Гипер- и гипогликемия

При некоторых состояниях можно наблюдать повышение содержания глюкозы в крови - гипергликемию, а также понижение концентрации глюкозы - гипогликемию.

Для диагностики гипергликемий исследуются изменения во времени уровня глюкозы в крови, обычно после приема 50 г или 100 г глюкозы, растворенной в теплой воде, - так называемая сахарная нагрузка. При оценке построенных гликемических кривых обращают внимание на время максимального подъема, высоту этого подъема и время возврата концентрации глюкозы к исходному уровню.

Рис. 22. Гликемическая кривая в норме (1) и при сахарном диабете (2.)

У здорового человека после приема глюкозы содержание ее в крови нарастает, достигая максимума через 30-45 мин. Затем ее содержание в крови начинает падать и через 2 ч снижается до нормы, а через 3 ч оказывается даже несколько ниже нормы.

Для оценки гликемических кривых введено несколько показателей, из которых наиболее важное значение имеет коэффициент Бодуэна:

[(В-А)/А]х100, %,

где А - уровень глюкозы в крови натощак; В - максимальное содержание глюкозы в крови после нагрузки глюкозой. В норме этот коэффициент составляет около 50%. Значения, превышающие 80%, свидетельствуют о серьезном нарушении обмена углеводов.

Гормональные гипергликемии возникают при нарушении функции эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции углеводного обмена.

Одна из причин гипергликемии – сахарный диабет.

Диабет 1 типа (инсулинзависимый диабет, ИЗСД) связан со снижением образования инсулина. Начинается обычно в юношеском возрасте как следствие аутоиммунного разрушения β-клеток в островках поджелудочной железы.

Диабет 2 типа начинается в зрелом возрасте, развивается постепенно. Повреждены механизмы передачи инсулинового сигнала, причем концентрация инсулина в крови может быть нормальной или даже повышенной (инсулинонезависимый диабет, ИНСД). Рецепторы клеток-мишеней теряют способность соединяться с молекулой инсулина.

Углеводный обмен при сахарном диабете характеризуется следующими особенностями:

1. Резко снижен синтез глюкокиназы и гликогенсинтетазы, что обусловливает резкое замедление синтеза гликогена.

2. Активность глюкозо-6-фосфатазы резко возрастает, поэтому глюкозо-6-фосфат дефосфорилируется и поступает в кровь в виде глюкозы.

3. Понижается прохождение глюкозы через клеточные мембраны.

5. Ускоряется глюконеогенез, т.к. инсулин подавляет активность пируваткарбоксилазы, глюкозо-6-фосфатазы.

Т. о., при сахарном диабете имеют место избыточная продукция и недостаточное использование глюкозы тканями, вследствие чего возникает гипергликемия. Содержание глюкозы в крови при тяжелых формах может достигать 4-5 г/л и выше. При этом резко возрастает осмотическое давление крови, что ведет к обезвоживанию клеток организма. В связи с обезвоживанием глубоко нарушаются функции центральной нервной системы (гиперосмолярная кома).

Гликемическая кривая при диабете по сравнению с таковой у здоровых значительно растянута во времени (рис. 22).

Гипергликемия развивается также при повышении продукции глюкагона - гормона α-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, который, активируя фосфорилазу печени, способствует гликогенолизу. Сходным действием обладает адреналин.

К гипергликемии ведет избыток глюкокортикоидов (стимулируют глюконеогенез и тормозят гексокиназу) и соматотропного гормона гипофиза (тормозит синтез гликогена, способствует образованию ингибитора гексокиназы).

Гипергликемия иногда наблюдается во время беременности, при органических поражениях ЦНС, расстройствах мозгового кровообращения, болезнях печени воспалительного или дегенеративного характера.

Гипогликемия связана с понижением функций тех эндокринных желез, повышение функций которых приводит к гипергликемии. Гипогликемию можно наблюдать при гипофизарной кахексии, аддисоновой болезни, гипотиреозе, аденомах поджелудочной железы вследствие повышенной продукции инсулина. Гипогликемия может быть вызвана голоданием, продолжительной физической работой, приемом β-ганглиоблокаторов, иногда отмечается при беременности, лактации. Гипогликемия может возникнуть при введении больным сахарным диабетом больших доз инсулина.

Глюкозурия

Глюкозурияявляется результатом нарушения углеводного обмена вследствие патологических изменений в поджелудочной железе (сахарный диабет, острый панкреатит и т.д.).

При тяжелых формах сахарного диабета содержание глюкозы в моче может достигать 8-10%. Осмотическое давление мочи повышается. Суточный диурез возрастает до 5-10 л и более (полиурия). Развивается обезвоживание организма и как следствие его - усиленная жажда (полидипсия).

Реже встречается глюкозурия почечного происхождения, связанная с недостаточностью резорбции глюкозы в почечных канальцах.

Как временное явление глюкозурия может возникнуть при некоторых острых инфекционных и нервных заболеваниях, после приступов эпилепсии, сотрясения мозга.

Отравления морфином, стрихнином, хлороформом, фосфором также обычно сопровождаются глюкозурией.

Может быть глюкозурия алиментарного происхождения, глюкозурия беременных и глюкозурия при нервных стрессовых состояниях (эмоциональная глюкозурия).

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные пищевые источники углеводов. Какова суточная потребность в углеводах у взрослого человека?

2. Охарактеризуйте процесс переваривания и всасывания углеводов в пищеварительном тракте.

3. Приведите схему синтеза гликогена из глюкозы, перечислите ферменты, участвующие в этом процессе.

4. Рассмотрите механизм фосфоролитического расщепления гликогена. Какова роль гликогена в поддержании гомеостаза глюкозы?

5. Каковы основные этапы гликолиза? В чем сходство и различие между аэробным и анаэробным гликолизом?

6. Какова энергетическая ценность распада глюкозы в аэробных условиях?

7. Какие реакции включает цикл Кори? В чем его биохимическая функция?

8. В чем сходство и различие гликолиза и брожения?

9. Что понимают под гликонеогенезом? Каковы основные стадии этого процесса?

10. Как функционируют глицеролфосфатный челночный механизм и малат-аспартатная челночная система?

11. Каковы особенности обмена фруктозы и галактозы?

12. Какие гормоны участвуют в регуляции гомеостаза глюкозы?

13. Каков химизм пентозофосфатного пути обмена глюкозы?

14. Какова биологическая роль образующихся восстановленных форм НАДФ?

15. Перечислите известные Вам нарушения обмена углеводов.

16. В чем могут быть причины возникновения гипергликемии и гипогликемии?