Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985

Некоторые аспекты биохимии человека
Пищеварение, транспорт питательных веществ и взаимосвязь обменных процессов
Диагностика и лечение сахарного диабета опираются на данные биохимических анализов

Поскольку биохимический анализ различных компонентов в крови и моче позволяет оценивать особенности метаболизма, его успешно используют как при диагностике заболеваний, вызванных нарушением обмена веществ, так и в ходе их лечения. Наиболее ярким примером служит сахарный диабет - заболевание, обусловленное недостаточностью секреции или эффективности действия инсулина (гормона поджелудочной железы) и приводящее к глубоким нарушениям обмена веществ. В США сахарный диабет в качестве причины смертности занимает третье место. Он довольно широко распространен: почти у 5% населения США выявляется определенная степень нарушения обмена глюкозы, свидетельствующая о наличии диабета или тенденции к его развитию. Сахарный диабет - это по существу группа заболеваний, выражающихся в нарушении регуляторной активности инсулина, которое может быть обусловлено разными причинами. Более того, на обмен глюкозы могут оказывать воздействие и другие гормоны. Возникновение диабета обусловлено в какой-то мере генетическими причинами; не исключено, однако, что помимо этого определенную роль может играть и вирусная инфекция. Существует диабет двух основных типов: начинающийся в юности и начинающийся во взрослом состоянии. В первом случае болезнь проявляется в раннем возрасте и быстро переходит в тяжелую форму. Во втором случае заболевание развивается медленно, протекает стерто и часто вообще остается незамеченным. Диабет, начинающийся в юности, лечат инъекциями инсулина; при этом на протяжении всей жизни больного необходимо тщательно следить за балансом между потреблением глюкозы и дозой вводимого инсулина. Для диагностики и лечения диабета, который вызывает серьезные нарушения обмена веществ, очень важны биохимические анализы крови и мочи (табл. 24-6).

Таблица 24-6. Основные изменения в составе крови и мочи при некомпенсированном сахарном диабете

Характерные симптомы диабета - постоянная жажда и частое мочеиспускание (полиурия) - сопряжены с потреблением больших объемов воды (полидипсия). Эти изменения обусловлены выведением с мочой большого количества глюкозы (глюкозурией). Латинское название сахарного диабета - diabetes mellitus - означает “избыточное выделение сладкой мочи”. В случаях тяжелого некомпенсированного диабета содержание глюкозы в суточной (за 24 ч) моче может превысить 100 г, тогда как у здоровых людей глюкоза выводится с мочой лишь в следовых количествах. Большой объем мочи у больных диабетом отражает тот факт, что почки вместе с глюкозой должны выводить дополнительное количество воды, поскольку их способность концентрировать растворенные в моче вещества имеет определенный предел. Измерение количества глюкозы в суточной моче используется как один из тестов при диагностике диабета.

Большее значение имеют, однако, определение содержания глюкозы в крови и характер изменения этого показателя после потребления глюкозы.

У больных диабетом концентрация глюкозы в крови обычно повышена, т. е. имеет место гипергликемия. В очень тяжелых случаях некомпенсированного диабета концентрация глюкозы в крови может быть чрезвычайно высокой - до 100 мМ, т.е. в 25 раз выше нормы. При диабете средней тяжести концентрация глюкозы в крови иногда мало отличается от нормы. Более чувствительным диагностическим тестом в этом случае оказывается проба с сахарной нагрузкой, которая состоит в следующем: больной выпивает натощак стакан воды, в которой растворено 100 г глюкозы; измерения концентрации глюкозы в крови проводят до и через 30 мин после приема глюкозы. У здорового человека глюкоза быстро усваивается, и ее концентрация в крови при проведении указанной пробы возрастает не более чем до 9-10 мМ, поскольку увеличение содержания глюкозы в крови стимулирует секрецию инсулина поджелудочной железой, а инсулин в свою очередь увеличивает скорость потребления глюкозы тканями. При этом в норме глюкоза в моче не появляется или почти не появляется (рис. 24-24).

У больных же диабетом уровень глюкозы в крови уже натощак может оказаться высоким, а тест с сахарной нагрузкой свидетельствует о нарушении усвоения глюкозы. Концентрация глюкозы в крови может при этом намного превысить пороговую для почек, равную примерно 10 мМ, и это приведет к появлению глюкозы в моче, причем ее содержание в крови может оставаться повышенным в течение нескольких часов (рис. 24-24). Замедленное возвращение концентрации глюкозы в крови к исходному значению показывает, что нарушена секреция инсулина в ответ на возрастание уровня глюкозы в крови.

Гипергликемия и глюкозурия свидетельствуют еще об одном глубоком метаболическом сдвиге при сахарном диабете, а именно о почти полной остановке превращения избытка глюкозы в жирные кислоты, запасаемые в виде триацилглицеролов. При тяжелом диабете больные теряют вес, даже находясь на высококалорийной диете. Избыток глюкозы у таких больных не запасается в виде жира, а попросту выводится с мочой.

Рис. 24-24. Кривые сахарной нагрузки у здоровых людей и больных диабетом. У здорового человека после потребления стандартного количества глюкозы содержание глюкозы в крови может возрасти вдвое, но оно быстро снижается по мере того, как увеличивается секреция инсулина в ответ на повышение содержания глюкозы в крови. В течение некоторого времени содержание глюкозы в крови остается несколько более низким, чем исходное, что обусловлено лаг-периодом, когда количество инсулина в крови все еще остается повышенным, а содержание глюкозы уже нормализовалось. У больных диабетом содержание глюкозы в крови исходно очень велико (в приведенном случае - почти на уровне почечного порога). У такого больного после потребления стандартного количества глюкозы ее содержание в крови сразу же возрастает, но в отличие от здорового человека из-за недостаточной секреции инсулина оно долго остается повышенным и лишь постепенно возвращается к исходному. При максимальном уровне глюкозы в крови у больного диабетом значительные количества глюкозы выводятся с мочой.