Рис. 2. Механизм снижения холестерина современными препаратами связан с увеличением числа рецепторов ЛНП
Углеводы
При возникновении различных патологий в органах и системах, контролирующих уровень глюкозы крови, происходит сдвиг данных показателей в меньшую или большую сторону, что в дальнейшем приводит к негативному влиянию на весь организм в целом. Одной из самых распространенных патологий, связанных с нарушением усвоения глюкозы, является сахарный диабет.
Сахарный диабет, согласно определению ВОЗ, – группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующаяся хронической гипергликемией, возникающей в результате дефектов секреции инсулина, его действия или обоих этих факторов. Хроническая гипергликемия при СД ассоциируется с повреждением различных органов, особенно глаз, почек, нервов, сердца и кровеносных сосудов.
Всемирный день борьбы с диабетом отмечается ежегодно 14 ноября – дата выбрана в знак признания заслуг одного из открывателей инсулина Фредерика Бантинга, родившегося 14 ноября 1891 года.
Сам термин «диабет» (лат. diabetes mellitus) впервые был предложен греческим врачом Деметриосом из Апамании (II век до н. э.) и происходит от др. – греч. διαβαίνω, что означает «сифон» или «проходить насквозь». Таково в то время было представление о диабете – состоянии, при котором человек непрерывно теряет жидкость и восполняет ее, «как сифон», что относится к одному из основных симптомов диабета – полиурии. Клинические проявления диабета были описаны чуть позже Аретеем Каппадокийским, который поэтично описал диабет, как «таяние мяса и конечностей с мочой»: «Диабет – ужасное страдание <…>, растворяющее плоть и конечности, которые вытекают в растворенном виде с мочой. Пациенты, не переставая, выделяют воду непрерывным потоком, как сквозь открытые водопроводные трубы. Жизнь коротка, неприятна и мучительна, жажда неутолима, прием жидкости чрезмерен и несоразмерен огромному количеству мочи из-за еще большего мочеизнурения. Ничто не может удержать их от приема жидкости и выделения мочи».
Самое раннее письменное упоминание о заболевании, которое может быть признано сахарным диабетом, встречается в папирусе Эберса (1500 г. до н. э.), где описаны рецепты нескольких отваров, помогающих «удалить мочу, которая выходит слишком часто». Уильям Каллен (1710–1790), профессор химии и медицины из Шотландии, добавил к термину «диабет» слово «сахарный», или «похожий на мед». В 1889 году Оскар Минковский (1858–1931) обнаружил взаимосвязь между сахарным диабетом и поджелудочной железой (pan – «вся» + kreas – «плоть»). В качестве эксперимента он удалил поджелудочную железу у собаки, в результате чего у той развился сахарный диабет.
Слово «инсулин» произошло от латинского слова «insula» («остров»), потому что этот гормон секретируется островками Лангерганса в поджелудочной железе.
До открытия инсулина в 1921 г. хирурги редко оперировали больных сахарным диабетом с гангреной, т. к. пациенты, как правило, не исцелялись и их ждала неизбежная смерть. В то время врачи часто держали своих пациентов на голодных или полуголодных диетах, рекомендуя есть только некоторые продукты, например овсянку. Примерно 90 % всех людей с диабетом II типа страдают тучностью и ожирением. Переедание и малоподвижный образ жизни – одна из основных причин данного типа диабета.
Сахарный диабет не обошел стороной и многих знаменитостей, среди которых: английский писатель Герберт Уэллс, написавший «Человека-невидимку», Эрнест Хемингуэй, О’Генри, Федор Шаляпин, Фаина Раневская, Юрий Никулин, Би Би Киен, Элла Фицджеральд, Жан Рено, Элизабет Тейлор, Никита Хрущев, Армен Джигарханян, Пеле. Из знаменитых современников сахарным диабетом болеют Михаил Боярский, Сильвестр Сталлоне, Шэрон Стоун и многие другие известные люди.
Углеводы являются основными поставщиками энергии. На их долю приходится более 50 % от суточного количества необходимых организму человека калорий. Углеводы составляют почти 75 % массы суточного пищевого рациона. В промежутках между едой в качестве легко мобилизуемого резерва организм использует гликоген. В виде гликогена клетки запасают около 500 г этого полисахарида, что соответствует примерно 2000 ккал. Источником углеводов для организма человека являются углеводы пищи, в которой содержатся глюкоза, сахароза, лактоза и другие углеводы.
После всасывания в кишечнике моносахариды кровью воротной вены доставляются прежде всего в печень. Часть глюкозы в печени депонируется в виде гликогена, а другая через общий кровоток доставляется и используется разными тканями и органами. В промежутке между приемами пищи концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне 3,3–5,5 ммоль/л (60–100 мг/дл). А в период пищеварения может повышаться примерно до 150 мг/дл (8 ммоль/л).
Концентрация глюкозы в артериальной крови в течение суток поддерживается на постоянном уровне 60–100 мг/дл (3,3–5,5 ммоль/л). После приема углеводной пищи уровень глюкозы возрастает в течение примерно 1 часа до 150 мг/дл (~8 ммоль/л, алиментарная гиперглюкоземия), а затем возвращается к нормальному уровню (примерно через 2 часа).
Кратковременная алиментарная гипергликемия стимулирует выделение инсулина клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Инсулин обладает целым спектром свойств, направленных на снижение концентрации глюкозы в крови:
1) активирует поступление глюкозы в клетку;
2) ускоряет ее использование в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК) для целей энергообеспечения;
3) ускоряет синтез гликогена в печени и мышечной ткани;
4) ускоряет синтез жирных кислот и аминокислот из промежуточных продуктов распада сахаров;
5) тормозит липолиз (распад липидов);
6) тормозит гликогенолиз (распад гликогена с образованием глюкозы);
7) тормозит глюконеогенез (образование глюкозы из аминокислот и жирных кислот).
Рис. 3. Метаболизм глюкозы в печени
При отсутствии поступления углеводов с пищей нормальный уровень глюкозы в крови поддерживается в первую очередь благодаря ее выделению в кровоток из печени. Развивающаяся при этом гипогликемия стимулирует выделение островковыми клетками поджелудочной железы глюкагона, который также обладает несколькими важными функциями, направленными на восстановление уровня глюкозы в крови:
1) ускоряет распад гликогена в печени (гликогенолиз);
2) ускоряет глюконеогенез;
3) ингибирует эффекты инсулина, активизирующего синтез гликогена;
4) тормозит синтез белка и ускоряет протеолиз (с использованием продуктов распада белков для цепей глюконеогенеза).
Этих эффектов глюкагона обычно бывает достаточно, чтобы в течение относительно длительного времени (до 24 ч) поддерживать достаточный уровень глюкозы в крови.