Клиническая_лабораторная_диагностика_2019_А_А_Кишкун_2_е_изд_

Источник KingMed.info

При гломерунефритах, когда первично поражается фильтр почечного клубочка, канальцевая реабсорбция снижается позднее, чем СКФ. Понижение СКФ, как правило, наступает значительно раньше, чем снижение концентрационной функции почек и накопление в крови мочевины и креатинина. Кроме того, недостаточность концентрационной функции почек выявляют довольно поздно, при снижении СКФ приблизительно на 40-50%.

При пиелонефритах канальцевая реабсорбция снижается раньше уменьшения СКФ. Это обусловлено тем, что при хронических пиелонефритах первоначально поражается преимущественно дистальный отдел канальцев нефрона, а только затем гломерулярный клубочек, поэтому СКФ уменьшается позднее, чем канальцевая реабсорбция.

5.2.4. Мочевая кислота

Мочевая кислота - основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов, входящих в состав нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), макроэргических соединений (аденозинтрифосфат [АТФ], АДФ), аденозинмонофосфат и некоторых витаминов. Пуриновые нуклеотиды в организме человека действуют как внутриклеточные информационные посредники, а также вовлечены в процессы превращения энергии. При физиологических значениях рН плазмы крови (7,36-7,44) 98% мочевая кислота находится в ионизированном состоянии в виде иона урата. Во внеклеточной жидкости мочевая кислоты присутствует в виде раствора натриевой соли, которая обладает очень низкой растворимостью. Поэтому насыщение внутриклеточной жидкости наступает даже при незначительном превышении концентрации урата границы нормы. Следствием повышенной концентрации мочевой кислоты (гиперурекимии) выступает образование кристаллов натрия урата, а наиболее ярким клиническим проявлением - подагра.

5.2.4.1. Метаболизм мочевой кислоты

У человека существует 3 источника образования мочевой кислоты:

-из продуктов, поступающих с пищей;

-в результате распада собственных нуклеиновых кислот организма;

-вследствие синтеза ионозин-монофосфата de novo.

Среди продуктов питания в наибольшем количестве пуриновые нуклеозиды содержатся в мясе и печени. Пурины пищи под влиянием пищеварительных ферментов распадаются до мочевой кислоты уже в желудочно-кишечном тракте, после чего всасываются в кровоток. Назначение диеты, не содержащей пурины, приводит к уменьшению концентрации мочевой кислоты в плазме только на 10-20%. Употребление алкоголя приводит к повышению синтеза пуринов de novo, а некоторые алкогольные напитки содержат большое количество пуринов. Референтные величины содержания мочевой кислоты в сыворотке представлены в табл. 5.9.

Таблица 5.9. Референтные величины содержания мочевой кислоты в сыворотке

281

Источник KingMed.info

Образовавшаяся в организме мочевая кислота выделяется почками и через желудочнокишечный тракт. Около 70% общего количества мочевой кислоты организма выводится с мочой. Процессы, происходящие с мочевой кислотой в почках, сложны. Она фильтруется в клубочках, затем почти полностью реаб-сорбируется в проксимальном канальце, а в дальнейшем снова секретируется и реабсорбируется в дистальном канальце. В конечном итоге с мочой выводится около 10% мочевой кислоты от профильтрованного количества. Пурины пищи составляют примерно 30% выводимого урата. Мочевая кислота, выводимая с мочой, отражает поступление пуринов с пищей, распад эндогенных пуриновых нуклеозидов и синтеза de novo.

Референтные величины содержания мочевой кислоты в моче представлены в табл. 5.10. Таблица 5.10. Референтные величины содержания мочевой кислоты в моче

Мочевая кислота, которая выводится в кишечник, под воздействием микрофлоры толстой кишкм метаболизируется с образованием углекислого газа и аммиака.

Таким образом, концентрация мочевой кислоты в плазме крови зависит от соотношения скорости образования урата и скорости его экскреции из организма.

Нарушение пуринового обмена сопровождается либо повышением (гипер-урикемия), либо снижением (гипоурикемия) уровня мочевой кислоты в крови.

5.2.4.2. Гиперурикемия и подагра

Гиперурикемия может возникнуть вследствие избыточной продукции мочевой кислоты, нарушения ее экскреции или сочетанием этих двух факторов. Основные причины, которые приводят к увеличению концентрации мочевой кислоты в плазме крови, приведены в табл. 5.11.

Таблица 5.11. Основные причины гиперурикемии

Источник KingMed.info

Повышение уровня мочевой кислоты в крови имеет большое значение для развития подагры. Натрий урат, который присутствует во внеклеточной жидкости, обладает низкой растворимостью, и при концентрациях чуть выше нормы происходит образование кристаллов натрия урата. При подагре кристаллы мочевой кислоты начинают откладываться в хрящах, синовиальной оболочке и жидкости суставов. Они фагоцитируются нейтрофилами, что сопровождается образованием свободных супероксидных радикалов, и повреждают мембраны лизосом с выходом лизосомальных ферментов, которые разрушают клетки. Свободные радикалы и лизосомальные ферменты вызывают острую воспалительную реакцию в суставе, а синтез цитокинов моноцитами и тканевыми макрофагами поддерживает этот процесс. Клинически это проявляется сильной болью в суставах и их воспалением (острый артрит). Другими проявлениями подагры являются камни в почках с приступами почечной колики и образование тофусов (скопление солей мочевой кислоты в мягких тканях).

Различают первичную (идеопатическую) подагру, когда накопление мочевой кислоты в крови и тканях не вызвано каким-либо другим заболеванием, и вторичную, которая может быть следствием нарушения работы почек, повышенного образования пуринов при гематологических заболеваниях, после облучения рентгеновскими лучами, при злокачественных новообразованиях, сердечной декомпенсации, разрушении тканей при голодании и других случаях. Резкое увеличение образования мочевой кислоты у гематологических больных выступает следствием разрушения ядерных клеток (в ядре много РНК и ДНК) крови при проведении лечения цитостатическими препаратами. При этом у больных могут образовываться кристаллы в системе почечных канальцев, вызывая острую обструкцию и синдром острой уратной нефропатии. Вторичная подагра встречается редко.

Первичная подагра - следствие гиперурикемии, развивающейся при замедленном выведении (90% случаев) либо при избыточном синтезе (10% случаев) мочевой кислоты. Кристаллы мочевой кислоты (уратов) могут откладываться в суставах, подкожной клетчатке (тофусы) и почках.

Определение содержания в крови мочевой кислоты имеет особенно большое значение в диагностике бессимптомной гиперурикемии (мочевая кислота в крови у мужчин выше 0,48 ммоль/л, у женщин - выше 0,38 ммоль/л) и скрытого развития подагрической почки (у 5% мужчин). У 5-10% больных с бессимптомной гиперурикемией возникает острый подагрический артрит. Гиперурикемия у больных подагрой непостоянна, может носить волнообразный характер. Периодически содержание мочевой кислоты может снижаться до нормальных цифр, однако часто наблюдается повышение в 3-4 раза по сравнению с нормой.

Критерии постановки диагноза подагры следующие:

-уровень мочевой кислоты в сыворотке крови у мужчин выше 0,48 ммоль/л, у женщин - выше 0,38 ммоль/л;

-наличие подагрических узелков (тофусов);

-обнаружение кристаллов уратов в синовиальной жидкости или тканях;

-наличие в анамнезе острого артрита, сопровождающегося сильной болью, начавшегося внезапно и стихнувшего в течение 1-2 дней.

Диагноз подагры считают достоверным, если обнаруживают по крайней мере два любых признака.

283

Источник KingMed.info

Вторичная подагра может наблюдаться при лейкозах, В12-дефицитной анемии, полицитемии, некоторых острых инфекциях (пневмония, рожистое воспаление, скарлатина, туберкулез), заболеваниях печени и желчных путей, сахарном диабете с ацидозом, хронической экземе, псориазе, крапивнице, заболеваниях почек, ацидозе, острой алкогольной интоксикации (вторичная «подагра алкоголика»).

Особенности лабораторного обследования больных подагрой.

1.Для получения точных данных о содержании мочевой кислоты в крови, наиболее адекватно отражающих уровень эндогенного образования мочевой кислоты, необходимо в течение 3 дней перед исследованием назначать больным малопуриновую диету.

2.Во время острого приступа подагры у 39-42% больных уровень мочевой кислоты в сыворотке крови снижается до нормальных значений. Поэтому при нормальных значениях мочевой кислоты таким больным необходимо повторить взятие крови на анализы через 3-5 сут после купирования приступа для получения объективных величин концентрации этой кислоты.

Определение мочевой кислоты в моче необходимо проводить совместно с ее определением в крови. Это позволяет во многих случаях установить патологический механизм, лежащий в основе подагры у больного (избыточная продукция мочевой кислоты в организме или нарушение ее выведения). Признаком гиперпродукции мочевой кислоты в организме считают ее выведение с мочой более 800 мг за сутки в случае проведения исследования без ограничения в диете или 600 мг после предварительного применения малопуриновой диеты. При нарушении выделительной функции почек высокий уровень мочевой кислоты в крови не сопровождается увеличением концентрации мочевой кислоты в моче. Определение механизма развития подагры помогает выбрать правильную схему лечения больного.

5.2.4.3. Гипоурикемия

Снижение уровня мочевой кислоты в крови встречается редко, в основном при врожденных нарушениях метаболизма (генетические дефекты синтеза ферментов, участвующих в образовании мочевой кислоты) и дефектах реаб-сорбции мочевой кислоты в почечных канальцах. Гипоурикемия наблюдается при врожденном дефиците фермента ксантиноксидазы (катализирует превращение гипоксантина в ксантин и ксантина в мочевую кислоту), который сопровождается ксантинурией.

Тяжелые заболевания печени, поражения почечных канальцев (например, синдром Фанкони), прием аллопуринола приводят к снижению уровня мочевой кислоты в крови.

5.2.5. Азотистый баланс

АБ в организме (разность между количеством потребленного и выделенного азота) - один из широко используемых индикаторов белкового обмена. У здорового человека скорости анаболизма и катаболизма находятся в равновесии, поэтому АБ равен нулю. При травме или при стрессе, например при ожогах, потребление азота снижается, а потери азота могут быть больше потребления, тогда у больного развивается отрицательный АБ. При выздоровлении АБ должен становиться положительным вследствие получения белка с пищей. Исследование азотистого баланса дает более полную информацию о состоянии пациента, у которого имеются метаболические потребности в азоте. Оценка экскреции азота у больных, находящихся критическом состоянии, позволяет судить о количестве азота, потерянного в результате протеолиза.

Для оценки азотистого баланса используют 2 способа измерения потерь азота с мочой:

284

Источник KingMed.info

1)измерение азота мочевины в суточной моче и расчетный метод определения общей потери азота;

2)прямое измерение общего азота в суточной моче.

Общий азот включает все продукты обмена белков, выводимые с мочой. Количество общего азота сопоставимо с азотом усвоенного белка и составляет примерно 85% азота, поступившего с белками пищи. Белки содержат в среднем 16% азота, следовательно, 1 г выделенного азота соответствует 6,25 г белка (100% : 16% = 6,25). Определение суточного выделения азота мочевины с мочой позволяет удовлетворительно оценивать величину АБ при максимально возможном учете поступления белка:

АБ = [(поступивший белок, г)/6,25] - (суточные потери азота мочевины, г) + 3, где число 3 представляет собой приблизительно потери азота с калом и из других источников.

Показатель АБ выступает одним из самых надежных критериев оценки белкового обмена организма. Он позволяет своевременно диагностировать катаболическую стадию патологического процесса, оценивать эффективность ну-триционной поддержки и динамику анаболических процессов. Установлено, что в случаях коррекции выраженного катаболического процесса необходимо довести АБ с помощью искусственного питания до (+4)-(+6) г/сут. Важно следить за экскрецией азота изо дня в день.

Прямое определение общего азота в моче предпочтительнее исследования азота мочевины, особенно у критических больных. Выделение общего азота с мочой в норме составляет 10-15 г/сут, его процентное содержание распределяется следующим образом: 85% в азоте мочевины, 3% в аммонии, 5% в креати-нине, 1% в мочевой кислоте. Расчет АБ по общему азоту проводят по следующей формуле:

АБ = [(поступивший белок, г)/6,25] - (суточные потери общего азота, г) + 4.

Определение общего азота в моче во время начальной катаболической стадии необходимо проводить через день, затем 1 раз в неделю.

Важным критерием, дополняющим приведенные выше, является определение экскреции как креатинина, так и мочевины с мочой.

Экскреция креатинина отражает метаболизм мышечного белка. Стандартная экскреция креатинина с суточной мочой составляет 23 мг/кг для мужчин и 18 мг/кг для женщин. При истощении мышечной массы наблюдаются снижение экскреции креатинина с мочой и уменьшение креатинин-ростового индекса. Гиперметаболический ответ, выявляемый у большинства больных с неотложными состояниями, характеризуется возрастанием общих метаболических расходов, ускоряя потери мышечной массы тела. У таких пациентов в состоянии катаболизма главной задачей поддерживающего питания выступает сведение к минимуму потери мышечной массы.

Экскреция мочевины с мочой широко используется для оценки эффективности парентерального питания с применением источников аминного азота. Уменьшение выделения мочевины с мочой следует считать показателем стабилизации трофического статуса.

5.3. ГЛЮКОЗА И МЕТАБОЛИТЫ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА

Глюкоза - один из важнейших компонентов крови. Глюкоза равномерно распределяется между плазмой и форменными элементами крови с некоторым превышением ее концентрации в

285

Источник KingMed.info

плазме. Содержание глюкозы в артериальной крови выше, чем в венозной, что объясняется непрерывным использованием глюкозы клетками тканей и органов.

Определение концентрации глюкозы в крови в клинической практике имеет важнейшее значение для диагностики и мониторирования лечения сахарного диабета.

Сахарный диабет по частоте встречаемости среди населения занимает третье место в мире после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Распространенность болезни в России составляет 3-4% от всего населения. Число известных больных - примерно 1/2 от фактического количества. По данным ВОЗ, прогнозируется двукратное увеличение числа больных сахарным диабетом каждые 15 лет. Мужчины и женщины болеют этим заболеванием примерно одинаково часто.

Большинство больных сахарным диабетом нуждается в ежедневном определении уровня глюкозы в крови. Однако повышение концентрации глюкозы в крови не всегда означает, что пациент страдает сахарным диабетом.

5.3.1. Метаболизм глюкозы

Уровень глюкозы в крови отражает состояние углеводного обмена.

Углеводы - природные органические соединения, представляющие собой альдегидо- и кетоноспирты или продукты их конденсации. Общепринято делить углеводы на 4 группы:

1)моносахариды - простые сахара (глюкоза, фруктоза, монноза, галактоза, ксилоза);

2)дисахариды, дающие при расщеплении 2 молекулы моносахарида (мальтоза, сахароза, лактоза);

3)олигосахариды, дающие при расщеплении от 3 до 6 молекул моносахаридов;

4)полисахариды, дающие при расщеплении более 6 молекул моносахаридов.

Углеводы - важнейший источник энергии в организме человека. Они поступают в организм человека в составе пищи. Основным источником углеводов в пище являются растительные продукты (хлеб, картофель, каши). Поступившие с пищей углеводы (главным образом полисахариды - крахмал, гликоген и дисахариды - сахароза, лактоза) расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта до моносахаридов и в такой форме всасываются через стенки тонкой кишки и с кровью воротной вены поступают в печень и ткани организма. Физиологически наиболее важным углеводом в организме человека выступает глюкоза. Основными обменными превращениями, которые проходит глюкоза, выступают:

-превращение в гликоген;

-окисление с образованием энергии;

-превращение в другие углеводы;

-превращение в компоненты белков и жиров.

Глюкозе отводится особая роль в системе энергетического обеспечения организма. Она может функционировать только внутри клеток, где играет роль источника энергии. Поступившая в клетку глюкоза при наличии достаточного количества кислорода подвергается метаболическому окислению до углекислого газа и воды. В ходе этого процесса энергия, аккумулируемая в молекуле глюкозы, используется для образования макроэргического соединения - АТФ. В

286

Источник KingMed.info

дальнейшем энергия, заключенная в молекуле АТФ, используется для осуществления многих биохимических реакций внутри клетки.

При недостатке кислорода в клетке глюкоза может окисляться в процессе гликолиза с образованием молочной кислоты (лактата). Накопление молочной кислоты в крови (лактоацидоз) - причина метаболического ацидоза, который сопровождает многие патологические процессы с недостаточным поступлением кислорода (дыхательная недостаточность) или недостаточным кровоснабжением тканей.

Большинство тканей (мозг, эритроциты, хрусталик глаза, паренхима почки, работающая мышца) полностью зависят от прямого поступления глюкозы в клетки и требуют непрерывной подачи глюкозы каждую секунду, так как в них происходит очень быстрая утилизация АТФ. У взрослого человека потребность в глюкозе составляет минимум 190 г в день (около 150 г для мозга и 40 г для других тканей). Однако в отличие от других тканей головной мозг не способен синтезировать и депонировать глюкозу и потому всецело зависит от поступления ее из крови для обеспечения энергетических потребностей. Для нормального функционирования мозга необходимо поддерживать концентрацию глюкозы в крови на уровне минимально - около 3 ммоль/л.

Глюкоза выступает гидрофильным веществом, поэтому не может свободно проникать в клетку через фосфолипидную цитоплазматическую мембрану. Механизм ее транспорта осуществляется с помощью белков-переносчиков (транспортеров глюкозы). На мембранах клеток имеется два класса транспортеров глюкозы:

-Na-глюкозный котранспортер, котрый экспрессируется специальными эпителиальными реснитчатыми клетками тонкой кишки и эпителием проксимальных канальцев нефрона; этот белок осуществляет активный транспорт глюкозы из просвета кишки или нефрона против градиента концентрации путем связывания глюкозы с теми ионами натрия, которые транспортируются ниже градиента концентрации;

-собственные транспортеры глюкозы - мембранные белки, находящиеся на цитоплазматической мембране всех клеток и осуществляющие транспорт глюкозы ниже градиента концентрации; эти транспортеры глюкозы осуществляют перенос глюкозы не только в клетку, но и из клетки и также участвуют во внутриклеточном передвижении глюкозы; известно 6 транспортных белков для глюкозы - GluT (GluT-1 - эри-троцитарный тип, GluT-2 - печеночный тип, GluT-3 - мозговой тип, GluT-4 - мышечно-жировой тип, GluT-5 - кишечный тип, GluT-7 - локализуется в гепатоцитах).

Инсулин и другие факторы (факторы роста, голодание) стимулируют увеличение содержания белков-переносчиков на поверхности цитоплазматических мембран в 5-10 раз. Инсулин практически не влияет на активность GluT-1 и GluT-3, которые осуществляют инсулинонезависимое поглощение глюкозы в ЦНС и других инсулинонезависимых тканях. Увеличение поглощения глюкозы в этих тканях происходит одновременно с повышением ее содержания в крови и межклеточной жидкости, т.е. глюкоза перемещается из межклеточной жидкости, где ее концентрация выше, внутрь клетки, где ее уровень значительно ниже, что обусловлено использованием ее в метаболических процессах.

Глюкоза в качестве источника энергии нужна всем клеткам организма человека. Однако потребности клеток в глюкозе могут существенно отличаться. Например, потребности мышечных клеток (миоцитов) минимальны во время сна и велики при выполнении физической работы. Необходимость в глюкозе не всегда совпадает по времени с приемом пищи. Поэтому в организме человека существуют механизмы, позволяющие запасать поступающую с пищей глюкозу впрок и в дальнейшем использовать по мере необходимости. Большинство клеток

287

Источник KingMed.info

организма человека способно запасать глюкозу в ограниченных количествах, но 3 типа клеток служат основными депо глюкозы. К таким клеткам относятся:

-печеночные;

-мышечные;

-клетки жировой ткани (адипоциты).

Эти клетки способны захватывать глюкозу из крови и запасать ее впрок, когда потребность в ней мала, а содержание высоко (после еды). В ситуации, когда потребность в глюкозе возрастает, а содержание в крови падает (в перерывах между приемами пищи), они способны высвобождать ее из депо, обеспечивая возникшие в ней потребности организма.

Клетки печени и миоциты запасают глюкозу в виде гликогена, который представляет собой высокомолекулярный полимер глюкозы. Процесс синтеза гликогена называется гликогенез. Обратный процесс превращения гликогена в глюкозу - гликогенолиз. Он стимулируется в ответ на снижение уровня глюкозы в крови. Клетки жировой ткани (адипоциты) также способны запасать глюкозу. В процессе липогенеза они превращают ее в глицерин, который затем включается в состав триглицеридов (форма депонирования жира). Для обеспечения клеток энергией триглицериды могут мобилизовываться из жировых клеток, но только после того, как будут исчерпаны запасы гликогена. Поэтому в организме человека гликоген выполняет функцию кратковременного депонирования глюкозы, а жиры - долговременного.

После приема пищи, когда уровень глюкозы и жирных кислот в крови высоки, печень синтезирует гликоген и триглицериды, мышечные клетки - гликоген, а адипоциты - триглицериды. Емкость депо углеводов в организме лимитирована и составляет порядка 70 г в печени и 120 г в мышцах. Общий запас тканевых и жидких углеводов у взрослого человека (около 300 кал) явно недостаточен для обеспечения энергетических потребностей организма между приемами пищи, поэтому основным депо и источником энергии в организме человека являются триглицериды жировой ткани.

5.3.1.1. Основные механизмы поддержания нормального уровня глюкозы в крови

Втечение дня организм человека подвержен значительным колебаниям в поступлении и расходовании глюкозы. Тем не менее ее уровень в крови обычно не поднимается выше 8,0 и не опускается ниже 3,5 ммоль/л. Это обусловлено функционированием целого ряда регуляторных систем, обеспечивающих поддержание нормального уровня глюкозы в крови.

Втечение короткого периода времени после приема пищи уровень глюкозы в крови повышается, так как сахарá, содержащиеся в продуктах питания, всасываются из кишечника в кровь. Немедленно часть глюкозы начинает захватываться клетками органов и тканей и используется для энергетических потребностей. Одновременно клетки печени и мышц запасают избыточное количество глюкозы в виде гликогена. Между приемами пищи, когда содержание глюкозы в крови снижается, она мобилизуется из депо (гликоген) для поддержания ее необходимого уровня в крови. Если возможности депо недостаточны, глюкоза может быть получена из других источников, например белков (этот процесс называется глюконеогенез) или жиров.

Все эти процессы обеспечивают поддержание необходимого уровня глюкозы в крови. Вместе с тем как поступление глюкозы в клетку и ее расходование, так и все ее метаболические превращения (гликогенез, гликогенолиз) находятся под постоянным контролем. Наиболее

288

Источник KingMed.info

важными регуляторами уровня глюкозы в крови выступают ЦНС и гормоны поджелудочной железы.

В настоящее время установлено, что центральные механизмы регуляции углеводного обмена находятся в гипоталамусе.

Концентрация глюкозы в крови играет центральную роль в пищевом поведении. Ее уровень весьма точно отражает энергетическую потребность организма, а величина разности ее содержания в артериальной и венозной крови тесно связана с ощущением голода или сытости. В латеральном ядре гипоталамуса имеются глюкорецепторы, которые тормозятся при увеличении уровня глюкозы крови и активируются при ее снижении, приводя к возникновению чувства голода. Гипоталамические глюкорецепторы получают информацию о содержании глюкозы и в других тканях организма. Об этом сигнализируют периферические глюкорецепторы, находящиеся в печени, каротидном синусе, стенке желудочно-кишечного тракта.

Если пища не поступает в организм, то в крови снижается содержание глюкозы, и центр голода побуждает человека к еде. В результате приема пищи в крови увеличивается содержание глюкозы. При достижении определенного уровня концентрации глюкоза стимулирует центр насыщения, что приводит к возникновению чувства сытости. Параллельно из центра насыщения идут сигналы, вызывающие торможение активности центра голода. Таким образом, глюкорецепторы гипоталамуса, интегрируя информацию, получаемую по нервным и гуморальным путям, участвуют в контроле за потреблением пищи.

Помимо потребления пищи, в регуляции уровня глюкозы в крови важнейшую роль играют гормоны поджелудочной железы - инсулин и глюкагон.

Эндокринная функция поджелудочной железы связана с панкреатическими островками (островками Лангерганса). У взрослого человека островки Лангер-ганса составляют 2-3% общего объема поджелудочной железы. В островке содержится от 80 до 200 клеток, которые по функциональным, стуктурным и гистохимическим показателям разделяют на три типа: α-, β и δ- клетки. Бóльшую часть островка составляют β-кетки - 85%, α-клетки - 11%, δ-клетки - 3%. В β- клетках островков Лангерганса синтезируется и высвобождается инсулин, а в α-клетках синтезируется и высвобождается глюкагон.

Основная роль эндокринной функции поджелудочной железы состоит в поддержании нормального уровня глюкозы в крови. Эту роль выполняют инсулин и глюкагон.

Инсулин - основной гормон инкреторного аппарата (т.е. секретирующего гормоны непосредственно в кровоток) поджелудочной железы, представляет собой полипептид, мономерная форма которого состоит из двух цепей: А (из 21 аминокислоты) и В (из 30 аминокислот). Он секретируется β-кетками поджелудочной железы в ответ на повышение концентрации глюкозы в крови. Свой эффект инсулин реализует посредством связывания с инсулиновыми рецепторами на поверхности мембран инсулиночувствительных клеток. Инсулин обеспечивает снижение уровня глюкозы в крови при помощи следующих механизмов:

-способствует проведению глюкозы из крови в клетки органов и тканей - инсулинозависимых тканей (поступление глюкозы в клетки ЦНС и печени не зависит от инсулина - инсулинонезависимые ткани);

-стимулирует внутриклеточный метаболизм глюкозы до молочной кислоты (гликолиз);

-активирует образование гликогена из глюкозы в печени и мышцах (гли-когенез);

289

Источник KingMed.info

-в жировой ткани усиливает транспорт глюкозы, повышает скорость синтеза жирных кислот, угнетает липолиз и способствует увеличению запасов жира;

-ингибирует образование глюкозы из аминокислот (глюконеогенез). Инсулин сравнительно быстро (за 5-10 мин) разрушается в печени (80%) и

в почках (20%) под действием фермента глютатион-инсулинтрансгидрогеназы.

Практически во всех тканях организма инсулин влияет на обмен углеводов, жиров, белков и электролитов, увеличивая транспорт глюкозы, белка и других веществ через мембрану клетки. Свое биологическое действие на уровне клетки инсулин осуществляет через соответствующий рецептор. Количество рецепторов инсулина на клетке зависит от ткани-мишени. Так, эритроцит, находящийся в центральном кровообращении, содержит около 40 инсулиновых рецепторов, тогда как адипоциты и гепатоциты - более 200 000-300 000 на клетку. Основное действие инсулина заключается в усилении транспорта глюкозы через мембрану клетки. Стимуляция инсулином приводит к увеличению скорости поступления глюкозы внутрь клетки в 20-40 раз. Транспорт глюкозы через мембрану клетки осуществляется белками-транспортерами. При стимуляции инсулином наблюдается увеличение в 5-10 раз содержания транспортных белков глюкозы в плазматических мембранах при одновременном уменьшении на 50-60% их содержания во внутриклеточном пуле. Транслокация транспортеров глюкозы к мембране клетки наблюдается уже через несколько минут после взаимодействия инсулина с рецептором.

Если бы регуляция уровня глюкозы в крови осуществлялась бы только инсулином, то этот уровень постоянно колебался в пределах, значительно превышающих физиологические (не выше 8,0 и не ниже 3,5 ммоль/л). В результате инсулинонезависимые ткани (головной мозг) испытывали бы то недостаток глюкозы, то избыток. Однако этого удается избежать в результате действия антагониста инсулина - глюкагона.

Глюкагон - полипетид, состоящий из 29 аминокислотных остатков. Он продуцируется α- клетками островков Лангерганса и имеет, так же как инсулин, короткий период полураспада (несколько минут). В противоположность эффекту инсулина действие глюкагона заключается в повышении уровня глюкозы в крови. Он усиливает выход глюкозы из печени тремя путями: инги-бирует синтез гликогена, стимулирует гликогенолиз (образование глюкозы из гликогена) и глюконеогенез (образование глюкозы из аминокислот). Эти механизмы являются гарантией того, что глюкоза будет доступна для глюкозо-зависимых тканей между приемами пищи. Печень - главный орган-мишень для глюкагона.

Динамика уровня инсулина и глюкагона в крови после приема пищи в зависимости от уровня глюкозы представлена на рис. 5.3.

290