Гормон снижающий уровень сахара в крови

Глюкоза в крови: норма, причины повышения и понижения уровня сахара в организме человека

Глюкоза и метаболиты углеводного обмена играют важнейшую роль в обеспечении энергией тканей организма и в клеточном дыхании. Длительное повышение или понижение ее содержания приводит к серьезным последствиям, угрожающим здоровью и жизни человека. Поэтому врачи придают большое значение контролю уровня глюкозы в крови.

На ее концентрацию в крови влияет сразу несколько гормонов — инсулин, глюкагон, соматотропин, тиреотропин, Т3 и Т4, кортизол и адреналин, а в производстве глюкозы задействовано целых 4 биохимических процесса — гликогенез, гликогенолиз, глюконеогенез и гликолиз. В диагностических целях важно знать референсные значения, а также отклонения в пределах и за пределами нормы, что зависит от времени приема пищи и наличия диабетических симптомов. Кроме глюкозы, существуют и другие маркеры сахара в крови: фруктозамин, гликированный гемоглобин, лактат и прочие. Но обо всем по порядку.

Глюкоза в крови человека

Как и любой другой углевод, сахар не может быть напрямую усвоен организмом и требует расщепления до глюкозы при помощи специальных ферментов, имеющих окончание «-аза» и носящих объединяющее название гликозил-гидролаз (гликозидаз), или сахараз. «Гидро-» в наименовании группы ферментов указывает на то, что распад сахарозы на глюкозу происходит только в водной среде. Различные сахаразы вырабатываются в поджелудочной железе и тонком кишечнике, где и усваиваются в кровь в виде глюкозы.

Итак, глюкоза (декстроза) образуется при распаде углеводных соединений на простые, или моносахара. Она всасывается тонким кишечником. Основным (но не единственным) ее источником являются продукты питания, богатые углеводами. Для человеческого организма крайне важно, чтобы количество «сахара» поддерживалось на постоянном нормальном уровне, так как он поставляет энергию для клеток. Особенно важно своевременно обеспечивать этим веществом скелетные мышцы, сердце и мозг, нуждающиеся в энергии более всего.

Если содержание сахара выходит за границы нормы, то:

• возникает энергетическое голодание клеток , вследствие чего их функциональные возможности значительно снижаются; если у человека наблюдается хроническая гипогликемия (сниженное содержание глюкозы), то могут возникать поражения головного мозга и нервных клеток;
• излишки вещества откладываются в белках тканей , вызывая их повреждения (при гипергликемии подвергаются разрушению ткани почек, глаз, сердца, сосудов и нервной системы).

Единица изменения глюкозы — миллимоли на литр (ммоль/л). Ее уровень зависит от рациона питания человека, его двигательной и интеллектуальной активности, способности поджелудочной железы производить инсулин, который оказывает сахаропонижающее воздействие, а также интенсивности выработки гормонов, нейтрализующих инсулин.

Существует еще один внутренний источник глюкозы — он задействуется, когда запасы гликогена исчерпаны, что обычно случается спустя сутки голодания или раньше — в результате тяжелых нервных и физических нагрузок. Этот процесс называется глюконеогенезом, который призван синтезировать глюкозу из:

• молочной кислоты (лактата) , образуемой в нагружаемых мышцах и эритроцитах;
• глицерола , получаемого организмом после ферментации жировой ткани;
• аминокислот — они образуются в результате распада мышечных тканей (белков).

Сценарий получения глюкозы из аминокислот считается опасным для здоровья и жизни человека, поскольку «поедание» организмом собственной мышечной массы может затронуть такой орган, как сердце, а также гладкую мускулатуру кишечника, кровеносных сосудов.

Анализ крови на глюкозу (сахар): норма показателей

Исследование уровня сахара проводится несколькими способами, для каждого из которых существуют соответствующие показания. Определение концентрации этого вещества позволяет диагностировать ряд серьезных заболеваний.

Сахар крови «натощак»

Этот анализ сдается после 8–14-часового голодания. Забор крови осуществляется из вены. Общая норма гликемии у взрослых составляет 4,1–5,9 ммоль/л, у детей от одного месяца до 14 лет — 3,3–5,6 ммоль/л, у младенцев до месяца — 2,8–4,4 ммоль/л. У пожилых лиц (от 60 лет) и женщин в период беременности показатели могут несколько повышаться и достигать 4,6–6,7 ммоль/л.

Подобное исследование проводится:

• при профилактических осмотрах;
• при ожирении или наличии патологий печени, надпочечников, щитовидной железы, гипофиза;
• при наличии симптомов гипергликемии: учащенном мочеиспускании, постоянном чувстве жажды, затуманивании зрения, утомляемости и подверженности инфекциям;
• при наличии признаков гипогликемии: усиленном аппетите, потливости, помутнениях сознания, слабости;
• с целью мониторинга состояния больного: при преддиабетическом состоянии и диабете;
• с целью исключения гестационного диабета: женщинам на 24–28 неделях беременности.

Обнаружение глюкозы натощак в объеме 7,0 ммоль/л и выше — серьезный повод для проведения дополнительных лабораторных тестов, в том числе на гормоны и ферменты.

Сахар крови «с нагрузкой» глюкозой

Если результаты стандартного анализа на сахар вызывают у специалистов сомнения, то проводят тест толерантности к глюкозе. Он также может выполняться с целью выявления диабета и различных нарушений углеводного обмена.

Проведение подобного исследования показано при наличии клинических признаков диабета, сочетающихся с нормальными показателями глюкозы в крови, при периодическом обнаружении сахара в моче, увеличении суточного количества мочи, наследственной склонности к диабету или наличии ретинопатии невыясненного происхождения. Такой анализ проводится женщинам, родившим детей с массой тела более четырех килограммов, а также их детям.

В ходе обследования у больного берется кровь натощак, а затем он принимает 75 грамм глюкозы, растворенной в чае. Для детей дозировка рассчитывается по формуле 1,75 грамм/кг. Повторный анализ проводится спустя 1–2 часа после употребления препарата, при этом содержание сахара в крови не должно превышать отметку в 7,8 ммоль/л. Если уровень глюкозы в плазме через 2 часа после введения в пероральном глюкозотолерантном тесте составляет 11,1 ммоль/л и выше — это прямое указание на сахарный диабет. Если концентрация глюкозы ниже 11,1 ммоль/л, но выше 7,8 ммоль/л — мы имеем дело с нарушенной толерантностью к глюкозе.

Гликированный гемоглобин

Соединение гемоглобина эритроцитов с глюкозой. Измерение концентрации гликированного гемоглобина позволяет определить содержание сахара в крови за 2–3 последних месяца. Для проведения анализа у больного берется биоматериал после двух- или трехчасового голодания. К преимуществам этого анализа можно отнести то, что на его результаты не влияет наличие стресса или инфекций у пациента, а также прием лекарств.

Проведение исследования показано:

• для диагностики преддиабетического состояния и диабета;
• для исследования динамики состояния диабетических больных;
• для оценки эффективности назначенного лечения;

Показатель гликированного гемоглобина измеряется в процентах от общего количества гемоглобина. Нормой считается уровень менее 6%. Значение 6,5% и выше является критерием диагностики сахарного диабета.

Фруктозамин

Представляет собой соединение глюкозы с белками плазмы, позволяющее определить среднее содержание сахара за последние 2–3 недели. Для проведения анализа у пациента берется венозная кровь после 8-часового голодания. Нормальная концентрация фруктозамина — менее 319 мкмоль/л.

Для ретроспективной оценки состояния больного чаще всего определяется содержание гликированного гемоглобина (анализ показывает концентрацию глюкозы за 3 месяца), а измерение концентрации фруктозамина назначается, когда нужно оценить состояние пациента за последние несколько недель, в частности:

• при резком изменении плана лечения диабета;
• при беременности у женщин, страдающих диабетом;
• у пациентов с анемией (в их случае исследование на гликированный гемоглобин не дает точных результатов).

Если фиксируется значение выше 370 мкмоль/л — это говорит о декомпенсации углеводного обмена, почечной недостаточности, гипотиреозе или повышении иммуноглобулина класса А (IgA). Если фруктозамин ниже 286 мкмоль/л — это повод заподозрить гипопротеинемию (гипоальбуминемию) при нефротическом синдроме, диабетическую нефропатию, гипертиреоз или обильный прием аскорбиновой кислоты.

С-пептид

Это составная часть секрета поджелудочной железы, которая позволяет оценить выработку инсулина. Измерение количества данного вещества дает возможность провести диагностику диабета и оценить эффективность его лечения. С-пептид и инсулин вырабатываются в равном соотношении, но концентрация С-пептида является постоянной и не зависит от уровня глюкозы в крови человека. Соответственно определение его количества позволяет с высокой точностью оценить выработку инсулина. Нормальные показатели С-пептида натощак варьируются в широких пределах — 260–1730 пмоль/л.

Повышение наблюдается после приема пищи, гормональных препаратов, глюкокортикостероидов, контрацептивов и некоторых других. Если этот фактор исключен, возможны гипертрофия бета-клеток, инсулинома, наличие антител к инсулину, инсулиннезависимый сахарный диабет, соматотропинома (опухоль гипофиза), апудома (опухоль, бесконтрольно продуцирующая инсулин в кровь), почечная недостаточность. Низкий уровень С-пептида говорит об инсулинозависимом сахарном диабете, проведении инсулинотерапии, алкогольной гипогликемии, стрессовом состоянии, о наличии антител к инсулиновым рецепторам (при инсулинорезистентном сахарном диабете II типа).

Почему уровень глюкозы в крови может быть повышен или понижен?

Итак, повышенная глюкоза в крови отмечается при наличии заболеваний эндокринной системы, поджелудочной железы, почек и печени, при инфаркте и инсульте, сахарном диабете. Почти те же причины, только с противоположным знаком, приводят к понижению глюкозы в крови. Сахар понижен при патологиях поджелудочной железы, некоторых эндокринных заболеваниях, передозировке инсулина, тяжелых болезнях печени, злокачественных опухолях, ферментопатии, вегетативных расстройствах, алкогольных и химических отравлениях, приеме стероидов и амфетаминов, лихорадке и сильной физической нагрузке. Гипогликемия может наблюдаться при продолжительном голодании, а также у недоношенных детей и у младенцев, родившихся от матерей с диабетом.

Как вернуть уровень сахара в нормативные границы?

При незначительных отклонениях от нормы глюкозы в крови рекомендуется откорректировать режим питания. Больным с гипергликемией необходимо ограничить поступление углеводов с пищей. В группу «запрещенных» входят сахаросодержащие продукты, белый хлеб, макароны, картофель, вино и напитки с газом. Одновременно с этим следует увеличить потребление продуктов, понижающих уровень сахара (капуста, помидоры, лук, огурцы, баклажаны, тыква, шпинат, сельдерей, фасоль и др.)

Пациентам с диабетом рекомендуется придерживаться диеты № 9. Разрешено употребление сахорозаменителей, в частности, сукразита, аспартама и сахарина. При этом такие препараты могут вызывать чувство голода, а в некоторых случаях — расстройства желудка и кишечника. Допустимую дозировку данных средств должен определять врач.

При гипогликемии следует увеличить потребление протеинов, которые содержатся в большом количестве в орехах, бобах, молочных продуктах и мясе постных сортов. Профилактика гипо- и гипергликемии заключается в соблюдении режима питания и адекватных физических нагрузках.

Если повышение сахара объясняется заболеваниями органов, участвующих в обороте глюкозы, то подобный диабет считается вторичным. В этом случае его нужно лечить одновременно с основным заболеванием (циррозом печени, гепатитом, опухолью печени, гипофиза, поджелудочной железы).

При невысоком уровне гипергликемии врачом могут быть назначены лекарственные препараты: сульфанилмочевины («Глибенкламид, «Гликлазид») и бигуаниды («Глиформин», «Метфогамма», «Глюкофаж», «Сиофор»), которые плавно снижают уровень сахара, но при этом не усиливают выработку инсулина. При подтвержденной инсулиновой недостаточности пациентам назначаются инсулины, которые вводятся подкожно. Их дозировка рассчитывается эндокринологом персонально для каждого пациента.

Лю­ди, сда­ю­щие кровь на ана­лиз по­ка­за­те­лей уг­ле­вод­но­го об­ме­на, обя­за­ны долж­ным об­ра­зом под­го­то­вить­ся к ла­бо­ра­тор­но­му ис­сле­до­ва­нию в со­от­вет­ст­вии с пред­пи­са­ни­я­ми ла­бо­ра­то­рии. Кро­ме то­го, луч­ше это де­лать пос­ле здо­ро­во­го сна, в от­сут­ст­вии серь­ез­ных эмо­ци­о­наль­ных по­тря­се­ний и фи­зи­чес­ких на­гру­зок, пе­ре­ох­лаж­де­ния или пе­ре­гре­ва, не­мно­го от­дох­нув в хол­ле пе­ред сда­чей кро­ви. Все эти дейст­вия ис­клю­чат по­лу­че­ние ис­ка­жен­ных ре­зуль­та­тов. Если же вы­пол­нить все пред­пи­са­ния не по­лу­чи­лось, не­об­хо­ди­мо со­об­щить об этом ла­бо­ран­ту пе­ред за­бо­ром кро­ви или ле­ча­ще­му вра­чу во вре­мя при­ема.

Гормон снижающий уровень сахара в крови

К гормонам, регулирующим уровень глюкозы крови относятся:

Инсулин – гормон поджелудочной железы, снижающий уровень глюкозы крови. Он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Инсулин имеет важное значение для организма и ему посвящен отдельный раздел «Инсулин и его значение для организма».

Глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста – гормоны, повышающие уровень глюкозы крови. Подробней о каждом из них далее в статье.

Зачем организму регулировать уровень глюкозы крови?

У людей без сахарного диабета организм способен регулировать уровень глюкозы крови в узких пределах, примерно между 4 и 7 ммоль/л. Когда уровень глюкозы крови падает ниже 3,5 – 4,0 ммоль/л, человек чувствует себя плохо. Снижение уровня глюкозы крови влияет на все реакции, происходящие в организме, таким образом организм пытается сказать мозгу, что у него осталось мало глюкозы. Организм старается высвободить глюкозу из имеющихся у него источников, а также создать глюкозу из жиров и белков (схема 1).

Схема 1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Мозг не может хранить глюкозу, поэтому он зависит от равномерной и непрерывной подачи глюкозы с током крови.

Мозг не может работать без адекватного снабжения его глюкозой.

Интересно, что мозгу не нужен инсулин для перемещения глюкозы внутрь клетки, он относится к «инсулиннезависимым» органам. На первый взгляд это может показаться нелогичным, однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов, а именно для головного мозга. Но если организм и дальше не получит глюкозу (если человек голодает), то мозг адаптируется и будет использовать другой источник энергии, в основном кетоны.

Несмотря на то, что клетки головного мозга извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше чем, когда они используют глюкозу.

Материал по теме:

С другой стороны, если у человека есть сахарный диабет и у него уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к их повреждению и, следовательно, нарушению функционирования органа в целом.

В то время как гормон инсулин снижает уровень глюкозы крови, группа гормонов (глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста) повышают его (схема 2). Низкий уровень глюкозы крови (гипогликемия) представляет собой серьезную угрозу для жизнедеятельности организма. Поэтому целая группа гормонов отвечает за повышение уровня глюкозы крови, также эта группа гормонов называется контринсулярными или контррегуляторными гормонами. А реакции организма, направленные на повышения уровня глюкозы крови, называются контррегуляторными реакциями. Помимо гормонов в контррегуляторных реакциях также участвует вегетативная нервная система.

Глюкагон

Глюкагон – это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, а именно альфа-клетками островков Лангерганса.

1AppDataLocalTempmsohtmlclip11clip_image001.png” />

Одной из функций печени является хранение глюкозы. Когда в крови много глюкозы, например, после приема пищи, глюкоза под воздействием инсулина заходит в клетки печени и хранится в них в виде гликогена. Как деньги, которые вы кладете на счет в банке, когда у вас их много (Рис.1).

Рис.1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Когда уровень глюкозы крови снижается, например, через несколько часов после еды или ночью, то начинает действовать глюкагон. Он разрушает гликоген до глюкозы, которая затем поступает в кровь. Также и вы можете снять деньги в банке, если настали тяжелые времена (рис. 2).

Рис. 2. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

В течение дня человек ощущает чувство голода с интервалами примерно в 4 часа, в то время как в ночное время организм может находиться без пищи 8-10 часов. Это происходит потому, что ночью гликоген из печени под воздействием гормонов глюкагона и адреналина разрушается до глюкозы, которая поступает в кровь.

Людям с сахарным диабетом важно помнить, что если у них не будет запаса гликогена в печени, то глюкагон ночью не сможет повысить уровень глюкозы крови, следовательно, случится гипогликемия. Такое может возникнуть если вы не съели достаточное количество углеводов при занятиях спортом, и вашему организму пришлось тратить свои запасы гликогена днем. Также отсроченные гипогликемии (гипогликемии ночью) наступают после употребления алкоголя, так как алкоголь нейтрализует действие глюкагона.

Материал по теме:

Исследования показывают, что при сахарном диабете 1 типа не только снижается функция бета-клеток (производство инсулина), но также изменяется функция альфа-клеток. Нарушается способность поджелудочной железы производить адекватное количество глюкагона в ответ на гипогликемию. То есть наступает дисбаланс между инсулином и глюкагоном. В свою очередь, это приводит к нарушению контррегуляторного ответа на гипогликемию.

Также у людей с сахарным диабетом не снижается производство глюкагона, когда повышается уровень глюкозы крови. Это происходит потому, что инъекции инсулина делаются в подкожно-жировую клетчатку и к тому времени, когда инсулин дойдет до альфа-клеток поджелудочной железы, его концентрация будет низкой, и он не сможет подавить продукцию глюкагона. Следовательно, в дополнение к глюкозе, полученной из еды, в крови будет глюкоза из печени, полученная при распаде гликогена до глюкозы под воздействием глюкагона.

В настоящее время проходят исследования помпы, содержащие резервуары с инсулином и с глюкагоном, чтобы еще более точно имитировать уровень глюкозы крови у людей без сахарного диабета. В большей степени этот метод используется в исследованиях по разработке искусственной поджелудочной железы. Но есть и свои трудности, так как человеку с сахарным диабетом приходится контролировать не только введение инсулина, но и введение глюкагона, то есть создается в два раза больше проблем. Что, в свою очередь, может привести к синдрому эмоционального выгорания, снижению качества жизни и ухудшению гликемического контроля.

Инъекции глюкагона – это хорошее средство для купирования тяжелых гипогликемий. Тяжелая гипогликемия – это гипогликемия, потребовавшая помощи другого лица, а именно, если человек с сахарным диабетом потерял сознание, у него судороги или он не способен выпить или съесть продукты необходимые для купирования гипогликемии. Всем людям с сахарным диабетом на инсулинотерапии, а также их родственникам и друзьям необходимо иметь при себе глюкагон и знать, как им пользоваться.

Адреналин

Адреналин – гормон стресса, выделяемый надпочечниками (Рис.3).

Рис.3. Анатомическое расположение надпочечников и почек.

Адреналин повышает уровень глюкозы крови, прежде всего, за счет разрушения гликогена в печени. Концентрация адреналина повышается, когда организм подвергается воздействию стресса, лихорадки или при ацидозе (например, при диабетическом кетоацидозе). Адреналин также снижает поглощение глюкозы клетками организма. Это может показаться вам странным, пока вы не вспомните, что все реакции организма при гипогликемии направлены на сохранение любой доступной глюкозы для мозга.

Человеческое тело изначально было создано для проживания в каменном веке. Если человек сталкивался с мамонтом или другим диким зверем, то у него оставалось два варианта бороться или бежать (рис 4). В обоих случаях дополнительное топливо, в виде глюкозы, было необходимо для организма. В нашем нынешнем образе жизни адреналин также выделяется, когда мы переживаем или испытываем страх. Но, по большей части, наши страхи вызваны пугающими новостями из телевизора или интернета, а они не требуют прилива дополнительной физической силы.

Рис. 4. Охота на оленя. Вальторта artyx.ru

У людей без сахарного диабета при возникновении стрессовой ситуации повышается продукция инсулина и уровень глюкозы остается в норме. А вот у людей с сахарным диабетом сложнее спрогнозировать реакцию уровня глюкозы крови на стресс. Так как у разных людей разный уровень стрессоустойчивости и в принципе разные обстоятельства вызывают страх. Следовательно, к коррекции доз инсулина надо подходить индивидуально.

Когда у человека с сахарным диабетом гипогликемия, то секреция адреналина может поднять уровень глюкозы крови, стимулируя распад гликогена в печени, но в тоже время адреналин вызывает повышенное потоотделение, беспокойство и сердцебиение, то есть симптомы гипогликемии.

Адреналин также стимулирует распад жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны в печени.

Кортизол

Кортизол является еще одним важным гормоном, который высвобождается надпочечниками (рис.3) в ответ на стресс и влияет на многие функции в организме, в том числе повышает уровень глюкозы крови.

Кортизол повышает уровень глюкозы крови путем синтеза глюкозы из белков (этот процесс называется глюконеогенез) и уменьшения поглощения глюкозы клетками организма. Кортизол также способствует расщеплению жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны.

Гормон роста

Гормон роста вырабатывается в гипофизе, который находится чуть ниже головного мозга (Рис. 5).

Рис.5. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Главной функцией гормона роста является стимуляция роста. Также он повышает уровень глюкозы крови путем снижения захвата глюкозы клетками организма. Гормон роста приводит к увеличению мышечной ткани и повышению распада жиров.

В период полового созревания, когда подростки быстро растут, у них вырабатывается большое количество гормона роста, следовательно, это приводит к повышению потребности в инсулине.

Феномен «утренней зари» или «dawn phenomenon»

У всех контринсулярных гормонов пик секреции приходится на предутренние часы. Таким образом у людей с сахарным диабетом 1 типа происходит повышение уровня глюкозы крови примерно с 3-4 до 7-8 часов утра, и они могут просыпаться утром с высоким уровнем глюкозы крови. Подробнее о феномене утренней зари здесь