Vloga inzulina v človeškem telesu

Zakaj mora zdrava oseba, ki deluje dobro in dobro, nadzorovati raven inzulina v krvi? Konec koncev je vse v redu, nič ne moti, zakaj? Odgovor na tako preprosto vprašanje je naslednji: če človek skrbi za svoje zdravje in poskuša čim dlje ostati mlad in aktiven, mora imeti raven inzulina v krvi pod nadzorom. Aksiom je preprost - "normalna količina inzulina v krvi podaljša življenje" in obratno, preveliko odmerjanje ali pomanjkanje inzulina vodi v debelost, staranje in diabetes. Nemogoče je ostati mlad in zdrav, kadar so v krvi "presežni" hormoni ali ko je njegova količina izjemno majhna. Na srečo je ta postopek mogoče enostavno nadzorovati..

Inzulin je hormon, ki ga v človeškem telesu proizvaja trebušna slinavka. Njegova glavna naloga je dovajanje glukoze, aminokislin, maščob in kalija v celice telesa. In tudi njegove funkcije vključujejo vzdrževanje normalne in stabilne ravni glukoze v krvi človeka in uravnavanje ogljikohidratnega ravnovesja v telesu. Zgodi se tako: ko se raven glukoze v krvi poveča in začne presegati 100 mg / deciliter, se v tem trenutku trebušna slinavka vklopi in začne aktivno proizvajati inzulin. On veže odvečno glukozo in jih prenese v nekakšno skladišče - mišično ali maščobno tkivo. Ko se enkrat v mišičnem tkivu pretvori glukoza v energijo za delo, in če se konča v maščobnih celicah, se ta pretvori v maščobo in se nabira v telesu.

V normalnih količinah je hormon insulin eden pomembnih elementov človeškega telesa. Zahvaljujoč njemu se odvijajo naslednji vitalni procesi:

  • Ta hormon gradi mišice. Aktivira ribosome, ki sodelujejo pri proizvodnji sinteze beljakovin. In poznavanje beljakovin je gradnik mišic..
  • Preprečuje razpad mišičnih vlaken. Antikatabolične (katabolične - razgradne) lastnosti insulina so prav tako pomembne kot njegove anabolične lastnosti, saj ta hormon ščiti in obnavlja mišično tkivo.
  • Insulin oskrbuje mišične celice z aminokislinami, ki jih potrebujejo za delovanje.
  • Poveča aktivnost encimov, odgovornih za spodbujanje tvorbe glikogena, ki je glavna oblika shranjevanja glukoze v celicah telesa. In ko razpade, sprosti energijo, potrebno za vitalno aktivnost celice in telesa kot celote. Vse je v redu, kadar inzulin ne presega norme največjih dovoljenih meja, če pa njegova količina preseže lestvico, potem to stanje negativno vpliva na zdravje ljudi. To lahko ogrozi takšne bolezni, kot so: debelost, sladkorna bolezen tipa 2, motnje srčno-žilnega sistema.

Negativne lastnosti "visokega" insulina:

  • Blokira lipazo. Lipaza je encim, ki je odgovoren za razgradnjo maščob (trigliceridov) v telesu. Če lipaze ni, telo ne kuri maščobe, ampak jo kopiči. Posledica tega je povečanje maščobne mase.
  • Izboljša lipogenezo - to je sinteza maščobnih kislin. Intenzivna lipogeneza vodi do povečanja trigliceridov, ki aktivirajo žleze lojnice, zaradi česar koža postane bolj mastna in je možen pojav aken, seboreje in prhljaja.
  • Uniči arterije, kar vodi v razvoj ateroskleroze krvožilnega sistema. Kot posledica motenj metabolizma lipidov se na stenah krvnih žil tvorijo holesterolni plaki, kar ima za posledico deformacijo stene arterije in zoženje lumena v njej. Vaskularna ateroskleroza lahko privede do koronarne bolezni srca.
  • Zvišuje krvni tlak. Pri normalni ravni insulina v krvi ima vazodilatacijske lastnosti. Če pa ga je v telesu preveč, se krvni tlak dvigne. Kako inzulin vpliva na krvni tlak, še ni natančno ugotovljeno. Obstajajo predlogi, da deluje na regulacijo ledvic in živčnega sistema, zaradi česar se žile zožijo, zaradi česar se krvni tlak dvigne..
  • Stimulira rast rakavih celic. Inzulin je rastni hormon, in preveč tega v krvi lahko privede do širjenja malignih celic. Zato ljudje, ki trpijo zaradi presežka inzulina, pogosteje obolevajo za rakom..

Glede na kronično visoko raven insulina v krvi se lahko razvijejo bolezni, kot so srčni infarkt, kap, miopija, astma, bronhitis, vnetje zgornjih dihalnih poti, impotenca, trofični ulkusi. Da bi se izognili tej vrsti bolezni, je potrebno nadzorovati nivo izločanja insulina v krvi..

Kakšne so meje inzulina v krvi zdrave osebe in kako ga določiti?

Norma insulina v krvi je od 3 do 20 μU / ml. Če indikator niha v sprejemljivem območju, je oseba zdrava. Pomembna podrobnost: analiza vsebnosti inzulina se izvaja izključno na prazen želodec. To je posledica dejstva, da trebušna slinavka po jedi začne aktivno delovati, proizvaja inzulin, zato bo njegova vsebnost v krvi večja kot običajno. Za majhne otroke to pravilo ne velja - raven hormona v krvi se po jedi ne spremeni, šele v času pubertete inzulin postane odvisen od procesa prebave. Če količina insulina v krvi dovolj dolgo presega dovoljene meje, je to lahko časovna bomba. Sčasoma se lahko razvijejo sočasne bolezni organov ali celotnega vitalnega sistema in ti procesi niso reverzibilni.

Povišana raven hormona v krvi je odvisna od dejstva, da trebušna slinavka proizvede dovolj inzulina, vendar ne more delovati, kot je bilo pričakovano. Razlogi, zaradi katerih se takšni procesi pojavljajo, so lahko različni: stres, povečana telesna aktivnost, bolezen trebušne slinavke, diabetes mellitus.

Inzulin je precej svojevrsten hormon. Ob povečani ravni inzulina v krvi se pojavijo naslednji simptomi: žeja, srbenje kože in sluznic, letargija, šibkost, utrujenost, pogosto uriniranje, dolgotrajno nezdravljenje ran na koži, povečan apetit s hujšanjem. Če je koncentracija insulina v krvi pod normalno, to kaže, da je telo utrujeno od dolgotrajnih fizičnih naporov ali je oseba bolna s sladkorno boleznijo tipa 1. Insulin diabetesa mellitus tipa I je podcenjen. Znaki nizke ravni krvnega hormona so lahko enaki kot visoki, vendar se dodajajo: tresenje, srčno palčenje, bledica, tesnoba, razdražljivost, omedlevica, potenje in nenadna lakota.

Za oceno delovanja trebušne slinavke je potrebna analiza inzulina v krvi, vsaka napaka pri njegovem delu pa vodi do povečanja ali zmanjšanja ravni hormona v krvnem obtoku. Za njegovo določanje v laboratorijskih pogojih sta priljubljeni dve vrsti analiz..

Prva vrsta je odvzem krvi na tešče, od zadnjega obroka naj bi minilo več kot 8 ur. In potem lahko natančno določite njegovo količino v krvi.

Druga vrsta testa je oralni test tolerance na glukozo. Bolnik na prazen želodec napije raztopino glukoze, 75 g glukoze, raztopljene v 250-300 ml vode, po 2 urah odvzame kri za analizo in določi količino sladkorja v krvi. Nato je sklep o količini inzulina v krvnem obtoku..

Najbolj natančen rezultat je mogoče dobiti s kombiniranjem teh dveh vrst analiz: zjutraj na prazen želodec se odvzame kri, po kateri se pije raztopina glukoze in dve uri kasneje vzame drugi vzorec. Rezultati teh dveh analiz zagotavljajo popolnejše informacije o delu trebušne slinavke. Tri dni pred testiranjem je priporočljivo slediti dieti..

Doma lahko določite tudi raven glukoze v telesu, za to potrebujete glukometer. To je posebna naprava za merjenje količine sladkorja v krvi, kupite ga lahko v lekarni ali v trgovini z medicinsko opremo..

Če želite čim bolj natančno izmeriti krvni sladkor, se morate držati nekaterih pravil:

  • Meritve opravi NATOSCHAK.
  • Pred uporabo merilnika morate natančno prebrati navodila naprave, če imate kakšne nerazumljive trenutke, poiščite pojasnilo pri specialistu.
  • Temeljito umivanje rok ni namenjeno samo dezinfekciji, ampak dejstvo je, da mehanski gibi izboljšajo krvni obtok v telesu.
  • Kri se lahko črpa iz blazinic treh prstov: srednjega, obroča in malih prstov. Za zmanjšanje bolečih občutkov je punkcijo priporočljivo narediti ne na sredini blazinice, ampak rahlo na strani. Če so potrebne redne meritve krvnega sladkorja, je treba mesto punkcije spremeniti, da se prepreči vnetje ali zgostitev kože. Prvo kapljico krvi obrišite s suhim bombažnim tamponom, samo naslednjo kapljico položite na testni trak. Vstavite trak v merilnik in na prikazovalniku se prikaže rezultat preskusa. Glede na meritev je že mogoče sklepati o ravni inzulina v krvi..

Inzulinski mehanizem delovanja

Inzulin je hormon peptidne narave in se proizvaja v celicah trebušne slinavke. Vpliva na presnovne procese v telesu in pokriva skoraj vsa tkiva. Ena njegovih ključnih funkcij je zmanjšanje koncentracije glukoze v krvi, zato pomanjkanje tega hormona pogosto izzove razvoj patologij, kot je diabetes. Ob absolutnem pomanjkanju inzulina pacient razvije bolezen tipa 1, z relativno pomanjkanjem hormona pa pride do sladkorne bolezni tipa 2.

Inzulin: sestava hormona

Hormon, ki se tvori v trebušni slinavki, je predhodnik insulina. V procesu več zaporednih kemičnih reakcij se ta pretvori v aktivno obliko hormona, ki je sposoben opravljati funkcije, ki so mu namenjene v telesu.
Vsaka molekula insulina vsebuje 2 polipeptidne verige, povezane z disulfidnimi mostovi (C-peptid):

  1. Veriga. Vključuje 21 aminokislinskih ostankov.
  2. B-veriga. Vsebuje 30 aminokislinskih ostankov.

Za inzulin je značilna visoka hitrost delovanja, zato se sintetizira v eni uri od trenutka tvorbe. Spodbuda za proizvodnjo hormona je vnos hrane z veliko količino ogljikovih hidratov, zaradi česar pride do skoka vrednosti glukoze v krvi.

Inzulin ima v vsaki biološki vrsti strukturne razlike, zato je tudi njegova vloga pri uravnavanju presnove ogljikovih hidratov različna. Človeškemu hormonu je najbolj podoben prašičji inzulin, ki se od njega razlikuje po samo 1 aminokislinskih ostankih. Goveji inzulin se od človeških hormonov razlikuje za tri take ostanke.

Kako je regulirana glukoza v krvi?

Optimalna koncentracija sladkorja se ohranja zaradi delovanja vseh telesnih sistemov njihovih funkcij. Kljub temu glavna vloga v tem procesu pripada delovanju hormonov.

Na koncentracijo glukoze vplivajo 2 skupini hormonov:

  1. Inzulin (naravni hiperglikemični hormon) - znižuje raven insulina.
  2. Hiperglikemični hormoni (npr. Rastni hormon, glukagon, adrenalin) - povečajo njegovo raven.

V trenutku, ko glukoza pade pod fiziološke ravni, se proizvodnja inzulina upočasni. V primeru kritičnega padca krvnega sladkorja se začne sproščanje hormonov hiperglikemične skupine, ki usmerjajo glukozo iz celičnih zalog. Za zatiranje nadaljnjega sproščanja inzulina v krvni obtok se aktivirajo stresni hormoni in adrenalin.

Naslednji dejavniki lahko vplivajo na proizvodnjo, delovanje insulina ali izgubo občutljivosti celičnih membran na ta hormon:

  • Kršitev postopka zorenja inzulina, pa tudi njegovega receptorja;
  • Videz spremenjenih molekul, pa tudi kršitev njihovih bioloških funkcij;
  • Prisotnost v telesu protiteles proti delovanju hormona, kar vodi do izgube komunikacije med hormonom in njegovim receptorjem;
  • Razgradnja hormonskih receptorjev;
  • Motenje procesa endocitoze hormona z receptorjem.

Vsaka ovira na poti signala insulina, ki vstopi v celico, lahko v celoti ali delno moti njen učinek na celoten presnovni proces. Pomembno je razumeti, da v takšnem stanju telesa visoka koncentracija hormona ne more popraviti razmer..

Učinek inzulina in njegova vloga

Inzulin opravlja pomembne funkcije v telesu in ima večplasten učinek na presnovne procese.

Vpliv hormona, odvisno od učinka, običajno delimo v 3 glavne skupine:

  • Anabolični;
  • Presnovni;
  • Antikatabolno.

Presnovni učinek se kaže na naslednji način:

  1. Poveča se absorpcija snovi, ki vstopijo v telo s celicami. Glukoza je ena od pomembnih komponent, zato njena absorpcija omogoča uravnavanje ravni krvnega sladkorja.
  2. Poveča se količina sinteze takšnega polisaharida kot glikogena.
  3. Intenzivnost glikogeneze se zmanjša (zmanjša se tvorba glukoze v jetrih iz različnih snovi).

Anabolično delovanje hormona je zasnovano za pospeševanje biosinteze beljakovinskih komponent in podvajanja DNK (deoksiribonukleinske kisline). Inzulin, na katerega vpliva ta lastnost, pomaga pretvoriti glukozo v organske spojine, kot so trigliceridi. To vam omogoča, da ustvarite pogoje, potrebne za kopičenje maščob v času pomanjkanja hormonov..

Antikatabolni učinek pokriva 2 območja:

  • Zmanjša stopnjo hidrolize (razgradnje) beljakovin;
  • Zmanjšuje vdor maščobnih kislin v krvne celice;
  • Inzulin ohranja normalno raven sladkorja v krvi

Učinek delovanja inzulina se kaže skozi poseben receptor in se pojavi po drugačnem času:

  • Po kratkem času (minuto ali celo sekundo), ko se izvajajo funkcije transporta, inhibicije encimov, sinteze ribonukleinske kisline, fosforilacije beljakovin;
  • Po dolgem času (do nekaj ur) v primeru sinteze DNK, proteinov in celic v procesu rasti.

Kako deluje hormon?

Inzulin je vključen v skoraj vse presnovne procese, vendar njegovo glavno delovanje zadeva presnovo ogljikovih hidratov. Učinek hormona na te snovi je v veliki meri povezan s povečanjem hitrosti oddajanja presežne glukoze po celičnih membranah. Posledično se aktivirajo inzulinski receptorji in aktivira se medcelični mehanizem, ki lahko neposredno vpliva na vnos glukoze v celice. Mehanizem delovanja inzulina temelji na uravnavanju števila membranskih beljakovin, ki te snovi oddajo.

Transport glukoze v tkiva je v celoti odvisen od insulina. Ta tkiva so za človeško telo velikega pomena in so odgovorna za tako pomembne funkcije, kot so dihanje, gibanje, krvni obtok in nastanek zaloge energije, ki se sprošča iz hrane..

Hormonski receptorji, ki se nahajajo v celični membrani, imajo naslednjo sestavo:

  1. Alfa podenota (2 kosa). Nahajajo se zunaj celice.
  2. Beta podenote (2 kosa). Prečkajo celično membrano, nato pa vstopijo v citoplazmo.

Te komponente tvorijo dve polipeptidni verigi, medsebojno povezani z disulfidnimi vezmi in za katere je značilno delovanje tirozin kinaze.

Ko se receptor veže na inzulin, se lahko pojavijo dogodki, kot so:

  1. Konformacija receptorjev se lahko spremeni, saj v začetku vpliva samo na a-podenoto. Kot rezultat te interakcije se v drugi podenoti (beta) pojavi aktivnost tirozin kinaze, sproži se veriga reakcij za povečanje delovanja encimov.
  2. Receptorji v procesu združevanja tvorijo mikroagregate ali lise.
  3. Pojavi se internalizacija receptorjev, kar povzroči pojav ustreznega signala.

Če se inzulin vsebuje v plazmi v velikih količinah, se število receptorjev zmanjša, občutljivost celic na hormon pa se zmanjša. Zmanjšanje regulacije števila receptorjev je razloženo z izgubo tekom obdobja prodiranja inzulina v celično membrano. Kot posledica takšne kršitve se pojavi debelost ali razvije bolezen, kot je diabetes mellitus (najpogosteje tip 2).

Vrste hormona in trajanje njegovega delovanja

Nekateri ljudje poleg naravnega inzulina, ki ga proizvaja trebušna slinavka, potrebujejo hormon v obliki zdravila. Sredstvo vstopi v celice z izvajanjem ustreznih podkožnih injekcij.

Trajanje delovanja takega insulina je razdeljeno na 3 kategorije:

  1. Začetno obdobje, ko inzulin vstopi v bolnikov krvni obtok. V tem času ima hormon hipoglikemični učinek..
  2. Vrhunec. V tem obdobju je dosežena najvišja točka znižanja glukoze..
  3. Trajanje To obdobje traja dlje kot prejšnja obdobja. V tem času se vsebnost krvnega sladkorja zmanjša..

Glede na trajanje učinka insulina je hormon, ki se uporablja v medicini, naslednjih vrst:

  1. Bazal. Deluje cel dan, zato je dovolj ena injekcija na dan. Bazalni hormon nima vrha delovanja, nekaj časa ne znižuje sladkorja, temveč vam omogoča, da čez dan vzdržujete vrednost glukoze v ozadju..
  2. Bolus. Hormon je hitrejše sredstvo za vplivanje na vrednost glukoze v krvi. Ko enkrat pride v krvni obtok, takoj ustvari želeni učinek. Vrhunec delovanja hormona bolus se pojavi ravno pri obrokih. Bolniki s sladkorno boleznijo tipa 1 ga uporabljajo za prilagajanje ravni krvnega sladkorja z ustreznim odmernim odmerkom..

Odmerjanja insulina bolniki s sladkorno boleznijo ne smejo izračunati sami. Če število enot hormona znatno presega normo, potem lahko pride celo do smrtnega izida. Življenje bo mogoče rešiti le, če je bolnik v jasni zavesti. Če želite to narediti, morate pred začetkom diabetične kome narediti injekcijo glukoze..

Hormonske injekcije: pogoste napake

Med prakso endokrinologi pogosto slišijo pritožbe bolnikov zaradi neučinkovitosti injekcij insulina. Krvni sladkor se morda ne bo zmanjšal, če je bila tehnika uporabljena med dajanjem hormona.

To lahko izzovejo naslednji dejavniki:

  1. Uporaba insulina s potekom veljavnosti, ko je datum poteka že potekel.
  2. Kršitev osnovnih pravil prevoza in skladiščenja droge.
  3. Mešanje različnih vrst hormonov v 1 steklenici.
  4. Zrak, ki vstopa v brizgo, pripravljeno za injiciranje.
  5. Nanašanje alkohola na mesto injiciranja, ki razgradi inzulin.
  6. Uporaba poškodovane brizge ali igle med injiciranjem.
  7. Hiter odvzem igle takoj po injiciranju hormona, kar lahko privede do izgube nekaterih zdravil. Posledično so v telo vstopile premajhne količine inzulina. Takšna napaka lahko povzroči hiperglikemijo (močan dvig sladkorja). V nasprotnem primeru, ko dobimo več insulina, kot je potrebnega za nevtralizacijo glukoze, pride do hipoglikemije (padec sladkorja). Oba stanja sta nevarna za bolnike s sladkorno boleznijo.

Inzulin - kaj je to, lastnosti, uporaba v športu

Inzulin je eden najbolj preučenih hormonov v medicini. Nastane v beta celicah otočkov Langerhansa trebušne slinavke, vpliva na medcelično presnovo skoraj vseh tkiv.

Glavna lastnost peptidnega hormona je zmožnost uravnavanja ravni glukoze v krvi, ne da bi presegla največjo mejno koncentracijo. Inzulin aktivno sodeluje pri sintezi beljakovin in maščob, aktivira encime glikoliza in spodbuja tudi regeneracijo glikogena v jetrih in mišicah.

Vrednost inzulina za telo

Glavna naloga inzulina v človeškem telesu je povečati prepustnost membran miocitov in adipocitov za glukozo, kar izboljša njegov transport v celice. Zahvaljujoč temu se realizira izkoristek glukoze iz telesa, začne se proces tvorbe glikogena in njegovo kopičenje v mišicah. Prav tako ima inzulin sposobnost, da spodbudi nastajanje beljakovin znotraj celic, povečuje prepustnost celičnih sten za aminokisline (vir - Wikipedia).

Funkcijo insulina v telesu lahko povzamemo na naslednji način:

  1. Zahvaljujoč delovanju hormona sladkor, pridobljen iz hrane, vstopi v celico zaradi dejstva, da se prepustnost membrane izboljša.
  2. Pod njenim delovanjem poteka proces transformacije glikogena iz glukoze v jetrnih celicah, pa tudi v mišičnih vlaknih..
  3. Inzulin vpliva na kopičenje, sintezo in vzdrževanje celovitosti beljakovin, ki so vstopile v telo.
  4. Hormon spodbuja skladiščenje maščob, saj pomaga maščobnim celicam, da prevzamejo glukozo in jo sintetizirajo v maščobno tkivo. Zato se morate ob uživanju hrane, bogate z ogljikovimi hidrati, zavedati tveganja nepotrebne telesne maščobe..
  5. Aktivira delovanje encimov, ki pospešijo razgradnjo glukoze (anabolična lastnost).
  6. Zavira aktivnost encimov, ki raztapljajo maščobe in glikogen (antikatabolični učinek).

Inzulin je edinstven hormon, ki sodeluje v vseh presnovnih procesih notranjih organov in sistemov. Ima pomembno vlogo pri presnovi ogljikovih hidratov.

Ko hrana pride v želodec, se raven ogljikovih hidratov dvigne. To se zgodi tudi z nizko prehransko ali športno prehrano..

Kot rezultat, trebušna slinavka prejme ustrezne signale iz možganov in začne intenzivno proizvajati inzulin, ki pa začne razgrajevati ogljikove hidrate. Od tod odvisna raven insulina od zaužite hrane. Če človek sedi na naporni dieti in nenehno strada, bo tudi koncentracija tega hormona v krvi minimalna (vir v angleščini - knjiga "Insulin in beljakovine so povezane - struktura, funkcije, farmakologija").

To je edini hormon, ki deluje na nižji nivo krvnega sladkorja, za razliko od drugih hormonov, ki ta kazalnik le zvišajo, na primer adrenalin, rastni hormon ali glukagon.

Z visoko vsebnostjo kalcija, kalija v krvi, pa tudi s povečano koncentracijo maščobnih kislin se proces proizvodnje inzulina pospeši. In rastni hormon in somatostatin imata nasproten učinek, znižujeta koncentracijo inzulina in upočasnjujeta njegovo sintezo.

Razlogi za visoko raven insulina

  1. Insulinomi so majhni tumorji. Sestavljajo jih beta celice otočkov Langerhans. Manj pogosto nastanejo iz črevesnih celic enterokromafina. Insulinomi so v velikih količinah generatorji inzulina. Za diagnosticiranje tumorjev se uporablja razmerje hormona in glukoze, vse študije pa se izvajajo strogo na prazen želodec.
  2. Diabetes mellitus tip 2. Zanj je značilno močno znižanje ravni inzulina in s tem povečanje koncentracije sladkorja. Kasneje, ko bolezen napreduje, bodo tkiva vse bolj izgubljala občutljivost za inzulin, kar vodi v napredovanje patologije..
  3. Prekomerna teža. Če je težava povezana z velikim vnosom hrane, ki vsebuje ogljikove hidrate, se količina insulina v krvi znatno poveča. Prav on sintetizira sladkor v maščobo. Zato nastane začaran krog, ki ga ni enostavno odpreti - več hormona, več maščob in obratno..
  4. Akromegalija je tumor v hipofizi, ki vodi do zmanjšanja količine proizvedenega rastnega hormona. Njegova koncentracija je najpomembnejše orodje za diagnosticiranje prisotnosti tumorja, če se osebi injicira inzulin, raven glukoze pade, kar bi moralo privesti do povečanja vsebnosti somatotropina v krvi, če se to ne zgodi, je verjetnost te vrste tumorja velika.
  5. Hiperkortizolizem je bolezen, ki se pojavi, ko nadledvična skorja proizvaja prekomerne hormone. Preprečujejo razgradnjo glukoze, njegova raven ostane visoka in doseže kritične ravni.
  6. Mišična distrofija - nastane zaradi dejstva, da pride do kršitve presnovnih procesov v telesu, na podlagi katerih vsebnost inzulina v krvi narašča.
  7. Z neuravnoteženo prehrano med nosečnostjo ženska grozi ostro zvišanje ravni hormonov.
  8. Dedni dejavniki, ki preprečujejo absorpcijo galaktoze in fruktoze.

S kritičnim zvišanjem ravni glukoze lahko oseba pade v hiperglikemično komo. Injekcijska injekcija pomaga izstopiti iz tega stanja..

Za diabetes mellitus tipa 1 in 2 so značilne tudi spremembe koncentracije insulina. Je dveh vrst:

  • neinzulinsko odvisna (diabetes tipa 2) - značilna je neobčutljivost tkiv na inzulin, medtem ko je raven hormona lahko normalna ali povišana;
  • inzulinsko odvisna (diabetes tipa 1) - povzroči kritičen padec ravni insulina.

Zmanjšajte vsebnost te snovi in ​​intenzivno telesno aktivnost, redno vadbo in stresne razmere.

Značilnosti darovanja krvi za določitev ravni inzulina v krvi

Za določitev vsebnosti insulina v krvi morate opraviti laboratorijski test. Za to se odvzame kri iz vene in položi v posebno epruveto..

© Alexander Raths - stock.adobe.com

Da bi bili rezultati analize čim bolj natančni, je ljudem 12 ur pred odvzemom krvi strogo prepovedano jesti hrano, zdravila, alkohol. Priporočljivo je tudi opustiti vse vrste telesne dejavnosti. Če oseba jemlje življenjsko pomembna zdravila in je ni mogoče na noben način preklicati, se to dejstvo izkaže, ko jemljemo analizo v posebni obliki.

Pol ure pred dostavo vzorcev insulina bolnik potrebuje popoln duševni mir!

Izolirana ocena ravni insulina v krvi ni medicinsko pomembna. Za določitev vrste motnje v telesu je priporočljivo določiti razmerje inzulina in glukoze. Optimalna možnost raziskovanja je stresni test, ki vam omogoča določitev stopnje sinteze inzulina po nalaganju glukoze.

Stresni test pomaga določiti latenten potek diabetesa.

Z razvojem patologije bo odziv na sproščanje insulina poznejši kot v primeru norme. Ravni hormona v krvi naraščajo počasi, kasneje pa se dvignejo do visokih vrednosti. Pri zdravih ljudeh se bo inzulin v krvi gladko dvigal in spustil na normalne vrednosti brez ostrih skokov..

Injekcije inzulina

Najpogosteje se injiciranje inzulina daje osebam s sladkorno boleznijo. Zdravnik podrobno razloži pravila uporabe brizge, značilnosti protibakterijskega zdravljenja, odmerjanje.

  1. Pri sladkorni bolezni tipa 1 se ljudje redno samoinjicirajo, da ohranijo sposobnost za dobro življenje. Pri takšnih ljudeh ni redko, da se v primeru visoke hiperglikemije zahteva nujno zdravljenje z insulinom..
  2. Diabetes mellitus tip 2 omogoča nadomeščanje injekcij s tabletami. Pravočasno diagnosticiran diabetes mellitus lahko ustrezno predpisano zdravljenje v obliki tablet v kombinaciji s prehrano dokaj uspešno nadoknadi stanje.

Inzulin, ki ga dobimo iz trebušne slinavke prašiča, se uporablja kot injekcija. Ima biokemično sestavo, podobno človeškemu hormonu, in povzroča manj stranskih učinkov. Medicina se nenehno razvija in danes bolnikom ponuja gensko inženirski inzulin - človeški rekombinant. Za zdravljenje z insulinom v otroštvu se uporablja samo humani insulin.

Potreben odmerek izbere zdravnik individualno, odvisno od splošnega stanja pacienta. Specialist opravi popoln pouk, kjer ga nauči pravilno injicirati.

Pri boleznih, za katere so značilne kapljice insulina, je treba upoštevati uravnoteženo prehrano, upoštevati vsakodnevno rutino, uravnavati raven telesne aktivnosti in minimalizirati pojav stresnih situacij.

Sorte inzulina

Inzulin se jemlje v različnih obdobjih dneva in v različnih odmerkih, odvisno od vrste:

  • Humalog in Novorapid delujeta zelo hitro, po uri se nivo insulina dvigne in doseže najvišjo raven, ki jo potrebuje telo. Toda po 4 urah se njegov učinek konča in raven insulina se spet zmanjša..
  • Za Humulinski regulator, Insuman Rapid, Actrapid je značilno, da po pol ure poviša raven inzulina v krvi, po največ 4 urah doseže največjo koncentracijo, ki se nato začne postopoma zniževati. Zdravilo deluje 8 ur.
  • Insuman Bazal, Humulin NPH, Protafan NM imajo povprečen čas izpostavljenosti od 10 do 20 ur. Po največ treh urah začnejo kazati aktivnost in po 6-8 urah raven inzulina v krvi doseže svoje najvišje vrednosti.
  • Glargin ima dolgotrajen učinek od 20 do 30 ur, med katerim se ohranja enakomerno insulinsko ozadje brez najvišjih vrednosti.
  • Degludek Tresiba je proizveden na Danskem in ima najdaljše trajanje delovanja, ki lahko traja 42 ur.

Bolnik bi moral prejeti vsa navodila o pravilih dajanja insulina strogo od zdravnika, pa tudi o načinih dajanja inskula (subkutano ali intramuskularno). Za nobeno zdravilo na osnovi insulina ni določenega odmerka ali pogostosti dajanja! Izbira in prilagoditev odmerkov se izvajata strogo individualno v vsakem kliničnem primeru!

Inzulinske aplikacije za šport in krepitev mišic

Športniki, ki intenzivno trenirajo in poskušajo graditi mišično maso, v svoji prehrani uporabljajo beljakovine. Inzulin pa uravnava sintezo beljakovin, kar vodi v nabiranje mišičnih vlaken. Ta hormon ne vpliva samo na presnovo beljakovin, ampak tudi ogljikovih hidratov in maščob, kar ustvarja predpogoje za ustvarjanje mišične mase.

Kljub temu, da je insulin prepovedan za uporabo pri profesionalnih športnikih, je nemogoče zaznati njegovo dodatno uporabo in ne naravno proizvodnjo. To uporabljajo številni športniki, katerih rezultati so odvisni od mišične mase..

Hormon sam po sebi ne poveča mišične volumne, ampak aktivno vpliva na procese, ki na koncu privedejo do želenega rezultata - nadzoruje presnovo ogljikovih hidratov, beljakovin in lipidov, zaradi česar:

  1. Sintetizira mišične beljakovine. Beljakovine so glavne sestavine mišičnih vlaken, ki se sintetizirajo z uporabo ribosomov. Prav inzulin aktivira proizvodnjo ribosomov, ki vodijo do povečanja količine beljakovin in s tem do izgradnje mišične mase..
  2. Zmanjša intenzivnost katabolizma. Katabolizem je postopek, s katerim se vsi profesionalni športniki borijo na različne načine. S povečanjem ravni inzulina se proces razgradnje kompleksnih snovi upočasni, beljakovin nastane mnogokrat več, kot se uniči.
  3. Poveča prepustnost aminokislin v medcelični prostor. Hormon povečuje prepustnost celične membrane, zahvaljujoč tej pomembni lastnosti aminokisline, potrebne za povečanje mišične mase, brez težav prodrejo v mišična vlakna in se zlahka absorbirajo
  4. Vpliva na intenzivnost sinteze glikogena, ki je potrebna za povečanje mišične gostote in volumna zaradi njene sposobnosti zadrževanja vlage, kot goba. Pod vplivom insulina pride do intenzivne sinteze glikogena, ki omogoča, da se glukoza dolgo shranjuje v mišičnih vlaknih, povečuje njihova stabilnost, pospeši hitrost okrevanja in izboljša prehrano.

Neželeni učinki inzulina

V številnih virih je eden prvih prijavljenih stranskih učinkov inzulina kopičenje maščobne mase - in to drži. Toda daleč od tega pojava je nevarna nenadzorovana uporaba insulina. Prvi in ​​najslabši stranski učinek insulina je hipoglikemija, nujno stanje, ki zahteva nujno zdravljenje. Znaki padca krvnega sladkorja vključujejo:

  • možne so huda oslabelost, omotica in glavobol, prehodna okvara vida, letargija, slabost / bruhanje, krči;
  • tahikardija, tresenje, oslabljena koordinacija gibov, oslabljena občutljivost, svetlobna vrtoglavica s pogosto izgubo zavesti.

Če glikemija v krvi pade na 2,5 mmol / l in manj, so to znaki hipoglikemične kome, ki je brez nujne specializirane oskrbe lahko smrtna. Smrt kot posledica tega stanja je posledica hude kršitve funkcij krvnega obtoka in dihanja, ki jo spremlja globoka depresija centralnega živčnega sistema. Obstaja popolno pomanjkanje glukoze, da se zagotovi aktivnost encimov, ki nadzorujejo uporabnost homeostaze.

Med uporabo insulina lahko:

  • draženje, srbenje na mestih injiciranja;
  • individualna nestrpnost;
  • zmanjšanje proizvodnje endogenih hormonov s podaljšano uporabo ali v primeru prevelikega odmerjanja.

Dolgotrajen in nenadzorovan vnos zdravila vodi k razvoju diabetesa mellitusa (vir - Klinična farmakologija po Goodmanu in Gilmanu - G. Gilman - Praktični vodnik).

Pravila inzulina

Športniki vedo, da je postopek gradnje mišične olajšave nemogoč brez povečane tvorbe maščob. Zato profesionalci izmenjujejo stopnje sušenja telesa in povečanja telesne teže.

Hormon je treba jemati med ali neposredno pred / po vadbi, da ga pretvorimo v potrebno energijo in ne v maščobo..

Poveča tudi vzdržljivost telesa in vam pomaga povečati vadbo. Med sušenjem jejte dieto brez ogljikovih hidratov.

Tako inzulin deluje kot nekakšen fiziološki preklop, ki usmerja biološke vire bodisi za pridobivanje mase bodisi za kurjenje maščob..

INSULIN

Inzulin (lat.insula otok, otoček) - hormon trebušne slinavke; spada v skupino beljakovinsko-peptidnih hormonov.

L. V. Sobolev je leta 1900 dokazal, da so otočki Langerhansov trebušne slinavke (glej) mesto nastanka snovi, ki uravnava presnovo ogljikovih hidratov v telesu. Leta 1921 je F. Bunting in Best (SN Best) pridobil izvleček iz otočnega tkiva trebušne slinavke, ki vsebuje inzulin. Leta 1925 smo dobili inzulin v kristalni obliki. Leta 1955 je F. Sanger proučil zaporedje aminokislin in ugotovil strukturo insulina pri govedu in prašičih.

Relativna molekulska teža monomera Inzulin - pribl. 6000. Molekula insulina vsebuje 51 aminokislin in je sestavljena iz dveh verig; veriga z N-končnim glicinom se imenuje A-veriga in je sestavljena iz 21 aminokislin, druga - B-veriga - je sestavljena iz 30 aminokislin. A- in B-verige sta povezani z disulfidno vezjo, celovitost reza ima veliko vlogo pri ohranjanju biola, aktivnosti molekule I. (glejte formulo spodaj).

V aminokislinski sestavi I. prašičku I. se molekula do rogo razlikuje le z eno aminokislino v verigi B (namesto treonina na 30. mestu je alanin).

Vsebina

Biosinteza inzulina, regulacija izločanja insulina

Inzulin se sintetizira v bazofilnih izolocitih (beta celicah) otokov trebušne slinavke Langerhansov iz njegovega predhodnika proinsulina. Prvič je proinsulin odkril D. F. Steiner v poznih 60. letih. Proinsulin je enoverižni polipeptid z relativno mol. teža približno 10.000, vsebuje več kot 80 aminokislin. Proinsulin je molekula P., kot da je zaprta s peptidom, ki se mu reče povezovalni, ali C-peptidom; ta peptid naredi molekulo I. biološko neaktivno. Po imunoloških značilnostih je proinsulin blizu I. Proinsulin se sintetizira na ribosomih izolocitov, nato se molekula proinsulina premakne po cisternah citoplazemske mreže do lamelarnega kompleksa (Golgijev kompleks), od katerega se ločijo na novo oblikovani sekretorni granuli, ki vsebujejo proinzulin. V sekretornih zrncih se pod delovanjem encimov C-peptid loči od proinsulina in I. Proces encimske pretvorbe proinsulina poteka v. več stopenj, ki povzročajo tvorbo insulina, vmesnih oblik pro-insulina in C-peptida. Vse te snovi imajo različno biolno in imunsko aktivnost in lahko sodelujejo pri uravnavanju različnih vrst metabolizma. Kršitev procesov pretvorbe proinzulina v I. vodi do spremembe razmerja teh snovi, pojava nenormalnih oblik I. in posledično do premika v uravnavanju metabolizma.

Pretok hormonov v kri je urejen z več mehanizmi, od katerih je eden za I. (sprožilni signal) povišanje glukoze v krvi (glej. Hiperglikemija); Pomembna vloga pri uravnavanju vnosa I. so mikroelementi, šli so hormoni. trakt (predvsem tajin), aminokisline, pa tudi c. n iz. (glej Hormoni).

Pretvorba inzulina v telesu

Pri vstopu v krvni obtok del I. tvori komplekse z beljakovinami v krvni plazmi - t.i. vezanega insulina, drugi del ostane v obliki prostega insulina. L. K. Staroseltseva in sotr. (1972) ugotovili, da obstajata dve obliki povezanih I.: ena oblika je I. kompleksna s transferrinom, druga pa I. kompleksna z eno od komponent alfa-globulinov krvnega seruma. Prosti in povezani I. se med seboj razlikujejo v biol., Imunski in fiz.-kem. lastnosti, pa tudi učinek na maščobno in mišično tkivo, ki so tarčni organi in jih imenujemo inzulinsko občutljiva in tkiva. Prosti I. reagira s protitelesi na kristalni P., spodbuja absorpcijo glukoze v mišicah in do neke mere tudi v maščobnem tkivu. Pridruženi I. ne reagira s protitelesi na kristalni P., spodbuja absorpcijo glukoze iz maščobnega tkiva in v mišičnem tkivu praktično ne vpliva. Pridruženi I. se od prostega I. razlikuje po hitrosti metabolizma, obnašanju v elektroforetskem polju, med gelsko filtracijo in dializo.

Med ekstrakcijo krvnega seruma s klorovodikovim etanolom je bila pridobljena snov z biol podobnimi učinki kot I. Vendar ta snov ni reagirala s protitelesi, pridobljenimi na kristalnem insulinu, zato so jo poimenovali "insulinsko podobna plazemska aktivnost" ali "insulinu podobna snov". Velik pomen je namenjen preučevanju aktivnosti, podobni insulinu; Številni avtorji menijo, da "plazemsko aktivnost, ki ni podobna insulinu", ena od oblik I. Zahvaljujoč postopkom vezave I. s proteini v krvnem serumu je zagotovljena njegova dobava v tkiva. Poleg tega je povezana I. kot nekakšna oblika skladiščenja hormona v krvi in ​​ustvarja rezervo aktivnega I. v krvnem obtoku. Določeno razmerje prostega in vezanega I. zagotavlja normalno vitalno aktivnost organizma.

Količina I., ki kroži v krvnem obtoku, ne določa le hitrost izločanja, temveč tudi hitrost njegovega metabolizma v perifernih tkivih in organih. Presnovni procesi I. so najbolj aktivni v jetrih. Obstaja več domnev o mehanizmu teh procesov v jetrih; Ugotovljeno je bilo, da obstajata dve stopnji - redukcija disulfidnih mostov v molekuli insulina in proteoliza s tvorbo biološko neaktivnih peptidnih fragmentov in aminokislin. V presnovo I. sodeluje več encimskih sistemov, ki aktivirajo inzulin in inzulina, ki vključujejo presnovo I. Ti vključujejo encimski sistem, ki aktivira inzulin [protein disulfid reduktaza (glutation)] in encimski sistem, ki razgrajuje inzulin, ki so predstavljeni s tremi vrstami proteolitičnih encimov. Kot posledica delovanja proteinske disulfid reduktaze pride do obnove mostov S-S in tvorbe A in B verig I. z njihovo poznejšo proteolizo na posamezne peptide in aminokisline. Poleg jeter se presnova I. pojavlja v mišičnih in maščobnih tkivih, ledvicah in posteljici. Hitrost presnovnih procesov lahko služi kot nadzor nad stopnjo aktivne I. in ima pomembno vlogo pri patogenezi diabetesa mellitusa. Obdobje biola, razpolovna doba I. osebe - približno. 30 min.

Biološko delovanje inzulina

Inzulin je vsestranski anabolični hormon. Eden najbolj presenetljivih učinkov I. je njegov hipoglikemični učinek. I. vpliva na vse vrste metabolizma: spodbuja transport snovi skozi celične membrane, spodbuja izkoriščanje glukoze in tvorbo glikogena, zavira glukoneogenezo (glej Glikoliza), zavira lipolizo in aktivira lipogenezo (glej presnovo maščob) in povečuje intenzivnost sinteze beljakovin. I. zagotavlja normalno oksidacijo glukoze v Krebsovem ciklu (pljuča, mišice, ledvice, jetra), spodbuja nastajanje visokoenergijskih spojin (zlasti ATP) in ohranjanje energijskega ravnovesja celic. In to je potrebno za rast in razvoj telesa (deluje v sinergiji z rastnim hormonom hipofize).

Vsi učinki na biol, I. so med seboj neodvisni in neodvisni, vendar v fizioloških pogojih končni I. učinek sestoji iz neposrednega spodbujanja biosintetskih procesov in hkratne oskrbe celic z "gradbenim" materialom (npr. Aminokislinami) in energijo (glukozo). Različni učinki I. se realizirajo z njegovo interakcijo z receptorji celičnih membran in prenašanjem signala (informacije) v celico do ustreznih encimskih sistemov..

Fiziološki antagonist insulina pri uravnavanju presnove ogljikovih hidratov in zagotavljanju optimalne ravni glukoze v krvi za vitalno aktivnost telesa je glukagon (glejte), pa tudi nekateri drugi hormoni (ščitnica, nadledvične žleze, somatotropni hormon).

Motnje v sintezi in izločanju insulina so lahko različne narave in imajo drugačen izvor. Torej, pomanjkanje izločanja I. vodi v hiperglikemijo in razvoj diabetesa mellitusa (glej. Diabetes mellitus, etiologija in patogeneza). Prekomerna tvorba I. opazimo na primer pri hormonsko aktivnem tumorju, ki izvira iz beta celic otokov trebušne slinavke (glej Insuloma), klinično pa se izrazi s simptomi hiperinzulinizma (glej).

Metode določanja inzulina

Metode za določanje insulina lahko pogojno razdelimo na biološke in radioimunske metode. Biol, metode temeljijo na stimulaciji absorpcije glukoze v insulinsko občutljivih tkivih pod delovanjem I. Za biol metoda uporablja diafragmatično mišično in epididimmalno masno tkivo, pridobljeno iz podgan čistih linij. Kristalni I. ali preučeni človeški krvni serum in pripravki diafragmatične mišice ali epididimmalnega maščobnega tkiva (po možnosti izolirane maščobne celice, dobljene iz epididimmalnega maščobnega tkiva) v puferni raztopini, ki vsebuje določeno koncentracijo glukoze, se dajo v inkubator. Glede na stopnjo absorpcije glukoze v tkivu in s tem njeno izgubo iz inkubiranega medija se vsebnost I. v krvi izračuna s standardno krivuljo.

Prosta oblika I. poveča absorpcijo glukoze predvsem na diafragmatični mišici, z rezom povezana oblika I. praktično ne reagira, zato je mogoče z diafragmatično metodo določiti količino prostega I. absorpcijo glukoze iz epididimmalnega maščobnega tkiva spodbuja predvsem vezana oblika I; vendar prosta I. lahko delno reagira z maščobnim tkivom, zato lahko podatke, pridobljene med inkubacijo z maščobnim tkivom, imenujemo splošna aktivnost insulina. Fiziol, ravni prostega in vezanega I. nihajo v zelo širokih mejah, kar je očitno povezano s posamezno vrsto hormonske regulacije presnovnih procesov in je lahko v povprečju 150-200 mcU / ml prostega I. in 250-400 mcU / ml sorodni IN.

Radioimunska metoda za določanje I. temelji na konkurenci označenega in neoznačenega I. v reakciji s protitelesom na I. v analiziranem vzorcu. Količina radioaktivnega I., povezanega s protitelesi, bo obratno sorazmerna koncentraciji I. v analiziranem vzorcu. Izkazala se je, da je najuspešnejša različica radioimunoanalize metoda dvojnih protiteles, ki jih lahko pogojno (shematično) predstavimo na naslednji način. Protitelesa proti I. prejmejo na morske prašiče (tako imenovana protitelesa prvega reda) in jih povežejo z oznako I. (1251). Nastali kompleks se ponovno kombinira s protitelesi drugega reda (pridobljenimi iz zajca). To zagotavlja stabilnost kompleksa in možnost reakcije substitucije označenega I. z neoznačenim. Kot rezultat te reakcije se neoznačeni I. veže na protitelesa, označen s I. pa preide v brezplačno raztopino.

Številne modifikacije te metode temeljijo na stopnji ločevanja označene I. od kompleksa z neoznačenim I. Metoda dvojnih protiteles je osnova za pripravo gotovih kompletov za radioimunoanalizno metodo določanja I. (podjetja v Angliji in Franciji).

Inzulinski pripravki

Za medicinske namene se inzulin pridobiva iz trebušne slinavke goveda, prašičev in kitov. Aktivnost I. določa biol, mimogrede (glede na sposobnost zniževanja krvnega sladkorja pri zdravih kuncih). Enota delovanja (ED) ali mednarodna enota (IE) je aktivnost 0,04082 mg kristalnega insulina (standardno). I. zlahka kombinira z dvovalentnimi kovinami, zlasti cinkom, kobaltom, kadmijem, in lahko tvori komplekse s polipeptidi, zlasti s protaminom. Ta lastnost je bila uporabljena pri razvoju dolgo delujočega I..

Glede na trajanje delovanja obstajajo tri vrste zdravil I. Kratko delujoče zdravilo (približno 6 ur) je insulin domače proizvodnje (I. goveda in prašičev). Zdravilo s povprečnim trajanjem delovanja (10-12 ur) je suspenzija amorfnega cinkovega insulina - domačega zdravila, podobnega tujemu drogi semlente. Zdravila z dolgotrajnim delovanjem vključujejo protamin-cink-inzulin za injiciranje (16-20 ur delovanja), suspenzija insulina-protamina (18-24 ur), suspenzija cink-insulina (do 24 ur), suspenzija kristalnega cinka-insulina ( do 30-36 ur. akcija).

Farmakološke značilnosti najpogosteje uporabljenih zdravil I. in oblika njihovega sproščanja - glej Hormonska zdravila, tabela.

Indikacije in kontraindikacije

I. je specifično antidiabetično sredstvo in se uporablja predvsem pri diabetes mellitusu; absolutna indikacija je prisotnost ketoacidoze in diabetične kome. Izbira zdravila in njegovo odmerjanje sta odvisna od oblike in resnosti poteka bolezni, starosti in splošnega stanja pacienta. Izbor odmerkov in zdravljenje I. se izvaja pod nadzorom vsebnosti sladkorja v krvi in ​​urinu ter spremlja bolnikovo stanje. Preveliko odmerjanje I. ogroža močan padec krvnega sladkorja, hipoglikemično komo. Specifične indikacije za uporabo nekaterih zdravil I. pri diabetes mellitusu pri odraslih in otrocih - glejte Diabetes mellitus, zdravljenje.

I. pripravki se uporabljajo za zdravljenje določenih duševnih bolezni. V ZSSR so zdravljenje s šizofrenijo inzulinsko šok leta 1936 uporabili A. S. Kronfeld in E. Ya. Sternberg. S pojavom nevroleptikov je zdravljenje I. postalo izbira - glej shizofrenijo.

V majhnih odmerkih je I. včasih predpisan za splošno izčrpanost, furunculozo, bruhanje nosečnic, hepatitis itd..

Vse I. pripravke z dolgotrajnim delovanjem injiciramo samo pod kožo (ali intramuskularno). Intravensko (npr. Pri diabetični komi) se lahko daje samo z raztopino kristalnega insulina za injiciranje. Suspenzije cinkovega insulina (in drugih zdravil I. podaljšanja) ni mogoče injicirati v isto injekcijsko brizgo z raztopino insulina za injiciranje; po potrebi vbrizgajte raztopino insulina za injiciranje z ločeno brizgo.

Kontraindikacija - alergija na Insulin; relativne kontraindikacije - bolezni, ki se pojavljajo s hipoglikemijo. Previdnost je potrebna pri zdravljenju I. bolnikov, ki imajo koronarno insuficienco in možganskožilne nesreče.


Bibliografija: Biokemija hormonov in hormonska regulacija, ur. N. A. Yudaeva, str. 93, M., 1976; Newsholm E. in Start K. Uredba metabolizma, trans. iz angleščine, str. 387 itd., M., 1977; Problemi medicinske enzimologije, ur. G. R. Mardaševa, str. 40, M., 1970, bibliogr.; Vodnik po klinični endokrinologiji, ed. V.G.Baranova, L., 1977; Diabetes mellitus, ed. V.R.Kljačko, str. 130, M., 1974; Staroseltseva L. K. Različne oblike inzulina v telesu in njihov biološki pomen, v knjigi: Sovr. vopr, endokrina., ed. H. A. Yudaeva, V 4, str. 123, M., 1972; Yudaev N. A. Biokemija hormonske regulacije metabolizma, Vestn. Akademija znanosti SSSR, št. 11, str. 29, 1974; Banting F. G., a. Najboljši C. H. Notranja sekrecija trebušne slinavke, J. Lab. ambulante. Med., V 7, str. 251, 1922; Cerasi E. a. Luft R. Diabetes mellitus - motnja celičnega prenosa informacij, Horm. metaboi. Res., V. 4, str. 246, 1970, bibliogr.; Insulin, ed. avtor: R. Luft, Gentofte, 1976; Steiner D. F. a, o. Proinsulin in biosinteza insulina, nedavni progr. Hormonska rez., V. 25, str. 207, 1969, bibliogr.


V. S. Ilyin, L. K. Staroseltseva

Inzulin je najmlajši hormon

Struktura

Inzulin je protein, sestavljen iz dveh peptidnih verig A (21 aminokislin) in B (30 aminokislin), povezanih z disulfidnimi mostovi. Skupno zrel človeški inzulin vsebuje 51 aminokislin, njegova molekularna teža pa je 5,7 kDa.

Sinteza

Inzulin se sintetizira v β-celicah trebušne slinavke v obliki prepinsulina, na N-koncu katerega je terminalno signalno zaporedje 23 aminokislin, ki služi kot prevodnik celotne molekule v votlino endoplazmatskega retikuluma. Tu se terminalno zaporedje takoj odcepi in proinsulin prenese v Golgijev aparat..

V tej fazi so v molekuli proinsulina prisotni A-veriga, B-veriga in C-peptid (angleško povezovanje). V aparatu Golgi se proinsulin zbere v sekretorne granule skupaj z encimi, potrebnimi za "zorenje" hormona. Ko se zrnca premikajo proti plazemski membrani, nastajajo disulfidni mostovi, odreže se vezni C-peptid (31 aminokislin) in tvori se pripravljena molekula insulina. V gotovih zrncih je insulin v kristalnem stanju v obliki heksamerja, ki se tvori s sodelovanjem dveh ionov Zn 2+.

Shema sinteze inzulina

Regulacija sinteze in izločanja

Izločanje insulina se pojavlja nenehno in približno 50% insulina, ki se sprosti iz β-celic, nima nobene zveze z vnosom hrane ali drugimi vplivi. Čez dan trebušna slinavka izloči približno 1/5 rezerv inzulina, ki je na voljo v njej.

Glavni stimulator izločanja insulina je povečanje koncentracije glukoze v krvi nad 5,5 mmol / l, izločanje pa doseže največ pri 17-28 mmol / l. Značilnost te stimulacije je dvofazno povečanje izločanja insulina:

  • prva faza traja 5–10 minut, koncentracija hormona pa se lahko poveča 10-krat, nakar se njegova količina zmanjša,
  • druga faza se začne približno 15 minut po začetku hiperglikemije in se nadaljuje skozi celotno obdobje, kar vodi v zvišanje ravni hormona 15-25 krat.

Dlje kot ostane v krvi visoka koncentracija glukoze, več je β-celic povezanih z izločanjem insulina.

Sinteza inzulina se sproži od trenutka, ko glukoza vstopi v celico do prevajanja inRulinske mRNA. Uravnava ga povečana transkripcija gena insulina, povečana stabilnost mRNA inzulina in povečana transformacija mRNA insulina..

Aktivacija izločanja insulina

1. Po penetraciji glukoze v β-celice (skozi GluT-1 in GluT-2) se fosforilira s hekokinazo IV (glukokinaza ima nizko afiniteto do glukoze),
2. Poleg tega se glukoza aerobno oksidira, medtem ko je hitrost oksidacije glukoze linearno odvisna od njene količine,
3. Posledično nastane ATP, katerega količina je prav tako neposredno odvisna od koncentracije glukoze v krvi.,
4. Akumulacija ATP spodbuja zapiranje ionskih K + -kanal, kar vodi do membranske depolarizacije.,
5. Depolarizacija membrane vodi do odprtja napetostno odvisnih kanalov Ca 2+ in dotoka ionov Ca 2+ v celico,
6. Prihajajoči Ca 2+ ioni aktivirajo fosfolipazo C in sprožijo mehanizem transdukcije kalcijevega fosfolipidnega signala s tvorbo DAG in inozitol trifosfata (IF3),
7. Pojav IF3 v citosolu odpira Ca 2+ kanale v endoplazmatskem retikulu, kar pospešuje kopičenje Ca 2+ ionov v citosolu,
8. Močno povečanje koncentracije ionov Ca 2+ v celici vodi do premika sekretornih zrnc do plazemske membrane, njihove fuzije z njo in eksocitoze zrelih kristalov insulina navzven.,
9. Nadalje se kristali razkrojijo, odvajanje ionov Zn 2+ in sproščanje aktivnih molekul inzulina v krvni obtok.

Shema znotrajcelične regulacije izločanja insulina s sodelovanjem glukoze

Opisani vodilni mehanizem lahko prilagodite v eno ali drugo smer pod vplivom številnih drugih dejavnikov, kot so aminokisline, maščobne kisline, prebavni hormoni in drugi hormoni, živčna regulacija..

Od aminokislin na izločanje hormona najbolj pomembno vplivata lizin in arginin. Toda sami po sebi težko spodbujajo izločanje, njihov učinek je odvisen od prisotnosti hiperglikemije, tj. aminokisline potencirajo le delovanje glukoze.

Proste maščobne kisline so tudi dejavniki, ki spodbujajo izločanje inzulina, vendar tudi le v prisotnosti glukoze.

Pozitivna občutljivost izločanja inzulina na delovanje hormonov prebavil - inkretinov (enteroglukagon in od glukoze odvisen insulinotropni polipeptid), holecistokinin, tajin, gastrin, želodčni inhibitorni polipeptid.

Povečanje izločanja insulina s podaljšano izpostavljenostjo rastnemu hormonu, ACTH in glukokortikoidi, estrogeni, progestini je klinično pomembno in do neke mere nevarno. To povečuje tveganje za izčrpavanje β-celic, zmanjšanje sinteze inzulina in pojav diabetesa mellitusa, odvisnega od insulina. To lahko opazimo pri uporabi teh hormonov pri terapiji ali pri patologijah, povezanih z njihovo hiperfunkcijo..

Živčna regulacija β-celic trebušne slinavke vključuje adrenergično in holinergično regulacijo. Vsak stres (čustvena in / ali telesna aktivnost, hipoksija, hipotermija, travma, opekline) poveča aktivnost simpatičnega živčnega sistema in zavira izločanje inzulina zaradi aktiviranja α2-adrenergičnih receptorjev. Po drugi strani pa stimulacija β2-adrenergični receptorji vodijo do povečanega izločanja.

Tudi izločanje insulina poveča n.vagus, ki je pod nadzorom hipotalamusa, občutljivega na koncentracijo glukoze v krvi.

Cilji

Inzulinski receptorji se nahajajo na skoraj vseh celicah telesa, razen na živcu, vendar v različnih količinah. Živčne celice nimajo inzulinskih receptorjev. slednji preprosto ne prodre skozi krvno-možgansko pregrado.

Mehanizem delovanja

Ko se inzulin veže na receptor, se aktivira encimska domena receptorja. Ker ima tirozin kinazno aktivnost, fosforilira znotrajcelične beljakovine - substrate inzulinskega receptorja. Nadaljnji razvoj dogodkov je posledica dveh smeri: pot MAP-kinaze in mehanizmi delovanja PI-3-kinaze (podrobno).

Po aktivaciji mehanizma fosfatidilinozitol-3-kinaza nastanejo hitri učinki - aktiviranje GluT-4 in vnos glukoze v celico, spremembe v aktivnosti "presnovnih" encimov - TAG-lipaze, glikogen sintaze, glikogenske fosforilaze, glikogenske fosforilaze kinaze in druge karboze karboze, acetakarboksilazo-kartilaze, acetakarboksilazo-kartaze karboze, acetakarboksilazo-kartilaze.

Med izvajanjem mehanizma MAP-kinaze (MAP - protein, ki se aktivira z mitogenom) se uravnavajo počasni učinki - proliferacija in diferenciacija celic, procesi apoptoze in antiapoptoze.

Dva mehanizma delovanja insulina

Stopnja učinkov delovanja insulina

Biološki učinki inzulina so razvrščeni glede na stopnjo razvoja:

Zelo hitri učinki (v sekundah)

Ti učinki so povezani s spremembami transmembranskih prevozov:

1. Aktivacija Na + / K + -ATPaze, ki povzroči sproščanje ionov Na + in vstop K + ionov v celico, kar vodi do hiperpolarizacije membran inzulinsko občutljivih celic (razen hepatocitov).

2. Aktivacija Na + / H +-izmenjevalca na citoplazemski membrani mnogih celic in sproščanje H + ionov iz celice v zameno za Na + ione. Ta učinek je pomemben pri patogenezi arterijske hipertenzije pri diabetes mellitusu tipa 2..

3. Inhibicija membrane Ca 2+ -ATPaze vodi do zamude Ca 2+ ionov v citosolu celice.

4. Sproščanje prenašalcev glukoze GluT-4 na membrano miocitov in adipocitov in povečanje količine transporta glukoze v celico za 20-50 krat.

Hitri učinki (minute)

Hitri učinki vključujejo spreminjanje hitrosti fosforilacije in deposforilacije presnovnih encimov in regulativnih beljakovin.

Jetra
  • inhibicija učinkov adrenalina in glukagona (fosfodiesteraza),
  • pospeševanje glikogeneze (glikogen sintaza),
  • aktivacija glikolize (foshofruktokinaza, piruvatkinaza),
  • pretvorba piruvata v acetil-SCoA (PVC-dehidrogenazo),
  • povečana sinteza maščobnih kislin (acetil-SCoA-karboksilaza),
  • Tvorba VLDL,
  • povečana sinteza holesterola (HMG-SCoA reduktaza),
Mišica
  • inhibicija učinkov adrenalina (fosfodiesteraza),
  • spodbuja transport glukoze v celice (aktivacija GluT-4),
  • stimulacija glikogeneze (glikogen sintaza),
  • aktivacija glikolize (foshofruktokinaza, piruvatkinaza),
  • pretvorba piruvata v acetil-SCoA (PVC-dehidrogenazo),
  • povečuje transport nevtralnih aminokislin do mišic,
  • spodbuja prevajanje (sinteza ribosomalnih beljakovin).
Maščobno tkivo
  • spodbuja transport glukoze v celice (aktiviranje glute-4),
  • aktivira skladiščenje maščobnih kislin v tkivih (lipoprotein lipaza),
  • aktivacija glikolize (foshofruktokinaza, piruvatkinaza),
  • povečana sinteza maščobnih kislin (aktivacija acetil-SCoA karboksilaze),
  • ustvarjanje priložnosti za shranjevanje TAG (inaktivacija hormonsko občutljive lipaze).

Počasni učinki (minute-ure)

Počasni učinki so na primer spreminjanje hitrosti prepisovanja genov za beljakovine, odgovorne za presnovo, rast in delitev celic:

1. Indukcija sinteze encimov v jetrih

  • glukokinaza in piruvat kinaza (glikoliza),
  • ATP citratna liza, acetil SCoA karboksilaza, sintaza maščobnih kislin, citosolna malat dehidrogenaza (sinteza maščobnih kislin),
  • glukozno-6-fosfat dehidrogenaza (pentoz fosfatna pot),

2. Indukcija sinteze gliceraldehid fosfat dehidrogenaze in sintaze maščobnih kislin v adipocitih.

3. Represija sinteze mRNA, na primer za PEP-karboksikinazo (glukoneogeneza).

4. Omogoča prevajalske procese, povečanje fosforilacije serina ribosomalnega proteina S6.

Zelo počasni učinki (ure-dnevi)

Zelo počasni učinki se dosežejo z mitogenezo in množenjem celic. Ti učinki na primer vključujejo

1. Povečanje jeter sinteze somatomedina, odvisno od rastnega hormona.

2. Povečanje rasti in proliferacije celic v sinergiji s somatomedini.

3. Prehod celice iz faze G1 v S-fazo celičnega cikla.

Inaktiviranje inzulina

Odstranjevanje inzulina iz obtoka se pojavi po njegovi vezavi na receptor in poznejši internalizaciji (endocitozi) hormonsko-receptorskega kompleksa, predvsem v jetrih in mišicah. Po absorpciji se kompleks uniči in proteinske molekule lizirajo do prostih aminokislin. V jetrih se v prvem prehodu krvi, ki priteče iz trebušne slinavke, zajame in uniči do 50% inzulina. V ledvicah se inzulin filtrira v primarni urin in se po reabsorpciji v proksimalnih tubulih uniči.

Patologija

Hipofunkcija

Diabetes mellitus, odvisen od insulina, in od insulina odvisen diabetes mellitus. Za diagnosticiranje teh patologij klinika aktivno uporablja stresne teste in določanje koncentracije insulina in C-peptida..