1. Мы расскажем вам о новых препаратах, об инсулине деглудек (тресиба), который действует до 42 часов, и лекарствах виктоза, онглиза, тражента, пополнивших класс инкретин-миметиков и уже вошедших в практику последних лет.
2. Вам будет полезна информация об инсулинах, производимых российскими фармацевтическими компаниями, а также крупными зарубежными фирмами «Ново Нордиск» и «Санофи-Авентис», построившими заводы на нашей территории. Это гарантирует, что россияне с диабетом 1 типа не останутся без лекарств, какие бы санкции ни пытались наложить на нашу страну.
3. Мы добавили новую информацию в главы, посвященные глюкометрам и инсулиновым дозаторам.
4. В Приложении 3 подробно рассмотрены проблемы, связанные с созданием неинвазивного глюкометра. Такого прибора еще нет, но нельзя исключить его появления на рынке в обозримом будущем.
5. Мы сообщаем о последних новациях в использовании игл для шприцев и шприц-ручек, о том, какие сейчас выпускаются иглы и почему нужно делать инъекции самыми короткими иглами 5 и 4 мм, практически не травмирующими кожу.
6. Наконец, в последней главе книги мы коснемся так называемой прививки от диабета 1 типа, нового препарата DiaPep277, клинические испытания которого проходили во многих странах (включая Россию), и расскажем, чем закончились эти исследования.
Мы также значительно расширили список литературы, добавив в него пособия для пациентов и профессиональные издания для врачей, выпущенные в последние годы.
И последнее: просьба к тем, кто пишет Хавре Астамировой и Михаилу Ахмановустарайтесь это делать с помощью электронной почты. Так гораздо быстрее и удобнее.
E-mail Ахманова: buster.nsh@gmail.com,
сайт: www.akhmanov.ru.
Хавра Астамирова,
Михаил Ахманов
Санкт-Петербург,
декабрь 2014 г.
Часть 1Основные сведения о сахарном диабете
Глава 1Поджелудочная железа, ее назначение и механизм функционирования
1. Организм человека
Наш организм представляет собой великолепную саморегулирующуюся систему, искусственных аналогов которойроботов или хотя бы детальных компьютерных моделейне существует. Возможно, они появятся в будущем, но на сегодняшний день мы, люди, явление уникальное; по сложности своей «конструкции» даже если говорить не о качественных, а лишь о количественных аспектахмы вполне сопоставимы с Галактикой. Это утверждение не стоит относить на счет нашего антропоцентризма, так как оно основано на совершенно реальных фактах: в Галактике около ста миллиардов звезд, а наш мозг содержит пятнадцать миллиардов нейронов. Как видите, вполне сопоставимые величины.
Теперь давайте задействуем некоторую часть из этих пятнадцати миллиардов мозговых клеток и, вспомнив школьные уроки анатомии, представим, как мы «устроены». Во-первых, у нас имеются кости, или несущий скелет; в суставах пальцев, в запястьях и щиколотках, в локтевых, коленных, плечевых и тазобедренных суставах и иных местах кости сочленяются, и там они покрыты хрящевидной тканью и скреплены сухожилиямитакая конструкция обеспечивает гибкость членов нашего тела. Во-вторых, имеются мышечная ткань, подкожно-жировая клетчатка и кожа; мышцы прикрепляются к костям, клетчатка обволакивает их, а кожа является как бы природным скафандром, предохраняющим от воздействий внешней среды. В этот скафандр «вмонтированы» ногти, волосы, зубы, а также датчики или рецепторы органов чувствзрительные, слуховые, тактильные (осязательные), обонятельные и вкусовые. Оба аппарата, скелет и мышечная ткань, обладают потрясающей способностью к регенерации: сломанные кости срастаются, а раны заживают, если только они не смертельны.
Внутренние органы, третья важнейшая составляющая нашей «конструкции», тоже обладают большим запасом прочности, а кое-что даже присутствует в парном вариантенапример, легкие и почки. Но вот сердце, мозг, желудок, поджелудочная железа, селезенка, мочевой пузырь, желчный пузырь, печень и желудочно-кишечный тракт имеются у нас в единственном и невосполнимом экземпляре.
Четвертой составляющей человеческого организма являются нервная, кровеносная и эндокринная системы. Отметим, что мы называем их «четвертой составляющей» в обобщенном смысле; каждая из нихсложнейшая система, и у каждойсвои функции.
Нервная система обеспечивает передачу информации (раздражения, как говорят физиологи) от зрительных, тактильных и прочих рецепторов в головной мозг, а также ответные команды мозга мышцам: например, мы видим перед собой яблоко и протягиваем руку, чтобы его взять. Таким образом, с помощью нервной системы реализуется управление нашими осознанными или инстинктивными реакциями на раздражения внешней среды; главным же органом нервной системы, ее командным центром, является головной мозг.
Кровеносная система обеспечивает питанием клетки, из которых состоят все внутренние органы (включая мозг), а также мышечная ткань, кожа и т. д. Кровеносные сосуды пронизывают легкие и стенки кишечника: из легких с потоком крови к клеткам поступает кислород, из желудочно-кишечного трактаглюкоза и другие питательные вещества. Кровь прогоняется насосом-сердцем, которое сокращается при нормальном функционировании организма 6080 раз в секунду и перекачивает за сутки 34005400 литров крови в расчете на один квадратный метр поверхности тела. Что касается отходов, то они выводятся из организма следующим образом: газообразныевыдохом через гортань; твердыечерез кишечный тракт и анальное отверстие; жидкиефильтруются в почках, скапливаются в мочевом пузыре и выбрасываются через мочевыводящие каналы.
Нервные стволы, узлы и крупные кровеносные сосуды фиксированы по своему положению в теле, описаны медиками и имеют специальные названия. Но мельчайшие нервы (нервные окончания) и крохотные кровеносные сосуды (капилляры), которые пронизывают все ткани организма, нельзя учесть с такой же скрупулезностью. Они повсюду; в какую бы точку тела вы ни кольнули иглой, вы ощутите боль и увидите капельку крови. Эти мельчайшие нервы и сосудики-капилляры можно считать аналогами крохотных ручейков, но они столь же важны, как и полноводные реки. Капилляры-ручьи доставляют питание к каждой клетке, а нервы-ручьи обеспечивают чувствительность тела; вместе они заведуют трофикой, то есть питанием органов и тканей, которое необходимо для нормальной жизнедеятельности организма. Если эти ручьи обмелеют, начнется атрофия тканей, раны и царапины перестанут заживать, регенерация клеток замедлится, ткани потеряют чувствительность.
2. Поджелудочная железа Инсулин и его роль в обмене веществ
Мы видим, что нервную и кровеносную системы можно уподобить рекам с притоками, дереву со множеством ветвей или электропроводке в каком-нибудь суперсложном приборе; и в обоих случаях эти системы имеют свой руководящий центр, соответственно мозг и сердце. Эндокринная же система «устроена» несколько иначе. Она включает в себя расположенные в разных частях тела железы внутренней секрециигипофиз, щитовидную, поджелудочную, половые железы и некоторое другие. Все эти железы вырабатывают определенные химические вещества, называемые гормонами, которые выводятся из желез прямо в кровь и разносятся кровью вместе с кислородом и питательными веществами. Гормоны столь же необходимы организму, как питательные вещества и кислород; они влияют на целый комплекс жизненных процессовтаких как обмен веществ и энергии, процессы роста и регенерации, уровень сахара и кальция в крови и т. д. Недостаток или избыток какого-либо гормона приводит к заболеванию.
Осознав этот факт и вооружившись первыми и самыми примитивными анатомическими сведениями, рассмотрим строение и функции поджелудочной железы, которая на медицинской латыни называется «панкреас».
Сахарный диабетэто хроническое заболевание, приводящее к нарушениям углеводного, белкового и жирового обменов в результате недостатка гормона инсулина или неправильного его действия.
Она находится слева за желудком, в верхней части живота и доходит до селезенки; ее положение можно представить, если провести ладонью от левого бока под ребрами к пупку (рис. 1.1). В поджелудочной железе выделяют головку, тело и хвост. В функциональном отношении она состоит из двух независимых частей: основной своей массы, выделяющей пищеварительный (или панкреатический) сок, и так называемых «островков Лангерганса», на которые приходится только 12 % от общего объема органа (рис. 1.2). Именно эти островки, открытые в XIX веке немецким физиологом Лангергансом, и выполняют эндокринную функцию, так как в каждом из них содержится от восьмидесяти до двухсот гормонально активных клеток, выделяющих в кровь гормоны. Эти клетки в зависимости от секретируемых ими веществ делятся на четыре типаальфа-, бета-, дельта- и РР-клетки. В альфа-клетках вырабатывается глюкагон, в бета-клеткахинсулин, в дельта-клеткахгастрин и соматостатин, в РР-клеткахпанкреатический полипептид. Большую часть каждого островка в теле и хвосте поджелудочной железы составляют бета-клетки (85 %); на долю альфа-клеток приходится 11 %, на дельта-клетки3 % и на РР-клетки1 %. Отметим еще одно важное обстоятельство: вместе с инсулином бета-клетки производят так называемый С-пептид («цэ»-пептид), который не обладает свойствами инсулина и интересен нам лишь потому, что его производится ровно столько же, сколько инсулина (то есть на каждую молекулярную цепочку инсулина приходится цепочка С-пептида). Этот факт нам пригодится в дальнейшем.
Рис. 1.1.
Расположение поджелудочной железы относительно других внутренних органов
Каковы же функции гормонов, которые секретируют (то есть производят) островки Лангерганса? Прежде всего отметим, что вещества, вырабатываемые дельта-клетками и РР-клетками, мы рассматривать не будем, так как в контексте данной книги они несущественны. Далее нам придется вспомнить, что используемый в быту термин «сахар» далеко не точен; на самом деле существует множество разновидностей сахаров, различающихся своим химическим строением. Одни из них имеют сложные молекулы, и такие сахара называют «полисахаридами», или сложными сахарами; структура других более проста, и их называют «моносахаридами», или простыми сахарами. Так вот, глюкагон, вырабатываемый альфа-клетками, способствует распаду сложного сахара-гликогена и образованию из него простого сахара-глюкозы. В форме гликогена сахар накапливается «про запас» в некоторых наших органахв печени и мышцах; глюкоза жеэто виноградный сахар, один из простейших сахаров, и в дальнейшем, если не оговаривается особо, мы будем употреблять эти два термина, «глюкоза» и «сахар», как понятия полностью эквивалентные. Именно в форме глюкозы сахар присутствует в нашей крови.
Рис. 1.2.
Поджелудочная железа. Выделены «островки» и кружками белого и черного цветов показаны альфа- и бета-клетки
Разобравшись с глюкагоном и сахарами, рассмотрим функцию инсулина. Однако перед этим полезно вспомнить еще один важный факт, касающийся нашего организма, а именно: наше тело состоит из клеток. Клетки бывают разные по функциям и видускажем, шарообразные, овальные, плоские, цилиндрические и т. д. Клетки одинаковой формы и функции образуют определенную ткань человеческого организманапример, головной мозг, стенки кровеносных сосудов, печень или мышцы. Несмотря на разнообразие клеток, между ними есть нечто общее: все они нуждаются в питании. Мы двигаемся, наш организм функционирует непрерывно (даже когда мы спим), а это значит, что мы непрерывно расходуем энергию. Восполнение энергии осуществляется на клеточном уровне: кровь постоянно доставляет клеткам кислород и питательные вещества, одним из которыхи очень важным! является глюкоза. Если уподобить наши клетки бензиновому мотору, в котором постоянно сгорает топливо (чтобы автомобиль двигался), то глюкоза как раз и является тем самым бензином, питающим наш биологический мотор.
Однако вспомним, что бензин попадает в автомобильный мотор с помощью довольно сложной системыкарбюратора, который впрыскивает порции горючего в камеру сгорания. При отсутствии карбюратора бензин в камеру не попадет, а при неисправном карбюратореможет, и попадет, но не в том количестве, какое нужно. Точно такие же перипетии происходят с глюкозой, переносимой кровью: ее молекулы сами по себе не способны проникнуть в клетку-мотор. Роль карбюраторатолько не механического, а химическогов данном случае играет инсулин.
Эту ситуацию можно описать еще таким образом. Представьте себе клетку как некий замкнутый объем, снабженный некоторым количеством дверей-проходов. Вокруг этого объема сконцентрированы молекулы глюкозы, которые могли бы попасть внутрь, если бы двери были открыты, однако двери заперты. Молекулы инсулина как раз и являются тем ключом, который отпирает двери клетки перед молекулами глюкозы. Напомним, что инсулин вместе с глюкозой переносится кровью; значит, в обычном случае (то есть у здорового человека) инсулина около клетки вполне достаточно, чтобы отпереть двери перед глюкозой.
Что же происходит в иной ситуации, когда инсулина мало или нет вообще? Опишем эту картину следующим образом: стадия 1мы поглощаем пищу; стадия 2сложные углеводы, попавшие в составе пищи в желудок и кишечник, перерабатываются в моносахара, в основномв глюкозу; стадия 3глюкоза всасывается через кишечную стенку в кровь и разносится по всему организму, но в клетки без инсулина (за редким исключением) не попадает. В результате, во-первых, клетки начинают голодать, а во-вторых, уровень сахара в крови повышается сверх допустимогонаступает состояние гипергликемии.
Первое обстоятельство приводит к потере веса, затемк дистрофии, к постепенному угасанию и, собственно говоря, к голодной смерти. Но смерть от голодазатяжной процесс, занимающий несколько недель и в данном случае не грозящий больному; он погибнет раньше от диабетической комы, вызванной вторым обстоятельствомгипергликемией, избытком кетоновых тел. В главе 12 (см. с. 262) этот процесс будет описан подробнее, а пока рассмотрим, к чему приводит аномально высокий уровень сахара в крови.
Чуть выше была сделана оговорка: глюкоза в клетки без инсулина (за редким исключением) не попадает. Этим исключением являются так называемые инсулинонезависимые ткани, которые забирают сахар из крови независимо от наличия инсулина, и если сахара слишком много, то он проникает в эти ткани в избыточном количестве.
Посмотрим, что же это за ткани. Прежде всего головной мозг, нервные окончания и нервные клетки. При повышенном уровне сахара в крови первым ощущением является тяжесть в голове, усталость, быстрая утомляемость, нарушение внимания. В хрусталик глаза глюкоза тоже проникает без помощи инсулина; в результате при повышенном сахаре крови хрусталик мутнеет, и кажется, будто перед глазами дымка. Эритроциты и внутренняя оболочка кровеносных сосудов также относятся к инсулинонезависимым тканям, и когда лишний сахар попадает в клетки, выстилающие кровеносные сосуды, это чревато крайне неприятными осложнениями в будущем (напомним, кстати, что эритроцитыэто красные кровяные тельца, переносящие кислород и углекислый газ; в них накапливается сахар, который прочно связывается с гемоглобином).
Кроме описанных выше явлений наблюдается еще одно: сахар начинает выводиться через почки с мочой. Это тревожный сигнал, и он означает, что организм пытается защититься от избытка сахара.
В последующих главах мы рассмотрим все эти процессы подробнее, двигаясь как бы расширяющимися кругами; таков наш метод изложениявначале читателю надо усвоить самые простые понятия, а затем переходить к более сложным. Поэтому сейчас достаточно отметить лишь два важнейших факта.
1. Причина всех осложнений при диабетеповышенный сахар крови.
2. Современная медицина предоставляет диабетику средства, позволяющие контролировать и регулировать уровень сахара в кровинезависимо от способности поджелудочной железы вырабатывать инсулин.
В человеческом организме все должно быть сбалансировано, все его системы должны функционировать в определенных рамках, все жизненные показателив том числе и сахар кровидолжны находиться в определенных границах. Это достигается обратной связью, существующей между воздействием на организм и откликом на это воздействие; и каждый наш орган фактически является тонким и сложным устройством, реализующим эту обратную связь. Вот простейший пример: мы перешли с шага на бег, мы расходуем больше энергии, и тут же сердце стало биться чаще, а легкие требуют больших объемов воздуха. Но в данном случае нам нужен не только воздух; в результате пробежки мы проголодаемся, и нам потребуется больше пищи.
Рис. 1.3. Кривая секреции инсулина у здорового человека
Аналогичную регуляцию, характерную для всех систем с обратной связью, осуществляет и поджелудочная железа. Рассмотрим, как это происходит у здорового человека, проиллюстрировав изложение графиком естественной секреции инсулина (рис. 1.3).
Утром в крови содержится сравнительно небольшое количество сахара (так называемый «сахар натощак») и небольшое (базовое) количество инсулина. Низкий уровень сахара в крови вызывает ощущение голода, и человек завтракаетпредположим, в 7 часов утра. Разумеется, кроме белковой пищи он ест хлеб, содержащий углеводы, пьет кофе или чай с сахаром или с чем-нибудь сладким. В результате концентрация глюкозы в крови повышается, и по этому сигналу поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин (как это показано на рис. 1.3). Инсулин способствует проникновению глюкозы в клетки, и ее уровень в крови довольно быстро снижается. В 12 часов человек снова ощущает голоднаступает время второго завтрака. Он ест, и все повторяется снова: повышение сахара, выброс новой порции инсулина, понижение сахара. Аналогичные процессы повторяются в 18 часов (после обеда) и в 22 часа (после ужина). Возможна, разумеется, иная схема питания: завтракв восемь утра, обедв два часа дня, а ужинв девять вечера, но суть от этого не меняется: у здорового человека поджелудочная железа отреагирует во всех случаях одинакововыбросом необходимой порции инсулина. При этом здоровый человек может есть что угодно (в том числе много сладкого), может весь день голодать без неприятных последствий, может переедать. В последнем случае клетки получат избыточное питание, начнет образовываться жировая ткань, и наш здоровый человек уже не будет таким здоровым.