Основен / Причините

Параграф 102 инсулин

Текстописец Анисимова Е.С..
Всички права запазени. Не можете да продавате текст.
Курсивът не преподава.

Коментари могат да се изпращат по пощата: [email protected]
https://vk.com/bch_5

Вижте първите параграфи 30-35, 37, 44-49, 66, 72, след това 103.
Съкращение: In - инсулин.

ПАРАГРАФ 102:
- Инсулин.

Съдържание на абзаца:
102.1. ИНСУЛИНОВ МЕТАБОЛИЗЪМ.
102. 2. РЕГУЛИРАНЕ на В секрет.
102. 3. МЕХАНИЗМИ НА ДЕЙСТВИЕ В.
102. 4. Влияние на инсулина върху ОКСИДАТИВНИЯ метаболизъм.
102. 5. Влияние на Ин върху ВЪГЛЕРОДНАТА БОРСА.
102. 6. Влияние на Ин върху ОБМЕН НА ЛИПИДИ.
102. 7. Влияние на Ин върху ОБМЕНА НА ПРОТЕИНИ.
Други ефекти на инсулина.

102.1. ИНСУЛИНОВ МЕТАБОЛИЗЪМ.

Инсулинът (In) се секретира в кръвта; - от клетките на панкреаса,
циркулира в кръвта за няколко минути,
се свързва със своите рецептори на клетъчната повърхност,
уловени от чернодробни клетки, в които той се метаболизира.

Молекулата на инсулина е съставена от два пептида,
свързани с две дисулфидни връзки;
един пептид се състои от 21 аминоацила и се нарича А-верига,
а вторият пептид се състои от 30 аминоацила и се нарича В-верига.

(A-веригата има вътрешна дисулфидна връзка:
по този начин в молекулата на инсулина има три S-S връзки и 51 аминоацила).
Технически инсулинът е пептид, тъй като съдържа по-малко от 100 аминоацила,
но инсулинът е примерен протеин по своите свойства.

Както всички протеин-пептидни хормони, инсулинът се образува чрез разцепване на пептиди
от предшественик протеин (т.е. чрез ограничена протеолиза).

Когато се образува инсулин, два пептида се разцепват -
първият разцепен пептид се нарича водещ пептид или сигнален пептид ("сигнал"),
нейното разцепване става под действието на сигналната пептидаза
след като синтезираният PCP проникне в EPS кухината - т. 83,
(функцията на сигналния пептид беше да накара PCP да проникне в EPS кухината).
Вторият разцепен пептид се нарича С-пептид и се разцепва по-късно във везикулите.

Предшественикът на инсулина се нарича пре / про / инсулин.
Представката означава присъствие на лидер пептид,
и префиксът обозначава присъствието на С-пептид.

По този начин, когато лидерният пептид се отцепи от пре / про / инсулин, се образува проинсулин,
и когато С-пептидът се отдели от проинсулин, се образува инсулин.
(Пре / про / инсулин лидер пептид = проинсулин,
проинсулин - С-пептид = инсулин).

Pre / pro / инсулинът, както всички протеини, се образува от аминокиселини по време на транслацията на иРНК.
В допълнение към разцепването на пептиди, образуването на In води до образуването на три S-S връзки.
Цинковите йони са необходими за секрецията на инсулин.

Инсулиновата секреция протича по същия начин, както секрецията на други протеини:
везикулите с молекули In се побират във външната мембрана,
мехурчетата на везикулите се "сливат" с CPM,
в резултат на което съдържанието на везикула (в случая молекулата на инсулина) е извън клетката.
След това молекулите влизат в кръвта и се доставят до целевите клетки с кръвния поток..

102. 2. РЕГУЛИРАНЕ на В секрет.

В секреция се увеличава с хипергликемия
и намалява с хипогликемия.

Тъй като една от задачите на инсулина е да намали [глюкозата] в кръвта
(т.е. има хипогликемичен ефект).

Известно е, че хипер / гликемията повишава стабилността на иРНК
pre / pro / инсулин (това насърчава образуването на нови молекули Ин).

Освобождаването на инсулин се улеснява от лептина (т. 99) -
хормон, който се произвежда от клетки на бялата мастна тъкан (адипоцити).

Това е важно, защото при дефицит на лептин или неговата STS се появяват симптоми на дефицит на инсулин.
За помощ на тези пациенти с дефицит на лептин се използва генно инженерният лептин.
Освобождаването на In се влияе от катехоламините (т. 106):
чрез; 2-рецепторните катехоламини намаляват освобождаването на инсулин,
и чрез; 2-СА рецепторите (адреналин) увеличават отделянето на инсулин.

102. 3. МЕХАНИЗМИ НА ДЕЙСТВИЕ на инсулина (стр.98).

Както всички хормони, Ying се свързва предимно със своите рецептори.
Инсулиновият рецептор се отнася до ензимни рецептори.

Когато инсулинът се свърже с рецептора, се активира тирозин / киназа (ТК)
(TC е част от същия протеин като рецептора,
но TC е от вътрешната страна на мембраната).
Активирани МС фосфорилират протеини:
Ras протеин и киназа, които превръщат FIF2 в FIF3.

FIF3 и активираният Ras активират протеинови / киназни каскади.
Активирането на PC каскадата от протеина Ras води до
за активиране на редица транскрипционни фактори, които допринасят за:
1) протеинов синтез,
2) клетъчен растеж
3) и клетъчно делене (пролиферация).
Тези ефекти насърчават изцелението, обновяването на клетките,
следователно, когато тези ефекти на инсулина са нарушени (с диабет), изцелението се забавя.

Активирането на PC каскадата от FIF3 насърчава навлизането на глюкоза в клетките от кръвта
(помага за понижаване на [глюкозата] в кръвта, т.е. хипогликемия)
и използването на глюкоза в клетките
(гликолиза, синтез на гликоген (в черния дроб и мускулите),
превръщане на излишната глюкоза в мазнини и др.).

ЕФЕКТИ НА ИНСУЛИНА ВЪРХУ МЕТАБОЛИЗМА.
(Инсулинови ефекти).
Инсулинът не засяга всички клетки.

Тъканите, които не са засегнати от инсулина, се наричат ​​инсулиново нечувствителни;
те включват неврони, очи, бъбреци, еритроцити.

Тъканите, които са засегнати от инсулин, се наричат ​​чувствителни към инсулин.
Инсулино-чувствителните тъкани включват:
мускулна, мастна, съединителна тъкан, черен дроб.

Инсулинът влияе върху метаболизма на всичките 4 основни класа вещества. -

102. 4. Влияние на инсулина върху ОКСИДАТИВНИЯ метаболизъм.

Инсулинът подпомага производството на АТФ, като поддържа активността на ТСА.
Производството на АТФ дава усещане за присъствие на сили и самите сили, ефективност.

Инсулинът поддържа TCA чрез:
доставка на CTX със субстрати от първата реакция:
ацетилКоА и оксалоацетат.

Инсулинът поддържа концентрацията на ацетилКоА чрез активиране на PDH
(PDH е ензим (Е-комплекс) от реакцията, в която се образува ацетилКоА),

инсулинът поддържа концентрацията на оксалоацетат чрез инхибиране на GNG
(това е процес, който OA би могъл да използва,
ако инсулинът не намалява активността на GNG).

В допълнение, инсулинът подпомага дейността на TCA чрез намаляване на концентрацията на NEFA,
което би могло да намали активността на TCA.

102. 5. Влияние на инсулина върху ВЪГЛЕРОДНАТА ЗАМЕНА.

Основното нещо, което трябва да запомните, е, че инсулинът намалява кръвната захар.,
тоест води до хипогликемия.
Поради това инсулинът се нарича хипогликемичен хормон..

Инсулинът е единственият хипогликемичен хормон,
и затова дефицитът на инсулин (или неговото действие)
води до повишаване на концентрацията на глюкоза в кръвта ("кръвна захар")
с дефицит на инсулин при захарен диабет.

Хипогликемичното действие на инсулина се основава
1) за инхибиране на инсулиновите процеси, при които се образува глюкоза
(Разпадане на GNG и гликоген = гликогенолиза),

2) и за стимулиране на процеси, при които се използва глюкоза
(гликолиза, аеробно окисляване на глюкозата, PPP,
синтез на гликоген, превръщане на глюкозата в мазнини).

Стимулирането на гликолизата и окисляването на глюкозата води до
не само хипогликемия,
но също така и до образуването на метаболити на TCA, а след това -
1) до производството на АТФ (това е необходимо за ефективността на клетъчното делене) и
2) някои аминокиселини за синтез на протеини.

Стимулирането на PPP увеличава производството и количеството на NADPH и P-5-F.

NADPN е необходим за:
1) за антиоксидантната система
(забавя стареенето,
предотвратява атеросклерозата,
поддържане на прозрачността на лещата) забавя развитието на нейната непрозрачност - катаракта),
предпазва левкоцитите и невроните от разрушаване,
осигурява устойчивостта на еритроцитите към хемолиза и др.),
2) за процеси на хидроксилиране (при синтеза на стероиди и др.),
3) за синтеза на мастни киселини, холестерол, ДНК (дезоксинуклеотиди).

R-5-F е необходим за синтеза на РНК и ДНК -

необходимо е за клетъчно делене и протеинов синтез (мускули).
Необходимо е клетъчно делене
с растеж,
изцеление,
хематопоеза,
обновяване на кожните клетки и стомашно-чревната лигавица и др...
Синтезът на протеини е необходим за клетъчното делене, за увеличаване на мускулната маса, растеж, за получаване на храносмилателни ензими, протеини в кръвната плазма, вкл. антитела.

С диабет поради недостатъчен инсулинов ефект
намалена активност на PPP, което води до недостатъчно производство на P-5-F и NADPH,
което води до намаляване на клетъчното делене, забавено заздравяване, катаракта и др..

102. 6. Влияние на Ин върху ОБМЕН НА ЛИПИДИ.

Ключови моменти: инсулинът инхибира слабостта и кетоацидозата.

Ин предотвратява изтъняването чрез
1) стимулиране на синтеза на мазнини и мастни киселини и
2) чрез инхибиране на разграждането на мазнини (липолиза) и мастни киселини (; -окисляване).

Ин предотвратява кетоацидоза
(т.е. намаляване на pH с натрупване на кетонни тела) поради
1) намаляване на синтеза на кетонни тела (кетогенеза) и
2) чрез намаляване на липолизата и; -окислението,
от липолизата и бета-окисляването са основните източници на ацетилКоА за синтеза на кетонни тела.

С дефицит на инсулин при захарен диабет
концентрацията на кетонни тела се увеличава,
което представлява заплаха за живота (риск от кетоацидотична кома)
и изисква спешно приложение на инсулин за намаляване на кетогенезата и намаляване на концентрацията на кетонни тела.

Влияние на In върху синтеза на холестерол и развитието на атеросклероза.

Инсулинът намалява риска от атеросклероза,
следователно при диабет атеросклерозата се развива бързо и е най-проблематичната от дългосрочните усложнения на диабета (тъй като води до смърт по-често от други усложнения).

Инсулинът забавя развитието на атеросклероза чрез намаляване на нивото на атерогенен LDL
чрез ускоряване на навлизането им от кръвта в клетките
чрез увеличаване на броя на липопротеиновите рецептори.
А също и чрез намаляване на пероксидацията на липопротеините
поради увеличаване на активността на PPP с инсулин, образуването на NADPH, работата на антиоксидантната система.

При дефицит на инсулин при захарен диабет е точно обратното - скоростта на развитие на атеросклероза се увеличава
чрез увеличаване на концентрацията на атерогенни липопротеини
поради намаляване на скоростта на навлизане на липопротеините от кръвта в клетките
поради намаляване на броя на рецепторите за липопротеини
и поради намаляване на работата на антиоксидантната система.

Синтезът на холестерол увеличава инсулина,
но като ускорява усвояването на липопротеините от клетките, инсулинът не води до повишаване на нивата на холестерола и атерогенните LDL в кръвта.

102. 7. Влияние на Ин върху ОБМЕНА НА ПРОТЕИНИ.

Ин стимулира синтеза на протеини и потиска протеиновия катаболизъм.
Последицата от това е намаляване на [амоняк], което прави възможно без активното синтезиране на урея.
Намаленият синтез на урея води до намаляване на остатъчния азот.
Синтезът на протеини се насърчава от такива ефекти на In като
1) повишен транспорт на аминокиселини в клетката,
2) секрецията на стомашен сок (главно протеините се усвояват в стомаха, което допринася за образуването на АА),
3) подкрепа на комплекса за централно отопление, тъй като това осигурява аминокиселини (мономери за протеинов синтез)
и АТФ за синтез на протеини,
4) стимулиране на FPP (дава R-5-F за синтез на РНК преди синтеза на протеин).
Значението на протеиновия синтез е споменато по-горе.

Други ефекти Ин.
Инсулинът се повишава:
1) транспорт на нуклеозиди в клетката,
2) РНК синтез (транскрипция на стотици гени) за протеинов синтез,
3) разпространение,
4) задържа калиевите йони в клетката (К + допринася за ефектите на In, като асимилацията на G и протеиновия синтез).

Инсулин: хормонални функции, видове, норма

Инсулинът е протеин, синтезиран от β-клетките на панкреаса и се състои от две пептидни вериги, свързани с дисулфидни мостове. Той осигурява намаляване на серумната концентрация на глюкоза, вземайки пряко участие в метаболизма на въглехидратите.

Основното действие на инсулина е да взаимодейства с цитоплазматичните мембрани, което води до увеличаване на тяхната пропускливост за глюкоза.

Показателите за нормата на инсулина в кръвния серум на здрав възрастен лежат в диапазона от 3 до 30 μU / ml (след 60 години - до 35 μU / ml, при деца - до 20 μU / ml).

Следните състояния водят до промяна в концентрацията на инсулин в кръвта:

  • диабет;
  • мускулна дистрофия;
  • хронични инфекции;
  • акромегалия;
  • хипопитуитаризъм;
  • изтощение на нервната система;
  • увреждане на черния дроб;
  • неправилна диета с прекомерно високо съдържание на въглехидрати в диетата;
  • затлъстяване;
  • хиподинамия;
  • физическо преумора;
  • злокачествени новообразувания.

Функции на инсулина

Панкреасът има зони на β-клетъчна конгестия, наречени островчета на Лангерханс. Тези клетки произвеждат инсулин денонощно. След хранене концентрацията на глюкоза в кръвта се увеличава, в отговор на това се увеличава секреторната активност на β-клетките.

Основното действие на инсулина е да взаимодейства с цитоплазматичните мембрани, което води до увеличаване на тяхната пропускливост за глюкоза. Без този хормон глюкозата не можеше да проникне в клетките и те биха изпитали енергиен глад..

Освен това инсулинът изпълнява редица други също толкова важни функции в човешкото тяло:

  • стимулиране на синтеза на мастни киселини и гликоген в черния дроб;
  • стимулиране на абсорбцията на аминокиселини от мускулните клетки, поради което се наблюдава увеличаване на синтеза на гликоген и протеини в тях;
  • стимулиране на синтеза на глицерол в липидната тъкан;
  • потискане образуването на кетонни тела;
  • потискане на разграждането на липидите;
  • потискане на разграждането на гликоген и протеини в мускулната тъкан.

В Русия и страните от ОНД повечето пациенти предпочитат да инжектират инсулин с помощта на спринцовки, които осигуряват точно дозиране на лекарството.

По този начин инсулинът регулира не само въглехидратите, но и други видове метаболизъм..

Болести, свързани с действието на инсулина

Както недостатъчните, така и прекомерните концентрации на инсулин в кръвта причиняват развитието на патологични състояния:

  • инсулином - тумор на панкреаса, който отделя голямо количество инсулин, в резултат на което пациентът често развива хипогликемични състояния (характеризиращи се с намаляване на серумната концентрация на глюкоза под 5,5 mmol / l)
  • захарен диабет тип I (инсулинозависим тип) - неговото развитие е причинено от недостатъчно производство на инсулин от β-клетки на панкреаса (абсолютен дефицит на инсулин);
  • захарен диабет тип II (независим от инсулин тип) - клетките на панкреаса произвеждат инсулин в достатъчно количество, но рецепторите на клетките губят чувствителността си към него (относителна недостатъчност);
  • инсулинов шок - патологично състояние, което се развива в резултат на еднократно инжектиране на прекомерна доза инсулин (в тежка форма, хипогликемична кома);
  • Синдром на Somoji (синдром на хронично предозиране на инсулин) - комплекс от симптоми, които се появяват при пациенти, които получават високи дози инсулин за дълго време.

Инсулинова терапия

Инсулиновата терапия е метод за лечение, насочен към елиминиране на нарушенията на въглехидратния метаболизъм и основан на инжектирането на инсулинови препарати. Използва се главно при лечение на захарен диабет тип I, а в някои случаи и при захарен диабет тип II. Много рядко инсулиновата терапия се използва в психиатричната практика като един от методите за лечение на шизофрения (лечение на хипогликемична кома).

За да се симулира базална секреция сутрин и вечер се прилагат продължителни видове инсулин. Инсулинът с кратко действие се инжектира след всяко хранене, съдържащо въглехидрати.

Показания за инсулинова терапия са:

  • захарен диабет тип I;
  • диабетна хиперосмоларна, хиперлацидемична кома, кетоацидоза;
  • невъзможност за постигане на компенсация на въглехидратния метаболизъм при пациенти със захарен диабет тип II с хипогликемични лекарства, диета и дозирана физическа активност;
  • гестационен захарен диабет;
  • диабетна нефропатия.

Инжекциите се правят подкожно. Те се извършват с помощта на специална инсулинова спринцовка, спринцовка за писалка или инсулинова помпа. В Русия и страните от ОНД повечето пациенти предпочитат да инжектират инсулин с помощта на спринцовки за писалки, които осигуряват точна дозировка на лекарството и почти безболезнено приложение..

Инсулиновите помпи се използват от не повече от 5% от пациентите с диабет. Това се дължи на високата цена на помпата и сложността на нейното използване. Независимо от това, въвеждането на инсулин с помощта на помпа осигурява точна имитация на естествената му секреция, осигурява по-добър гликемичен контрол и намалява риска от развитие на краткосрочни и дългосрочни последици от захарен диабет. Следователно броят на пациентите, използващи дозиращи помпи за лечение на захарен диабет, непрекъснато се увеличава..

В клиничната практика се използват различни видове инсулинова терапия..

Комбинирана (традиционна) инсулинова терапия

Този метод на лечение на захарен диабет се основава на едновременното приложение на смес от инсулини с кратко и дълго действие, което намалява дневния брой инжекции..

Предимствата на този метод:

  • няма нужда от често наблюдение на концентрацията на глюкоза в кръвта;
  • терапията може да се провежда под контрола на нивата на глюкоза в урината (глюкозуричен профил).

След хранене концентрацията на глюкоза в кръвта се увеличава, в отговор на това се увеличава секреторната активност на β-клетките.

  • необходимостта от стриктно спазване на дневния режим, физическа активност;
  • необходимостта от стриктно спазване на диетата, предписана от лекаря, като се вземе предвид приложената доза;
  • необходимостта да се яде поне 5 пъти на ден и винаги по едно и също време.

Традиционната инсулинова терапия винаги е придружена от хиперинсулинемия, тоест повишено ниво на инсулин в кръвта. Това увеличава риска от развитие на усложнения като атеросклероза, артериална хипертония, хипокалиемия..

По принцип традиционната инсулинова терапия се предписва на следните категории пациенти:

  • възрастен;
  • страдащи от психични заболявания;
  • с ниско образователно ниво;
  • нуждаещи се от външна грижа;
  • не може да се съобрази с препоръчания от лекаря дневен режим, диета, време на приложение на инсулина.

Засилена инсулинова терапия

Интензивната инсулинова терапия имитира физиологичната секреция на инсулин в тялото на пациента.

За да се симулира базална секреция сутрин и вечер се прилагат продължителни видове инсулин. След всяко хранене, съдържащо въглехидрати, се прилага инсулин с кратко действие (имитация на секреция след хранене). Дозата постоянно се променя в зависимост от консумираната храна.

Предимствата на този метод на инсулинова терапия са:

  • имитация на физиологичния ритъм на секреция;
  • по-високо качество на живот на пациентите;
  • способността да се придържате към по-либерален дневен режим и диета;
  • намаляване на риска от развитие на късни усложнения на диабета.

Недостатъците включват:

  • необходимостта от обучение на пациентите за изчисляване на XE (единици за хляб) и правилния избор на дозата;
  • необходимостта от упражняване на самоконтрол поне 5-7 пъти на ден;
  • повишена склонност към развитие на хипогликемични състояния (особено в първите месеци от назначаването на терапията).

Видове инсулин

  • едновидови (моноспецифични) - са екстракт от панкреаса на един вид животни;
  • комбиниран - съдържа в състава си смес от екстракти от панкреаса на два или повече вида животни.

Показателите за нормата на инсулина в кръвния серум на здрав възрастен лежат в диапазона от 3 до 30 μU / ml (след 60 години - до 35 μU / ml, при деца - до 20 μU / ml).

По видове:

  • човек;
  • свинско;
  • говеда;
  • кит.

В зависимост от степента на пречистване, инсулинът е:

  • традиционен - ​​съдържа примеси и други панкреатични хормони;
  • монопик - поради допълнително филтриране върху гела, съдържанието на примеси в него е много по-малко, отколкото в традиционния;
  • монокомпонент - има висока степен на чистота (съдържа не повече от 1% примеси).

Според продължителността и пика на действие се изолират инсулини с кратко и продължително (средно, дълго и свръхдълго действие).

Търговски инсулинови препарати

Следните видове инсулин се използват за лечение на пациенти със захарен диабет:

  1. Обикновен инсулин. Представен е от следните лекарства: Actrapid MC (свински, монокомпонентен), Actrapid MP (свински, монопичен), Actrapid HM (генно инженерство), Insuman Rapid HM и Humulin Regular (генно инженерство). Започва да действа 15-20 минути след инжектирането. Максималният ефект се отбелязва за 1,5-3 часа от момента на инжектиране, общата продължителност на действието е 6-8 часа.
  2. NPH инсулини или дългодействащи инсулини. По-рано в СССР те са били наричани протамин-цинкови инсулини (PCI). Първоначално те са били предписвани веднъж дневно, за да имитират базалната секреция, а инсулините с кратко действие са били използвани, за да компенсират повишаването на кръвната захар след закуска и вечеря. Въпреки това, ефективността на този метод за коригиране на нарушения на метаболизма на въглехидратите се оказа недостатъчна и в момента производителите подготвят готови смеси, използващи NPH-инсулин, които намаляват броя на инжекциите на инсулин до две на ден. След подкожно приложение ефектът на NPH инсулина започва след 2–4 часа, достига максимум след 6–10 часа и продължава 16–18 часа. Този тип инсулин се представя на пазара от следните лекарства: Insuman Basal, Humulin NPH, Protaphane HM, Protaphane MC, Protaphane MP.
  3. Готови фиксирани (стабилни) смеси от NPH и инсулин с кратко действие. Инжектира се подкожно два пъти дневно. Не е подходящ за всички пациенти с диабет. В Русия има само една стабилна готова смес от Humulin M3, която съдържа 30% Humulin Regular къс инсулин и 70% Humulin NPH. Това съотношение е по-малко вероятно да провокира появата на хипер- или хипогликемия..
  4. Супер дългодействащи инсулини. Те се използват само за лечение на пациенти със захарен диабет тип II, които се нуждаят от постоянно висока концентрация на инсулин в кръвния серум поради резистентността (резистентността) на тъканите към него. Те включват: Ultratard HM, Humulin U, Ultralente. Действието на ултра-дългосрочните инсулини започва 6-8 часа след подкожното им инжектиране. Максимумът му се достига след 16-20 часа, а общата продължителност на действието е 24-36 часа.
  5. Генетично конструирани аналози на човешки инсулин с кратко действие (Humalog). Те започват да действат в рамките на 10-20 минути след подкожно приложение. Пик за 30–90 минути, обща продължителност на действието 3–5 часа.
  6. Безпикови (дългодействащи) аналози на човешки инсулин. Техният терапевтичен ефект се основава на блокиране на синтеза на хормона глюкагон, който е инсулинов антагонист, от алфа клетките на панкреаса. Продължителността на действие е 24 часа, няма пикова концентрация. Представители на тази група лекарства - Lantus, Levemir.

Панкреатични хормони

Панкреас, неговите хормони и симптоми на заболяването

Панкреасът е втората по големина жлеза на храносмилателната система, теглото му е 60-100 g, дължината е 15-22 cm.

Ендокринната дейност на панкреаса се осъществява от островчетата Лангерханс, които се състоят от различни видове клетки. Β-клетките съставляват приблизително 60% от островния апарат на панкреаса. Те произвеждат хормона инсулин, който засяга всички видове метаболизъм, но предимно понижава нивото на глюкозата в кръвната плазма.

Таблица. Панкреатични хормони

Инсулинът (полипептид) е първият протеин, произведен синтетично извън тялото през 1921 г. от Beilis и Bunty.

Инсулинът драстично увеличава пропускливостта на мембраната на мускулните и мастните клетки за глюкоза. В резултат скоростта на трансфер на глюкоза в тези клетки се увеличава приблизително 20 пъти в сравнение с трансфера на глюкоза в клетките при липса на инсулин. В мускулните клетки инсулинът насърчава синтеза на гликоген от глюкоза, а в мастните клетки - мазнини. Под въздействието на инсулина пропускливостта на клетъчната мембрана се увеличава и за аминокиселините, от които протеините се синтезират в клетките..

Фигура: Основни хормони, влияещи върху нивата на кръвната захар

Вторият хормон на панкреаса, глюкагон, се секретира от а-клетките на островчетата (приблизително 20%). Глюкагонът е полипептид по химическа природа и инсулинов антагонист по физиологичен ефект. Глюкагонът засилва разграждането на гликогена в черния дроб и повишава нивата на глюкоза в плазмата. Глюкагонът насърчава мобилизирането на мазнини от мастните депа. Редица хормони действат като глюкагон: STH, глюкокортикони, адреналин, тироксин.

Таблица. Основните ефекти на инсулина и глюкагона

Тип размяна

Инсулин

Глюкагон

Повишава пропускливостта на клетъчните мембрани за глюкоза и нейното оползотворяване (гликолиза)

Стимулира синтеза на гликоген

Намалява нивата на кръвната захар

Стимулира гликогенолизата и глюконеогенезата

Има контраинсуларен ефект

Повишава нивата на глюкоза в кръвта

Количеството кетонни тела в кръвта намалява

Броят на кетонните тела в кръвта се увеличава

Третият хормон на панкреаса, соматостатин, се секретира от 5 клетки (приблизително 1-2%). Соматостатинът потиска освобождаването на глюкагон и абсорбцията на глюкоза в червата.

Хипер- и хипофункция на панкреаса

При хипофункция на панкреаса се появява захарен диабет. Характеризира се с редица симптоми, появата на които е свързана с повишаване на кръвната захар - хипергликемия. Повишеното съдържание на глюкоза в кръвта и следователно в гломерулния филтрат води до факта, че епителът на бъбречните тубули не абсорбира напълно глюкозата, поради което тя се екскретира с урината (глюкозурия). Има загуба на захар в урината - уриниране със захар.

Количеството урина е увеличено (полиурия) от 3 до 12, а в редки случаи и до 25 литра. Това се дължи на факта, че неабсорбираната глюкоза увеличава осмотичното налягане на урината, която задържа вода в нея. Водата не се абсорбира в достатъчна степен от тубулите, а количеството урина, отделяно от бъбреците, се увеличава. Дехидратацията на тялото прави жадните за диабетици, което води до обилен прием на вода (около 10 литра). Във връзка с отделянето на глюкоза с урината, консумацията на протеини и мазнини рязко се увеличава, тъй като вещества, които осигуряват енергийния метаболизъм на тялото.

Отслабването на окисляването на глюкозата води до нарушаване на метаболизма на мазнините. Образуват се продукти от непълно окисление на мазнините - кетонни тела, което води до изместване на кръвта към киселинната страна - ацидоза. Натрупването на кетонни тела и ацидоза могат да причинят сериозно, застрашаващо смъртта състояние - диабетна кома, която протича със загуба на съзнание, нарушено дишане и кръвообращение.

Хиперфункцията на панкреаса е много рядко състояние. Излишъкът от инсулин в кръвта причинява рязко намаляване на захарта в нея - хипогликемия, което може да доведе до загуба на съзнание - хипогликемична кома. Това се дължи на факта, че централната нервна система е много чувствителна към липса на глюкоза. Въвеждането на глюкоза премахва всички тези явления.

Регулиране на функцията на панкреаса. Производството на инсулин се регулира от механизъм за отрицателна обратна връзка в зависимост от концентрацията на глюкоза в кръвната плазма. Повишената глюкоза в кръвта увеличава производството на инсулин; при условия на хипогликемия, напротив, се инхибира образуването на инсулин. Производството на инсулин може да се увеличи чрез стимулиране на блуждаещия нерв.

Ендокринна функция на панкреаса

Панкреасът (възрастен човек тежи 70-80 g) има смесена функция. Влакнестата тъкан на жлезата произвежда храносмилателен сок, който се екскретира в лумена на дванадесетопръстника. Ендокринната функция в панкреаса се изпълнява от клъстери (от 0,5 до 2 милиона) клетки с епителен произход, наречени островчета Лангерханс (Пирогов-Лангерханс) и представляващи 1-2% от неговата маса.

Паракринна регулация на клетките на островчетата Лангерханс

Островчетата съдържат няколко вида ендокринни клетки:

  • а-клетки (около 20%), които образуват глюкагон;
  • β-клетки (65-80%), които синтезират инсулин;
  • δ-клетки (2-8%), синтезиращи соматостатин;
  • PP клетки (по-малко от 1%), произвеждащи панкреатичен полипептид.

Малките деца имат G клетки, които произвеждат гастрин. Основните хормони на панкреаса, които регулират метаболитните процеси, са инсулинът и глюкагонът.

Инсулинът е полипептид, състоящ се от 2 вериги (А-веригата се състои от 21 аминокиселинни остатъка и В-верига от 30 аминокиселинни остатъка), свързани чрез дисулфидни мостове. Инсулинът се транспортира с кръв предимно в свободно състояние и съдържанието му е 16-160 μU / ml (0,25-2,5 ng / ml). На ден (3 клетки на възрастен здрав човек произвеждат 35-50 U инсулин (приблизително 0,6-1,2 U / kg телесно тегло).

Таблица. Механизми на транспортиране на глюкоза в клетката

Тип плат

Механизъм

За транспортиране на глюкоза в клетъчната мембрана е необходим GLUT-4 транспортен протеин

Под въздействието на инсулина този протеин се придвижва от цитоплазмата към плазмената мембрана и глюкозата навлиза в клетката чрез улеснена дифузия

Инсулиновата стимулация води до увеличаване на скоростта на навлизане на глюкоза в клетката с 20-40 пъти; транспортът на глюкоза в мускулните и мастните тъкани зависи в най-голяма степен от инсулина

Клетъчната мембрана съдържа различни протеини за транспортиране на глюкоза (GLUT-1, 2, 3, 5, 7), които са включени в мембраната независимо от инсулина

С помощта на тези протеини, чрез улеснена дифузия, глюкозата се транспортира в клетката по градиент на концентрация

Инсулинонезависимите тъкани включват: мозък, стомашно-чревен епител, ендотел, еритроцити, леща, β-клетки на островчета Лангерханс, бъбречна медула, семенни везикули

Инсулинова секреция

Инсулиновата секреция се разделя на базална, която има подчертан циркаден ритъм, и стимулирана от храната..

Базалната секреция осигурява оптимални нива на кръвната глюкоза и анаболните процеси в организма по време на сън и в интервалите между храненията. Това е около 1 U / h и представлява 30-50% от дневната секреция на инсулин. Базалната секреция значително намалява при продължително физическо натоварване или гладуване.

Стимулираната с храна секреция е увеличаване на базалната секреция на инсулин, причинено от приема на храна. Обемът му е 50-70% от дневния. Този секрет осигурява поддържането на нивото на кръвната глюкоза в условията на целия допълнителен прием от червата, позволява ефективното му усвояване и усвояване от клетките. Тежестта на секрецията зависи от времето на деня, има двуфазен характер. Количеството инсулин, секретирано в кръвта, е приблизително същото като количеството приети въглехидрати и е за всеки 10-12 g въглехидрати 1-2,5 U инсулин (сутрин 2-2,5 U, по обяд - 1-1,5 U, вечер - около 1 U ). Една от причините за тази зависимост на секрецията на инсулин от времето на деня е високото кръвно ниво на контраинсуларните хормони (предимно кортизол) сутрин и намаляването му вечер..

Фигура: Механизъм за секреция на инсулин

Първата (остра) фаза на стимулирана секреция на инсулин не трае дълго и е свързана с екзоцитоза от β-клетки на хормона, натрупан вече между храненията. Дължи се на стимулиращия ефект върху β-клетките не толкова на глюкозата, колкото на хормоните на стомашно-чревния тракт - гастрин, ентероглюкагон, глицентин, глюкагон-подобен пептид 1, секретиран в кръвта по време на приема на храна и храносмилането. Втората фаза на секрецията на инсулин се дължи на стимулиращото действие на секрецията на инсулин върху β-клетките от самата глюкоза, чието ниво в кръвта се повишава в резултат на усвояването му. Това действие и повишената секреция на инсулин продължават, докато нивото на глюкозата достигне нормалното за човека, т.е. 3.33 - 5.55 mmol / L във венозна кръв и 4.44 - 6.67 mmol / L в капилярна кръв.

Инсулинът действа върху прицелните клетки чрез стимулиране на 1-TMS-мембранни рецептори с активност на тирозин киназа. Основните целеви клетки на инсулина са хепатоцитите на черния дроб, миоцитите на скелетните мускули, адипоцитите на мастната тъкан. Един от най-важните му ефекти е намаляването на нивото на глюкозата в кръвта, което инсулинът реализира чрез увеличаване на абсорбцията на глюкоза от кръвта от целевите клетки. Това се постига чрез активиране на работата на трансмембранните глюкозни транспортери (GLUT4), вкарани в плазмената мембрана на целевите клетки и увеличаване на скоростта на трансфер на глюкоза от кръвта към клетките.

Инсулинът се метаболизира с 80% в черния дроб, останалото в бъбреците и в малки количества в мускулните и мастните клетки. Неговият полуживот от кръв е около 4 минути.

Основни ефекти на инсулина

Инсулинът е анаболен хормон и има редица ефекти върху прицелните клетки в различни тъкани. Вече беше споменато, че един от основните му ефекти - намаляване на нивото на глюкозата в кръвта се реализира чрез увеличаване на усвояването й от целевите клетки, ускоряване на процесите на гликолиза и окисление на въглехидратите в тях. Намаляването на нивата на глюкозата се насърчава чрез инсулинова стимулация на синтеза на гликоген в черния дроб и мускулите, потискане на глюконеогенезата и гликогенолизата в черния дроб. Инсулинът стимулира усвояването на аминокиселините от целевите клетки, намалява катаболизма и стимулира протеиновия синтез в клетките. Също така стимулира превръщането на глюкозата в мазнини, натрупването на триацилглицероли в адипоцитите на мастната тъкан и потиска липолизата в тях. По този начин инсулинът има общ анаболен ефект, засилвайки синтеза на въглехидрати, мазнини, протеини и нуклеинови киселини в целевите клетки..

Инсулинът има редица други ефекти върху клетките, които в зависимост от скоростта на проява се разделят на три групи. Бързи ефекти се реализират секунди след свързването на хормона с рецептора, например усвояването на глюкоза, аминокиселини, калий от клетките. Бавните ефекти се развиват за минути от началото на хормоналното действие - инхибиране на активността на ензимите на белтъчния катаболизъм, активиране на протеиновия синтез. Забавените ефекти на инсулина започват часове след като той се свързва с рецепторите - ДНК транскрипция, транслация на иРНК, ускоряване на растежа и репродукцията на клетките.

Фигура: Механизъм на действие на инсулина

Основният регулатор на основната секреция на инсулин е глюкозата. Увеличаването на съдържанието му в кръвта до ниво над 4,5 mmol / l се придружава от увеличаване на секрецията на инсулин по следния механизъм.

Глюкоза → улеснена дифузия с участието на GLUT2 транспортерния протеин в β-клетката → гликолиза и натрупване на АТР → затваряне на АТР-чувствителни калиеви канали → забавено освобождаване, натрупване на K + йони в клетката и деполяризация на нейната мембрана → отваряне на напрежени калциеви канали и подаване на Ca 2 йони + в клетката → натрупването на Ca2 + йони в цитоплазмата → повишена инсулинова екзоцитоза. Инсулиновата секреция се стимулира по същия начин чрез повишаване на кръвните нива на галактоза, маноза, β-кето киселина, аргинин, левцин, аланин и лизин.

Фигура: Регулиране на секрецията на инсулин

Хиперкалиемия, производни на сулфонилурея (лекарства за лечение на захарен диабет тип 2), чрез блокиране на калиевите канали на плазмената мембрана на β-клетките, увеличават тяхната секреторна активност. Повишаване на секрецията на инсулин: гастрин, секретин, ентероглюкагон, глицентин, глюкагоноподобен пептид 1, кортизол, хормон на растежа, ACTH. Повишаване на секрецията на инсулин от ацетилхолин се наблюдава при активиране на парасимпатиковото разделение на ANS.

Инхибирането на секрецията на инсулин се наблюдава при хипогликемия, под въздействието на соматостатин, глюкагон. Инхибиращият ефект се притежава от катехоламините, които се освобождават, когато активността на SNS се увеличава..

Глюкагонът е пептид (29 аминокиселинни остатъка), образуван от α-клетките на островния апарат на панкреаса. Транспортира се с кръв в свободно състояние, където съдържанието му е 40-150 pg / ml. Той има своите ефекти върху целевите клетки чрез стимулиране на 7-TMS рецептори и повишаване на нивото на сАМР в тях. Полуживотът на хормона е 5-10 минути.

Контраинсуларно действие на глюкогон:

  • Стимулира β-клетките на островчетата Лангерханс, увеличавайки секрецията на инсулин
  • Активира чернодробната инсулиназа
  • Има антагонистични ефекти върху метаболизма

Диаграма на функционална система, която поддържа оптимални нива на глюкоза в кръвта за метаболизма

Основни ефекти на глюкагона в организма

Глюкагонът е катаболен хормон и антагонист на инсулина. За разлика от инсулина, той увеличава кръвната глюкоза чрез увеличаване на гликогенолизата, инхибиране на гликолизата и стимулиране на глюконеогенезата в хепатоцитите. Глюкагонът активира липолизата, причинява увеличен поток на мастни киселини от цитоплазмата в митохондриите за тяхното β-окисление и образуването на кетонни тела. Глюкагонът стимулира протеиновия катаболизъм в тъканите и увеличава синтеза на урея.

Секрецията на глюкагон се увеличава с хипогликемия, намаляване на нивото на аминокиселини, гастрин, холецистокинин, кортизол, растежен хормон. Повишаване на секрецията се наблюдава с увеличаване на активността на SNS и стимулация с катехоламини β-AR. Това се случва по време на упражнения, гладуване.

Секрецията на глюкагон се инхибира от хипергликемия, излишни мастни киселини и кетонни тела в кръвта, както и от действието на инсулин, соматостатин и секретин.

Нарушенията на ендокринната функция на панкреаса могат да се проявят под формата на недостатъчна или прекомерна секреция на хормони и да доведат до резки нарушения на хомеостазата на глюкозата - развитие на хипер- или хипогликемия.

Хипергликемията е повишаване на кръвната захар. Тя може да бъде остра или хронична..

Острата хипергликемия е най-често физиологична, тъй като обикновено се причинява от притока на глюкоза в кръвта след хранене. Продължителността му обикновено не надвишава 1-2 часа поради факта, че хипергликемията потиска секрецията на глюкагон и стимулира секрецията на инсулин. С повишаване на кръвната глюкоза над 10 mmol / l, тя започва да се отделя с урината. Глюкозата е осмотично активно вещество и нейният излишък е придружен от повишаване на осмотичното налягане на кръвта, което може да доведе до дехидратация на клетките, развитие на осмотична диуреза и загуба на електролити.

Хроничната хипергликемия, при която повишените нива на глюкоза в кръвта продължават часове, дни, седмици или повече, може да причини увреждане на много тъкани (особено кръвоносните съдове) и поради това се счита за предпатологично и / или патологично състояние. Това е характерна особеност на цяла група метаболитни заболявания и дисфункции на жлезите с вътрешна секреция..

Един от най-често срещаните и тежки сред тях е захарният диабет (СД), който засяга 5-6% от населението. В икономически развитите страни броят на пациентите с диабет се удвоява на всеки 10-15 години. Ако диабетът се развие в резултат на нарушена секреция на инсулин от β-клетките, то той се нарича захарен диабет тип 1 - CD-1. Болестта може да се развие и с намаляване на ефективността на действието на инсулина върху прицелните клетки при възрастни хора и се нарича захарен диабет тип 2 - DM-2. В същото време чувствителността на целевите клетки към действието на инсулина намалява, което може да се комбинира с нарушение на секреторната функция на β-клетките (загуба на 1-ва фаза на секреция на храна).

Чест симптом на CD-1 и CD-2 е хипергликемията (повишаване на глюкозата във венозна кръв на гладно над 5,55 mmol / L). Когато нивото на глюкозата в кръвта се повиши до 10 mmol / L или повече, глюкозата се появява в урината. Той повишава осмотичното налягане и обема на крайната урина и това е придружено от полиурия (увеличаване на честотата и обема на отделената урина до 4-6 l / ден). Пациентът развива жажда и повишен прием на течности (полидипсия) поради повишено осмотично налягане на кръвта и урината. Хипергликемията (особено при DM-1) често се съпровожда от натрупване на продукти от непълно окисление на мастни киселини - хидроксимаслена и ацетооцетна киселини (кетонни тела), което се проявява с появата на характерна миризма на издишания въздух и (или) урина и развитието на ацидоза В тежки случаи това може да причини дисфункция на централната нервна система - развитие на диабетна кома, придружено от загуба на съзнание и смърт на тялото.

Прекомерните нива на инсулин (например при заместителна терапия с инсулин или стимулиране на секрецията му със сулфонилурейни лекарства) води до хипогликемия. Неговата опасност се крие във факта, че глюкозата служи като основен енергиен субстрат за мозъчните клетки и когато нейната концентрация е намалена или липсва, работата на мозъка се нарушава поради дисфункция, увреждане и / или смърт на невроните. Ако ниското ниво на глюкоза продължава достатъчно дълго, може да настъпи смърт. Следователно хипогликемията с намаляване на кръвната глюкоза под 2,2-2,8 mmol / l) се счита за състояние, при което лекар от всяка специалност трябва да осигури на пациента първа помощ.

Хипогликемията обикновено се разделя на реактивна, която се появява след хранене и на гладно. Причината за реактивната хипогликемия е повишената секреция на инсулин след хранене с наследствено увреждане на захарния толеранс (фруктоза или галактоза) или промяна в чувствителността към аминокиселината левцин, както и при пациенти с инсулином (тумор на β-клетки). Причините за хипогликемия на гладно могат да бъдат - недостатъчни процеси на гликогенолиза и (или) глюконеогенеза в черния дроб и бъбреците (например при дефицит на контраинсуларни хормони: глюкагон, катехоламини, кортизол), прекомерно използване на глюкозата от тъканите, предозиране на инсулин и др..

Хипогликемията се проявява в две групи симптоми. Състоянието на хипогликемия е стрес за организма, в отговор на развитието на който се повишава активността на симпатоадреналната система, повишава се нивото на катехоламини в кръвта, които причиняват тахикардия, мидриаза, треперене, студена пот, гадене и чувство на силен глад. Физиологичното значение на активирането на симпатоадреналната система чрез хипогликемия се крие в активирането на невроендокринните механизми на катехоламините за бързото мобилизиране на глюкозата в кръвта и нормализирането на нейното ниво. Втората група признаци на хипогликемия е свързана с нарушена функция на централната нервна система. Те се проявяват при човек чрез намаляване на вниманието, развитие на главоболие, чувство на страх, дезориентация, нарушено съзнание, конвулсии, преходна парализа, кома. Тяхното развитие се дължи на рязката липса на енергийни субстрати в невроните, които не могат да получат достатъчно количество АТФ с липса на глюкоза. Невроните нямат механизми за отлагане на глюкоза под формата на гликоген, като хепатоцити или миоцити.

Лекар (включително зъболекар) трябва да бъде подготвен за такива ситуации и да може да оказва първа помощ на пациенти с диабет в случай на хипогликемия. Преди да продължите със стоматологичното лечение, е необходимо да разберете от какви заболявания страда пациентът. Ако има диабет, пациентът трябва да бъде попитан за диетата си, използваните дози инсулин и обичайната физическа активност. Трябва да се помни, че стресът, преживян по време на лечебната процедура, е допълнителен риск от хипогликемия при пациента. По този начин зъболекарят трябва да има готова всякаква захар - пакетчета захар, бонбони, сладък сок или чай. Когато пациентът развие признаци на хипогликемия, процедурата за лечение трябва да бъде спряна незабавно и ако пациентът е в съзнание, тогава му дайте захар под всякаква форма през устата. Ако състоянието на пациента се влоши, трябва да се предприемат незабавни действия за осигуряване на ефективна медицинска помощ..

Инсулин: образуване, секреция и действие

Инсулинът (от лат. Insula - остров) е хормон от пептидна природа, той се образува в бета клетките на островите Лангерханс на панкреаса. Той има многостранен ефект върху метаболизма в почти всички тъкани. Основното действие на инсулина е да намали концентрацията на глюкоза в кръвта.

Инсулинът повишава пропускливостта на плазмените мембрани за глюкоза, активира ключовите ензими за гликолиза, стимулира образуването на гликоген от глюкоза в черния дроб и мускулите и засилва синтеза на мазнини и протеини. Освен това инсулинът инхибира активността на ензимите, които разграждат гликогена и мазнините. Тоест, освен анаболен ефект, инсулинът има и антикатаболен ефект..

Нарушаването на секрецията на инсулин поради унищожаване на бета клетки - абсолютен дефицит на инсулин - е ключова връзка в патогенезата на захарен диабет тип 1. Нарушаването на действието на инсулина върху тъканите - относителна инсулинова недостатъчност - играе важна роля в развитието на захарен диабет тип 2.

Производство и секреция на инсулин

Основният стимул за синтеза и освобождаването на инсулин е повишаване на концентрацията на глюкоза в кръвта..

Синтез на инсулин в клетката

Синтезът и освобождаването на инсулин е сложен процес, включващ няколко етапа. Първоначално се образува неактивен предшественик на хормона, който след поредица от химични трансформации по време на узряването се превръща в активна форма.

Генът, кодиращ първичната структура на инсулиновия предшественик, се намира в късото рамо на хромозома 11.

Върху рибозомите на грубия ендоплазмен ретикулум се синтезира предшественик пептид - т.нар. препроинсулин. Това е полипептидна верига, изградена от 110 аминокиселинни остатъка и включва последователен L-пептид, B-пептид, C-пептид и A-пептид.

Почти веднага след синтеза в EPR, сигналният (L) пептид се отцепва от тази молекула - последователност от 24 аминокиселини, необходими за преминаването на синтезираната молекула през хидрофобната липидна мембрана на EPR. Образува се проинсулин, който се транспортира до комплекса на Голджи, след което в резервоарите, на които протича така нареченото узряване на инсулина.

Зреенето е най-дългият етап в производството на инсулин. По време на зреенето С-пептид се изрязва от проинсулиновата молекула, използвайки специфични ендопептидази - фрагмент от 31 аминокиселини, свързващи В-веригата и А-веригата. Тоест, молекулата на проинсулина се разделя на инсулин и биологично инертен пептиден остатък.

В секреторните гранули инсулинът се комбинира с цинкови йони, за да образува кристални хексамерни агрегати.

Регулиране на образуването и секрецията на инсулин

Основният стимулант за освобождаване на инсулин е повишаване на нивата на глюкоза в кръвта. Освен това, по време на приема на храна се стимулира образуването на инсулин и неговото отделяне, а не само глюкоза или въглехидрати. Инсулиновата секреция се засилва от аминокиселини, особено левцин и аргинин, някои хормони на стомашно-панкреатичната система: холецистокинин, GIP, GLP-1, както и хормони като глюкагон, ACTH, STH, естрогени и др., Сулфонилурейни продукти. Също така, секрецията на инсулин се засилва от повишаване нивото на калий или калций, свободни мастни киселини в кръвната плазма.

Намалена секреция на инсулин под въздействието на соматостатин.

Бета клетките също се влияят от автономната нервна система:

    • Парасимпатиковата част (холинергични окончания на блуждаещия нерв) стимулира отделянето на инсулин;
    • Симпатиковата част (активиране на? 2-адренергични рецептори) потиска отделянето на инсулин.

Освен това, синтезът на инсулин се стимулира отново от глюкозни и холинергични нервни сигнали.

Инсулиново действие

По един или друг начин, инсулинът засяга всички видове метаболизъм в тялото. На първо място обаче ефектът на инсулина се отнася именно до метаболизма на въглехидратите. Основният ефект на инсулина върху въглехидратния метаболизъм е свързан с увеличаване на транспорта на глюкоза през клетъчните мембрани. Активирането на инсулиновия рецептор задейства вътреклетъчен механизъм, който пряко влияе върху потока на глюкозата в клетката чрез регулиране на количеството и функцията на мембранните протеини, които транспортират глюкозата в клетката..

Транспортът на глюкоза в два вида тъкани зависи в най-голяма степен от инсулина: мускулна тъкан (миоцити) и мастна тъкан (адипоцити) - това е т.нар. инсулинозависими тъкани. Съставяйки заедно почти 2/3 от цялата клетъчна маса на човешкото тяло, те изпълняват такива важни функции в тялото като движение, дишане, кръвообращение и др., И съхраняват освободената от храната енергия.

Механизъм на действие

Подобно на други хормони, инсулинът действа чрез рецепторен протеин.

Инсулиновият рецептор е сложен интегрален протеин на клетъчната мембрана, изграден от 2 субединици (a и b), всяка от които е образувана от две полипептидни вериги.

Инсулинът се свързва с висока специфичност и се разпознава от а-субединицата на рецептора, която променя своята конформация при свързването на хормона. Това води до появата на активност на тирозин киназа в b субединицата, която задейства разклонена верига от реакции за активиране на ензимите, която започва със самофосфорилиране на рецептора.

Целият комплекс от биохимични последици от взаимодействието на инсулина и рецептора все още не е напълно ясен, но е известно, че на междинния етап се получава образуването на вторични медиатори: диацилглицероли и инозитол трифосфат, един от ефектите от които е активирането на ензима, протеин киназа С, с фосфорилиращ (и активиращ) ефект на който и активиращ) ефект върху ензимите и промените във вътреклетъчния метаболизъм са свързани.

Увеличението на притока на глюкоза в клетката е свързано с активиращия ефект на инсулиновите медиатори върху включването на цитоплазмени везикули, съдържащи протеина GluT 4 на глюкозния транспортер в клетъчната мембрана..

Инсулино-рецепторният комплекс след образуването се потапя в цитозола и се унищожава допълнително в лизозомите. Освен това само останалата част от инсулина се разгражда и освободеният рецептор се транспортира обратно до мембраната и отново се вкарва в нея.

Физиологични ефекти на инсулина

Инсулинът има сложен и многостранен ефект върху метаболизма и енергията. Много от ефектите на инсулина се реализират чрез способността му да действа върху активността на редица ензими..

Инсулинът е единственият хормон, който понижава кръвната глюкоза, това се реализира чрез:

    • повишено усвояване на глюкоза и други вещества от клетките;
    • активиране на ключови ензими за гликолиза;
    • увеличаване на интензивността на синтеза на гликоген - инсулинът ускорява съхранението на глюкозата от черния дроб и мускулните клетки, като я полимеризира в гликоген;
    • намаляване на интензивността на глюконеогенезата - образуването на глюкоза в черния дроб от различни вещества намалява;
    • анаболни ефекти;
    • засилва усвояването на аминокиселини (особено левцин и валин) от клетките;
    • засилва транспорта на калиеви йони в клетката, както и магнезий и фосфат;
    • подобрява репликацията на ДНК и биосинтеза на протеини;
    • засилва синтеза на мастни киселини и последващата им естерификация - в мастната тъкан и в черния дроб инсулинът насърчава превръщането на глюкозата в триглицериди; при липса на инсулин се получава обратното - мобилизирането на мазнини;
    • Антикатаболни ефекти;
    • инхибира протеиновата хидролиза - намалява разграждането на протеина;
    • намалява липолизата - намалява притока на мастни киселини в кръвта.

Регулиране на кръвната глюкоза

Поддържането на оптималната концентрация на глюкоза в кръвта е резултат от много фактори, комбинация от добре координирана работа на почти всички телесни системи. Основната роля за поддържането на динамичен баланс между процесите на образуване и оползотворяване на глюкозата обаче принадлежи на хормоналната регулация.

Средно нивото на глюкоза в кръвта на здрав човек варира от 2,7 до 8,3 mmol / l, но веднага след хранене концентрацията рязко се увеличава за кратко..

Две групи хормони противоположно влияят на концентрацията на глюкоза в кръвта:

    1. Единственият хипогликемичен хормон е инсулинът;
    1. Хипергликемични хормони (като глюкагон, растежен хормон и адреналин), които повишават кръвната захар.

Когато нивата на глюкозата спаднат под нормалните физиологични нива, отделянето на инсулин от В клетките се забавя (но никога не спира нормално). Ако нивото на глюкозата падне до опасно ниво, се освобождават т. Нар. Контраинсуларни (хипергилкемични) хормони (най-известният - β-клетки на панкреатични островчета глюкагон), които причиняват освобождаването на глюкоза от клетъчните запаси в кръвта. Епинефринът и други хормони на стреса силно потискат отделянето на инсулин в кръвта.

Точността и ефективността на този сложен механизъм е необходимо условие за нормалното функциониране на целия организъм и здравето. Продължителната повишена кръвна глюкоза (хипергликемия) е основният симптом и увреждащ фактор на захарния диабет. Хипогликемията - спад в кръвната захар - често има дори по-сериозни последици. Така че, екстремният спад в нивата на глюкозата може да бъде изпълнен с развитието на хипогликемична кома и смърт..

Хипергликемия

Хипергликемия - повишаване на кръвната захар.

В състояние на хипергликемия, доставката на глюкоза се увеличава както в черния дроб, така и в периферните тъкани. Веднага след като нивото на глюкозата излезе извън скалата, панкреасът започва да произвежда инсулин.

Хипогликемия

Хипогликемията е патологично състояние, характеризиращо се с намаляване на нивата на глюкоза в периферната кръв под нормата (обикновено 3,3 mmol / l). Развива се в резултат на предозиране на хипогликемични лекарства, прекомерна секреция на инсулин в организма. Хипогликемията може да доведе до развитие на хипогликемична кома и да доведе до смърт.

Повече За Диагностициране На Диабет

Как да готвя артишок от Йерусалим при диабет тип 2

Анализи

В преобладаващото мнозинство онлайн статии, които говорят за правилата на медицинското хранене за диабетици, топинамбурът се описва почти като панацея.

Преглед на ефективните аналози на лекарството Atoris

Диети

Използвайки Atoris (или аналози), можете да постигнете отлични резултати при лечението на хиперлипидемия и сърдечно-съдови заболявания. Друго лекарство се използва активно за предотвратяване на тези състояния при хора над 55 години.