Механизмы регуляции и поддержания гомеостаза глюкозы
Уровень глюкозы в крови, или гликемия, является одной из наиболее важных и строго регулируемых биохимических констант организма человека. Глюкоза служит универсальным и основным источником энергии для большинства клеток, в особенности для центральной нервной системы, клетки которой практически не способны утилизировать другие энергетические субстраты. Поддержание концентрации глюкозы в узком физиологическом диапазоне, известное как эугликемия, является критически важным для нормального функционирования всех органов и систем.
Как гипогликемия (низкий уровень глюкозы), так и гипергликемия (высокий уровень глюкозы) сопряжены с развитием острых, потенциально жизнеугрожающих состояний и долгосрочных системных осложнений. Поэтому определение уровня глюкозы в крови является фундаментальным лабораторным исследованием для оценки состояния углеводного обмена и диагностики его нарушений, в первую очередь, сахарного диабета.
Гомеостаз глюкозы поддерживается сложной системой нейрогуморальной регуляции, в которой центральную роль играют гормоны поджелудочной железы: инсулин и глюкагон. Инсулин, секретируемый бета-клетками островков Лангерганса в ответ на повышение уровня глюкозы в крови после приема пищи, является основным анаболическим и единственным гипогликемическим гормоном.
Он стимулирует поглощение глюкозы периферическими инсулинзависимыми тканями (мышечной и жировой) через активацию транспортера GLUT4, а также способствует утилизации глюкозы в печени путем активации гликогенеза (синтеза гликогена) и гликолиза. Одновременно инсулин подавляет процессы, направленные на повышение уровня глюкозы: глюконеогенез (синтез глюкозы из неуглеводных предшественников) и гликогенолиз (распад гликогена) в печени.
Глюкагон, продуцируемый альфа-клетками островков Лангерганса, является основным контр-инсулярным гормоном. Его секреция стимулируется снижением уровня глюкозы. Действуя преимущественно на печень, глюкагон активирует гликогенолиз и глюконеогенез, обеспечивая высвобождение глюкозы в кровоток и поддерживая ее уровень в периоды голодания. Помимо глюкагона, в регуляции гликемии участвуют и другие контр-инсулярные гормоны: катехоламины (адреналин и норадреналин), кортизол и соматотропный гормон, которые также способствуют повышению концентрации глюкозы в крови в ответ на стресс, физическую нагрузку или другие стимулы. Слаженная работа этих регуляторных систем обеспечивает поддержание эугликемии в течение суток.
Референсные значения гликемии и диагностические критерии
Оценка состояния углеводного обмена проводится на основании определения уровня глюкозы в венозной плазме или капиллярной крови. Важно отметить, что концентрация глюкозы в плазме венозной крови примерно на 10-15% выше, чем в цельной капиллярной крови, что учитывается в современных диагностических критериях. Ключевым стандартизированным показателем является уровень глюкозы в плазме натощак, который измеряется после периода голодания продолжительностью не менее 8-12 часов.
Согласно критериям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и большинства международных диабетологических ассоциаций, нормальным уровнем глюкозы в венозной плазме натощак считается значение менее 6,1 ммоль/л. Этот диапазон соответствует состоянию нормогликемии и свидетельствует об адекватном функционировании регуляторных систем в условиях отсутствия пищевой нагрузки.
Промежуточное состояние, характеризующееся повышенным риском развития сахарного диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний, определяется как предиабет. Он включает в себя два патологических состояния. Первое – это нарушение гликемии натощак (НГН), которое диагностируется при уровне глюкозы в плазме натощак в диапазоне от 6,1 ммоль/л до 6,9 ммоль/л. Это состояние отражает преимущественно печеночную инсулинорезистентность и избыточную продукцию глюкозы печенью в ночное время.
Второе состояние – нарушение толерантности к глюкозе (НТГ). Оно диагностируется с помощью перорального глюкозотолерантного теста (ПГТТ), в ходе которого измеряется уровень глюкозы через 2 часа после приема стандартизированной нагрузки в 75 граммов безводной глюкозы. При НТГ уровень глюкозы через 2 часа находится в диапазоне от 7,8 ммоль/л до 11,0 ммоль/л. НТГ отражает преимущественно периферическую инсулинорезистентность в мышечной и жировой ткани и неспособность бета-клеток адекватно компенсировать пищевую нагрузку.
Диагноз сахарного диабета устанавливается при наличии одного из нескольких критериев. К ним относится уровень глюкозы в плазме натощак, равный или превышающий 7,0 ммоль/л, подтвержденный в двух разных измерениях. Также диагноз может быть поставлен на основании результата ПГТТ, если уровень глюкозы в плазме через 2 часа после нагрузки равен или превышает 11,1 ммоль/л. Кроме того, при наличии классических симптомов гипергликемии (полиурия, полидипсия, необъяснимая потеря веса) диагноз сахарного диабета может быть установлен при случайном определении уровня глюкозы в плазме, равном или превышающем 11,1 ммоль/л.
Гликированный гемоглобин как интегральный показатель контроля
Поскольку уровень глюкозы в крови подвержен значительным колебаниям в течение дня, однократное его измерение не всегда отражает истинное состояние углеводного обмена за длительный период. Для долгосрочной оценки гликемического контроля используется показатель гликированного (или гликозилированного) гемоглобина (HbA1c). Этот показатель отражает средний уровень глюкозы в крови за предшествующие 2-3 месяца, что соответствует средней продолжительности жизни эритроцитов. Гликирование – это неферментативный процесс необратимого присоединения глюкозы к молекуле гемоглобина А внутри эритроцитов. Степень гликирования прямо пропорциональна средней концентрации глюкозы в крови.
В настоящее время HbA1c является не только маркером контроля, но и одним из ключевых диагностических критериев. Референсным значением HbA1c, соответствующим норме, считается уровень до 6,0%. Диапазон от 6,0% до 6,4% расценивается как предиабет и указывает на высокий риск развития сахарного диабета. Уровень HbA1c, равный или превышающий 6,5%, является основанием для постановки диагноза сахарного диабета.
Преимуществом данного теста является то, что он не требует проведения натощак и менее подвержен влиянию кратковременных факторов, таких как стресс или острое заболевание. Однако его использование может быть ограничено при состояниях, влияющих на продолжительность жизни эритроцитов, например, при гемолитических анемиях или после кровопотери.
Поддержание гликемии в пределах референсных значений является основой профилактики как острых, так и хронических осложнений сахарного диабета, включая ретинопатию, нефропатию, нейропатию и макрососудистые заболевания, такие как инфаркт миокарда и инсульт.
Данная статья носит исключительно информационный характер, не является медицинской рекомендацией и не может служить руководством к самодиагностике или лечению. Интерпретация результатов лабораторных исследований, постановка диагноза и назначение лечения могут осуществляться только квалифицированным врачом-эндокринологом или терапевтом.
