Меню
Яндекс.Метрика

Глава 329. Гипогликемия; инсулинома и другие гормонально-активные опухоли поджелудочной железы

Сохранение постоянной концентрации глюкозы в плазме — необходимое условие здоровья. Опасность гипогликемии (в короткие промежутки времени более опасной, чем гипергликемия) объясняется тем, что глюкоза служит основным энергетическим субстратом для мозга. В отсутствие глюкозы, как и кислорода, нарушается функция мозга, возникает повреждение ткани, и, если дефицит сохраняется достаточно долго, наступает смерть. Чувствительность мозга к гипогликемии обусловливается тем, что в отличие от других тканей организма он не способен использовать свободные жирные кислоты крови в качестве источника энергии. Короткоцепочечные метаболиты свободных жирных кислот — ацетоуксусная и b-гидроксимасляная кислоты (кетоновые тела) эффективно окисляются мозгом и при умеренной концентрации в плазме могут защищать центральную нервную систему от повреждений, вызываемых гипогликемией. Однако, поскольку кетоз развивается в течение нескольких часов, кетогенез не может служить эффективным механизмом защиты от острой гипогликемии. Таким образом, для сохранения функции центральной нервной системы на ранних стадиях голодания или в условиях гипогликемии требуется быстрое увеличение продукции глюкозы печенью. Одновременно уменьшается использование глюкозы периферическими тканями, которые переключаются на альтернативный субстрат — свободные жирные кислоты. Эти адаптивные механизмы контролируются гормонами и в обычных условиях достаточно эффективны. Однако иногда система разрушается или не справляется с нагрузкой, что приводит к возникновению клинического синдрома гипогликемии.

Механизмы защиты от гипогликемии. Механизмы развития гипогликемических состояний легче всего понять, если вкратце рассмотреть нормальный метаболизм энергетических субстратов. В обычных условиях энергетические потребности организма удовлетворяются экзогенными веществами, поступающими с пищей. Окисление молекул, входящих в состав пищевых продуктов, до двуокиси углерода и воды сопровождается образованием аденозинтрифосфата (АТФ)— главного макроэргического соединения организма. В каком-то смысле жизнь можно определить как постоянную способность производить АТФ (и аналогичные макроэргические нуклеотиды) для поддержания любых проявлений клеточной активности. Когда потребление калорий превышает сиюминутные энергетические потребности, как это бывает после обычного приема пищи, избыток субстратов накапливается в форме жира, структурного белка и гликогена. Поток субстратов в этой фазе, называемой анаболической, движется от кишечника к печени, в места утилизации и накопления. Основной гормон, регулирующий анаболическую фазу обмена веществ,— это инсулин; уровень контррегуляторных гормонов в этот период снижен.

Катаболическая стадия обмена веществ начинается примерно через 5—6 ч после еды. В нормальных условиях единственный существенный период метаболизма — это ночное голодание, но иногда, в частности при тяжелых заболеваниях, этот период может длиться гораздо дольше. В период голодания/катаболизма происходит ряд обменных сдвигов, направленных на то, чтобы сохранить уровень глюкозы в плазме в границах, обеспечивающих безопасность центральной нервной системы и в то же время сохранить энергетическое снабжение других тканей организма. Такая перестройка осуществляется двумя механизмами. Во-первых, активируется образование глюкозы в печени, а во-вторых, большинство других тканей переключается на использование липидов. Вначале глюкоза, высвобождающаяся из печени, почти целиком образуется из печеночного гликогена. Однако поскольку печень человека содержит в среднем лишь около 70гдоступного гликогена, гликогенолиз способен поддерживать нужный уровень глюкозы в плазме только короткое время (обычно не более 8—10 ч). При физической нагрузке, стрессе или тяжелых заболеваниях этот период значительно сокращается. Чтобы компенсировать снижение уровня гликогена, быстро начинается глюконеогенез, при котором возникает поток субстратов от мышц и жировой ткани в печень и далее к местам утилизации. Предшественниками в синтезе глюкозы служат лактат/пируват и аминокислоты (в основном аланин) из мышц и глицерин, высвобождаемый жировой тканью в результате липолиза.

Переключение на жировой тип обмена достигается путем активации гормончувствительной липазы в жировой ткани; этот фермент гидролизует запасенные триглицериды с образованием длинноцепочечных жирных кислот и глицерина. Судьба первых двояка. Большая их часть (в норме около 120гв сутки) используется непосредственно, а остальная (примерно 40гв сутки) окисляется в печени до ацетоуксусной и b-гидроксимасляной кислот. Эти кетоновые тела могут эффективно использоваться в качестве источников энергии большинством тканей (причем самой печенью лишь в минимальной степени), но их основная роль, как уже отмечалось,— служить запасным субстратом для мозга. Переключение большинства тканей на питание липидами важно потому, что преимущественная утилизация свободных жирных кислот и кетоновых тел вместо глюкозы обеспечивает сохранение последней для использования центральной нервной системой.

Катаболическая стадия обмена веществ опосредуется снижением концентрации инсулина в плазме наряду с усилением секреции четырех контррегуляторных гормонов: глюкагона, адреналина, кортизола и гормона роста. Кроме того, непосредственно в тканях из симпатических нейронов высвобождается норадреналин. Главное значение в поддержании уровня глюкозы придают глюкагону, тогда как адреналин играет дублирующую, или второстепенную, роль. Адреналин в качестве средства защиты от гипогликемии приобретает основное значение при сахарном диабете, когда реакция глюкагона очень рано исчезает (см. гл.328).

Анаболическая и катаболическая стадии обмена веществ отражены в табл.329-1. Нарушение любого из адаптивных механизмов может привести к гипогликемии.

Таблица 329-1.Цикл еда —голодание

Стадия

Основной гормон

Субстраты в плазме

Направление потока субстратов

Активируемый процесс

Анаболическая

Инсулин

  Глюкоза

От органов брюшной полости к местам утилизации и накопления

Накопление гликогена

  Триглицериды

Синтез белка

  Аминокислоты с разветвленной цепью

Образование триглицеридов

¯ Свободные жирные кислоты

¯ Кетоновые тела

Катаболическая2

Глюкагон

¯ Глюкоза

От мест накопления в печень и места утилизации

Гликогенолиз

¯ Триглицериды

Глюконеогенез

  Аланин и глутамин3

Протеолиз

  Свободные жирные кислоты

Липолиз

  Кетоновые тела

Кетогенез

1Ожидаемые сдвиги в течение первых часов после приема смешанной пищи из жиров, углеводов и белков.

2Главная катаболическая стадия осуществляется во время ночного голодания, хотя частично катаболизм происходит и между приемами пищи.

3Стрелками показано изменение концентрации в плазме, кроме аланина и глутамина. Хотя их концентрация в артериальной крови относительно стабильна, но поглощение печенью и кишечником в катаболическую стадию возрастает.

Читать далее: Симптомы гипогликемии