Контррегуляторные реакции на гипогликемию

Инсулин

При гипогликемии секреция инсулина умень­шается как из-за ослабления стимулирующего влияния глюкозы на b-клетки поджелудочной железы, так и вследствие прямых угнетающих аль­фа-адренергических эффектов симпатической нервной системы и катехоламинов. Такая реактив­ная инсулинопения играет важнейшую роль в вос­становлении уровня глюкозы в плазме, поскольку способствует мобилизации энергетических запасов (гликогенолиз и липолиз); активирует печеночные ферменты глюконеогенеза и кетогенеза; активиру­ет ферменты глюконеогенеза в корковом веществе почек и в то же время блокирует утилизацию глю­козы мышечной тканью.

Катехоламины

Катехоламины крови, как и норадреналин, вы­деляемый окончаниями симпатических нервов, че­рез p-адренорецепторы мобилизуют мышечный гликоген и активируют липолиз триглицеридов в жировых клетках, что увеличивает содержание в плазме свободных жирных кислот. Тем самым, мышечная ткань обеспечивается альтернативными источниками энергии. Энергия окисления свобод­ных жирных кислот расходуется на глюконеогенез в печени и почках, т.е. ее эффект суммируется с гликогенолитическим действием катехоламинов в печени. Сердечно-сосудистые и другие побочные эффекты катехоламинов позволяют больному диа­бетом осознать необходимость быстрого приема легкоусвояемых углеводов.

Глюкагон

Повышение уровня глюкагона в плазме обу­словлено P-адренергическими влияниями симпа­тической иннервации и катехоламинов крови на а-клетки поджелудочной железы, равно как и прямым стимулирующим действием низкой кон­центрацией глюкозы на а-клетки. Играет роль так­же снижение концентрации инсулина в островках Лангерганса, в результате чего а-клетки освобож­даются от его ингибирующего влияния. Усиление секреции глюкагона повышает продукцию глюко­зы, прямо стимулируя гликогенолиз в печени и ак­тивируя печеночные (но не почечные) ферменты глюконеогенеза. Как показано на рис. 9.3, имен­но повышению секреции глюкагона принадлежит ключевая роль в восстановлении уровня глюкозы в плазме при острой гипогликемии у здоровых лю­дей, тогда как адренергические реакции формиру­ют главным образом дублирующую систему. Одна­ко при более постепенном развитии гипогликемии (как это бывает при передозировке инсулина или производных сульфонилмочевины, а также у боль­ных с инсулиномой) роль глюкагона может быть не столь значительной. При длительной инфузии малых доз инсулина здоровым добровольцам, со­провождавшейся постепенным снижением глике­мии на фоне постоянного уровня инсулина, усиле­ние секреции глюкагона имело гораздо меньшее значение в контррегуляторной реакции, чем после острой гипогликемии, вызванной внутривенным введением инсулина, когда его уровень в крови бы­стро снижался. Эти данные указывают на ведущую роль глюкагона в восстановлении гликемии лишь в случаях снижения уровня инсулина в крови.

АКТГ и гидрокортизон

Активация симпатической нервной системы при нейроглюкопении сопровождается усиленной сек­рецией гипофизарного АКТГ. Это приводит к повы­шению концентрации кортизола в плазме, который играет пермиссивную роль в активации лилолиза и прямо усиливает распад белка и превращение ами­нокислот в глюкозу в печени и почках.

Д. Гормон роста (ГР)

В ответ на падение уровня глюкозы в плазме усиливается гипофизарная секреция и ГР. Его роль в противодействии гипогликемии охарактеризова­на хуже, хотя известно, что ГР препятствует влия­нию инсулина на утилизацию глюкозы мышцами и прямо активирует липолиз в жировых клетках. Активация липолиза обеспечивает печень и корко­вое вещество почек субстратами (жирными кисло­тами) глюконеогенеза.

Е. Холинергический нейротрансмиттер

Ацетилхолин, выделяемый окончаниями пара­симпатических нервов, вызывает чувство голода, которое сигнализирует о необходимости приема пищи для устранения гипогликемии. Кроме того, в отличие от всех других постганглионарных сим­патических волокон (которые выделяют норадре­налин), постганглионарные симпатические волок­на, иннервирующие потовые железы, выделяют ацетилхолин, что и усиливает потоотделение при гипогликемии.

Поддержание нормогликемии в интервалах между приемами пищи

Всасывание глюкозы из желудочно-кишечного тракта прекращается через 4-6 часов после еды. Сразу после этого для удовлетворения потребно­стей ЦНС и других зависимых от глюкозы тканей должна начаться мобилизация ранее запасенных резервов, т.е. эндогенная продукция глюкозы. Го­ловной и спинной мозг потребляют глюкозу со ско­ростью 125 мг/мин; сюда следует добавить ее по­требление эритроцитами и мозговым веществом почек (25 мг/мин). Ранее полагали, что единствен­ным источником глюкозы после ночного голода­ния является печень, но теперь известно, что фер­менты глюконеогенеза присутствуют и в корковом веществе почек.

Вначале глюкоза образуется в печени за счет распада запасенного гликогена. Однако эти запасы составляют всего 80-100 г и истощаются уже через несколько часов после окончания всасывания глю­козы из желудочно-кишечного тракта. Поэтому включается другой механизм печеночной продук­ции глюкозы — глюконеогенез из аминокислот, лактата и глицерина. Эти субстраты поступают в печень и почки из периферических запасов.

Источником аминокислот (в основном аланина) служат мышцы, источником лактата (конечного продукта гликолиза) — клетки крови, а глицери­на — жировая ткань, в которой усиливается распад триглицеридов. Энергию для глюконеогенеза по­ставляет окисление жирных кислот, из которых образуются также кетоновые тела (ацетоацетат и |3-оксибутират). При длительном голодании ке­тоновые тела могут служить альтернативным ис­точником питания ЦНС. На фоне повышенного уровня жирных кислот в плазме (внутривенная ин­фузия эмульсии жира с гепарином) введение инсу­лина не блокирует печеночную продукцию глюко­зы. Это указывает на ведущую роль жирных кислот в качестве индуктора глюконеогенеза.

Роль почек

Установлено, что при голодании более 60 часов на почки приходится целых 20-25% эндогенной продукции глюкозы. Однако роль почечного глю­конеогенеза при кратковременном (ночном) голо­дании остается предметом дискуссий. Одни счита­ют, что и в этих условиях почечная продукция глюкозы покрывает 25% потребности организма в глюкозе, другие (с помощью иного методического подхода) ограничивают вклад почек лишь 5%.