Глава 2 Сахарный диабет: о физиологии
Сахарный диабет – это болезнь обмена веществ, базирующаяся на недостаточности инсулина. Он представляет собой расстройство метаболизма и сосудистой системы, проявляющееся в том, что организм не в состоянии нормально перерабатывать глюкозу, липиды и белки. Это самое распространенное эндокринное заболевание, встречающееся у подростков. Несмотря на то что в патологический процесс вовлечен обмен не только углеводов, но и жиров с белками, заболевание определяется на основе изменения уровня сахара в крови (Менделевич, Соловьева, 2002).
В легких случаях или в начале заболевания диабет может протекать почти бессимптомно и выявиться иногда только при лечении какой-либо другой болезни. Наряду с повышением концентрации сахара в крови и выделением сахара с мочой, обнаруживаются следующие симптомы: жажда, похудание, несмотря на повышенный аппетит и потребление пищи в больших количествах, склонность к кожным заболеваниям (экзема, зуд, фурункулез), часто плохое заживление ран, нарушения потенции и менструального цикла. При дальнейшем течении заболевания могут возникать хроническая мочевая инфекция и расстройства периферического кровообращения вследствие ранних склеротических изменений в сосудах. Серьезным осложнением является кома, внезапный срыв обменных процессов, сопровождающийся потерей сознания.
Как уже говорилось, сахарный диабет относится к так называемым заболеваниям обмена веществ. И, конечно, всем знакомо словосочетание «обмен веществ». Что же это такое?
2.1. Что такое обмен веществ
Биохимические процессы, которые происходят в живом организме, чрезвычайно сложны и многогранны. Живой организм вынужден постоянно строить себя заново (потому что в этом и заключается суть жизнедеятельности), и для этого ему необходимы строительные материалы и энергия. Источником того и другого являются органические вещества – белки, жиры и углеводы, которые можно получить, только если съесть какой-нибудь другой объект живой природы. Однако поступившие таким способом белки, жиры и углеводы должны претерпеть в организме многообразные превращения, для того чтобы он мог использовать их как строительный материал или источник энергии. Одновременно в процессе этих превращений образуются вещества, уже не нужные организму, их необходимо вывести. Совокупность превращений, направленных как в одну, так и в другую сторону, подразумевают под «обменом веществ», когда говорят о нарушении обменных процессов в организме, обменных заболеваниях, нормализации обмена веществ, «быстром» и «медленном» обмене веществ и т.п. (Жданова, Стефанович, 2005).
Каждый вид органических веществ (белки, жиры, углеводы) проходит свой путь превращений, поэтому различают белковый, жировой (липидный) и углеводный обмен веществ. Кроме того, можно выделить водно-солевой обмен – «превращения», или путь воды и минеральных солей в организме.
Такое разделение, однако, очень условно и существует только для удобства изучения, исследования и «корректировки» обмена веществ. На деле же это единая и неделимая совокупность процессов, ежесекундно разыгрывающих в каждой клетке спектакль, из которого нельзя выкинуть ни одно действующее лицо.
Строительным (пластическим) материалом служат в первую очередь белки — природные органические соединения, огромные молекулы, состоящие из аминокислот. Известно более 170 аминокислот, но для построения белков требуется всего 20.
В каждой клетке постоянно происходят процессы распада белков и одновременно синтеза новых белков. Белки в организме никогда не находятся в статическом состоянии – они все время обновляются. Жиры – тоже необходимый пластический материал: они входят в состав клеточных мембран и других структур клетки. Жиры являются и важным источником энергии – в основном такой, которая откладывается про запас.
Углеводы выполняют несколько функций, самой главной из которых является энергообеспечение всех органов и тканей, каждой клетки. Средняя потребность в углеводах составляет 400—500 г/сутки. При увеличении физической нагрузки доля углеводов в рационе должна возрастать.
Углеводы, которые мы получаем с пищей, подразделяются на три основные группы.
1. Моносахариды, или простые сахара: глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза. Это, по сути, «кирпичики», из которых, в свою очередь, состоят более сложные сахара.
2. Дисахариды, в состав которых входят : лактоза (глюкоза и галактоза), сахароза (глюкоза и фруктоза), мальтоза (глюкоза и глюкоза).
3. Полисахариды ( гликоген, крахмал, инулин, клетчатка, пектин, гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнины, камедь). Сахар (глюкоза), самый простой углевод, является единственным источником энергии для головного мозга и нервной системы.
4. Глюкоза – виноградный сахар, входит в состав крахмала, клетчатки, сахарозы и других углеводов. В организме постоянный уровень концентрации глюкозы в крови поддерживается с помощью гормонов поджелудочной железы – инсулина и глюкагона.
5. Фруктоза – плодовый сахар, обладает наибольшей сладостью из всех известных натуральных сахаров. При поступлении фруктозы в организм большая ее часть быстро усваивается тканями, без участия инсулина; другая, меньшая часть превращается в глюкозу. При малоподвижном образе жизни, нервных стрессах, тучности, а также интоксикации гнилостными продуктами из кишечника, фруктоза из всех углеводов наиболее приемлема. То, что она способна усваиваться без инсулина, делает ее незаменимой в питании больных диабетом. Фруктоза в свободном виде содержится в меде.
Путь углеводов, попавших в организм, таков. Полисахариды начинают перевариваться буквально сразу, уже в полости рта, под воздействием слюны, в которой есть фермент амилаза. К тому времени как они доходят до тонкой кишки, углеводы представлены уже только дисахаридами, которые под воздействием кишечного сока расщепляются до моносахаридов – глюкозы, фруктозы и галактозы. Все они активно всасываются микроворсинками тонкой кишки, поступают в кровь и попадают в печень. Здесь фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу, дальше, уже с глюкозой, происходят многочисленные, очень сложные химические реакции. В конечном итоге она должна поступить в каждую клетку организма, чтобы дать этой клетке энергию, необходимую для происходящего в ней обмена веществ – то есть для жизни.
На все, что происходит во внешней среде (да и во внутренней тоже), реагирует нервная система, «отдавая приказы» о том, что и в каком месте следует немедленно изменить, чтобы выжить. Изменить всегда надо именно обмен веществ.
Эти приказы в некоторых ситуациях передаются непосредственно «по нервам» (нервным волокнам): например, вы прикоснулись к горячему чайнику – и тут же отдернули руку. Это в основном экстренные, чрезвычайные ситуации. В обычных же условиях передачей приказов занимается эндокринная система (железы внутренней секреции).
2.2. Устройство и работа эндокринной системы
В эндокринную систему входят железы внутренней секреции, называемые также эндокринными (от греч. endon – внутри, krinos – выделяю). Их название говорит о том, что, в отличие от желез внешней секреции (слюнных, потовых), имеющих выводные протоки наружу, то есть в полость рта или на поверхность кожи, эти железы не имеют выводных протоков и выделяют некие вещества (секреты) прямо в кровь. Особые вещества, которые вырабатываются эндокринными железами, были названы гормонами (гормао в переводе с греческого означает «возбуждаю»). Эти вещества-посредники, поступая с током крови или лимфы к определенным органам, регулируют их работу, возбуждая или тормозя их активность. По строению и физиологическому действию гормоны специфичны: каждый гормон оказывает мощное влияние на определенные процессы обмена веществ или работу определенного органа, вызывая замедление или, наоборот, усиление функции.
К железам внутренней секреции относятся гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные (околощитовидные) железы, надпочечники, островковая часть поджелудочной железы, внутрисекреторная часть половых желез. Поджелудочная и половые железы являются железами смешанной секреции, то есть выделяют и гормоны в кровь, и секреты в полости организма или во внешнюю среду.
Некоторые железы внутренней секреции вырабатывают гормоны, влияющие непосредственно на работу органов и систем организма, иные производят гормоны, которые регулируют деятельность других желез. Например, гипофиз контролирует деятельность щитовидной, околощитовидной, поджелудочной желез и надпочечников.
Количество гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции, очень мало, но они оказывают на органы и ткани сильное физиологическое воздействие. Некоторые гормоны взаимодействуют непосредственно с периферическими тканями (например инсулин, глюкокортикоиды), другие гормоны (в первую очередь тропные гормоны гипофиза) оказывают влияние на организм через другие железы внутренней секреции. Часть гормонов (например адреналин) осуществляет свое влияние, взаимодействуя непосредственно с нервной системой.