Как инсулин регулирует сахар в крови: подробная схема
Повышенный сахар в крови — это основной признак заболевания диабетом и главная проблема диабетиков. Повышенный уровень глюкозы в крови является практически единственной причиной развития осложнений диабета. Чтобы эффективно взять под контроль свою болезнь, желательно хорошо разобраться, откуда глюкоза поступает в кровоток и как она используется.
Прочитайте статью внимательно — и узнаете, как регуляция сахара в крови происходит в норме и что меняется при нарушенном обмене углеводов, т. е. при заболевании диабетом.
Пищевыми источниками глюкозы являются углеводы и белки. Жиры, которые мы едим, абсолютно не влияют на уровень сахара в крови. Почему людям так нравится вкус сахара и сладких продуктов? Потому что он стимулирует в мозгу выработку нейротрансмиттеров (особенно серотонина), которые снижают тревожность, вызывают ощущение благополучия, а то и даже эйфорию. Благодаря этому, у некоторых людей возникает зависимость от углеводов, настолько же мощная, как зависимость от табака, алкоголя или наркотиков. У людей, зависимых от углеводов, наблюдается пониженный уровень серотонина или сниженная чувствительность рецепторов к нему.
Вкус белковых продуктов не радует людей так же, как вкус сладостей. Потому что пищевые белки повышают сахар в крови, но этот эффект медленный и слабый. Диета с ограничением углеводов, в которой преобладают белки и натуральные жиры, позволяет понизить сахар в крови и поддерживать его стабильно нормальным, как у здоровых людей без диабета. Традиционная “сбалансированная” диета при диабете не может этим похвастаться, в чем вы легко убедитесь, измеряя свой сахар в крови глюкометром. Также на низко-углеводной диете при диабете мы потребляем натуральные полезные жиры, и это работает на благо нашей сердечно-сосудистой системы, понижая артериальное давление и предотвращая инфаркт. Подробнее читайте «Белки, жиры и углеводы в диете при диабете«.
Как действует инсулин
Инсулин является средством, чтобы доставить глюкозу — топливо — из крови внутрь клеток. Инсулин активизирует действие “транспортеров глюкозы” в клетках. Это специальные белки, которые продвигаются изнутри к внешней полупроницаемой оболочке клеток, захватывают молекулы глюкозы, а потом перемещают их на внутренние “электростанции” для сжигания.
В клетки печени и мускулов глюкоза попадает под действием инсулина, как и во все остальные ткани организма, кроме мозга. Но там не сжигается сразу, а откладывается про запас в виде гликогена. Это вещество, похожее на крахмал. Если инсулина нет, то транспортеры глюкозы работают очень слабо, и клетки поглощают ее недостаточно для поддержания своей жизнедеятельности. Это касается всех тканей, кроме мозга, который потребляет глюкозу без участия инсулина.
Еще одно действие инсулина в организме заключается в том, что под его влиянием жировые клетки забирают глюкозу из крови и превращают ее в насыщенные жиры, которые накапливают. Инсулин — главный гормон, который стимулирует ожирение и мешает похудеть. Превращение глюкозы в жир — это один из механизмов, благодаря которым уровень сахара в крови под действием инсулина понижается.
Что такое глюконеогенез
Если уровень сахара в крови понижается ниже нормы и запасы углеводов (гликогена) уже исчерпаны, то в клетках печени, почек и кишечника запускается процесс превращения белков в глюкозу. Этот процесс называется “глюконеогенез”, он весьма медленный и неэффективный. При этом, организм человека не способен превращать глюкозу обратно в белки. Также мы не умеем превращать жир в глюкозу.
У здоровых людей и даже у большинства больных диабетом 2 типа поджелудочная железа в состоянии “натощак” все время вырабатывает небольшие порции инсулина. Таким образом, в организме постоянно присутствует хоть немного инсулина. Это называется “базальная”, т. е. “базовая” концентрация инсулина в крови. Она сигнализирует печени, почками и кишечнику, что сейчас не требуется превращать белки в глюкозу, чтобы повысить показатели сахара в крови. Базальная концентрация инсулина в крови “ингибирует” глюконеогенез, т. е. предотвращает его.
Нормы сахара в крови — официальные и реальные
У здоровых людей без диабета концентрация глюкозы в крови аккуратно поддерживается в очень узком диапазоне — от 3,9 до 5,3 ммоль/л. Если взять анализ крови в случайное время, независимо от приемов пищи, у здорового человека, то у него сахар в крови будет около 4,7 ммоль/л. К этой цифре нам и нужно стремиться при диабете, т. е. сахар в крови после еды не выше 5,3 ммоль/л.
Традиционные нормы сахара в крови являются завышенными. Они приводят к развитию осложнений диабета в течение 10-20 лет. Даже у здоровых людей после трапезы, насыщенной углеводами быстрого усвоения, сахар в крови может подскакивать до 8-9 ммоль/л. Но если нет диабета, то после еды он в течение нескольких минут понизится до нормы, и ничего для этого делать не понадобится. При диабете “шутить” с организмом, скармливая ему рафинированные углеводы, категорически не рекомендуется.
В медицинских и научно-популярных книгах по диабету “нормальными” показателями сахара в крови считаются 3,3 — 6,6 ммоль/л и даже до 7,8 ммоль/л. У здоровых людей без диабета сахар в крови никогда не подскакивает до 7,8 ммоль/л, разве что если съесть много углеводов, и то в таких ситуациях он очень быстро падает. Официальные медицинские нормы сахара в крови используются для того, чтобы “средний” врач не слишком напрягался, занимаясь диагностикой и лечением диабета.
Если у больного сахар в крови после еды подскакивает до 7,8 ммоль/л, то это еще официально не считается диабетом. Такого пациента, скорее всего, отправят домой без всякого лечения, с напутствием постараться похудеть на низко-калорийной диете и питаться здоровой пищей, т. е. кушать побольше фруктов. Тем не менее, осложнения диабета развиваются даже у людей, у которых сахар после еды не превышает 6,6 ммоль/л. Конечно, это происходит не так быстро. Но в течение 10-20 лет реально нажить себе почечную недостаточность или проблемы со зрением. Подробнее читайте также «Нормы сахара в крови«.
Как регулируется сахар в крови у здорового человека
Давайте разберем, как инсулин регулирует сахар в крови у здорового человека без диабета. Предположим, этот человек дисциплинированно завтракает, и на завтрак у него картофельное пюре с котлетой — смесь углеводов с белками. Всю ночь базальная концентрация инсулина у него в крови ингибировала глюконеогенез (читайте выше, что это значит) и поддерживала стабильную концентрацию сахара в крови.
Как только пища с высоким содержанием углеводов попадает в рот, ферменты слюны сразу начинают разлагать “сложные” углеводы до простых молекул глюкозы, и эта глюкоза через слизистую оболочку всасывается в кровь моментально. От углеводов уровень сахара в крови повышается мгновенно, хотя человек еще не успел ничего проглотить! Это является сигналом для поджелудочной железы, что пора срочно выбросить в кровь большое количество гранул инсулина. Эта мощная порция инсулина была заранее выработана и сохранена, чтобы использовать ее, когда понадобится “накрыть” скачок сахара после еды, в дополнение к базальной концентрации инсулина в крови.
Резкое высвобождение в кровоток сохраненного инсулина называется “первая фаза инсулинового ответа”. Она быстро понижает до нормы первоначальный скачок сахара в крови, который вызывают съеденные углеводы, и может предотвратить его дальнейшее повышение. Запас сохраненного инсулина в поджелудочной железе истощается. При необходимости она вырабатывает дополнительный инсулин, но это требует времени. Инсулин, который медленно поступает в кровь на следующем этапе, называется “вторая фаза инсулинового ответа”. Этот инсулин помогает усвоить глюкозу, которая возникла позже, через несколько часов, при переваривании белковой пищи.
По мере переваривания трапезы, глюкоза продолжает поступать в кровь, а поджелудочная железа вырабатывает дополнительный инсулин, чтобы “нейтрализовать” ее. Часть глюкозы превращается в гликоген — крахмалистую субстанцию, которая хранится в клетках мышц и печени. Через некоторое время все “емкости” для хранения гликогена оказываются заполненными. Если в кровотоке все еще остается избыток глюкозы, то под действием инсулина она превращается в насыщенные жиры, которые откладываются в клетках жировой ткани.
Позже уровень сахара в крови у нашего героя может начать падать. В таком случае, альфа-клетки поджелудочной железы начнут вырабатывать другой гормон — глюкагон. Он является как бы антагонистом инсулина и сигнализирует клеткам мышц и печени, что нужно превращать гликоген обратно в глюкозу. С помощью этой глюкозы можно поддерживать сахар в крови стабильно в норме. Во время следующей трапезы запасы гликогена снова будут восполнены.
Описанный механизм усвоения глюкозы с помощью инсулина отлично работает у здоровых людей, помогая поддерживать сахар в крови стабильно в норме — от 3,9 до 5,3 ммоль/л. Клетки получают достаточно глюкозы для выполнения своих функций, и все функционирует, как задумано. Давайте разберемся, почему и как эта схема нарушается при диабете типа 1 и типа 2.
Что происходит при диабете 1 типа
Давайте представим, что на месте нашего героя находится человек, больной диабетом 1 типа. Допустим, на ночь перед сном он получил инъекцию “продленного” инсулина и благодаря этому проснулся с нормальным сахаром в крови. Но если не принимать меры, то уже через некоторое время его сахар в крови начнет повышаться, даже если он ничего не ест. Это происходит из-за того, что печень все время понемногу забирает из крови инсулин и расщепляет его. При этом, почему-то в утренние часы печень “утилизирует” инсулин особенно интенсивно.
Продленный инсулин, который укололи с вечера, высвобождается плавно и стабильно. Но скорости его высвобождения оказывается недостаточно, чтобы покрыть утренний возросший “аппетит” печени. Из-за этого сахар в крови утром может повышаться, даже если больной диабетом 1 типа ничего не ест. Это называется “феномен утренней зари”. Поджелудочная железа здорового человека без труда производит достаточно инсулина, чтобы этот феномен не оказывал влияния на сахар в крови. Но при диабете 1 типа нужно уделять внимание, чтобы “нейтрализовать” его. Прочитайте здесь, как это делать.
В слюне человека содержатся мощные ферменты, которые быстро расщепляют сложные углеводы до глюкозы, и она моментально всасывается в кровь. У диабетика активность этих ферментов такая же, как у здорового человека. Поэтому пищевые углеводы вызывают резкий скачок сахара в крови. При диабете 1 типа бета-клетки поджелудочной железы синтезируют ничтожное количество инсулина или не производят его вообще. Поэтому нет инсулина, чтобы организовать первую фазу инсулинового ответа.
Если не было укола “короткого” инсулина перед едой, то сахар в крови поднимется очень высоко. Глюкоза не будет превращена ни в гликоген, ни в жир. В конце концов, в лучшем случае, избыток глюкозы будет отфильтрован почками и выведен с мочой. Пока это произойдет, повышенный уровень сахара в крови нанесет огромный ущерб всем органам и кровеносным сосудам. При этом, клетки продолжают “голодать”, не получая питания. Поэтому без инъекций инсулина больной диабетом 1 типа погибает в течение нескольких дней или недель.
Лечение диабета 1 типа инсулином
Для чего нужна низко-углеводная диета при диабете? Зачем ограничивать себя в выборе продуктов? Почему бы просто не ввести достаточно инсулина, чтобы хватило усвоить все съеденные углеводы? Потому что инъекции инсулина неправильно “накрывают” повышение сахара в крови, которое вызывают продукты, богатые углеводами.
Давайте разберемся, какие проблемы обычно возникают у больных диабетом 1 типа и как правильно контролировать заболевание, чтобы избежать осложнений. Это жизненно важная информация! На сегодняшний день, она будет “открытием Америки” для отечественных врачей-эндокринологов и, тем более, для больных диабетом. Без ложной скромности, вам очень повезло, что вы попали на наш сайт.
Инсулин, введенный с помощью шприца, или даже с помощью инсулиновой помпы, работает не так, как инсулин, который в норме синтезирует поджелудочная железа. Человеческий инсулин на первой фазе инсулинового ответа сразу попадает в кровоток и немедленно начинает понижать уровень сахара. При диабете уколы инсулина обычно делают в подкожную жировую клетчатку. Некоторые больные, любящие риск и азарт, осваивают внутримышечные уколы инсулина (не надо этого делать!). В любом случае, никто не вводит себе инсулин внутривенно.
В результате, даже самый быстрый инсулин начинает действовать только через 20 минут. А его полный эффект проявляется в течение 1-2 часов. До этого уровень сахара в крови остается значительно повышенным. Вы легко можете в этом убедиться, измеряя после еды свой сахар в крови глюкометром через каждые 15 минут. Такая ситуация наносит ущерб нервам, кровеносным сосудам, глазам, почкам и т. д. Осложнения диабета развиваются полным ходом, несмотря на самые лучшие намерения врача и больного.
Почему стандартное лечение диабета 1 типа инсулином мало эффективно, подробно описано по ссылке «Инсулин и углеводы: правда, которую вы должны знать«. Если при диабете 1 типа придерживаться традиционной “сбалансированной” диеты, то печальный финал — смерть или инвалидность — неизбежен, и наступает он намного быстрее, чем хотелось бы. Еще раз подчеркнем, что даже если перейти на инсулиновую помпу, то это все равно не поможет. Потому что она так же вводит инсулин в подкожную клетчатку.
Что же делать? Ответ — перейти на низко-углеводную диету для контроля диабета. На этой диете организм частично превращает пищевые белки в глюкозу, и таким образом, сахар в крови все равно повышается. Но это происходит весьма медленно, и укол инсулина позволяет аккуратно “накрыть” повышение. В результате можно добиться того, что после еды у больного диабетом сахар в крови ни в один момент не превысит 5,3 ммоль/л, т. е. будет абсолютно как у здоровых людей.
Низко-углеводная диета при диабете 1 типа
Чем меньше углеводов ест диабетик, тем меньше инсулина ему требуется. На низко-углеводной диете дозы инсулина сразу падают в несколько раз. И это несмотря на то, что при расчете дозы инсулина перед едой мы учитываем, сколько его понадобится на покрытие съедаемых белков. Хотя при традиционной терапии диабета белки вообще не учитываются.
Чем меньше инсулина нужно колоть диабетику, тем ниже вероятность следующих проблем:
- гипогликемия — критично низкий сахар в крови;
- задержка жидкости в организме и отеки;
- развитие резистентности к инсулину.
Представим, что наш герой, больной диабетом 1 типа, перешел на питание низко-углеводными продуктами из списка разрешенных. В результате, у него сахар в крови вообще не будет подскакивать до “космических” высот, как было раньше, когда он питался “сбалансированной” пищей, богатой углеводами. Глюконеогенез — это превращение белков в глюкозу. Этот процесс повышает сахар в крови, но медленно и незначительно, и его легко “накрыть” уколом небольшой дозы инсулина перед едой.
На низко-углеводной диете при диабете инъекцию инсулина перед едой можно рассматривать как успешную имитацию второй фазы инсулинового ответа, и этого оказывается достаточно, чтобы поддерживать стабильно нормальный сахар в крови. Также мы помним, что пищевые жиры не оказывают прямого влияния на показатели сахара в крови. А натуральные жиры не вредны, а полезны для сердечно-сосудистой системы. Они повышают уровень холестерина в крови, но только “хорошего” холестерина, который защищает от инфаркта. Об этом можно подробно узнать в статье «Белки, жиры и углеводы в диете при диабете«.
Как работает организм человека, больного диабетом 2 типа
Наш следующий герой — больной диабетом 2 типа, весит 112 кг при норме 78 кг. Большинство лишнего жира у него находится на животе и вокруг талии. Его поджелудочная железа пока еще вырабатывает инсулин. Но поскольку ожирение вызвало сильную инсулинорезистентность (пониженную чувствительность тканей к инсулину), то этого инсулина оказывается недостаточно, чтобы поддерживать сахар в крови в норме.
Если у больного получится похудеть, то инсулинорезистентность пройдет и сахар в крови нормализуется настолько, что диагноз диабет можно будет снимать. С другой стороны, если наш герой срочно не изменит образ жизни, то бета-клетки его поджелудочной железы “выгорят” окончательно, и у него разовьется необратимый диабет 1 типа. Правда, до этого мало кто доживает — обычно больных диабетом 2 типа раньше убивает инфаркт, почечная недостаточность или гангрена на ногах.
Инсулинорезистентность вызывается частично генетическими причинами, но в основном она возникает из-за неправильного образа жизни. Сидячая работа и неумеренное потребление углеводов приводят к накоплению жировой ткани. А чем больше в организме жира по отношению к мышечной массе, тем выше инсулинорезистентность. Поджелудочная железа в течение многих лет работала с повышенной нагрузкой. Из-за этого она истощилась, и инсулина, который она вырабатывает, уже не хватает, чтобы поддерживать нормальный сахар в крови. В частности, поджелудочная железа больного диабетом 2 типа не хранит никаких запасов инсулина. Из-за этого первая фаза инсулинового ответа нарушена.
Интересно, что обычно больные диабетом 2 типа с избыточным весом вырабатывают не меньше инсулина, а наоборот — в 2-3 раза больше, чем их стройные сверстники. В такой ситуации эндокринологи часто назначают таблетки — производные сульфонилмочевины — которые стимулируют поджелудочную железу вырабатывать еще больше инсулина. Это приводит к «выгоранию» поджелудочной железы, из-за чего диабет 2 типа превращается в инсулин-зависимый диабет 1 типа.
Сахар в крови после еды при диабете 2 типа
Рассмотрим, как повлияет на показатели сахара в крови нашего героя завтрак из картофельного пюре с котлетой, т. е. смесь углеводов и белков. Обычно на начальных стадиях диабета 2 типа уровень сахара в крови утром натощак оказывается нормальным. Интересно, как он изменится после еды? Учтем, что наш герой может похвастаться отменным аппетитом. Он съедает пищи раза в 2-3 больше, чем стройные люди того же роста.
Как углеводы перевариваются, всасываются еще во рту и моментально повышают сахар в крови — мы уже обсудили раньше. У больного диабетом 2 типа углеводы точно так же всасываются еще во рту и вызывают резкий скачок сахара в крови. В ответ поджелудочная железа выбрасывает в кровь инсулин, пытаясь сразу погасить этот скачок. Но поскольку готовых запасов нет, то выделяется крайне незначительное количество инсулина. Это называется нарушенная первая фаза инсулинового ответа.
Поджелудочная железа нашего героя старается изо всех сил, чтобы выработать достаточно инсулина и понизить сахар в крови. Рано или поздно, у нее это получится, если диабет 2 типа не зашел еще слишком далеко и вторая фаза секреции инсулина не пострадала. Но в течение нескольких часов сахар в крови будет оставаться повышенным, и в это время развиваются осложнения диабета.
Из-за инсулинорезистентности типичному больному диабетом 2 типа требуется в 2-3 раза больше инсулина, чтобы усвоить то же количество углеводов, чем его стройному сверстнику. Это явление имеет два последствия. Во-первых, инсулин — это основной гормон, который стимулирует накопление жира в жировой ткани. Под действием избыточного количества инсулина больной еще больше толстеет, и его инсулинорезистентность усиливается. Это порочный круг. Во-вторых, поджелудочная железа работает с повышенной нагрузкой, из-за чего ее бета-клетки все больше “выгорают”. Таким образом, диабет 2 типа переходит в диабет 1 типа.
Инсулинорезистентность приводит к тому, что клетки не могут использовать глюкозу, которую диабетик получает с пищей. Из-за этого он продолжает чувствовать голод, даже когда съедает уже значительный объем пищи. Обычно больной диабетом 2 типа ест слишком много, до ощущения плотно набитого живота, и это еще больше усиливает его проблемы. Как лечить инсулинорезистентность, читайте здесь. Это реальный способ поправить здоровье при диабете 2 типа.
Диагностика и осложнения диабета 2 типа
Для подтверждения или опровержения диагноза диабет безграмотные врачи часто назначают анализ крови на сахар натощак. Напомним, что при диабете 2 типа показатели сахара в крови натощак долго остаются нормальными, даже если заболевание прогрессирует и осложнения диабета развиваются полным ходом. Поэтому анализ крови на сахар натощак категорически не подходит! Сдайте анализ крови на гликированный гемоглобин или 2-часовой пероральный тест на толерантность к глюкозе, желательно в независимой частной лаборатории.
Допустим, у человека сахар в крови после еды подскакивает до 7,8 ммоль/л. Многие врачи в такой ситуации не пишут диагноз диабет 2 типа, чтобы не ставить больного на учет и не заниматься лечением. Они мотивируют свое решение тем, что диабетик все еще вырабатывает достаточно инсулина, и рано или поздно его сахар в крови после еды понижается до нормы. Тем не менее, нужно немедленно переходить на здоровый образ жизни, даже когда у вас сахар в крови после еды 6,6 ммоль/л, и тем более, если выше. Мы стараемся предоставить эффективный и главное реалистичный план лечения диабета 1 и 2 типа, который могли бы выполнять люди, имеющие значительную нагрузку на работе.
Основной проблемой при диабете 2 типа является то, что организм постепенно разрушается в течение десятилетий, и это обычно не вызывает болезненных симптомов, пока не будет уже слишком поздно. С другой стороны, больной диабетом 2 типа имеет много преимуществ, по сравнению с тем, кто страдает от диабета 1 типа. Его сахар в крови никогда не поднимется так высоко, как у больного диабетом 1 типа, если тот пропустит укол инсулина. Если вторая фаза инсулинового ответа не слишком пострадала, то сахар в крови может без активного участия пациента сам понизиться до нормы через несколько часов после еды. Больному диабетом 1 типа такой “халявы” ожидать не приходится.
Как эффективно лечить диабет 2 типа
При диабете 2 типа интенсивные лечебные мероприятия приведут к тому, что нагрузка на поджелудочную железу снизиться, процесс “выгорания” ее бета-клеток затормозится.
- Прочитайте, что такое инсулинорезистентность. Там же описано, как ее лечить.
- Убедитесь, что у вас точный глюкометр (как это сделать), и несколько раз в сутки измеряйте свой сахар в крови.
- Особое внимание уделяйте измерениям сахара в крови после еды, но и натощак тоже.
- Перейдите на низко-углеводную диету.
- Занимайтесь физкультурой с удовольствием. Физическая активность жизненно необходима.
- Если диеты и физкультуры оказывается недостаточно и сахар все равно повышенный, принимайте также таблетки Сиофор или Глюкофаж.
- Если все вместе — диета, физкультура и Сиофор — помогают недостаточно, то добавьте уколы инсулина. Читайте статью «Лечение сахарного диабета инсулином«. Сначала назначают продленный инсулин на ночь и/или по утрам, а при необходимости также и короткий инсулин перед едой.
- Если понадобятся уколы инсулина, то схему инсулинотерапии составьте вместе с врачом-эндокринологом. При этом, не отказывайтесь от низко-углеводной диеты, что бы ни говорил врач.
- В большинстве случаев, инсулин приходится колоть только тем больным диабетом 2 типа, которые ленятся заниматься физкультурой.
В результате похудения и занятий физкультурой с удовольствием, инсулинорезистентность снизится. Если лечение начали вовремя, то удастся понизить сахар в крови до нормы без уколов инсулина. Если инъекции инсулина все же потребуются, то дозы будут небольшими. Конечный итог — здоровая счастливая жизнь без осложнений диабета, до глубокой старости, на зависть “здоровым” сверстникам.
источник