Диабет — это болезнь, при которой сахар в крови повышен. Рассмотрим внутренние процессы, которые происходят в организме и состав продуктов питания, так как диабет связан напрямую с потребляемой пищей, из-за того, что содержащиеся во многих продуктах углеводы или сахара, в конечном счете, попадают в кровь. А все составляющие крови должны находиться в определенных рамках.
Сердечная мышца — это насос, который прокачивает кровь по кровеносным сосудам. Кровь истекает от сердца по крупным артериям, они ветвятся на артерии более мелкие, потом — на мельчайшие сосудики, называемые капиллярами; из них кровь попадает в вены и возвращается к сердцу. Артерии, вены и особенно капилляры пронизывают все наши телесные ткани, подходят ко всем органам — к коже и мышцам, головному мозгу, легким, желудку, печени и так далее. Наибольшее число мелких кровеносных сосудов в почках и на глазном дне, вследствие чего органы наиболее уязвимы при диабете.
В человеческом организме кровь выполняет множество важных функций, в том числе защитную и питающую, наиболее важную в контексте нашей темы. В легких кровь обогащается кислородом, в желудочнокишечном тракте — питательными веществами.
Кожа, подкожная ткань, мышцы, хрящи, мозг, нервы, глаза, стенки кровеносных сосудов и все остальное состоят из клеток разнообразного вида и назначения, объединенных одним общим свойством: все клетки нуждаются в питании, в удалении отходов своей жизнедеятельности и в строительном материале для своего непрерывного возобновления. Без нормального кровоснабжения регенерация не происходит; в этом случае ткань омертвляется.
Питание поступает из желудочно-кишечного тракта, а газообмен с окружающей средой осуществляется через легкие.
Питательных веществ, находящихся в крови, — хватает с избытком при нормальном питании. Избыток этот очень важен, так как человеческий организм — система со многими уровнями защиты от всяких неприятностей и бед. Одной из них является голодание, и для защиты от него у нас есть три линии обороны: питательные вещества, запасенные в печени, мышцах и жировой ткани. Таким образом, печень — это своеобразный склад, в котором излишек запасенных веществ превращается в подходящую для длительного хранения форму.
Центром управления является головной мозг, с которым связана нервная система, столь же разветвленная, как и кровеносная. Все наши ткани пронизаны капиллярами и мельчайшими нервными окончаниями. Функция мозга и нервной системы заключается в руководстве всеми процессами в организме. Если нервная система нарушена — например, в какой-либо ее периферийной части — то соответствующие ткани теряют чувствительность, а органы неадекватно реагируют на попытки мозга заставить их выполнять свои нормальные обязанности. Онемение ступней и пальцев ног — наиболее характерный симптом, знакомый диабетикам, но возможны и более грозные явления; все они связаны с высоким сахаром крови и неприятностями с сосудами. Поражения нервных окончаний и питающих их сосудов всегда идут рука об руку; одно неизбежно тянет за собой другое.
Организм, кроме удаления каловых масс нуждается в удалении жидких отходов жизнедеятельности, вместе с которыми выбрасываются всевозможные вредные вещества или такие, которых накопилось слишком много, выше допустимой нормы. Центральным звеном нашей системы очищения являются почки. Они состоят из клубочков, в которых формируется моча, и каждое такое образование обволакивается сеточкой из мелких кровеносных сосудов. В почках кровь реализует еще одну свою функцию — очистную; вредные для организма вещества всасываются через стенки кровеносных капилляров в клубочки и затем выводятся вместе с мочой. По составу мочи можно судить, что и где в организме не в порядке.
Нервная, эндокринная система, — это целая биохимическая лаборатория, чьи органы заняты производством многочисленных химических продуктов-гормонов. Так, надпочечники вырабатывают адреналин и кортизол, поджелудочная железа — глюкагон, инсулин, гастрин и соматостатин; другие эндокринные цеха поставляют нам гормоны щитовидной железы, гормоны роста, половые и так далее. Гормоны являются белковыми соединениями, осуществляющими химическую регуляцию важных процессов в нашем организме. Например, без гормона роста ребенок останется карликом, без адреналина мы не сможем стремительно реагировать на опасную ситуацию, без глюкагона запасенное в печени вещества не поступят в кровь, а без инсулина оно не сможет попасть в большинство клеток и будет циркулировать в крови, вызывая повреждение стенок сосудов и нервных окончаний.
Рассмотрим роль питания в сложной системе жизнедеятельности организма.
Пища состоит из шести основных компонентов:
— белков,
— жиров,
— углеводов,
— витаминов,
— минеральных веществ,
— балластных веществ.
Белковыми или мясомолочными продуктами называются те, которые содержат больше белков, в других продуктах есть углеводы и жиры растительного происхождения — кукуруза, семечки, орехи; в третьих почти нет белков и жиров, зато имеются углеводы — в большом количестве — хлеб, булка, каши, в среднем — фрукты, или в незначительном — овощи; в четвертых есть углеводы, белки и жир — торты и пирожные с кремом, мороженое, а в пятых — чистые углеводы — сахар, мед. Кроме того, в разных продуктах разное количество балластных Клетки строятся из белков, без которых невозможны их нормальный рост и регенерация. Жиры обеспечивают наш организм запасом энергии, а также содержат важные гормоны и витамины.
Сахар крови не повышают ни белковые продукты, ни продукты с большим количеством жира, но излишнее потребление жиров, как животных, так и растительных, приводит к ожирению, и в результате шансы получить диабет существенно возрастают.
Углеводами называется обширная группа веществ, содержащая сахара. Они различны по своему молекулярному строению и, в первом приближении, делятся на простые углеводы — моносахариды, немного более сложные — дисахариды, и сложные — полисахариды.
К моносахаридам относятся глюкоза — виноградный сахар, фруктоза — фруктовый сахар. Сахар, содержащийся в нашей крови, — это не что иное, как глюкоза или «глюкоза крови».
Глюкоза содержится в винограде, изюме и существует в виде чистого препарата; она очень быстро всасывается в кровь, причем этот процесс начинается не в желудке, а в ротовой полости. Все остальные сахара претерпевают в нашем пищеварительном тракте некие превращения, расщепляясь до глюкозы, и только в таком виде попадают в кровь.
В подгруппу дисахаридов входят сахароза — обычный сахар, получаемый из свеклы или сахарного тростника, мальтоза — ею богаты пиво и квас, лактоза — молочный сахар, который содержится в жидких молочных продуктах.
К полисахаридам относится крахмал — мучные изделия, каши и картофель. Крахмал — самый сложный полисахарид, с которым способен справиться наш желудок переварить его, расщепив до глюкозы.
Оболочки растительных клеток содержат еще один полисахарид, называемый клетчаткой. В простейшем бытовом понимании клетчатка — это шелуха от зерна, его внешняя оболочка, капустная кочерыжка и жилы в капустном листе, стебель зерновой культуры, трава и древесина; словом, сено и солома. Клетчатка присутствует в муке, отрубях, крупах, овощах и фруктах; нашим желудочно-кишечным трактом она не переваривается, однако необходима для нормальной работы желудка и формирования каловый масс. Замечу, что клетчатка — верный друг диабетика, позволяющий ему съесть что-нибудь вкусное.
Вещества, которые извлекаются из пищи, переносятся кровью и служат источником энергии для наших клеток — это глюкоза, а в широком смысле — все углеводы, поступающие с пищей и способные превратиться в глюкозу под воздействием пищеварительного сока.
Рассмотрим более подробно, что происходит с глюкозой, циркулирующей в нашей крови.
Количество ее измеряют в специальных единицах ммоль на литр (ммоль/л), и если здоровый человек, не диабетик, долго не ест (ночной период времени), то уровень глюкозы в его крови составляет от 3,3 до 5,5 ммоль/л. Уровень глюкозы крови после сна называется «сахаром натощак». Встав утром в 7 часов, измерив сахар и убедившись, что он в норме, наш здоровый человек завтракает, съедая, например, два бутерброда с булкой и колбасой, и запивает их чашкой чая с парой ложек сахара и стаканом яблочного сока. Углеводы, содержащиеся в пище, превращаются в глюкозу и попадают в кровь; уровень глюкозы в крови повышается, но «топливо» переносится к клеткам, и человек, добираясь на работу, двигаясь и совершая мускульные усилия, сжигает его. В зависимости от количества съеденной пищи с углеводами и от интенсивности физической нагрузки уровень глюкозы через два часа после еды будет составлять от 4,4 до 7,8 ммоль/л. Надо добавить, что обычно не вся глюкоза сжигается в клетках-моторах; некоторое ее количество откладывается про запас в мышечных и жировых тканях, а также в печени. При этом часть глюкозы преобразуется в сложный сахар гликоген и в таком виде хранится в печени — на тот случай, когда понадобится использовать этот резерв.
По прошествии 5-6 часов после завтрака сахар крови понижается настолько, что человек начинает ощущать голод; пришла пора второго завтрака. Наш работник ест (например, в 13.00), и все повторяется снова: глюкоза крови повышается, топливо сжигается в клетках, и через два часа уровень глюкозы опять 4,4-7,8 ммоль/л, а к шести часам вечера желудок подсказывает, что пора обедать. День завершается легким ужином в 22.00, и после каждой еды повторяется тот же самый процесс повышения, а затем падения сахара крови. Так происходит энергетический обмен в организме здорового человека, не испытывающего недостатка в инсулине.
Важную роль в организме занимает поджелудочная железа. Поджелудочная железа расположена левей и ниже желудка, с той же стороны, с которой находится сердце. У этого органа две основные функции: во-первых, железа выделяет пищеварительный сок, поступающий затем в кишечник; во-вторых, вырабатывает или точнее секретирует, ряд важных гормонов. Последней задачей заняты специальные клетки, сосредоточенные в так называемых островках, составляющих в целом очень небольшую часть органа — от одной сотой до одной пятидесятой общего объема поджелудочной железы. В островках содержатся клетки нескольких типов, получившие названия альфа-, бета-, дельта— и РР-клеток. Каждый указанный тип секретирует определенные гормоны, но, в связи с диабетом, обратим внимание только на альфа— и бета-клетки.
В альфа-клетках производится глюкагон, который необходим для расщепления сложного сахара-гликогена, запасенного в печени; под действием глюкагона сахар-гликоген распадается до глюкозы, которая затем поступает в кровь.
Бета-клетки вырабатывают гормон инсулин, играющий роль «ключа» в энергетических процессах. Относительно поглощения глюкозы ткани нашего организма делятся как бы на две категории: меньшая часть клеток — те, которые образуют мозг, хрусталик глаза, стенки кровеносных сосудов, способна непосредственно поглощать глюкозу из крови, но все остальные — и в первую очередь мышечные и жировые клетки — поглощают глюкозу только при наличии инсулина.
Если глюкоза крови становится меньше 3,3 ммоль /л, клетки начинают голодать. Это — состояние гипогликемии, или пониженного сахара, и величина 3,3 ммоль/л является ее условной границей; у разных людей и в разных обстоятельствах гипогликемия может наступить при уровне сахаров от 2 до 4,5 ммоль/л и даже больше.
В ситуации слишком низкого сахара клетки ведут себя неодинаково: например, мышечные клетки хоть и голодают, но могут потерпеть, причем довольно долго, часы или дни, и при этом ничего ужасного с ними не случится. Другое дело нейроны или клетки мозга: при недостаточном сахаре крови они отключаются и гибнут, причем время «отключения» измеряется считанными минутами, и восстановлению эти клетки не подлежат. А если отключается мозг, наш руководящий центр, то в результате будут нарушены все жизненные функции организма. Вот почему клеткам мозга — и некоторым другим, особенно важным — дарована такая привилегия: они могут поглощать глюкозу из крови без посредничества инсулина. Иными словами, поглощать в первую очередь, не опасаясь «конкуренции» со стороны огромного количества других клеток, образующих наши мышцы и внутренние органы. Такая способность — одна из оборонительных стен, защищающих самые важные функции организма в условиях бедствия.
Вернемся к процессам энергетического обмена у здорового человека и рассмотрим подробнее, как именно он происходит. Когда человек позавтракал, углеводы в его желудочно-кишечном тракте превратились в глюкозу, глюкоза попала в кровь, и уровень ее повысился — по этому сигналу бета-клетки поджелудочной железы начинают секретировать инсулин, который тоже попадает в кровь и отворяет перед молекулами глюкозы двери клеток. Только после этого глюкоза может проникнуть в большинство клеток и сгореть в них, обеспечив нам необходимую энергию. При этом глюкоза крови не превышает нормативного значения (примерно 8 ммоль/л) и быстро понижается. Любой сигнал о том, что сахар крови слишком высок, тут же вызывает усиленную секрецию инсулина; эти процессы идут один за другим после каждой еды, и в целом поджелудочная железа работает подобно системе с автоматической обратной связью.
Гормон инсулин обеспечивает процессы клеточного питания нашего организма, и любые неприятности с ним — например, его недостаток или плохое качество — чреваты самыми нехорошими последствиями.