевания эндокринных органов (Аддисонова болезнь, гипотиреоз, гипопитуитаризм и др.).

6. Опухоли различной локализации (рак надпочечников, рак желудка, фибросаркома, первичный рак печени).