Какой гормон повышает содержание глюкозы в крови
Одним из интегральных показателей внутренней среды, отражающим обмен в организме углеводов, белков и жиров, является концентрация в крови глюкозы. Она является не только источником энергии для синтеза жиров и белков, но и субстратом для их синтеза. В печени происходит новообразование углеводов из жирных кислот и аминокислот.
Нормальное функционирование клеток нервной системы, поперечнополосатых и гладких мышц, для которых глюкоза является важнейшим энергосубстратом, возможно при условии, что приток к ним глюкозы обеспечит их энергетические потребности. Это достигается при содержании в литре крови у человека в среднем 1 г (0,8—1,2 г) глюкозы (рис. 12.2). Из схемы на этом рисунке следует, что при нормальном уровне содержания глюкозы в крови происходит образование гликогена в печени и мышцах, синтез жиров, ее потребление клетками мозга, мышцами и другими тканями. В условиях гипергликемии избыточное количество глюкозы удаляется из крови через почки, увеличивается синтез гликогена. При гипогликемии усиливается гликогенолиз под влиянием адреналина и глюкагона.
Сдвиги в концентрации глюкозы в крови от «заданного» (константного) значения воспринимаются глюкорецепторами гипоталамуса, который реализует свои регулирующие влияния на клетки через симпатический и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы. Эти влияния обусловливают срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и адреналина эндокринным аппаратом поджелудочной железы и надпочечников. Более медленный эффект гипоталамических влияний осуществляется через гормоны гипофиза. Для поддержания константного уровня концентрации глюкозы существует и более короткая петля обратной связи — влияние глюкозы, циркулирующей в крови, непосредственно на бета-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин.
При снижении содержания глюкозы в литре крови до уровня менее 0,5 г, вызванном голоданием, передозировкой инсулина, имеет место недостаточность снабжения энергией клеток мозга. Нарушение их функций проявляется учащением сердцебиения, слабостью и тремором мышц, головокружением, усилением потоотделения, ощущением голода. При дальнейшем снижении концентрации глюкозы в крови указанное состояние, именуемое гипогликемией, может перейти в гипогликемическую кому, характеризующуюся угнетением функций мозга вплоть до потери сознания. Введение в кровь глюкозы, прием сахарозы, инъекция глюкагона предупреждают или ослабляют эти проявления гипогликемии. Кратковременное повышение уровня глюкозы в крови (гипергликемия) не представляет угрозы для здоровья человека.
В крови организма человека обычно содержится около 5 г глюкозы. При среднесуточном потреблении с пищей взрослым человеком, занимающимся физическим трудом, 430 г углеводов в условиях относительного покоя, тканями ежеминутно потребляется около 0,3 г глюкозы. При этом запасов глюкозы в циркулирующей крови достаточно для питания тканей на 3—5 мин и без ее восполнения неминуема гипогликемия. Потребление глюкозы возрастает при физической и психоэмоциональной нагрузках. Так как периодический (несколько раз в день) прием углеводов с пищей не обеспечивает постоянного и равномерного притока глюкозы из кишечника в кровь, в организме существуют механизмы, восполняющие убыль глюкозы из крови в количествах, эквивалентных ее потреблению тканями. При достаточном уровне концентрации глюкозы в крови она частично превращается в запасаемую форму — гликоген. При уровне более 1,8 г в литре крови происходит выведение ее из организма с мочой.
Избыток глюкозы, поступившей из кишечника в кровь воротной вены, поглощается гепатоцитами. При повышении в них концентрации глюкозы активируются ферменты углеводного обмена печени, превращающие глюкозу в гликоген. В ответ на повышение уровня сахара в крови, протекающей через поджелудочную железу, возрастает секреторная активность бета-клеток островков Лангерганса. В кровь выделяется большее количество инсулина — единственного гормона, обладающего резким понижающим концентрацию сахара в крови действием. Под влиянием инсулина повышается проницаемость для глюкозы плазматических мембран клеток мышечной и жировой тканей. Инсулин активирует в печени и мышцах процессы превращения глюкозы в гликоген, улучшает ее поглощение и усвоение скелетными, гладкими и сердечной мышцами. Под влиянием инсулина в клетках жировой ткани из глюкозы синтезируются жиры. Одновременно выделяющийся в больших количествах инсулин тормозит распад гликогена печени и глюконеогенез.
Содержание глюкозы в крови оценивается глюкорецепторами переднего гипоталамуса, а также его полисенсорными нейронами. В ответ на повышение уровня глюкозы в крови выше «заданного значения» (>1,2 г/л) возрастает активность нейронов гипоталамуса, которые посредством влияния парасимпатической нервной системы на поджелудочную железу усиливают секрецию инсулина.
При понижении уровня глюкозы в крови уменьшается ее поглощение гепатоцитами. В поджелудочной железе снижается секреторная активность бета-клеток, уменьшается секреция инсулина. Тормозятся процессы превращения глюкозы в гликоген в печени и мышцах, уменьшается поглощение и усвоение глюкозы скелетными и гладкими мышцами, жировыми клетками. При участии этих механизмов замедляется или предотвращается дальнейшее понижение уровня глюкозы в крови, которое могло бы привести к развитию гипогликемии.
При уменьшении концентрации глюкозы в крови имеет место повышение тонуса симпатической нервной системы. Под ее влиянием усиливается секреция в мозговом веществе надпочечников адреналина и норадреналина. Адреналин, стимулируя распад гликогена в печени и мышцах, вызывает повышение концентрации сахара в крови. Норадреналин обладает слабовыраженной способностью повышать уровень глюкозы в крови.
Под влиянием симпатической нервной системы стимулируется выработка альфа-клетками поджелудочной железы глюкагона, который активирует распад гликогена печени, стимулирует глюконеогенез и приводит к повышению уровня глюкозы в крови.
Понижение в крови концентрации глюкозы, являющейся для организма одним из наиболее важных энергетических субстратов, вызывает развитие стресса. В ответ на снижение уровня сахара крови глюкорецепторные нейроны гипоталамуса через рилизинг-гормоны стимулируют секрецию гипофизом в кровь гормона роста и адренокортикотропного гормона.
Под влиянием гормона роста уменьшается проницаемость клеточных мембран для глюкозы, усиливается глюконеогенез, активируется секреция глюкагона, в результате чего уровень сахара в крови увеличивается.
Секретируемые под действием адренокортикотропного гормона в коре надпочечников глюкокортикоиды активируют ферменты глюконеогенеза и этим способствуют увеличению содержания сахара в крови.
Регуляция обмена веществ и энергии в организме находится под контролем нервной системы и ее высших отделов. Об этом свидетельствуют факты условно-рефлекторного изменения интенсивности метаболизма у спортсменов в предстартовом состоянии, у рабочих перед началом выполнения тяжелой физической работы, у водолазов перед их погружением в воду. В этих случаях увеличивается скорость потребления организмом кислорода, возрастает минутный объем дыхания, минутный объем кровотока, усиливается энергообмен.
Развивающееся при снижении в крови содержания глюкозы, свободных жирных кислот, аминокислот чувство голода обусловливает поведенческую реакцию, направленную на поиск и прием пищи и восполнение в организме питательных веществ.
Почему повышается уровень глюкозы в крови
по материалам интернет-источников
Гормоны
Гормоны, принимающие участие в регуляции углеводного обмена, разделяют на две группы:
Контринсулярными называют такие гормоны, которые по своим биологическим эффектам являются антагонистами инсулина. К ним относят адреналин, глюкокортикоиды (гормоны надпочечников), глюкагон (поджелудочной железы), соматотропный (гормон роста, гипофиза). При увеличении содержания инсулина содержание глюкозы в крови уменьшается (при уменьшении — повышается). При увеличении содержания контринсулярных гормонов уровень глюкозы в крови повышается (при уменьшении — снижается). Продолжительность повышения уровня глюкозы в крови под действием адреналина длится до 10 минут, глюкагона — 80-60 минут, глюкокортикоидов — от нескольких часов до нескольких суток, соматотропного гормона — недели, месяцы, годы.
Поджелудочная железа
В обмене углеводов (глюкозы) ведущая роль принадлежит поджелудочной железе (pancreas (лат.) — pan — весь, creas — мясо). Поджелудочная железа располагается горизонтально в забрюшном пространстве. Она находится слева за желудком, на уровне XI-XII грудных и I-II поясничных позвонков, и доходит до селезенки. Чтобы представить, где в нашем теле расположена поджелудочная железа, нужно провести ладонью от левого бока под ребрами к пупку. Около 1/3 железы располагается справа от средней линии, а 2/3 — слева.
Железа имеет тонкую нежную структуру. По строению ее разделяют на головку, тело и хвост. В области головки на передней поверхности железы имеется выпячивание — сальниковый бугор, а на нижней полуокружности головки около шеечного отдела часто бывает крючкообразный отросток. Поджелудочная железа в поперечнике в области головки и тела имеет чаще всего призматическую форму, а в хвостовом отделе — овальную. Она связана с двенадцатиперстной кишкой и крупными сосудами, а потому почти неподвижна и не смещается даже при дыхании. Несколько смещается ее истончающаяся хвостовая часть, которая не имеет тесной связи с другими органами и окружена более толстым слоем жировой клетчатки. Способствуют весьма постоянному положению железы и ее четыре связки. Длина поджелудочной железы составляет от 12 до 22 см, ширина (высота) — от 3 до 9 см, а толщина — 2-3 см. Вес ее около 70-90 г. Наибольшим вес железы бывает в возрасте 25-40 лет, а затем он постепенно уменьшается и в старости составляет 50-60 г.
Поджелудочная железа находится в жировой ткани, количество которой широко варьирует. Чаще всего жировая ткань располагается только сзади и по краям, а у тучных людей иногда полностью окружает железу. В жировой ткани параллельно железе идут селезеночная артерия и вена.
Поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции. Как железа внешней секреции она выделяет поджелудочный сок, как внутренней — гормоны. Поджелудочная железа состоит из множества долек неправильной формы, тесно соприкасающихся между собой — имеет сложноальвеолярное строение. Дольки разделены друг от друга соединительной капсулой. Величина каждой дольки составляет около 5 мм.
Функционально клетки разделяют на две части: основную массу, которая продуцирует пищеварительный сок, и группы клеток — островки Лангерганса (составляют 1-2 %).
Железистые (ацинозные) клетки в форме пузырьков (альвеол) вырабатывают панкреатический (поджелудочный) сок и имеют выводные протоки. Сок собирается во вставочных отделах выводных протоков, затем — междольковых и, наконец, — в главном. Поджелудочная железа за сутки вырабатывает 1500-2000 мл сока, который играет большую роль в пищеварении. Это бесцветная прозрачная опалесцирующая жидкость щелочной реакции (pH 8,5-8,8) с удельным весом 1,015. Основная составная часть сока поджелудочной железы — пищеварительные ферменты. Количество и состав панкреатического сока зависят от характера пищи, гуморальных и нервных раздражителей. Он интенсивно выделяется в двенадцатиперстную кишку примерно через 2-5 минут после еды. Наибольшее напряжение секреторной деятельности бывает в период пищеварения, через 1-3 часа после приема пищи.
Светлые клетки железы образуют островки Лангерганса. В диаметре они — 0,1-0,3 мм, а в общей массе составляют 1/35 веса самого органа. Островки Лангерганса располагаются в дольках железы, но распределены неравномерно. Основная масса их сосредоточена в хвосте поджелудочной железы. В каждом островке Лангерганса содержится от 80 до 200 клеток, которые синтезируют гормоны. В зависимости от веществ, которые они секретируют, различают: альфа-, бета-, дельта- и РР-клетки. Количество их различно. Бета-клетки составляют большую часть каждого «островка» тела и хвоста поджелудочной железы — около 85%. На долю альфа-клеток приходится 11%, дельта-клеток — 3%, РР-клеток — 1%. Альфа-клетки вырабатывают глюкагон, бета-клетки — инсулин, дельта-клетки — гастрин и соматостатин, РР-клетки — панкреатический полипептид. Наряду с инсулином бета-клетки синтезируют такое же количество С-пептида. Он не обладает свойствами инсулина. Интересен тем, что его производится столько же, сколько и инсулина — на каждую молекулярную цепочку инсулина приходится цепочка С-пептида.
Гормонами, регулирующими уровень глюкозы в крови и тканях, являются глюкагон и инсулин.
Глюкагон вырабатывается альфа-клетками, способствует распаду сложного углевода гликогена и образованию из него глюкозы. Основное депо глюкозы в виде гликогена — печень. Из глюкозы, поступающей в состоянии покоя в организм здорового человека, около 60% преобразуется в гликоген. Он хранится на случай, когда концентрация глюкозы в крови резко падает. Резервами гликогена обладают также мышечные и жировые ткани.
Гормон инсулин
Инсулин — это гормон белковой природы немедленного действия. Он помогает клеткам тела получать глюкозу. В печени и жировых клетках инсулин стимулирует выработку жира. В то же время он препятствует расщеплению жиров в теле для получения энергии, заставляя усваивать недавно потребленные углеводы. В бета-клетках всегда есть запас инсулина, который поступает в кровь за считанные минуты и тут же снижает сахар в крови. Аминокислоты в молекуле инсулина (молекулярная масса — 600 а.е.м., 51 аминокислотный остаток) образуют при соединении две цепочки: короткую цепь А, состоящую из 21 аминокислотного остатка, и длинную цепь В — из 30. Дисульфидные мостики соединяют цепи А и В. В цепи А есть еще один дисульфидный мостик. В бета-клетках всегда есть запас инсулина, который поступает в кровь очень быстро. В норме, в зависимости от уровня глюкозы в крови, эти клетки синтезируют инсулин в необходимом количестве (особенно после приема пищи). Низкий уровень глюкозы в крови вызывает ощущение голода, и человек принимает пищу. В результате концентрация глюкозы повышается. По этому сигналу поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин. Инсулин способствует проникновению глюкозы в клетки — уровень глюкозы в крови снижается.
Специальная единица для измерения количества инсулина называется инсулиновой единицей и обозначается ЕД. У взрослого человека общее количество инсулина, накопленного в островках поджелудочной железы, составляет около 200 ЕД. Скорость синтеза инсулина — примерно 40-50 ЕД в сутки. На килограмм веса тела в среднем должно приходиться по 0,5-0,6 ЕД синтезированного инсулина. Скорость выработки гормона в течение суток сильно колеблется (высшее после приема пищи). Эти колебания (от 0.25 до 2 ЕД в час) зависит от уровня глюкозы в крови. Избыток глюкозы влияет на работу бета-клеток — интенсифицирует ее.
Чувствительность к инсулину
Не все ткани организма одинаково чувствительны к инсулину. В зависимости от чувствительности их делят на три группы:
абсолютно зависимые от инсулина. К ним относят печень, мышцы (скелетные, миокард), жировая ткань;
абсолютно нечувствительные. К ним относят головной мозг, нервные клетки, нервные окончания, мозговое вещество надпочечников, эритроциты, внутренняя оболочка кровеносных сосудов, семенники;
относительно чувствительные — все остальные органы и ткани.
При недостаточной выработке инсулина зависимые ткани начинают голодать, а уровень глюкозы в крови повышается. Голодание клеток приводит к потере веса, дистрофии и постепенному угасанию (голодной смерти). Это процесс затяжной, продолжительный.
Инсулинонезависимые ткани забирают глюкозу из крови без участия инсулина. Поскольку содержание глюкозы в крови повышено, она проникает в эти ткани в избыточном количестве.
Около 60 % глюкозы, которая поступает в организм здорового человека в состоянии покоя, преобразуется в гликоген. Печень — это депо гликогена. Когда концентрация сахара в крови резко падает, гликоген распадается. Глюкоза поступает в кровь. Кроме печени, мышечные и жировые ткани также обладают резервами гликогена, способными добавить глюкозу в кровь. В печени происходит нейтрализация многих вредных веществ. Она обладает способностью к восстановлению (если не поражена хронической болезнью). Поэтому после приема препаратов, влияющих на печень, по окончании курса лечения или профилактики ее функции быстро восстанавливаются.
Почки очищают кровь от вредных веществ. В них происходит фильтрация крови, всасывание и в конечном итоге — выделение мочи. В норме в моче нет глюкозы. Она всасывается обратно в кровь. У диабетика, когда уровень глюкозы в крови не превосходит определенной величины, она не выводится с мочой. Но если концентрация глюкозы в крови выше определенной величины — почечного порога, почки активно выделяют глюкозу с мочой. У разных людей величина почечного порога колеблется от 6 ммоль/л (низкий почечный порог) до 11 ммоль/л (высокий почечный порог). Средние характеристики: для детей и подростков почечный порог составляет обычно 9 ммоль/л, для взрослых — 10 ммоль/л. Следовательно, по наличию глюкозы в моче можно судить о содержании сахара в крови.
Заведущая районной поликлиникой И.В.Непочелович
Гормон инсулин: действие, норма содержания в крови, инсулинотерапия при сахарном диабете
Инсулин – гормон, вырабатываемый в поджелудочной железе, названной так потому, что она расположена за желудком. Инсулин позволяет нашему организму использовать глюкозу для получения энергии. Глюкоза – это разновидность сахара, моносахарид (простой углевод), который содержится в многих продуктах.
После еды или перекуса в пищеварительном тракте ферменты расщепляют сложные углеводы и превращает их в глюкозу. Затем глюкоза всасывается в кровь через слизистую оболочку тонкой кишки.
Что делает инсулин с глюкозой?
Как только глюкоза попадает в кровоток, начинает работать инсулин. Гормон заставляет клетки нашего тела поглощать сахар и использовать его для производства энергии.
Также инсулин помогает сбалансировать уровень глюкозы в крови. Когда в крови слишком много глюкозы, инсулин сигнализирует организму о том, что нужно сохранить ее избыток в печени. Накопленная в клетках печени глюкоза не высвобождается до тех пор, пока ее уровень в крови не снизится, например, между приемами пищи или когда наше тело испытывает стресс, или нуждается в дополнительной энергии (во время тренировок, напряженной мыслительной работы).
Кроме печени, по «команде» инсулина избыток глюкозы накапливается в жировой (липидной) ткани, также создавая там своеобразные «депо» для быстрой компенсации потраченной энергии.
Второстепенное действие инсулина
Гормон «работает» не только с глюкозой, но и с белками, жирами и микроэлементами:
Немного истории
Выделенный из поджелудочной железы гормон инсулин был впервые успешно применен с лечебными целями канадским врачом, физиологом, Ф.Г. Бантингом. За это в 1923 году, в возрасте 32 лет, он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине вместе со своим шотландским коллегой, профессором Маклеодом, в лаборатории которого молодой ученый проводил опыты на собаках. Открытие инсулинотерапии полностью перевернуло подходы к лечению диабета. В честь признания заслуг Бантинга, трагически погибшего в авиакатастрофе во время второй мировой войны, в день его рождения, 14 ноября, отмечают Всемирный день борьбы с диабетом.
Фредерик Грант Бантинг – ученый, впервые получивший экстракт инсулина и успешно использовавший его в лечении диабета. Один из самых молодых лауреатов Нобелевской премии за все время ее присуждения.
Инсулин: норма содержания гормона в крови, способы повышения и снижения
Очень важно, чтобы уровень инсулина в крови всегда находился в пределах нормы. Как пониженный, так и повышенный инсулин – свидетельство нарушения метаболизма (прежде всего, углеводного обмена).
Однако определение количества выделенного в кровь гормона само по себе редко бывает достаточно информативным. Дело в том, что уровень инсулина в крови в норме может колебаться в широких пределах – от 3 до 20 мкЕд/мл у детей и до 25 мкЕд/мл у взрослых. У беременных и женщин после 60-ти лет эти границы смещены, количество гормона в норме у них колеблется от 6 до 27/36 мкЕд/мл.
Поэтому определять уровень инсулина в крови нужно вместе с уровнем глюкозы (сахара) – натощак и через определенное время после приема пищи. На основании этих показателей рассчитываются определенные индексы, которые позволяют врачу обнаружить проблему и принять меры для ее коррекции либо устранения.
Повышенный инсулин натощак при нормальном сахаре может быть следствием онкологического заболевания (аденокарциномы инсулин-продуцирующих клеток поджелудочной железы).
Излишне большое количество инсулина и нормальное количество сахара через 2 часа после приема пищи выявляют у людей с так называемым предиабетом. Обменные процессы у них идут вяло, и организм пытается ускорить метаболизм глюкозы за счет выработки повышенного количества гормона. Такая интенсивная работа со временем приводит к «износу» поджелудочной железы, в результате чего она уже не может производить не только избыточное, но и достаточное количество гормона.
Как понизить инсулин в крови
Отрегулировать норму инсулина в крови при его повышении на фоне приема пищи позволяют:
Кстати, при диагностике предиабета восстановление нормального ночного сна, как правило, становится важнейшим условием для похудения, возможности переносить физические нагрузки, а, главное – для восстановления гормонального обмена и устранения инсулинрезистентности. Это позволяет затормозить переход предиабета в диабет, а в ряде случаев и полностью остановить этот процесс.
Пониженный инсулин при высоком сахаре определяется тогда, когда поджелудочная железа неспособна выработать нужное количество инсулина самостоятельно, т.е. у больного развивается сахарный диабет. Такая картина может наблюдаться как при диабете 1 типа (СД1), так и при инсулиннезависимой форме заболевания. И хотя диабет второго типа (СД2) называется инсулиннезависимым, при снижении функции поджелудочной железы ниже определенных значений таким больным, как и людям с сахарным диабетом 1 типа, показано лечение инсулином.
Инсулин как средство от диабета
Инъекции инсулина могут помочь в лечении обоих типов диабета. Инъекционный инсулин при сахарном диабете действует как замена или дополнение к инсулину вашего организма. При диабете 1-го типа необходимо вводить инсулин для контроля уровня глюкозы в крови.
Многие люди с диабетом 2-го типа могут контролировать уровень глюкозы в крови с помощью приема пероральных препаратов и/или изменения образа жизни. Однако если эти методы лечения не помогают, то, как уже говорилось выше, им тоже может понадобиться инсулин.
Терапия инсулином при диабете 1-го типа
Поскольку в организме больных с данной формой заболевания практически нет собственного инсулина, его запас необходимо пополнять каждый день для поддержания стабильного уровня сахара (глюкозы) в крови. Поэтому основное лечение больных с СД1 заключается в инсулинотерапии. Все виды инсулина дают одинаковый эффект. Они имитируют естественное повышение и понижение уровня инсулина в организме в течение дня. Состав различных типов инсулина влияет на то, как быстро и как долго они работают.
При базально-болюсном режиме терапии вводятся два вида инсулина:
Т.е., базальный инсулин поддерживает уровень сахара на желаемом уровне вне приёмов пищи и в ночные часы, чтобы обеспечить накопление фонового инсулина, а болюсный – перед приемом пищи, чтобы предотвратить скачки уровня сахара в крови после приема пищи.
Введение и дозировка
Инсулин не принимается перорально. Его необходимо водить с помощью шприца, шприц-ручки для инсулина или инсулиновой помпы. Тип инъекции и вид инсулина подбирается лечащим врачом с учетом ваших потребностей и личных предпочтений.
Какой гормон повышает содержание глюкозы в крови
К гормонам, регулирующим уровень глюкозы крови относятся:
Инсулин – гормон поджелудочной железы, снижающий уровень глюкозы крови. Он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Инсулин имеет важное значение для организма и ему посвящен отдельный раздел «Инсулин и его значение для организма».
Глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста – гормоны, повышающие уровень глюкозы крови. Подробней о каждом из них далее в статье.
Зачем организму регулировать уровень глюкозы крови?
У людей без сахарного диабета организм способен регулировать уровень глюкозы крови в узких пределах, примерно между 4 и 7 ммоль/л. Когда уровень глюкозы крови падает ниже 3,5 – 4,0 ммоль/л, человек чувствует себя плохо. Снижение уровня глюкозы крови влияет на все реакции, происходящие в организме, таким образом организм пытается сказать мозгу, что у него осталось мало глюкозы. Организм старается высвободить глюкозу из имеющихся у него источников, а также создать глюкозу из жиров и белков (схема 1).
Схема 1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
Мозг не может хранить глюкозу, поэтому он зависит от равномерной и непрерывной подачи глюкозы с током крови.
Мозг не может работать без адекватного снабжения его глюкозой.
Интересно, что мозгу не нужен инсулин для перемещения глюкозы внутрь клетки, он относится к «инсулиннезависимым» органам. На первый взгляд это может показаться нелогичным, однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов, а именно для головного мозга. Но если организм и дальше не получит глюкозу (если человек голодает), то мозг адаптируется и будет использовать другой источник энергии, в основном кетоны.
Несмотря на то, что клетки головного мозга извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше чем, когда они используют глюкозу.
С другой стороны, если у человека есть сахарный диабет и у него уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к их повреждению и, следовательно, нарушению функционирования органа в целом.
В то время как гормон инсулин снижает уровень глюкозы крови, группа гормонов (глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста) повышают его (схема 2). Низкий уровень глюкозы крови (гипогликемия) представляет собой серьезную угрозу для жизнедеятельности организма. Поэтому целая группа гормонов отвечает за повышение уровня глюкозы крови, также эта группа гормонов называется контринсулярными или контррегуляторными гормонами. А реакции организма, направленные на повышения уровня глюкозы крови, называются контррегуляторными реакциями. Помимо гормонов в контррегуляторных реакциях также участвует вегетативная нервная система.
Глюкагон
1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image001.png»/>
Одной из функций печени является хранение глюкозы. Когда в крови много глюкозы, например, после приема пищи, глюкоза под воздействием инсулина заходит в клетки печени и хранится в них в виде гликогена. Как деньги, которые вы кладете на счет в банке, когда у вас их много (Рис.1).
Рис.1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
Когда уровень глюкозы крови снижается, например, через несколько часов после еды или ночью, то начинает действовать глюкагон. Он разрушает гликоген до глюкозы, которая затем поступает в кровь. Также и вы можете снять деньги в банке, если настали тяжелые времена (рис. 2).
Рис. 2. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
В течение дня человек ощущает чувство голода с интервалами примерно в 4 часа, в то время как в ночное время организм может находиться без пищи 8-10 часов. Это происходит потому, что ночью гликоген из печени под воздействием гормонов глюкагона и адреналина разрушается до глюкозы, которая поступает в кровь.
Людям с сахарным диабетом важно помнить, что если у них не будет запаса гликогена в печени, то глюкагон ночью не сможет повысить уровень глюкозы крови, следовательно, случится гипогликемия. Такое может возникнуть если вы не съели достаточное количество углеводов при занятиях спортом, и вашему организму пришлось тратить свои запасы гликогена днем. Также отсроченные гипогликемии (гипогликемии ночью) наступают после употребления алкоголя, так как алкоголь нейтрализует действие глюкагона.
Исследования показывают, что при сахарном диабете 1 типа не только снижается функция бета-клеток (производство инсулина), но также изменяется функция альфа-клеток. Нарушается способность поджелудочной железы производить адекватное количество глюкагона в ответ на гипогликемию. То есть наступает дисбаланс между инсулином и глюкагоном. В свою очередь, это приводит к нарушению контррегуляторного ответа на гипогликемию.
Также у людей с сахарным диабетом не снижается производство глюкагона, когда повышается уровень глюкозы крови. Это происходит потому, что инъекции инсулина делаются в подкожно-жировую клетчатку и к тому времени, когда инсулин дойдет до альфа-клеток поджелудочной железы, его концентрация будет низкой, и он не сможет подавить продукцию глюкагона. Следовательно, в дополнение к глюкозе, полученной из еды, в крови будет глюкоза из печени, полученная при распаде гликогена до глюкозы под воздействием глюкагона.
В настоящее время проходят исследования помпы, содержащие резервуары с инсулином и с глюкагоном, чтобы еще более точно имитировать уровень глюкозы крови у людей без сахарного диабета. В большей степени этот метод используется в исследованиях по разработке искусственной поджелудочной железы. Но есть и свои трудности, так как человеку с сахарным диабетом приходится контролировать не только введение инсулина, но и введение глюкагона, то есть создается в два раза больше проблем. Что, в свою очередь, может привести к синдрому эмоционального выгорания, снижению качества жизни и ухудшению гликемического контроля.
Адреналин
Рис.3. Анатомическое расположение надпочечников и почек.
Человеческое тело изначально было создано для проживания в каменном веке. Если человек сталкивался с мамонтом или другим диким зверем, то у него оставалось два варианта бороться или бежать (рис 4). В обоих случаях дополнительное топливо, в виде глюкозы, было необходимо для организма. В нашем нынешнем образе жизни адреналин также выделяется, когда мы переживаем или испытываем страх. Но, по большей части, наши страхи вызваны пугающими новостями из телевизора или интернета, а они не требуют прилива дополнительной физической силы.
Рис. 4. Охота на оленя. Вальторта artyx.ru
У людей без сахарного диабета при возникновении стрессовой ситуации повышается продукция инсулина и уровень глюкозы остается в норме. А вот у людей с сахарным диабетом сложнее спрогнозировать реакцию уровня глюкозы крови на стресс. Так как у разных людей разный уровень стрессоустойчивости и в принципе разные обстоятельства вызывают страх. Следовательно, к коррекции доз инсулина надо подходить индивидуально.
Когда у человека с сахарным диабетом гипогликемия, то секреция адреналина может поднять уровень глюкозы крови, стимулируя распад гликогена в печени, но в тоже время адреналин вызывает повышенное потоотделение, беспокойство и сердцебиение, то есть симптомы гипогликемии.
Адреналин также стимулирует распад жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны в печени.
Кортизол
Кортизол является еще одним важным гормоном, который высвобождается надпочечниками (рис.3) в ответ на стресс и влияет на многие функции в организме, в том числе повышает уровень глюкозы крови.
Кортизол повышает уровень глюкозы крови путем синтеза глюкозы из белков (этот процесс называется глюконеогенез) и уменьшения поглощения глюкозы клетками организма. Кортизол также способствует расщеплению жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны.
Гормон роста
Гормон роста вырабатывается в гипофизе, который находится чуть ниже головного мозга (Рис. 5).
Рис.5. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
Главной функцией гормона роста является стимуляция роста. Также он повышает уровень глюкозы крови путем снижения захвата глюкозы клетками организма. Гормон роста приводит к увеличению мышечной ткани и повышению распада жиров.
В период полового созревания, когда подростки быстро растут, у них вырабатывается большое количество гормона роста, следовательно, это приводит к повышению потребности в инсулине.
Источник
