В скобках можно заметить, что здесь мы имеем дело с довольно распространенным феноменом. Есть заболевания, при которых есть общее для всех них проявление, что заставляло в старые времена считать эти состояния одной болезнью. С другой стороны, есть болезни, где при одной причине имеют место совершенно разные проявления. Например, заражение микроорганизмом менингококком может привести к фарингиту, менингиту или сепсису (заражению крови). Здесь, наоборот, болезнь одна – инфицирование менингококком, но организм реагирует на нее по-разному, и, если мы не будем знать, что у этих состояний одна причина, то будем считать их разными заболеваниями. Но не будем отвлекаться.
Итак, главным, видимым и определяемым в лаборатории признаком сахарного диабета является гипергликемия (повышение концентрации глюкозы крови сверх нормального уровня).
Для начала разберемся с глюкозой.
С точки зрения химии, сахара – это многоатомные кето– или альдоспирты. Это означает, что в молекуле любого сахара есть несколько ОН-групп, а, кроме того, сахар является кетоном или альдегидом. Глюкоза – это пятиатомный альдоспирт. Его кетоформа называется фруктозой. Оба эти сахара играют важнейшую роль в энергетическом обмене.
Глюкоза, вместе с жирными кислотами, является основным источником энергии в организме. Известно, что для получения энергии из топлива, его надо сжечь. Попробуйте сжечь кусок сахара. Возьмите кусок рафинада и поднесите к нему спичку. Кусок начнет плавиться, но гореть не будет – для этого не хватает температуры пламени сгорания дерева. Если посыпать рафинад пеплом сигареты, то он загорится, но довольно лениво и не сразу. Дело в том, что в пепле содержится кобальт, который, в данном случае, исполняет роль катализатора. Катализаторы – это вещества, которые сами не участвуют в химических реакциях, но снижают энергию их активации, то есть они могут начаться при более низкой температуре.
В организме сахар (глюкоза) превращается в углекислый газ и воду при температуре 38 градусов – без огня, дыма и плавления. Значит, важную роль в добывании энергии из сахара играют катализаторы, и таковые, действительно есть – это белки, называемые ферментами. По-другому они называются энзимами, но в русском языке больше прижилось слово фермент. Ферменты – непременные участники всех химических реакций, протекающих в организме. Правда, окисление глюкозы происходит в клетках без сжигания углерода, но об этом в своем месте.
Однако, для того, чтобы глюкоза могла вступить в обмен, она должна, сначала попасть внутрь клетки, и здесь все обстоит не так просто, как может показаться на первый взгляд. Глюкоза хорошо растворяется в воде, а клеточная мембрана, в основном состоит из жира. Вещества, хорошо растворяющиеся в воде, обычно, плохо растворяются в жирах, а, значит, с трудом проникают (самостоятельно) внутрь клеток через их мембраны, или не проникают вовсе. Исключение составляет сама вода, которая, как ни странно, свободно проникает сквозь клеточные мембраны в обоих направлениях.