Кровь: река жизни. От древних легенд до научных открытий

Вот как происходит этот процесс. Различные капилляры, пронизывающие ворсинки стенок кишечника, несут свою порцию глюкозы в большой кровеносный сосуд — воротную вену. По ней кровь поступает в печень. Там воротная вена разделяется на многочисленные мелкие сосуды, которые крупнее капилляров и которые называются синусоидными. Таким образом, кровь по сложным запутанным ходам проходит через каждую дольку печени.

Для того чтобы пройти через всю печень, требуется некоторое время, и клетки печени в этот период усваивают почти всю глюкозу, находящуюся в крови. Пройдя через печень, кровь попадает в другой сосуд — печеночную вену, которая ведет в нижнюю полую вену, оттуда в сердце и в конце концов вступает в круг кровообращения.

Покинув печень, кровь несет в себе необходимый для обеспечения организма запас глюкозы. Это около 0,9 грамма глюкозы на литр крови или примерно 5 граммов в общем запасе крови взрослого человека.

Вам это количество может показаться большим, однако это не так. Каждый день взрослый человек потребляет, как минимум, 1700 килокалорий энергии. Если у вас сидячая работа, вы потребляете 2500 килокалорий, если же вы заняты физическим трудом, то 4000 килокалорий или больше.

Но 5 граммов глюкозы содержат всего 20 килокалорий. Это достаточно для поддержания жизнедеятельности организма в течение десяти или пятнадцати минут даже при легкой работе. Конечно, какое-то время пищеварительный тракт продолжает передавать в кровь свежие запасы глюкозы, которая избежала усвоения печенью, так что вы сможете продержаться немного дольше. Но рано или поздно усвоение пищи закончится, и запасы глюкозы иссякнут. До следующего приема пищи могут пройти часы, дни или даже недели, однако уровень глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне. Как же это происходит? Прежде всего печень выполняет две обязанности. Она не только поглощает глюкозу, но и отдает ее.

Как только кровь в воротной вене наполняется глюкозой после завершения процесса пищеварения, печень начинает забирать глюкозу из крови. Какую-то часть она использует для своих нужд, но основное количество просто запасает. Печень не может хранить глюкозу в том виде, в каком она есть, то есть как растворимое соединение, потому что в таком случае глюкоза будет как входить, так и выходить из клеток печени, что сделает невозможным протекание нормальных химических процессов.

Для того чтобы остаться в клетке, глюкоза должна превратиться в нерастворимое вещество, которое можно, так сказать, положить куда-нибудь в уголок, чтобы оно никому не мешало. Для этого клетки печени соединяют молекулы глюкозы в большую цепочку, как у крахмала. Тогда получается новое соединение, которое иногда называют животным крахмалом, но гораздо чаще — гликогеном.

Пока продолжается пищеварение, в клетках печени откладывается много гликогена в виде маленьких крахмалистых гранул. Но наступает время, когда вся пища переварена и усвоена и кишечник временно опустел. Кровь, проходящая из кишечных капилляров по воротной вене, уже не насыщена глюкозой, потому что она обошла весь организм, и все его клетки забрали свою долю глюкозы.

Когда такая кровь начинает проходить по синусоидным сосудам печени, начинается обратный процесс превращения гликогена. Молекулы гликогена расщепляются, образуется глюкоза, которая выходит в кровь через мембрану клеток печени. Таким образом, уровень глюкозы в крови увеличивается до необходимого значения — не больше и не меньше. Кстати, слово «гликоген» в переводе с греческого означает «производящий сладость».

Итак, после каждого приема пищи печень создает запасы гликогена, в промежутках между едой гликоген расщепляется, и в результате уровень глюкозы в крови остается на постоянной отметке. Правда, есть кое-что еще, но об этом мы поговорим позднее.

Создание и расходование запасов гликогена происходят в несколько этапов, каждый протекает под управлением определенного фермента. Деятельность всех ферментов часто так слажена, что мы принимаем сложные химические процессы в организме как должное. Однако в редких случаях, когда не хватает одного из ферментов, последствия могут быть ужасными.

Например, одним из ключевых ферментов при расщеплении гликогена в глюкозу является фермент под названием глюкозо-6-фосфатаза. Очень редко рождаются дети, у которых не вырабатывается этот фермент. Организм такого ребенка может легко запасать гликоген, но не в состоянии его расщеплять. Постепенно печень переполняется гликогеном, и развивается состояние под названием «гликогеновая болезнь».

Организм ребенка пытается справиться с этим состоянием. Он использует глюкозу, поступающую прямо из кишечника. Глюкоза вырабатывается из запасов гликогена, не расположенных в печени, например из мышц. Но все равно обычно такие дети раньше или позже умирают, в зависимости от степени дефицита фермента. Если его недостаточность умеренная, то больной может дожить до зрелого возраста. Обычно смерть наступает еще до достижения подросткового возраста.