молекулярному строению и, в первом приближении, делятся на простые углеводы — моносахариды, немного более сложные — дисахариды, и сложные — полисахариды.
К моносахаридам относятся глюкоза — виноградный сахар, и фруктоза — фруктовый сахар. Сахар, содержащийся в нашей крови, — это не что иное, как глюкоза или «глюкоза крови».
Глюкоза содержится в винограде, изюме и существует в виде чистого препарата; она очень быстро всасывается в кровь, причем этот процесс начинается не в желудке, а уже в ротовой полости. Все остальные сахара претерпевают в нашем пищеварительном тракте некие превращения, расщепляясь до глюкозы, и только в таком виде попадают в кровь.
В подгруппу дисахаридов входят сахароза — обычный пищевой сахар, получаемый из свеклы или сахарного тростника, мальтоза — ею богаты пиво и квас, и лактоза — молочный сахар, который содержится в жидких молочных продуктах.
К полисахаридам относится крахмал — мучные изделия, каши и картофель. Крахмал — самый сложный полисахарид, с которым способен справиться наш желудок переварить его, расщепив до глюкозы.
Оболочки растительных клеток содержат еще один полисахарид, называемый клетчаткой. В простейшем бытовом понимании клетчатка — это шелуха от зерна, его внешняя оболочка, капустная кочерыжка и жилы в капустном листе, стебель зерновой культуры, трава и древесина; словом, сено и солома. Клетчатка присутствует в муке, отрубях, крупах, овощах и фруктах; нашим желудочно-кишечным трактом она не переваривается, однако необходима для нормальной работы желудка и формирования каловый масс. Замечу, что клетчатка — верный друг диабетика, позволяющий ему съесть что-нибудь вкусное.
Вещества, которые извлекаются из пищи, переносятся кровью и служат источником энергии для наших клеток — это глюкоза, а в широком смысле — все углеводы, поступающие с пищей и способные превратиться в глюкозу под воздействием пищеварительного сока.
Рассмотрим более подробно, что происходит с глюкозой, циркулирующей в нашей крови.
Количество ее измеряют в специальных единицах ммоль на литр (ммоль/л), и если здоровый человек, не диабетик, долго не ест (ночной период времени), то уровень глюкозы в его крови составляет от 3,3 до 5,5 ммоль/л. Уровень глюкозы крови после сна называется «сахаром натощак». Встав утром в 7 часов, измерив сахар и убедившись, что он в норме, наш здоровый человек завтракает, съедая, например, два бутерброда с булкой и колбасой, и запивает их чашкой чая с парой ложек сахара и стаканом яблочного сока. Углеводы, содержащиеся в пище, превращаются в глюкозу и попадают в кровь; уровень глюкозы в крови повышается, но «топливо» переносится к клеткам, и человек, добираясь на работу, двигаясь и совершая мускульные усилия, сжигает его. В зависимости от количества съеденной пищи с углеводами и от интенсивности физической нагрузки уровень глюкозы через два часа после еды будет составлять от 4,4 до 7,8 ммоль/л. Надо добавить, что обычно не вся глюкоза сжигается в клетках-моторах; некоторое ее количество откладывается про запас в мышечных и жировых тканях, а также в печени. При этом часть глюкозы преобразуется в сложный сахар гликоген и в таком виде хранится в печени — на тот случай, когда понадобится использовать этот резерв.
По прошествии 5–6 часов после завтрака сахар крови понижается настолько, что человек начинает ощущать голод; пришла пора второго завтрака. Наш работник ест (например, в 13.00), и все повторяется снова: глюкоза крови повышается, топливо сжигается в клетках, и через два часа уровень глюкозы опять 4,4–7,8 ммоль/л, а к шести часам вечера желудок подсказывает, что пора обедать. День завершается легким ужином в 22.00, и после каждой еды повторяется тот же самый процесс повышения, а затем падения сахара крови. Так происходит энергетический обмен в организме здорового человека, не испытывающего недостатка в инсулине.
Важную роль в организме занимает поджелудочная железа. Поджелудочная железа расположена левей и ниже желудка, с той же стороны, с которой находится сердце. У этого органа две основные функции: во-первых, железа выделяет пищеварительный сок, поступающий затем в кишечник; во-вторых, вырабатывает или точнее секретирует, ряд важных гормонов. Последней задачей заняты специальные клетки, сосредоточенные в так называемых островках, составляющих в целом очень небольшую часть органа — от одной сотой до одной пятидесятой общего объема поджелудочной железы. В островках содержатся клетки нескольких типов, получившие названия альфа-, бета-, дельта- и РР-клеток. Каждый указанный тип секретирует определенные гормоны, но, в связи с диабетом, обратим внимание только на альфа— и бета-клетки.
В альфа-клетках производится глюкагон, который необходим для расщепления сложного сахара- гликогена, запасенного в печени; под действием глюкагона сахар-гликоген распадается до глюкозы, которая затем поступает в кровь.
Бета-клетки вырабатывают гормон инсулин, играющий роль «ключа» в энергетических процессах. Относительно поглощения глюкозы ткани нашего организма делятся как бы на две категории: меньшая часть клеток — те, которые образуют мозг, хрусталик глаза, стенки кровеносных сосудов, способна непосредственно поглощать глюкозу из крови, но все остальные — и в первую очередь мышечные и жировые клетки — поглощают глюкозу только при наличии инсулина.
Если глюкоза крови становится меньше 3,3 ммоль/л, клетки начинают голодать. Это — состояние гипогликемии, или пониженного сахара, и величина 3,3 ммоль/л является ее условной границей; у разных людей и в разных обстоятельствах гипогликемия может наступить при уровне сахаров от 2 до 4,5 ммоль/л и даже больше.
В ситуации слишком низкого сахара клетки ведут себя неодинаково: например, мышечные клетки хоть и голодают, но могут потерпеть, причем довольно долго, часы или дни, и при этом ничего ужасного с ними не случится. Другое дело нейроны или клетки мозга: при недостаточном сахаре крови они отключаются и гибнут, причем время «отключения» измеряется считанными минутами, и восстановлению эти клетки не подлежат. А если отключается мозг, наш руководящий центр, то в результате будут нарушены все жизненные функции организма. Вот почему клеткам мозга — и некоторым другим, особенно важным — дарована такая привилегия: они могут поглощать глюкозу из крови без посредничества инсулина. Иными словами, поглощать в первую очередь, не опасаясь «конкуренции» со стороны огромного количества других клеток, образующих наши мышцы и внутренние органы. Такая способность — одна из оборонительных стен, защищающих самые важные функции организма в условиях бедствия.
Вернемся к процессам энергетического обмена у здорового человека и рассмотрим подробнее, как именно он происходит. Когда человек позавтракал, углеводы в его желудочно-кишечном тракте превратились в глюкозу, глюкоза попала в кровь, и уровень ее повысился — по этому сигналу бета-клетки поджелудочной железы начинают секретировать инсулин, который тоже попадает в кровь и отворяет перед молекулами глюкозы двери клеток. Только после этого глюкоза может проникнуть в большинство клеток и сгореть в них, обеспечив нам необходимую энергию. При этом глюкоза крови не превышает нормативного значения (примерно 8 ммоль/л) и быстро понижается. Любой сигнал о том, что сахар крови слишком высок, тут же вызывает усиленную секрецию инсулина; эти процессы идут один за другим после каждой еды, и в целом поджелудочная железа работает подобно системе с автоматической обратной связью.
Гормон инсулин обеспечивает процессы клеточного питания нашего организма, и любые неприятности с ним — например, его недостаток или плохое качество — чреваты самыми нехорошими последствиями.
Виды сахарного диабета и причины развития болезни
Причины гипергликемии могут быть разнообразными, и потому согласно классификации, принятой Всемирной организацией здравоохранения, различают диабет первичный и вторичный. Первичный диабет, связанный с заболеванием поджелудочной железы, в настоящее время неизлечим и известен медикам в двух формах:
