ДЕФИЦИТ ИНСУЛИНА

Инсулин является единственным гормоном в организме, способным снижать уровень циркулирующей глюкозы, облегчать доступ глюкозы в инсулинозависимые ткани, стимулировать образование гликогена, включать глюкозу в процессы образования энергии при неизменном общем уровне энергопродукции, стимулировать синтез жиров, белков. Наряду с этими процессами инсулин блокирует глюкозо-6-фосфатазу печени, тормозит выход свободной глюкозы из печени, что обеспечивается торможением гликогенолиза. Инсулин в печени и жировой ткани стимулирует синтез жирных кислот и триглицеридов, способствует проникновению аминокислот через мембрану клетки и дальнейшему включению их в синтез белков, при этом снижается активность аминотрансфераз и ферментов цикла

мочевины, что приводит к замедлению процессов деградации белков. Конечным результатом действия инсулина является развитие гипогликемии, которая стимулирует выработку контринсулярных гормонов, прежде всего глюкагона, катехоламинов, глюкокортикоидов и гормона роста.

Контринсулярные гормоны оказывают противоположные эффекты на все этапы метаболизма:

- активируют гликогенолиз, что приводит к повышению содержания глюкозы в периферической крови и вступлению продуктов расщепления мышечного гликогена в циклы Кори и Кребса;

- активируют липолиз, что способствует поступлению свободных жирных кислот и глицерина в цикл трикарбоновых кислот;

- активируют глюконеогенез из лактата, пирувата, аланина;

- стимулируют распад белков с выделением аминокислот, встраивающихся в цикл трикарбоновых кислот.

Что происходит в условиях дефицита инсулина?

Основная причина большинства проявлений сахарного диабета - абсолютный дефицит инсулина в случае сахарного диабета типа 1 или недостаточное его действие и/или неадекватная секреция, а также недостаточное действие гормона на периферии. Вследствие недостатка инсулина происходит недостаточное использование глюкозы инсулинозависимыми тканями, в первую очередь печенью, мышечной и жировой. Тогда как в инсулинонезависимых тканях происходит активизация полиолового пути утилизации глюкозы с образованием высокоосмолярных соединений: сорбита и фруктозы.

В силу острого дефицита инсулина, который проявляется в нарушении транспорта глюкозы из периферического сосудистого русла в клетки инсулинозависимых тканей, в организме развивается состояние энергетического голода, в силу чего происходит активация всех катаболических процессов, направленных на разрешение создавшейся энергетической проблемы (рис. 11, см. на вклейке):

- повышается активность глюкагона, начинается активный распад гликогена в печени и мышцах, с образованием в первом случае глюкозы, а во втором - лактата. Лактат может встраиваться в цикл Кори с образованием глюкозы или восстанавливаться до пирувата, который, превращаясь в ацетил-КоА, не может полностью утилизироваться в цикле Кребса из-за дефицита инсулина. Ацетил-КоА окисляется до ацетоацетата, высокие концентрации которого приво-

дят к сдвигу кислотно-щелочного равновесия организма в сторону ацидоза;

- под действием контринсулярных гормонов и при отсутствии инсулина активизируется липолиз. Жирные кислоты поступают в печень и там частично ресинтезируются в триглицериды, что обуславливает развитие жировой инфильтрации печени, а частично участвуют в кетогенезе. Образовавшийся ацетил-КоА встраивается в цикл Кребса, где происходит его окисление до ацетоуксусной и бетаоксимасляной кислот. Кетоновые тела, в большом количестве циркулирующие в организме, вызывают развитие метаболического ацидоза. Пытаясь снизить содержание продуктов, вызывающих закисление внутренней среды, организм пытается понизить концентрацию кетоновых тел и выводит их с мочой и выдыхаемым воздухом;

- запущенный глюконеогенез истощает белковые запасы, в результате распада которых накапливаются аминокислоты, участвующие через аланин-глюкозный цикл в синтезе глюкозы. Наряду с этим в организме накапливаются продукты азотистого обмена, что приводит к закислению среды. Вклад в потерю калия и натрия вносит кетонурия, поскольку бета-оксибутират и ацетоацетат как органические анионы связаны с ионами К⁺ и Na⁺. Кетонурия обуславливает потерю эквимолярных количеств последних, а почечные канальцы, пытаясь заместить утраченные К⁺ и Na⁺ катионами, реабсорбируют Н⁺ и ионы NH₄;

- длительная гипергликемия вызвана не столько экзогенным поступлением продуктов, содержащих углеводы, сколько чрезмерной продукцией глюкозы из эндогенных предшественников;

- в результате длительной циркуляции высоких концентраций глюкозы в крови почки теряют возможность реабсорбировать глюкозу, в результате чего развивается глюкозурия и полиурия;

- циркуляция осмотически активной глюкозы приводит к компенсаторному выходу внутриклеточной жидкости и развитию гипертонической дегидратации, что и вызывает полиурию; вклад в осмотический диурез вносит и накопление мочевины в ходе разрушения белка;

- полиурия ведет к массивной потере почечными канальцами способности реабсорбировать воду и минеральные вещества, в результате чего организм теряет жизненно важные электролиты: калий, натрий, магний.

Нарастающая кетонемия и кетонурия, потеря жидкости в сочетании с потерей электролитов вызывают ацидоз, который организм

пытается компенсировать, используя буферные системы, в частности гидрокарбонат натрия. По мере нарастания ацидоза и истощения запасов гидрокарбоната натрия в организме развивается некомпенсированный метаболический ацидоз, приводящий к компенсаторной гипервентиляции легких, в силу чего происходит дополнительная потеря жидкости через легкие.