Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985

Некоторые аспекты биохимии человека
Гормоны
Инсулин влияет на многие процессы обмена веществ

В гл. 24 был описан целый ряд других изменений обмена веществ, наблюдающихся при недостатке инсулина. Так. у больных диабетом или у животных с экспериментальным диабетом, вызванным удалением поджелудочной железы либо разрушением островковой ткани путем введения аллоксана (рис. 25-18), утрачивается способность к синтезу жирных кислот и липидов из глюкозы. При этом скорость окисления жирных кислот превышает норму, что приводит к образованию избытка кетоновых тел, накапливающихся в тканях, крови и моче, т. е. к так называемому кетозу. У животных с экспериментальным диабетом снижается также скорость переноса аминокислот из крови в клетки периферических тканей, вследствие чего замедляется биосинтез белков. Вместо этого аминокислоты подвергаются в печени дезаминированию, и из их углеродных цепей в ходе глюконеогенеза (разд. 20.1) образуется глюкоза, поступающая в кровь. Эти нарушения метаболизма (табл. 25-6) исчезают при введении инсулина.

Рис. 25-18. Структура аллоксана - пиримидинового производного, вызывающего экспериментальный диабет у животных путем разрушения островковых клеток.

Таблица 25-6. Метаболические сдвиги при инсулиновой недостаточности (сахарный диабет)

Весь комплекс метаболических сдвигов, обусловленный недостаточностью инсулина, можно рассматривать как свидетельство того, что при диабете организм стремится превратить все имеющиеся в его распоряжении питательные вещества в глюкозу крови. Ткани остро нуждаются в глюкозе, и печень напряженно синтезирует ее, однако это приводит только к тому, что большая часть глюкозы “уходит” в мочу. Согласно этому взгляду на нарушение обмена веществ при диабете, ткани больного оказываются не способными поглощать глюкозу из крови при ее нормальном уровне, составляющем ~ 4,5 мМ; для эффективного поглощения им требуется гораздо более высокая концентрация глюкозы. Однако при увеличении концентрации глюкозы в крови свыше 10 мМ, т.е. выше порогового значения для почек, избыток глюкозы выделяется с мочой, что приводит к потере больших количеств глюкозы организмом.

Другие серьезные нарушения обмена веществ при сахарном диабете не поддаются лечению инсулином. В частности, при диабете нарушается биосинтез базальной мембраны кровеносных капилляров, что приводит к повреждению кровеносных сосудов сердца, почек, конечностей и сетчатки глаза. В связи с этим на поздних стадиях диабет дает такие осложнения, как слепота и почечная недостаточность. По-видимому, инъекция больным инсулина один раз в день не может обеспечить те флуктуации уровня инсулина в крови, которые ежечасно и даже ежеминутно происходят в здоровой островковой ткани в ответ на колебания концентрации глюкозы в крови. В связи с этим возникает необходимость разработки автоматических устройств для введения инсулина в систему кровообращения больных со скоростью, зависящей от концентрации глюкозы в крови. Такие устройства позволили бы более точно имитировать секреторную функцию нормальной островковой ткани в организме.