Медицина и здоровье

ГОЛОДАНИЕ ЗДОРОВЫХ ЛИЦ

В норме человек принимает пищу с перерывами, которые варьиру­ют от 2 до 14 ч. Иногда, однако, либо в силу добровольного отказа ют пищи, либо из-за какого-то привходящего заболевания, либо, наконец, из-за отсутствия пищи людям приходится голодать в те­чение более длительного времени. Метаболическая реакция на голодание объединяет в себе гормональные и субстратные измене­ния, направленные на: 1) сохранение продукции глюкозы (глико­генолиз и глюконеогенез) на уровне, покрывающем потребности тканей, облигатно зависимых от нее, особенно мозга; 2) увеличе­ние мобилизации главных энергетических запасов (жир); 3) умень­шение расходования белков организма. Нормальную реакцию на голодание можно рассматривать как непрерывный процесс, кото­рый удается подразделить на три фазы: состояние натощак (6— 12 ч после приема пищи), кратковременное голодание (в течение 12—72 ч) и длительное голодание (2 нед и более) [14].

После ночного голодания (состояние натощак) печень усилен­но продуцирует глюкозу, которая потребляется в основном мозгом. Скорость кругооборота глюкозы у взрослого человека в этом со­стоянии составляет 2—3 мг/кг в минуту. Продукция глюкозы пе­ченью определяется гликогенолизом (который обеспечивает 75% выхода глюкозы) и глюконеогенезом (за счет которого продуциру­ются остальные 25%). Основными субстратами, используемыми печенью для глюконеогенеза, служат продукты гликолиза — лак­тат и пируват, аминокислоты, особенно аланин, и глицерин.

В состоянии натощак глюкоза в организме человека потребля­ется почти исключительно мозгом. Небольшие количества ее по­требляются также форменными элементами крови. Совершенно иная ситуация характерна для инсулиночувствительных тканей, таких, как мышцы и жировая ткань, которые практически не по­требляют глюкозу при голодании, длящемся 12 ч и более.

Главным гормональным сигналом, обеспечивающим плавный переход от состояния сытости к состоянию натощак без развития гипогликемии служит снижение уровня инсулина в плазме. Если через 1—3 ч после еды уровень его повышается до 30— 100 мкЕД/мл, то в состоянии натощак он снижается до 10— 20 мкЕД/мл. Именно эта исходная (а не после еды) концентрация инсулина является условием стимуляции процессов гликогенолиза и глюконеогенеза, обеспечивающей такую продукцию глюкозы печенью, которая соответствует сохраняющимся потребностям моз­га. Кроме того, уменьшение концентрации инсулина до исходной служит сигналом для прекращения потребления глюкозы инсулиночувствительными мышечной и жировой тканями.

Если голодание продолжается более 12—14 ч, то включаются дополнительные механизмы сохранения эугликемии. Поскольку после ночного голодания запасы гликогена в печени составляют всего 70—90 г, а мозг утилизирует глюкозу со скоростью 125 г/сут, то при 24—48-часовом голодании печеночные запасы гликогена должны оказаться исчерпанными. В связи с этим поддержание печеночной продукции глюкозы и эугликемии требует прогрессив­ного нарастания глюконеогенеза в печени. Этот процесс в свою оче­редь зависит от мобилизации аланина и других аминокислот из мышечных запасов белка. Поглощение и превращение аланина в глюкозу в печени прогрессивно нарастает по мере увеличения дли­тельности голодания более 12 ч. Кроме того, увеличивается и моби­лизация жирных кислот из жировой ткани (т. е. стимулируется липолиз), что обеспечивает энергетическим материалом печень и мышцы. Помимо этого окисление жирных кислот в печени приво­дит к кетогенезу и прогрессивному повышению уровня b-оксибутирата и ацетоацетата в крови. Главным гормональным сигналом, обусловливающим увеличение мобилизации аминокислот, стимуля­цию глюконеогенеза, липолиза и кетогенеза при длительности голодания более 12—14 ч, служит дальнейшее уменьшение кон­центрации инсулина в плазме ниже 10 мкЕД/мл. В генезе глюконеогенной реакции принимают участие также повышение содержа­ния глюкагона в плазме и сохранение исходного уровня кортизола и гормона роста. Что касается механизма уменьшения кон­центрации инсулина в плазме, то главным стимулом для этого слу­жит небольшое (на 150—200 мг/л) снижение содержания в ней глюкозы, которое обычно характеризует 24—72-часовое голодание. Однако отрицательный калорический баланс может и сам по себе обусловливать уменьшение секреции инсулина. Об этом свидетель­ствуют наблюдения, в которых инфузия небольших количеств глю­козы голодающим людям предотвращала снижение уровня сахара в крови, но не препятствовала развитию гипоинсулинемии [15]. Общие субстратно-гормональные нарушения, наблюдаемые при 14—72-часовом голодании, суммированы на рис. 11—2.

Если голодание продолжается в течение нескольких дней или недель, то включаются гомеостатические механизмы не только поддержания эугликемии, но и сохранения белковых запасов орга-

Рис. 11—2. Гормональные и субстратные изменения, поддерживающие-эугликемию (и предотвращающие гипогликемию) у здоровых лиц при голодании. Главным гормональным сдвигом является снижение уровня инсу­лина в плазме, что приводит к усилению продукции глюкозы и снижению ее утилизации. Уменьшение содержания инсулина в плазме в свою очередь обусловливается небольшим снижением уровня глюкозы в ней (на 50— 100 мг/л) и/или самим по себе уменьшением поступления калорий. низма. Значение последних механизмов иллюстрируется тем фак­том, что смерть при голодании является следствием расходования от 1/3 до 1/2 белковой массы тела, что обусловливает слабость дыха­тельной мускулатуры, ателектазы, пневмонию и сепсис. Поскольку белок служит единственным источником неуглеводных предшест­венников глюконеогенеза (печень млекопитающих не может пре­вращать в глюкозу жирные кислоты), снижение распада белка неминуемо приводит к уменьшению интенсивности глюконеогене­за. Несмотря на снижение продукции глюкозы, эугликемия и удов­летворение потребностей мозга в энергетических субстратах сохра­няются потому, что при очень длительном голодании мозг окисля­ет в качестве альтернативного субстрата кетоновые тела [16]. Важ­нейшей детерминантой утилизации кетоновых тел мозгом является концентрация этих соединений в артериальной крови. Точный уро­вень кетокислот и продолжительность голодания, при которых на­чинается утилизация кетоновых тел мозгом, неизвестны, но ата продолжительность наверное превышает 3 сут и, вероятно, меньше 14 сут.

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ГИПОГЛИКЕМИИ НАТОЩАК И ЕЕ КЛАССИФИКАЦИЯ

Итак, поддержание эугликемии в состоянии натощак зависит от трех основных факторов: 1) гормональной среды, характеризу­ющейся исходным или сниженным уровнем инсулина и исходным или повышенным уровнем глюкагона, гормона роста и кортизола; 2) печени, в которой не нарушены процессы гликогенолиза и глю­конеогенеза; 3) субстратов, служащих источником предшествен­ников (аланин), необходимых для глюконеогенеза в печени. Таким образом, гипогликемию натощак можно подразделить на имеющую эндокринное, печеночное или субстратное происхождение (табл. 11—2). Иногда гипогликемия натощак может иметь и иные причины, что следует выделить в отдельную категорию (см. табл. 11—2).

Таблица 11—2. Классификация гипогликемии натощак

1. Эндокринная а) Избыток инсулина или инсулиноподобных факторов

1) Островковоклеточные опухоли, продуцирующие инсулин

2) Внепанкреатические опухоли, вызывающие гипогликемию б) Дефицит гормона роста

1) Гипопитуитаризм

2) Изолированный дефицит гормона роста в) Дефицит кортизола

1) Гипопитуитаризм

2) Изолированный дефицит АКТГ

3) Аддисонова болезнь

2. Печеночная а) Болезни откладывания гликогена б) Дефицит ферментов глюконеогенеза в) Острый некроз печени

1) Отравления

2) Вирусный гепатит г) Застойная сердечная недостаточность

3. Субстратная а) Гипогликемия натощак при беременности б) Гипогликемия новорожденных с кетозом в) Уремия г) Тяжелая недостаточность питания

4. Прочие причины а) Аутоиммунная инсулиновая гипогликемия

<< Prev - Next >>