Сахарный диабет с точки зрения химика - Александр Хуршудов (8 фото)

1.Общие сведения

В крови растет содержание глюкозы, затем нарушается кровоснабжение органов; чаще других страдают сетчатка глаз (вплоть до потери зрения), стОпы (до гангрены) и почки. Медицина также считает, что сахарный диабет провоцирует ишемическую болезнь сердца, атеросклероз сосудов, включая инфаркты и инсульты. Однако явных доказательств тому не видно; на мой взгляд, эти процессы идут параллельно, хотя и проистекают от близких причин.

Установлена наследственная предрасположенность к диабету. Дефекты поджелудочной железы часто бывают генетическими, но могут возникать из-за травм или заболеваний. Такой, инсулинозависимый диабет относят к 1-му типу, он проявляется уже в ранние годы. Это тяжелая болезнь, средняя продолжительность жизни после обнаружения составляет 30 лет. Она практически не излечивается; основным методом продления жизни является регулярный прием инсулина. По счастью диабет-1 менее распространен, 85-90% пациентов имеют сахарный диабет 2-го типа; он-то и будет предметом нашего разбирательства.

После открытия инсулина медики быстро убедились, что не только его дефицит может стать причиной диабета. В 1936 г. был описан диабет 2-го типа, который возникает при нормальной работе поджелудочной железы. В отличие от своего «коллеги» диабет-2 почти всегда проявляется в зрелом и пожилом возрасте (после 40 лет), может длиться до глубокой старости; в последние годы появились сведения о его излечении. Но многие симптомы у двух диабетов сходны: рост концентрации глюкозы в крови (а затем и в моче), деградация мелких сосудов, нарушение процессов обмена веществ в организме.

Повышенное содержание глюкозы долго считалось достоверным признаком диабета, достаточным для постановки диагноза. Максимально допустимая концентрация сахара натощак для взрослого человека была принята 5,5-6 ммоль/л (1,0-1,1 г/л). Сейчас к этому показателю добавились еще два: глюкозотолерантный тест (ГТТ) и доля гликогемоглобина. Подробнее мы их рассмотрим ниже, а пока отметим, что содержание глюкозы в крови подвержено сильным колебаниям. Скушал тортик – оно резко выросло, вскопал грядку – вернулось на место. А поскольку других симптомов в начальной стадии диабета-2 обычно не бывает, гипердиагностика здесь – обычное дело. Если концентрация сахара в анализе крови хоть на копейку превысит 6,1 ммоль/л, то диагноз «преддиабет» вам обеспечен, что влечет за собой некоторый внутренний мандраж и периодические визиты к эндокринологу.

Ожирение резко повышает шансы заполучить диабет-2, а снижение веса медицина считает главным лечебным фактором. В этом я с ней категорически согласен. Однако похудеть удается не всем, тогда рекомендуется низкоуглеводная диета, умеренные физические нагрузки, сахароснижающие препараты, в тяжелых случаях – инсулин и стимулирующие его выработку лекарства, а также метаболическая хирургия. Последняя представляет собой урезание желудка и шунтирование двенадцатиперстной кишки, вот тут-то и отмечено полное исцеление. Мне трудно представить, до какой степени должен деградировать человек, если его от обжорства спасает лишь такая операция.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в 2014 г. насчитала в мире 422 млн больных диабетом, это 8,5% взрослого населения планеты. Цифра, на мой взгляд, крепко завышена, ибо летальность диабета составила 1,6 млн чел. в год (0,4%), это значительно ниже средней человеческой смертности. Либо болезнь не шибко смертельна, либо больных меньше. К примеру, в России ВОЗ небрежно определила число диабетиков в 6,6 млн (6,2% взрослого населения). Между тем, зарегистрированных больных 4,6 млн. Тоже немало, но до процветающей Америки нам далеко – там количество страдальцев оценивается в 26 млн.

Теперь разберем превращения глюкозы в организме.

Глюкоза (а также некоторые подобные ей углеводы) – наш самый быстрый источник энергии. Ходить, носить, говорить и думать мы можем только сжигая глюкозу. Другие, более сложные органические вещества тоже дают энергию, но медленнее; часто они в организме расщепляются, превращаясь в ту же глюкозу.

Первый запас глюкозы растворен в крови, он непрерывно расходуется и пополняется. При избытке глюкозы организм запасает ее в виде простейшего полимера – гликогена, он служит вторым резервом энергии организма. В процессе участвуют несколько гормонов, но главный среди них – инсулин. Недостаток глюкозы в крови при голоде или физической нагрузке оперативно компенсируется распадом гликогена. Третьим резервом является жир, образующийся из пищевых жиров, а также из глюкозы при участии того же инсулина. Это резерв долгосрочный, стратегический, расходуется при длительном недоедании или, например, летом, когда сильно возрастают физические нагрузки.

Теперь немного посчитаем. В норме вся кровь человека содержит 4-5 г глюкозы. Это очень мало. Из них можно получить примерно 20 ккал энергии и пройти на ней пешком 300 м. Интенсивная работа немедленно вызывает распад гликогена, который накоплен в мышцах (200-250г) и печени (150-200г). Второй резерв в 80 раз больше первого, его человеку хватает на 1-2 суток голодовки. А когда он истощается, организм мобилизует выработку глюкозы из жиров.

Выходит, механизм перевода глюкозы в гликоген и обратно должен работать быстро и слаженно, как часы. Добавлю, что ниже 0,5 г/л содержание глюкозы снижаться не может, такой минимум нужен для работы мозга, иначе он отключается, и человек впадает в кому.

Медицина считает, что при диабете-2 нарушается процесс превращения глюкозы в гликоген. Якобы клетки не воспринимают, «не узнают» ключевой гормон инсулин, из-за чего в крови сохраняется повышенное содержание сахара. Для этого явления придуман термин «инсулинорезистентность» (сопротивление, нечувствительность). Причины феномена непонятны. Попробуем в них разобраться.

Помните такую детскую прибаутку? Она сильна ответом: не потому, что большой и колючий, а просто не хочет. Примерно так медицина объясняет невосприимчивость клеток к инсулину – не хотят они его знать, то ли сдурели, то ли брезгуют. Но есть по меньшей мере три сильных аргумента против этого заблуждения.

Первым является глюкозотолерантный тест, его еще называют сахарной нагрузкой. Пациенту дают выпить стакан сахарного сиропа, а затем отбирают кровь на анализ; если через 2 часа концентрация сахара превышает 11 ммоль/л, диагностируется диабет. Тест по замыслу хорош, он выявляет динамику усвоения лошадиной дозы сахара, но для количественной оценки подходит слабо. Судите сами: перед ГТТ пациенту следует: а) в течение 3 дней держать привычную диету, пить много жидкости, б)накануне и в день анализа исключить алкоголь, курение, лекарственные препараты, в) за сутки оградить себя от любых физических и психоэмоциональных нагрузок (!!!). Ибо все эти факторы изрядно влияют на усвоение глюкозы, а следовательно, и на результаты теста.

После приема 75 г сахара содержание его в крови возрастает в несколько раз, до 20-30 ммоль/л. Если в течение 2 часов оно снижается, скажем, до 12 ммоль/л, врач ставит диагноз «диабет». Но, простите, выходит, инсулин вполне работает при высокой концентрации сахара, что же ему мешает действовать при более низкой? Да ничто не мешает, просто процесс замедляется согласно законам химической кинетики и приходит к равновесию на более низком уровне, например, 9 ммоль/л. Стало быть, нет никакой «инсулинорезистентности».

Второй аргумент в том, что избыток сахара в крови очень мал. Даже если содержание глюкозы увеличится вдвое, ее количество возрастет с 5 до 10 г. Между тем, ежедневное потребление углеводов (150-300 г/сут) превышает излишек в 30-60 раз, и все это благополучно организмом усваивается.

Третий аргумент еще проще. Более 80% больных диабетом-2 имеют избыточный вес или ожирение. И вес этот растет, прогрессирует вместе с болезнью. Следовательно, механизм перевода глюкозы в жир (с участием инсулина) у пациента работает, но организм по какой-то причине поддерживает повышенный уровень сахара. Будем докапываться до этой причины.

Все клетки организма питаются глюкозой, но только мышцы и печень способны ее запасать в виде гликогена. Остальным органам инсулин не требуется, они усваивают глюкозу без него и называются инсулинонезависимыми. Это, например, мозг, сердце, почки, нервные клетки и клетки крови.

Гемоглобин в эритроцитах способен вступать с глюкозой в комплексное соединение, оно называется гликогемоглобином. Некоторые медики считают его необратимым, но это противоречит законам химии: любое комплексное соединение имеет константу нестойкости. К тому же доля гликогемоглобина снижается при интенсивных физических нагрузках и пропорциональна содержанию глюкозы. Измеряется она в процентах от общего количества гемоглобина. Считается нормой, когда эта доля меньше 6,5%, а в запущенной стадии диабета бывает и 15%.

Теперь вспомним, что важнейшей функцией гемоглобина является обеспечение дыхания клеток, доставка к ним кислорода. Каждая молекула гемоглобина способна присоединить 4 молекулы кислорода, образуя с ним комплексное соединение, как и глюкоза. Эти процессы конкурируют. Чем больше в крови сахара, тем трудней организму дышать.

Примечание. Не только глюкоза, но и другие вещества способны присоединяться к гемоглобину за счет свободной электронной пары. Некоторые из них, например, моноксид углерода (угарный газ), так хорошо замещают кислород в гемоглобине, что человек быстро гибнет от удушья.

При небольшом содержании гликогемоглобина (до 6,5%) ничего страшного не происходит. Но представьте, что оно выросло до 12-15%. Что пациент не бугай-здоровяк, и само количество гемоглобина у него на 20% ниже максимума. Что у него 20% лишнего жирку, который тоже (хотя и в меньшей степени) надо снабжать кислородом. Что легкие забиты табачными смолами и работают на половину былой мощности. В этом случае гипоксия, дефицит кислорода составит уже 40-60%. Однако человеческий организм – невероятно живучая система, даже при таком свинском с ним обращении сразу не помрет. Он попытается приспособиться.

Мало в крови кислорода – значит надо быстрее прокачивать кровь по сосудам. Растет артериальное давление, сначала при повышенных нагрузках, а потом и без них. Нагрузки становятся непосильными, все чаще хочется отдышаться, а то и полежать… Мышцы слабеют, жировой слой растет, гипоксия прогрессирует.

К тому же в состоянии покоя функционируют лишь 25-30% капилляров крови. Остальные почти не дышат, они в резерве. Сахар чуть увеличивает вязкость крови, и без сильных нагрузок резервные капилляры постепенно отмирают. Вот откуда происходят трофические язвы и сморщенные почки. А самая высокая плотность капилляров обнаруживается в мозге.

Масса мозга не превышает 2% массы тела, а потребляет он ЧЕТВЕРТЬ энергетического рациона, т.е. глюкозы. С ростом умственной нагрузки потребность в глюкозе растет, но не слишком сильно, примерно на 10%. Гораздо больше питания требуется мозгу вкупе с нервным напряжением; опыты показали, что студенты в день экзамена тратят на 250-350 ккал больше энергии, чем перед ним. Теперь отметим следующие обстоятельства:

В богатых странах в последние 50-70 лет заболеваемость диабетом-2 монотонно растет вместе с долей умственного труда во всех сферах деятельности;
Содержание глюкозы в крови повышается с возрастом, когда сокращаются физические нагрузки и возрастают умственные;
Многим (особенно мужчинам) приходилось заниматься сложной интеллектуальной работой 10-12 часов подряд, за это время уходит до 10 чашек кофе или чая, но обязательно с сахаром или конфеткой; интенсивно работающий мозг требует быстрого питания;
Многим (особенно женщинам) приходилось в нервном, взвинченном состоянии испытывать острую тягу к сладкому, настоящий жор, который очень трудно унять без успокоения.

Если средний мозг потребляет в сутки 400-500 ккал энергии, то при интенсивной нервной нагрузке ему требуется ВДВОЕ больше питания. Это уже половина дневного рациона человека. И есть только два способа обеспечить его такой энергией. Первый – увеличить оборот крови, частоту сердечных сокращений и артериальное давление. Он хорош в юности, а пожилое нетренированное сердце долго работать в усиленном режиме не сможет. Второй – увеличить концентрацию глюкозы в крови.

Вот и думается мне, что рост содержания сахара при диабете-2 – это просто реакция организма на дефицит мозгового питания. И если сократить умственные нагрузки в пользу физических, то сахар расти больше не будет. Практика, однако, показывает, что этого достаточно не всегда. Нужно еще не иметь ожирения.

Настоящим бедствием стало ожирение для жителей Океании. Этим они обязаны цивилизации. Она дала им сладкие напитки, дешевое и обильное мясное питание, освободила от необходимости добывать его интенсивным трудом. Король островов Тонга, весивший 200 кг, попал в книгу Гиннеса, как самый толстый монарх мира. А заболеваемость диабетом-2 за 50 лет там выросла ВПЯТЕРО и (по разным оценкам) отмечается у 16-40% населения. Сходные процессы идут в других жарких странах: Египте, Кувейте, Мексике, Катаре.

Жировые клетки тоже питаются глюкозой. Им нужно немного, 4-5 ккал/кг в сутки, это в 50-100 раз меньше удельного энергоснабжения сердца, почек, мозга. Но когда количество жира измеряется десятками килограмм, он уже составляет мозгу серьезную конкуренцию. Полному человеку ускорить кровообращение трудно, часто – невозможно, сердце быстро достигает предела мощности, и тогда организм поддерживает повышенную концентрацию в крови сахара, которая растет вместе с ожирением.

Получается, что проблема диабета-2 не в инсулине, не в усвоении глюкозы, а наоборот, в ее производстве из гликогена (Помните? Этот механизм должен работать, как часы!). На любой запрос мозга организм здорового человека быстро увеличивает в крови концентрацию сахара. Для этого он вырабатывает другой гормон, глюкагон, который регулярно пополняет запасы глюкозы в крови и особенно быстро при сильных нагрузках. У полных людей такие нагрузки редки, и механизм постепенно деградирует (низкий поклон Н.Амосову за его закон тренировки функции). Тогда решение проблемы диабета-2 в том, чтобы эти нагрузки вернуть. Лучшим «лекарством» будет велотренажер, на нем можно постепенно довести расход энергии до 700 ккал в час. Кроме того, придется умерить свой жор; полезно увеличить перерывы между едой и даже устраивать небольшие голодовки.

Выходит, что диабет-2 – штука «рукотворная», результат собственной малоподвижности, ожирения и усиленной мозговой деятельности. А болезнью является возникающая при этом гипоксия, деградация сосудов из-за кислородного голодания. Потому она и проявляется в разных органах: у кого-то слабее ноги, у другого – глаза или почки; где тонко, там и рвется.

Общим у двух диабетов является расстройство механизма обмена глюкозы и гликогена. Но при диабете-1 слабеет стадия превращения глюкозы в гликоген, а при диабете-2, наоборот, гликогена в глюкозу. Потому больные диабетом-1 большей частью худые и набирают вес только при передозировке инсулина. В обоих случаях организму приходится поддерживать повышенный уровень сахара, чтобы компенсировать пиковые нагрузки для мозга или других органов.

Если моя точка зрения верна, то нынешние методы лечения поздних стадий диабета-2 полезны, как мертвому припарки. Бессмысленно применять сахароснижающие препараты, оставляя мозг без питания. Он не смирится с голодом и будет возвращать содержание глюкозы на потребный уровень. И умеренные физические нагрузки недостаточны; чтобы восстановить мышцы, нужны нагрузки сильные, хотя подходить к ним придется постепенно. А использование инсулина, когда его и так в организме хватает, выглядит просто жестом медицинского бессилия. К тому же инсулин стимулирует жировые отложения, а потому при диабете-2 вреден.
Коренные причины болезней исследуются вопиюще мало, а порой ими слегка манипулируют. Чтобы не попрекали за никудышное лечение, медицина записывает многие хвори в неизлечимые. Эта фатальная точка зрения многократно тиражируется в оплачиваемых СМИ и утверждается в умах людей.

Сон и питание - основа физвоспитания.