У страдающих диабетом II типа и имеющих нормальную массу тела причиной болезни является нарушение восприятия сигнала инсулина рецепторами, расположенными на поверхности клеток».
В характеристике двух основных форм сахарного диабета, данной профессором И. И. Дедовым, по нашему мнению, допущено много ошибок, но подобные характеристики в наше время буквально повторяются из исследования в исследование и по этой причине приведённая здесь характеристика может быть использована как отправная в наших собственных исследованиях. Но прежде необходимо продолжить описание рассматриваемого нами заболевания.
«…Какова бы ни была первопричина возникновения диабета, в организме при этом замедляется превращение сахара, поступающего с пищей и содержащегося в крови, в животный крахмал гликоген, который откладывается в мышцах и печени».
«Первый признак диабета — повышение содержания в крови глюкозы (гипергликемия) и, как следствие этого, — выделение её с мочой (глюкозурия)».
«Увеличение содержания сахара в крови сопровождается усиленным выведением его с мочой. Выделение больших количеств жидкости из организма вызывает обезвоживание тканей, у больных возникает жажда; вместо полагающихся по норме 1,5—2 литров жидкости в сутки они выпивают до 8—10 литров. Соответственно увеличивается и количество мочи, то есть развивается порочный замкнутый круг.
Наряду с повышенной жаждой нарастает общая слабость, появляются кожный зуд, сухость во рту. По мере развития диабета… нарушаются не только углеводный, но и жировой, и белковый обмен. В результате у больных сахарным диабетом снижается сопротивляемость многим, в том числе инфекционным, заболеваниям, у них более тяжело и длительно протекают другие заболевания» (И. И. Дедов, 1989).
Нарушения белкового обмена и последствия этого аналогичны приведённым выше в описании профессора В. М. Дильмана для стрессорного дефицита глюкозы в организме.
«Истинный дефицит инсулина или нарушенное восприятие его клетками замедляют не только превращение сахара в гликоген, но и сгорание глюкозы в тканях. Поэтому организму в качестве энергетического материала приходится использовать жир. Происходит интенсивный выход жирных кислот из жировых депо и активное их расщепление, что, в свою очередь, приводит к накоплению в крови и тканях так называемых кетоновых тел: ацетона, ацетоуксусной и бета-оксимасляной кислот. Повышенное содержание кетоновых тел в крови вызывает отравление организма и прежде всего центральной нервной системы, а это способствует развитию тяжелого осложнения диабета — диабетической комы. У пациента нарушаются жизненно важные функции, в том числе кровобращение и дыхание, и, если вовремя не принять мер, он может погибнуть» (И. И. Дедов, 1989).
В норме жир в организме полностью окисляется, давая в конечном итоге воду, углекислый газ и энергию. При нарушении жирового обмена полного окисления не наступает, образуются кислые продукты распада. Эти продукты, возникающие в результате неполного сгорания жира в процессе обмена в организме, носят название кетоновых тел.
Таким образом, дефицит инсулина при диабете сначала замедляет сгорание глюкозы в клетках организма и затем приводит к неполному сгоранию в них и резервного жира, используемого организмом в «аварийном порядке» для пополнения энергетического дефицита.
«Нарушение окисления углеводов приводит к образованию избытка кетоновых тел. Многие из этих веществ кислые по своей природе, поэтому при недостатке инсулина наступает острый ацидоз, приводящий к диабетической коме, в результате которой часто наступает смерть больного диабетом. При инъекции достаточной доли инсулина углеводный обмен нормализуется и указанные симптомы не появляются… К кетоновым, или ацетоновым, телам относятся ацето-уксусная кислота, бета-оксимасляная кислота и ацетон. В крови здорового человека они присутствуют в очень незначительных количествах, которые составляют в среднем около 0,5 мг в 100 мл крови. Кроме того, ежедневно с мочой выделяется около 100 мг кетоновых тел. Эти количества и в крови и в моче можно считать ничтожными. Но в условиях голодания, а также при заболевании сахарным диабетом их содержание значительно возрастает. Вообще образование кетоновых тел усиливается при любых условиях, вызывающих нарушение углеводного обмена, что влечет за собой усиление обмена жиров, необходимого для удовлетворения энергетических потребностей организма. Такое состояние называют кетонемией» (Дж. Роут, 1966).
Предшественником кетоновых тел является образующаяся в печени свободная ацетоуксусная кислота. Реакция дальнейшего превращения свободной ацетоуксусной кислоты, образовавшейся в печени, протекает с малой скоростью. Поэтому ацетоуксусная кислота может частично использоваться для синтеза других ацетоновых тел, вместе с которыми попадает в кровоток и поступает в периферические ткани и мышцы. В этих тканях свободная кислота проходит нормальные превращения и окисляется обычным путем. При голодании, а также при диабете с дефицитом инсулина количество образовавшихся в печени ацетоновых тел превышает то количество, которое мышцы и периферийные ткани способны окислить; это приводит к накоплению кетоновых тел (кетонемии). Образовавшийся ацетон — летучее вещество и может выделяться через легкие; этим объясняется тот фруктовый запах, который ощущается в дыхании больных диабетом. Ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты нейтрализуют щелочные буферные вещества крови и тканевых жидкостей, вызывая ацидоз. В результате острого диабета с недостатком инсулина в крови, а также продолжительного голодания может образоваться настолько большое количество этих кислот, что буферная ёмкость крови оказывается недостаточной для их нейтрализации; происходит сдвиг рН в кислую сторону до уровня, при котором больному сахарным диабетом с дефицитом инсулина угрожает коматозное состояние. Такое состояние — диабетическая кома, вызванная ацидозом, может в некоторых случаях привести к смерти.
Итак, снижение уровня инсулина в крови вызывает, с одной стороны, увеличение уровня свободной глюкозы в крови, а с другой — энергетический «голод» клеток при избыточном количестве глюкозы в крови. Недостаток энергии клетки компенсируют активацией распада жиров и аминокислот. При окислении жиров в условиях сахарного диабета с недостатком инсулина в крови окислительные процессы протекают с образованием в печени большого количества остающихся недоокисленными продуктов в виде ацетоновых (кетоновых) тел. Появление в крови избыточного их количества (более 30 мг/л) способствует развитию ацидоза. Одновременно кетоновые тела появляются в больших количествах в моче, т. е. развивается кетонурия. Клинически эти биохимические сдвиги проявляются сильной жаждой и выведением больших количеств сильно разбавленной мочи, расстройством дыхания, сердечной деятельности, потерей сознания (развивается диабетическая кома) и т. д.
«В ходе обменных процессов в организме постоянно образуются кетоновые (ацетоновые) тела, к которым относятся ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты и ацетон. Они образуются в печени из ацетил-КоА, а затем поступают к периферическим тканям, где и используются. Так, в мышцах (в том числе сердечной), мозге и особенно при голодании ацетоновые тела окисляются с образованием молекул АТФ, участвуют в процессах миелинизации нервных волокон, являются регуляторами углеводного и липидного обменов» (М. В. Ермолаев, Л. П. Ильичёва, 1989).
Кетоновые тела накапливаются в крови и моче, периферических тканях только при сахарном диабете I типа. Это подтверждает роль дефицита инсулина в крови в процессе недоокисления жиров в клетках–потребителях.
При распаде аминокислот выделяется большое количество аммиака. Нарушение белкового обмена также сопровождается образованием ядовитых кислых продуктов. Кетоновые тела и кислые продукты белкового распада вызывают изменение реакции крови: в норме кровь имеет слабощелочную реакцию, а при заболевании сахарным диабетом I типа может наблюдаться сдвиг реакции крови в кислую сторону (ацидоз).