Углеводы, которые мы употребляем в пищу, – это гликоген, крахмал и сахара – сахароза, глюкоза, фруктоза, галактоза и др. В конечном итоге в процессе обмена веществ все сложные углеводы расщепляются до моносахаридов, главным образом – до глюкозы. Фруктоза, галактоза и другие моносахариды (в компании с глюкозой) могут использоваться организмом для синтеза других веществ. Те моносахариды, которые не служат «строительным материалом», превращаются в печени либо в глюкозу, либо в промежуточные продукты ее обмена, которые затем разлагаются до углекислого газа и воды с выделением энергии.
Неиспользованную глюкозу организм в норме не выводит наружу, а откладывает про запас в виде гликогена или жира. Запасы гликогена ограниченны, то есть его невозможно накопить чрезмерно много, а вот жировые запасы могут расти до бесконечности. Условно – до бесконечности. На деле в определенный момент жировые запасы становятся несовместимыми с нормальной жизнедеятельностью организма и убивают его.
Гликоген вырабатывается в печени и скелетных мышцах, а жировые запасы образуются – по месту своего отложения. Кровь жировые запасы к месту хранения не транспортирует. Где запасы образовались, там они и хранятся.
Вводная часть почти закончена. Для того, чтобы картина была полной, осталось сказать о том, сколько глюкозы в норме содержится в крови взрослого человека, и объяснить, что такое гликемический индекс.
У взрослого человека уровень сахара в крови в норме натощак колеблется от 3,2 ммоль/л до 5,5 ммоль/л.
Гликемический индекс отражает скорость, с которой углеводы, содержащиеся в продукте питания, усваиваются организмом и повышают уровень глюкозы в крови. Пример – если мы съедим 50 грамм глюкозы и 50 грамм мякиша белого хлеба или, скажем, картофеля (то есть – крахмала), то в первом случае уровень содержания глюкозы в крови начнет возрастать буквально сразу же, а во втором – далеко не сразу, поскольку крахмал сначала надо переработать. Поэтому гликемический индекс белого хлеба из муки высшего сорта в среднем равен 80 единицам, а гликемический индекс глюкозы – 100 единицам.
Знакомство с гормонами-инженерами мы начнем с инсулина, белкового гормона поджелудочной железы (вспомните про островки Лангерганса), регулирующего обмен веществ в организме.
Рис. 19. Схематическое изображение работы белкового канала клеточной мембраны
Обратите внимание – инсулин регулирует обмен веществ, а не только обмен глюкозы! Глюкоза – основной, но не единственный «объект» инсулина.
Про инсулин, наверное, слышали все. Это наиболее изученный и самый популярный из гормонов. Даже совершенно далекие от медицины люди скажут: «а, знаем-знаем, при недостатке инсулина развивается сахарный диабет». Да, все так – если в организме недостаточно инсулина, то развивается заболевание, называемое сахарным диабетом первого типа.
Из-за недостатка инсулина, помогающего клеткам усваивать глюкозу, содержащуюся в крови, клетки совсем перестают усваивать глюкозу или делают это гораздо с меньшим энтузиазмом. В результате повышается уровень содержания глюкозы в крови. Организм пытается бороться с этим повышением, выводя глюкозу с мочой. В норме в моче глюкозы нет. Нарушение обмена глюкозы запускает цепь метаболических (обменных) нарушений в организме. Вспомните про принцип домино, когда одна падающая костяшка валит следующую в цепи и так продолжается до тех пор, пока все костяшки не упадут. При нарушении обмена глюкозы одно нарушение обмена веществ следует за другим до тех пор, пока не разладится весь обмен веществ в организме. Заодно с углеводным обменом нарушается также обмен белков и обмен жиров, в котором тоже участвует инсулин.
С сахарным диабетом первого типа все ясно сразу, то есть – все предельно логично. Недостаток инсулина приводит к развитию болезни.
А поверите ли вы, если вам скажут, что диабет может развиваться и при нормальном содержании инсулина в крови, при выработке его островками Лангерганса в достаточном количестве?
Скорее всего, не поверите, потому что в массовом сознании сахарный диабет тесно связан (можно даже сказать – скован одной цепью) с недостаточной выработкой инсулина. Мало инсулина – диабет, инсулин в норме – диабета нет, как-то так.
Тогда давайте на минуточку отвлечемся от гормонов и болезней и рассмотрим такую ситуацию – может ли автомобиль не заводиться при наличии в баке топлива? Конечно же может! Топливо для работы автомобиля необходимо, но его наличие всего лишь одно из условий этого процесса. Для того, чтобы автомобиль завелся, нужна слаженная работа нескольких узлов.
Примерно так же обстоит дело и с обменом глюкозы, да и вообще со всеми процессами, которые регулируются гормонами. Мало иметь в организме требуемое количество гормона, нужно еще чтобы этот гормон воспринимался рецепторами клеток, чтобы клетки были бы чувствительны к нему. Иначе будет гормон «бездельничать», будет циркулировать по организму невостребованным.
Давайте разберемся, почему возникает нечувствительность (по-научному это называется «резистентность») к тому или иному гормону?
Обратите внимание на то, что мы сейчас говорим не о недостаточной выработке гормона, а о нечувствительности к нему, о ситуации, когда гормон вырабатывается в достаточном количестве, но не оказывает нужного действия на организм.
Причин может быть четыре.
Во-первых, к возникновению резистентности может приводить врожденный дефект строения молекулы гормона, возникший в результате мутации – изменения наследственной информации, которая хранится в генах. Наследственная информация закодирована в виде определенной последовательности фрагментов в молекуле ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Поменялись два фрагмента местами – вот вам и мутация, в результате которой вместо «нормального» инсулина будет вырабатываться «ненормальный», очень похожий, но не такой.
Во-вторых, в крови может присутствовать какой-либо фактор, мешающий взаимодействию молекул гормона с рецепторами, фактор, который связывается с молекулами гормона и тем самым делает их неспособными выполнять свое предназначение, то есть – нейтрализует их. Например – токсические продукты, накапливающиеся в крови при хронической почечной недостаточности, когда почки не успевают выводить все ненужное из организма с мочой, могут связываться с молекулами инсулина или соматотропина.
Часто в роли нейтрализующего фактора выступают антитела – белки, вырабатываемые органами иммунной системы в ответ на проникновение в организм чужеродных агентов (антигенов). В результате какого-то сбоя иммунная система принимает «свой», вырабатываемый в организме гормон за чужеродный агент и начинает вырабатывать против него нейтрализующие антитела. В результате гормон выделяется в кровь, но до рецепторов не доходит или же доходит в недостаточном количестве, поскольку по дороге его «перехватывают» антитела. Если эндокринная система увеличит выработку гормона, то иммунная в ответ увеличит выработку антител – возникает своеобразный замкнутый круг, который без постороннего вмешательства (то есть – без медицинской помощи) разорвать невозможно. С таким же успехом и по такой же схеме антитела могут блокировать рецепторы, связываясь с ними вместо молекул гормона, но эта причина уже относится к следующей, третьей группе причин.
