Функции инсулин

Организм человека является достаточно сложной структурой из тесно взаимодействующих систем, где каждый орган обеспечивает осуществление определенных функций. Важно понимать, что их деятельность является определяющий в формировании оптимальной жизнедеятельности. Пожалуй, почти каждый хоть раз, но задавался вопросом о том, какой орган вырабатывает инсулин в организме человека. Подобный интерес обуславливается в первую очередь значением данного гормона.

Поэтому считается рекомендуемым изучить инсулин в организме: как работает, на что влияет и для чего нужен. Ведь его недостаточность может стать причиной многих заболеваний, которые можно выявить на начальном этапе развития, если знать соответствующие ключевые моменты.

Какой орган вырабатывает инсулин

Итак, касательно того, что вырабатывает инсулин в организме, можно однозначно сказать – поджелудочная железа. Важно обеспечить нормальное функционирование данного органа, так как в случае возникновения нарушений высока вероятность развития сахарного диабета, который пагубным образом влияет на состояние человека.


Поджелудочная железа не только отвечает за выработку инсулина, но также занимает ключевые позиции в обеспечении процесса пищеварения. Она имеет достаточно простое строение: тело, хвост и головка. Но каждая из этих частей играет ключевую роль в сохранении здоровья.

Норма инсулина

Нормальный уровень инсулина вырабатывается в одинаковых пропорциях как в детском, так и во взрослом возрасте. Важно понимать, что с течением времени клетки перестают воспринимать гормон так же активно, как и ранее.

Инсулиновый фон может изменяться в зависимости от того, какую пищу человек употребил. К примеру, если организм получил углеводную еду, то количество гормона резко возрастает. Это информация понадобится лицам, которые стремятся узнать, как увеличить выработку инсулина.

Поэтому при взятии соответствующих анализов процедура проводится на голодный желудок. Также стоит учитывать, что забор крови не будет информативным, если человек использует инъекции инсулина, так как показывается общий объем гормона.

Важно понимать, что не только его недостаток, но и в случаях, когда инсулин выделяется слишком много – все это свидетельствует о наличии каких-то сбоев в нормальном функционировании поджелудочной железы.


Слишком высокий уровень может говорить о развитии новообразований в той области, где находится орган.

По сути, основная опасность при повышенном сахаре заключается в нарушении процесса расщепления углеводов и их дальнейшего преобразования в энергию. Из-за этого клеткам не хватает пищи, они пытаются добыть ее из здоровых окружающих структур, тем самым зачастую наносят непоправимый вред организму человека.

Если же уровень глюкозы в крови зашкаливает, то это считается основным проявлением сахарного диабета.

Достаточно серьезное заболевание, которое сокращает продолжительность жизни больного на один и более десятков лет. Данное заболевание характеризуется формирование опасных осложнений, среди которых можно выделить следующие:

  • Поражение сетчатки глаза, которое может стать причиной полной потери зрения;
  • Нарушение деятельности почек, из-за чего не происходит удержание необходимого белка;
  • Притупление нервных окончаний. Как следствие – потеря чувствительности, судороги;
  • Сбои в работе сердечно-сосудистой системы, что зачастую приводит к инсультам и инфарктам.

Функции инсулина в организме и заключаются в первую очередь в сохранении нормального уровня сахара и обеспечении энергией клеток тела, тем самым формирую стабильность деятельности всех систем организма.


Поэтому при лечении диабета используют искусственный инсулин. Но важно понимать, что он не способен полноценно заменить естественный продукт. Поэтому необходима консультация врача на предмет того, как заставить поджелудочную железу вырабатывать инсулин.

Как работает гормон

Работа инсулина по нормализации уровня глюкозы в крови проходит в три этапа:

  1. В первую очередь осуществляется повышение проницательной способности мембраны клетки.
  2. Далее клеточная структура формирует активную деятельность по поглощению и переработке сахара.
  3. Заключительная стадия основывается на преобразовании глюкозы в гликоген – дополнительный и стабильный источник энергии, который характеризуется отложением в печень и мышечные ткани. В общем в теле может содержаться до половины грамма данного крахмала природного происхождения.

Его механизм действия заключается в следующем: человек начинает активно выполнять физические упражнения, тем временем гликоген начинает постепенно расходоваться, но лишь после того, как будут истощены основные источники энергии.

Стоит также отметить, что поджелудочная железа вырабатывает не только инсулин, но и так называемый гормон-антагонист – глюкагон. Он формируется с участием А-клеток тех же долей органа, а результат его деятельности заключается в извлечении гликогена и увеличения сахара в крови.


Важно понимать, что оба гормона являются обязательными для обеспечения оптимального функционирования поджелудочной железы. Как уже было отмечено, инсулин считается одним из ключевых элементов в формировании пищеварительных ферментов, глюкагон же осуществляет противоположную деятельность – он снижая их выработку, не позволяя ферментам выделяться из клеток.

Последствия нарушений выработки инсулина

В случае нарушения работы любого органа общее состояние организма будет подвергнуто достаточно негативному влиянию. Что касается сбоев в функционировании поджелудочной железы, то они могут привести к множеству довольно серьезных и опасных патологий, справиться с которыми может быть трудно даже при использовании современных методик лечения.

В случае, если игнорировать рекомендации врача по устранению заболевания, то патология переходит в хроническую форму. Поэтому является очевидным, что не следует затягивать с принятием мер – лучше еще раз посетить специалиста, который может помочь с назначением соответствующего лечения с учетом настоящих осложнений.

К примеру, в зависимости от того, почему поджелудочная железа не вырабатывает инсулин или, напротив, производит слишком много, могут сформироваться следующие поражения:

  • Панкреатит;
  • Сахарный диабет;
  • Онкологические поражения.

Итак, инсулин – гормон, функции которого заключаются в регулировании уровня сахара в крови и формировании пищеварительных ферментов. Важно помнить, что любые отклонения от нормы гормона свидетельствуют о наличии определенных заболеваний, с которыми следует разобраться как можно скорее.

diabet-med.com

Инсулин — главный анаболический гормон. Он участвует в регуляции метаболизма, транспорта глюкозы, аминокислот, ионов, в синтезе белков. Инсулин влияет также на процессы репликации и транскрипции, участвуя таким образом в регуляции клеточной дифференцировки, пролиферации и трансформации клеток. Участвует в регуляции метаболизма Влияние инсулина на ключевые ферменты метаболизма представлено в табл. 11-7.

Таблица 11-7. Влияние инсулина на ключевые ферменты метаболизма




Печень

Мышцы

Жировая ткань

Активация

1 . Фосфодиэстераза

1 . Фосфодиэстераза

1 . ЛП-липаза

2. Фосфофруктокиназа

2. Фосфофруктокиназа

2. Фосфофруктокиназа

3. Пируваткиназа

3. Пируваткиназа

3. Пируваткиназа

4. Пируватдегидрогеназный комплекс

4. Пируватдегидрогеназный комплекс

4. Ацетил-КоА-карбоксилаза

5. Фосфатаза гликогенсинтазы и гликогенфосфорилазы

5. Фосфатаза гликогенсинтазы

 

б.Ацетил-КоА-карбоксилаза

 

 

Индукция

1 . Глюкокиназа

 

1 . Глицеральдегидфосфат- дегидрогеназа

2. Цитратлиаза

 

2. Пальмитатсинтаза

3. Пальмитатсинтаза

 

 

4. Пируваткиназа

 

 

5. Ацетил-КоА-карбоксилаза

 

 

6. Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа

 

 

Репрессия

Фосфоенолпируваткарбоксикиназа

 

 

Транспорт глюкозы в клетки происходит при участии специальных белков-переносчиков (см. раздел 7). Переносчик, регулируемый инсулином (ГЛЮТ-4), содержится только в мышцах и жировой ткани (инсулинзависимые ткани). В отсутствие инсулина ГЛЮТ-4 находятся в цитозольных везикулах. Под влиянием инсулина происходит транслокация везикул в плазматическую мембрану; при снижении концентрации гормона глюкотранспортёры возвращаются в цитозоль, и транспорт глюкозы прекращается.

В клетках печени инсулин индуцирует синтез глюкокиназы. В результате фосфорилирования концентрация свободной глюкозы в клетках поддерживается на низком уровне, что способствует её транспорту из крови по градиенту концентрации.

Влияние инсулина на метаболизм глюкозы. Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы в клетках разными путями. Около 50% глюкозы используется в процессе Гликолиза, 30-40% превращается в жиры и около 10% накапливается в форме гликогена. Общий результат стимуляции этих процессов — снижение концентрации глюкозы в крови.


Влияние инсулина на метаболизм глюкозы осуществляется путём повышения активности и количества ключевых ферментов гликолиза: глюкокиназы, фосфофруктокиназы, пируват-киназы (см. раздел 7). В мышцах инсулин активирует гексокиназу П. В печени и мышцах под влиянием инсулина снижается концентрация цАМФ в результате активации фосфодиэс-теразы. Кроме того, инсулин активирует фос-фатазы, дефосфорилирующие гликогенсинтазу,

3. Механизм действия инсулина

Действие инсулина начинается с его связывания со специфическим гликопротеиновым рецептором на поверхности клетки-мишени (см. раздел 5). Рецепторы инсулина обнаружены почти во всех типах клеток, но больше всего их в гепатоцитах и клетках жировой ткани. Так как концентрация инсулина в крови составляет ~10-10 М, количество рецепторов, связанных с инсулином, зависит от их количества на мембране клетки. Клетки с разным содержанием рецепторов реагируют по разному на одну и ту же концентрацию гормона.

Инсулиновый рецептор (IR) постоянно синтезируется и разрушается. Т1/2 рецептора составляет 7-12 ч. При высокой концентрации инсулина в плазме крови, например, при ожирении, число инсулиновых рецепторов может уменьшаться, и клетки-мишени становятся менее чувствительными к инсулину, что может быть одной из причин сахарного диабета II типа (см. ниже подраздел V).


Снижение чувствительности клеток к гормону (десенситизация) опосредуется 2 механизмами. Первый включает утрату рецепторов путём их интернализации. Комплекс инсулин-рецептор захватывается внутрь клетки эндоцитозом. В результате интернализации часть рецепторов подвергается разрушению в лизосомах, а часть возвращается в плазматическую мембрану. Второй механизм десенситизации — ковалентная модификация рецептора в результате фосфорилирования. Так, фосфорилирование IR по остаткам серина и треонина снижает его сродство к инсулину.

Рецептор инсулина относят к типу рецепторов, обладающих тирозинкиназной активностью (см. раздел 5). Стимулированное инсулином аутофосфорилирование β-субъединицы IR по остаткам тирозина приводит к фосфорилированию других внутриклеточных белков — субстратов инсулинового рецептора (IRS). Известно несколько таких субстратов: IRS-1, IRS-2, а также некоторые белки семейства STAT.

Эффекты инсулина могут проявляться в течение секунд и минут (транспорт веществ, фосфорилирование и дефосфорилирование белков, активация и ингибирование ферментов, синтез РНК) или через несколько часов (синтез ДНК, белков, рост клеток).

4. Глюкагон

Глюкагон — одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков. Биосинтез глюкагона происходит в α-клетках островков Лангерханса, в нейроэндокринных клетках кишечника и в некоторых отделах ЦНС. Неактивный предшественник проглюкагон в результате частичного протеолиза превращается в несколько пептидов. В клетках поджелудочной железы главный пептид — глюкагон; в клетках кишечника образуются глюкагонопо-добные пептиды (от англ. GLP — glucagon like peptide): GLP-1, GLP-2, глицентин и другие. GLP-1 ингибирует секрецию глюкагона и стимулирует синтез и секрецию инсулина. На секрецию глюкагона влияют и многие другие соединения, включая аминокислоты, жирные кислоты, кетоновые тела и нейромедиаторы. При приёме пищи, богатой углеводами, секреция глюкагона снижается. Белковая пища стимулирует секрецию инсулина и глюкагона; однако некоторые аминокислоты в большей степени влияют на секрецию одного из них. Например, аланин стимулирует секрецию глюкагона, но не инсулина.

В плазме крови глюкагон не связан с каким-либо транспортным белком. Т1/2 гормона составляет ~5 мин. В печени глюкагон быстро разрушается под действием специфических протеаз.

Эффекты глюкагона в основном противоположны эффектам инсулина. Основные клетки-мишени глюкагона — печень и жировая ткань. Связываясь с рецепторами на плазматической мембране клеток-мишеней, глюкагон повышает содержание цАМФ (см. раздел 5). В гепатоцитах это приводит к активации фосфорилазы гликогена и к снижению активности гликогенсинтазы. В результате ускоряется мобилизация гликогена. Фосфорилирование пируваткиназы и БИФ вызывает торможение гликолиза и ускорение глюконеогенеза. Кроме того, глюкагон стимулирует глюконеогенез, индуцируя синтез ферментов: глюкозо-6-фосфатазы, фосфоенол-пируваткарбоксикиназы, фруктозо-1,6-бисфосфатазы (см. раздел 7). В клетках жировой ткани глюкагон через аденилатциклазный каскад активирует гормончувствительную ТАГ-липазу и стимулирует липолиз (см. раздел 8). Таким образом, в противоположность инсулину глюкагон стимулирует мобилизацию основных энергоносителей — углеводов и жиров.

88 вопрос

Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов. Концентрация основных метаболитов: пределы изменений в норме и при патологии. Пункты взаимосвязей метаболизма глюкозы и липидов, углеводов и аминокислот, аминокислот и липидов. Значение в этих процессах цикла трикарбоновых кислот, пентозофосфатного пути, глюконеогенеза.

Как известно, живой организм и условия его существования находятся в постоянной зависимости от условий окружающей среды. «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел». (Маркс К, Энгельс Ф. Соч. — 2-е изд., т. 20, с. 82.) Выше было указано, что обмен веществ в организме человека протекает не хаотично, а «тонко Настроен». Все превращения органических веществ, процессы анаболизма и катаболизма тесно связаны друг с другом. В частности, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются нейрогуморальными механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека, как и в живой природе вообще, не существует самостоятельного обмена белков; жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все они объединены в единый процесс метаболизма, подчиняющийся диалектическим закономерностям взаимозависимости и взаимообусловленности, допускающими также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ. Однако, помимо взаимных переходов между разными классами веществ в организме, доказано существование более сложных форм связи. В частности, интенсивность, направление любой химической реакции определяются ферментами, т. е. белками, которые оказывают прямое влияние на обмен липидов, углеводов и нуклеиновых кислот. В свою очередь синтез любого фермента — белка — требует участия ДНК и почти всех трех типов рибонуклеиновых кислот — тРНК, мРНК и рРНК. Если к этому добавить влияние гормонов, продуктов распада какого-либо одного класса веществ (например, биогенных аминов) на обмен других классов органических веществ, то становятся понятными удивительная согласованность и координированность огромного разнообразия химических процессов, совершающихся в организме. Многие из этих процессов были освещены выше раздельно при описании обмена отдельных классов веществ; здесь же будут представлены вкратце примеры взаимных переходов отдельных структурных элементов белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот после соответствующей химической перестройки. Основные пути взаимопревращения белков, жиров и углеводов схематически представлены ниже.

Помимо прямых переходов метаболитов этих классов веществ друг в друга, существует тесная энергетическая связь, когда энергетические потребности организма могут обеспечиваться окислением какого-либо одного класса органических веществ при недостаточном поступлении с пищей других. Существенность белков (в частности, ферментов, гормонов и др.) в обмене всех типов химических соединений слишком очевидна и не требует доказательств. Выше также было указано на важность белков и аминокислот для синтеза ряда специализированных соединений (пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, порфиринов, биогенных аминов и др.). Кетогенные аминокислоты, образующие в процессе обмена ацетоуксусную кислоту (ацетоацетил-КоА), могут непосредственно участвовать в синтезе жирных кислот и стеринов. Аналогично могут использоваться глюкогенные аминокислоты через ацётил-КоА, но после предварительного превращения в пировиноградную кислоту или другую кетокислоту, переходящую в пируват. Некоторые структурные компоненты специализированых липоидов, в частности фосфолипидов, имеют своим источником аминокислоты и их производные, например серии, этаноламин, сфингозин и холин. Необходимо подчеркнуть, что путь превращения углеродных скелетов кетогенных или глюкогенных аминокислот в жирные кислоты является необратимым процессом, хотя нельзя исключить возможность частичного синтеза глутамата и опосредованно других аминокислот из продуктов распада жирных кислот — ацетил-КоА, через цикл трикарбоновых кислот, включая α-кетоглутарат. В то же время из глицерина нейтральных жиров через пируват полностью осуществляется синтез глюкогенных аминокислот. Получены доказательства синтеза глюкозы из большинства аминокислот. В некоторых случаях (аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты) эта связь является непосредственной, в других — она осуществляется через побочные каналы. Следует особо подчеркнуть, что три α-кетокислоты (пируват, оксалоацетат и кетоглутарат), образующиеся соответственно из аланина, аспартата и глутамата, не только служат исходным материалом для синтеза глюкозы, но и являются своеобразными катализаторами в превращении ацетильных остатков от всех классов пищевых веществ в цикле Кребса для образования энергии. Синтез незаменимых аминокислот из продуктов обмена углеводов и жиров в организме не происходит. Этим объясняется незаменимость белков для человека и животных. В то же время организм может нормально развиваться при одностороннем белковом питании, что также свидетельствует о возможности синтеза углеводов из белков. Процесс синтеза углеводов из аминокислот получил название глюконеогенеза, который доказан прямыми опытами в опытах на животных с экспериментальным диабетом, когда более 50% введенного белка превращается в глюкозу. Как известно, при диабете организм теряет способность утилизировать глюкозу и энергетические потребности покрываются за счет окисления аминокислот и жирных кислот. Доказано также, что исходными субстратами для глюконеогенеза являются те аминокислоты, распад которых сопровождается образованием прямо или опосредованно пировиноградной кислоты. Энергетическая ценность пищи оказывает определенное влияние на белковый обмен, контролируемый азотистым балансом. Так, если потребляемая энергия пищи находится ниже минимального уровня, то наблюдается увеличение экскреции азота, и, наоборот, при увеличении калорийности пищи экскреция азота с мочой снижается. Калорийность пищи, следовательно, является лимитирующим фактором в утилизации пищевых белков. Из приведенной выше схемы видно также, что имеются различные пути взаимопревращений жиров и углеводов. Практика откорма сельскохозяйственных животных давно подтвердила возможность синтеза жиров из углеводов лищи. С энергетической точки зрения превращение углеводов в жиры следует рассматривать как депонирование энергии, хотя синтез жира сопровождается затратой энергии, которая вновь освобождается при окислении жиров в организме. Глицерин, входящий в состав триглицеридов и фосфолипидов, может легко образоваться из промежуточных метаболитов гликолиза, в частности из 3-фосфоглицеринового альдегида. Следует, однако, подчеркнуть, что основным путем превращения углеводов в жиры является путь образования высших жирных кислот из ацетил-КоА, который образуется при окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты. Поскольку эта последняя реакция является необратимой, образования углеводов из высших жирных кислот практически не происходит. Таким образом, синтез углеводов из жиров в принципе может происходить только из глицерина, хотя в обычных условиях реакция протекает в обратную сторону, т. е. в сторону синтеза жиров из глицерина, образующегося при окислении углеводов. Укажем также, что ацетил-КоА, образующийся в процессе обмена углеводов, жиров и ряда аминокислот, служит пусковым субстратом как для синтеза жирных кислот и холестерина (а следовательно, и липидов вообще), так и для цикла трикарбоновых кислот. Для окисления ацетил-КоА в этом цикле требуется щавелевоуксусная кислота, которая является вторым ключевым субстратом в цикле Кребса. Щавелевоуксусная кислота может синтезироваться из пировиноградной кислоты и СO2 благодаря реакции карбоксилирования или образоваться из аспарагиновой кислоты в процессе трансаминирования. Две молекулы ацетил-КоА, конденсируясь, образуют ацетоуксусную кислоту, которая является источником других ацетоновых тел в организме. Следует упомянуть также об использовании галактозы и частично глюкозы для биосинтеза цереброзидов и гликолипидов. Таким образом, преобладание распада одних питательных веществ и биосинтеза других прежде всего определяется физиологическим состоянием и потребностями организма в энергии и метаболитах. Этими факторами в значительной степени может быть объяснено существование постоянного динамического состояния химических составных компонентов организма как единого целого.

89 вопрос

Сахарный диабет. Типы, причины возникновения и основные проявления. Нарушения метаболизма при сахарном диабете, обмена углеводов, липидов, аминокислот. Механизмы возникновения кетонемии, кетонурии, гиперхолестеринемии, гипергликемии и других нарушений при сахарном диабете. Гликозилированные белки. Их значение при возникновении ангиопатии, сахарные кривые в диагностике диабета. Особенности сахарного диабета в детском возрасте.

Основные клинические формы сахарного диабета

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, сахарный диабет классифицируют с учётом различия генетических факторов и клинического течения на две основные формы: диабет I типа — инсулинзависимый (ИЗСД), и диабет II типа — инсулиннезависимый (ИНСД).

www.studfiles.ru

Стоит начать эту статью с рассказа о поджелудочной железе – необычном органе, вырабатывающем гормон инсулин и другие полезные вещества. 

Уникальность железы в том и состоит, что она имеет два вида секреции: эндокринную и экзокринную. То есть может вырабатывать гормоны, выбрасывая их прямиком в кровь (эндокринная секреция) и ферменты, направляя их в тонкий кишечник (экзокринная секреция).

Экзокринная часть поджелудочной железы составляет 98% всей массы органа и только 2% железы, именуемые панкреатическими островками, отвечают за выработку таких гормонов, как инсулин, глюкагон и с-пептид. 

Панкреатические островки, которые также называют островками Лангерганса, являются клеточными скоплениями, богатыми капиллярами. Именно в этих островках и происходит синтез гормонов поджелудочной железы, которые регулируют все метаболические процессы и усвоение углеводов в частности. 

Отдельное внимание стоит уделить инсулину – гормону белковой структуры, недостаток которого и вызывает такое опасное и распространенное заболевание, как сахарный диабет.

Основная функция инсулина в организме – поддержание нормального уровня глюкозы в крови. При этом лишний сахар он забирает в своеобразные хранилища – мышцы, печень или жировую ткань. Давайте попробуем разобраться, как именно инсулин выполняет свои функции. 

Чтобы человек жил и его организм полноценно функционировал, необходима энергия. Энергию организм получает в результате сложного процесса переработки глюкозы, содержащейся в углеводах. Упуская пару не столь важных нюансов просуммируем – все углеводы в процессе метаболизма расщепляются до глюкозы, которая попадает в кровь.

НО! Глюкоза может быть источником энергии, только попадая в клетки организма. А ее проводником в каждую клеточку и служит инсулин. После этого глюкоза может использоваться организмом.

Излишек глюкозы инсулин преобразует в гликоген – быстромобилизуемый энергетический резерв, который организм использует, когда будет в нем нуждаться, например, во время спортивной тренировки.

Помогает держать уровень глюкозы в крови в норме другой гормон — глюкагон. Если человек давно не ел и глюкозы в крови мало, глюкагон препятствует откладыванию глюкозы про запас, а уже сохранённый гликоген перерабатывает снова в глюкозу. Именно благодаря гормонам инсулину и глюкагону уровень сахара в крови человека всегда остается под контролем. А если их выработка нарушается – страдают все системы организма.

При дефиците инсулина глюкоза не перерабатывается в энергию, а остается в крови, нарушая работу поджелудочной железы. Без инсулина не создается и глюкозный резерв гликоген, который очень важен для организма, так как участвует во многих жизненноважных процессах. И последнее – без инсулина, поступающая в кровь глюкоза превращается в жир, что порождает проблемы с лишним весом и ожирение.

Если ваш рацион богат сладостями и быстрыми углеводами, вырабатываемого организмом инсулина может быть недостаточно, чтобы утилизировать всю поступившую в кровь глюкозу. Ее уровень будет постоянно повышаться, а человека может настигнуть серьёзное и неизлечимое заболевание — сахарный диабет. Это заболевание бывает двух типов:

  • I тип (инсулинозависимый) – поджелудочная железа практически не вырабатывает инсулин и заболевший нуждается в постоянном введении гормона извне. 
  • II тип (инсулиннезависимый) – поджелудочная железа вырабатывает достаточное количество инсулина, но он не работает должным образом. 

Чтобы избежать «сахарной» болезни, важно пристально следить за своим питанием в целом, и за потреблением углеводов в частности. На все продукты стоит смотреть с точки зрения их гликемического индекса, то есть скорости преобразования продукта в глюкозу. Чем быстрее расщепление — тем выше гликемический индекс. 

Продукты с высоким гликемическим индексом, например быстрые углеводы (шоколад, сдобный хлеб), попадая в организм, провоцируют выброс большого количества инсулина. Часть поступившей глюкозы гормон отправит в клетки в виде энергии, а солидный остаток быстро преобразуется в жировую ткань. 

Медленные углеводы (каши, цельнозерновой хлеб) – перерабатываются постепенно, не требуя резкого выброса инсулина, а глюкоза равномерно распределяется по клеткам, обеспечивая необходимую энергетическую подпитку и сытость. 

Если вы хотите, чтобы уровень сахара в крови был в норме и гормон инсулин вырабатывался без нарушений — подпитывайте свой организм энергией, употребляя «медленные» углеводы. Сохраните свое здоровье и активность на долгие годы!

feelgood.ua

Роль гормонов в организме человека

Роль гормонов в организме начинает проявляться еще до рождения человека, в утробе матери, так как именно они принимают активное участие во всех процессах развития плода, влияют на его рост и формирование.

Гормоны представляют собою биологически активные вещества, которые поступают в кровь человека и через кровеносный ток воздействуют на работоспособность всех внутренних органов и систем. Благодаря таким веществам, происходит регуляция обменных процессов в организме, ускоряется или замедляется метаболизм.

Одним из основных назначений гормональной системы является поддержание гомеостаза и способность организма бесперебойно и слаженно функционировать. Гормоны имеют свойство подавлять или способствовать росту друг друга, блокируя или повышая выработку своих «собратьев».

В число основных функций гормонов и гормоноподобных веществ следует отнести:

  • рост мышечной и костной тканейꓼ
  • являются ответственными за течение метаболизма, обменных процессов, регуляцию уровня глюкозы в организмеꓼ
  • мобилизуют состояние организма в различных экстренных ситуациях (в число которых входят шок, борьба) ꓼ
  • отвечают за строение и регуляцию настроения и поведенческих свойств человекаꓼ
  • подготавливают организм человека на новые жизненные этапы (характерным является период полового созревания у подростков) ꓼ
  • становятся ответственными за репродуктивную функцию и половое влечение у мужчин и женщинꓼ
  • контролируют чувство голода и сытости, а также ощущение циркадных циклов.

Все гормоны организма можно условно разделить на две большие группы – мужские и женские, несмотря на то, что они представлены у всех людей, независимо от пола. Отличием является только  уровень их концентрации. Особенно такие вещества играют важную роль в период полового созревания.

В число мужских половых гормонов, которые являют собою андрогены, входят тестостерон, андростерон, андростендион, андростендиол.

В число женских гормонов, которые представляют собою совокупность эстрогенов и гестагенов входят эстрадиол, эстрон и эстриол.

Кроме того, важную роль в развитии всего организма играют и гормоны щитовидной железы (особенно в детском и подростковом возрасте).

Механизм выработки различных биологических веществ зависит от воздействия как внутренних, так и внешних факторов. Определенные гормоны должны находиться в относительно стабильном количестве в течение всех суток, так как от их количества зависит нормальная работоспособность обменных и других жизненно важных процессов, метаболизма.

В число таких веществ, прежде всего, входят тиреотропный гормон, щитовидной железы, инсулин.

Гипогликемический гормон и механизм его действия?

Инсулин в организме человека является ответственным за регуляцию уровня глюкозы в крови. В данном процессе ему помогают и другие активные вещества, такие как адреналин и норадреналин, глюкагон, кортизол, кортикостерол и гормоны щитовидной железы.

Количество глюкозы в организме увеличивается, как только человек съедает углеводные продукты. В ответ на такое поступление пищи, поджелудочная железа начинает вырабатывать необходимое количество инсулина, который запускает процесс утилизации сахаров, разнося их через кровь по всему организму.

Следует отметить, что как только, уровень глюкозы в крови нормализуется, выработка инсулина, при нормальной работоспособности поджелудочной железы, прекращается. Если происходят сбои в такой налаженной работе, орган и после нормализации количества сахара, не перестает вырабатывать данный гормон.

Такой процесс происходит в результате возникновения трудностей инсулина проникнуть в клетки и ткани организма, что негативно сказывается на течении метаболического механизма. Существует такая закономерность, что чувствительность клеток к тому, как действует инсулин, напрямую зависит от телосложения человека – чем больше процент мышц и ниже процент жира, тем лучше инсулин проникает в ткани.

Роль инсулина в организме человека проявляется также и в других, не менее важных функциях. В их число следует отнести стимуляцию синтеза белка в мышечных тканях, расщепление жиров и липидов, активизацию липогенеза.

Физиологические функции инсулина заключаются в следующем:

  1. Полное обеспечение и поставка глюкозы во все клетки организма, снабжая их необходимой энергией. Кроме того, гормон способствует ее проникновению на клеточном уровне, повышая проницаемость мембран клеток.
  2. Инсулин является стимулятором синтезирования и торможения распада гликогена в мышечных тканях и печени.
  3. Благоприятно воздействует на процесс накопления распада липидов и белков.
  4. Инсулин способствует отложению липидов в жировых тканях.
  5. Активизирует процесс активности ферментов, которые способны усиливать распад глюкозы. Таким образом происходит анаболический эффект от того, как работает инсулин.
  6. Инсулин вызывает ингибирование других ферментов, которые отвечают за быстрое расщепление липидов и гликогена, что проявляется в антикатаболистическом действии гормона.

Несмотря на наличие многих функций, основное влияние инсулина на организм – гипогликемическое.

Нормативные отметки и проведение диагностики

Инсулин представляет собой гормон, который обладает гипогликемическим действием.

Его недостаток или избыток будет проявляться в виде различных симптомов.

Проведение диагностического исследования на определения количества гормона в организме может быть назначено медицинским специалистом или являться следствием выявленного желания пациента в профилактических целях.

Нормативные показатели количества гормона установлены медицинскими постулатами в следующих пределах:

  • в детском возрасте уровень инсулина может быть немного ниже, чем у взрослых, и составлять от трех до двадцати единиц на мольꓼ
  • у мужчин и женщин нормативные пределы сохраняются до верхней отметки в двадцать пять единицꓼ
  • гормональный фон беременных подвергается сильнейшим изменениям, поэтому в данный период нормой инсулина считается от шести до двадцати восьми единиц на моль.

Диагностика, которая проводиться, чтобы определить гормон инсулин (все, что необходимо знать) и его количество в организме предполагает забор венозной крови.

При этом подготовительные процедуры будут представлять собою стандартные правила:

  1. Забор исследуемого материала проводится в утренние часы и обязательно на голодный желудок. Это значит, что человек не должен употреблять пищу и различные напитки (за исключением обычной воды), как минимум, за восемь-десять часов до проведения процедуры.
  2. Кроме того, в число запрещенных попадают – чистка зубов сахаросодержащими зубными пастами, ополаскивание ротовой полости специальными средствами гигиены, курение.
  3. Следует отметить, что прием некоторых групп медикаментозных средств способен исказить реальную картину. Поэтому, необходимо исключить их поступление в организм накануне проведения забора крови (за исключением случаев, если такие лекарства являются жизненно важными для человека), тогда лечащий врач решает, как правильно поступить в сложившейся ситуации.
  4. Накануне диагностической процедуры не рекомендуется заниматься спортом или перегружать организм чрезмерными физическими нагрузками.

Помимо этого при возможности не подвергаться стрессам и другим эмоциональным перенапряжениям.

Непосредственно перед процедурой необходимо успокоиться и немного отдохнуть (минут десять-пятнадцать).

О чем свидетельствует недостаток или избыток гормона?

Недостаточное или повышенное количество гормона в организме, может быть признаком развития различных патологий и негативно сказываться на общем самочувствии человека.

Именно поэтому, следует внимательно прислушиваться к собственному организму и при проявлении симптоматики, проходить медицинское обследование.

При выявлении в результатах анализов отклонений следует обратиться за консультацией к эндокринологу.

Повышенный инсулин способствует проявлению следующей симптоматики:

  • неконтролируемый голод, сопровождающий человека в течение суток, невозможность наестся, отсутствие чувства сытости;
  • быстрая утомляемость организма, чувство хронической усталости и снижение уровня работоспособности;
  • значительно увеличивается уровень потоотделения, даже когда человек находится в состоянии спокойствия;
  • возникновение трудностей с дыханием, появление одышки при малейших физических нагрузках или активной деятельности;
  • развитие проблем с кожными покровами, появление кожного зуда, покраснений или высыпов;
  • даже при привычном образе жизни и неизменном рационе питания происходит резкий набор веса, что часто приводит к абдоминальному ожирению.

Кроме того, у человека может наблюдаться ухудшение памяти с резким снижением концентрации внимания и невозможности сосредоточиться. Особенно явно данный симптом проявляется у людей занятых умственной деятельностью.

В более тяжелых случаях, симптоматика повышенных показателей инсулина в крови может проявляться в виде нарушения сна или проблем с нормальным функционированием почек.

Причины краткосрочного и постоянного повышения гормона могут быть разнообразными. В некоторых случаях, человек сам того не осознавая этого, провоцирует рост нормальных показателей, употребляя чрезмерное количество простых углеводных продуктов.

Основные причины увеличения количества гормона в крови (действие инсулина) могут возникнуть при наличии следующих факторов:

  1. Стремление похудеть, которое сопровождается придерживанием несбалансированных «голодных» диет или длительные голодовки.
  2. Чрезмерные тренировки в спортзале или неподъемная физическая деятельность, которая истощает организм.
  3. Отсутствие сбалансированности в отношении «работа-отдых» и хроническая усталость.
  4. Негативные эмоции, психологические и эмоциональные нагрузки.
  5. Наличие лишнего веса, которое негативно влияет на состояние кровеносных сосудов и может привести к нарушению нормальной циркуляции крови.
  6. Значительный недостаток некоторых витаминов и микроэлементов в организме, особенно хрома и витамина Е.
  7. Нарушение функций гипофиза и коры надпочечников.
  8. Патологические процессы в почках, образование доброкачественных и злокачественных опухолей в органах.

Функция инсулина в организме устроена таким образом, что его недостаточная выработка становится предвестником сахарного диабета первого или второго типов. Систематически низкие показатели также могут свидетельствовать о наличии следующих сбоев:

  • нарушения в нормальной функциональности поджелудочной железы;
  • эмоциональное переутомление организмаꓼ
  • течение инфекционных патологий, особенно в хронической форме.

Недостаток инсулина может проявляться в результате воздействия следующих факторов:

  1. Ведение неактивного образа жизни и сидячая работа.
  2. Регулярное злоупотребление сладкими продуктами и другими простыми углеводами.
  3. Чрезмерные стрессовые и психологические нагрузки.

Недостаток инсулина также могут спровоцировать ненормированные физические нагрузки.

diabetik.guru

Химическая и структурная формула

insuli-2

к содержанию ↑

Конструктивное действие этого вещества связано с его молекулярным строением. Именно это вызывало интерес у учёных с самого начала открытия этого гормона. Так как точная химическая формула этого синтезированного вещества позволила бы выделить его  химическим путём.

Естественно, что только химической формулы недостаточно для описания его строения. Но также верно, то, что наука не стоит на месте и на сегодняшний день его химическая природа уже известна. И это позволяет совершенствовать всё новые и новые разработки лекарственных средств направленных, на излечение у человека сахарного диабета.

Строение, его химическое начало включает в себя аминокислоты и представляет собой некий пептидный гормон. Его молекулярная структура имеет две полипептидные цепи, в образовании которых и участвуют аминокислотные остатки, число которых в целом — 51. Эти цепи соединённые, дисульфидными мостиками условно определили, как «А» и «В». Группа «А» имеет 21 аминокислотный остаток, «В» 30.

Сама же структура и действенность на примерах разнообразных биологических видов отличается друг от друга. У людей эта структура больше напоминает не ту, которая образуется в организме обезьяны, а ту, что обустроена у свиньи. Различия промеж структурами свиньи и человека лишь в единственном аминокислотном остатке, который расположен в цепи В. Последующий же близкий по структуре биологический вид – это бык, с отличием строения в трёх аминокислотных остатках. У млекопитающих же молекулы этого вещества по аминокислотным остаткам отличаются ещё больше.

к содержанию ↑

Функции и на что влияет гормон

При приёме пищи белок инсулин, являясь пептидным гормоном, не переваривается как любой другой в кишечнике, а выполняет массу функций. Итак, что делает это вещество, главным образом инсулин, играет на понижение концентрированности глюкозы в крови. А также  на повышение проницаемости клеточных мембран для глюкозы.

  • Он стимулирует появление в печени и мышечной структуре гликогена – некой формы сохранности глюкозы в животных клетках;
  • Увеличивает синтез гликогена;
  • Снижает некую ферментную активность расщепляющую, жиры и гликогены;
  • Даёт возможность инсулин увеличивать синтез белка и жиров;
  • Держит под контролем иные системы человека и воздействует на правильное усвоение аминокислот клетками;
  • Подавляет появление кетоновых тел;
  • Подавляет расщепление липидов.

Инсулин — это гормон, который регулирует в организме человека углеводный обмен. Его роль в качестве белкового вещества при поступлении в кровь, это снижение уровня сахара в крови.

Сбой секреции инсулина в организме человека, вызванный распадом бета-клеток зачастую, ведёт к полному инсулиновому дефициту и к постановке диагноза – сахарный диабет 1 го типа. Нарушение же взаимодействия этого вещества на ткани приводит к развитию сахарного диабета 2 го типа.

к содержанию ↑

Запах

Чем пахнет это вещество? Симптом диабета, который, прежде всего, обращает на себя внимание – это запах ацетона изо рта. Ввиду недостаточности описываемого гормона, глюкоза не проникает в клетки. В связи, с чем у клеток начинается самый настоящий голод. А скопившаяся глюкоза приступает к образованию кетоновых тел, в связи, с чем усиливается запах ацетона от кожи и мочи. Поэтому при появлении такого запаха необходимо сразу же обратиться к врачу.

Выявление и производство этого вещества в 20 веке в виде лекарственного средства для диабетиков, дало шанс многим людям не только продлить свою жизнь с таким заболеванием, но и полноценно наслаждаться ею.

к содержанию ↑

Образование гормона в организме

Только «В» клетки ответственны за производство этого вещества в человеческом организме. Гормон инсулин занимается регулированием сахара и действием на жировые процессы. При нарушении этих процессов и начинает развиваться диабет. В связи, с чем перед учёными умами стоит задачка в такой области, как медицина, биохимия, биология и генная инженерия осмыслить все нюансы биосинтеза и действия инсулина на организм для дальнейшего контроля над этими процессами.

Итак, за что отвечают «В» клетки – за выработку инсулина двух категорий, один из которых давний, а другой усовершенствованный, новый. В первом случае образуется проинсулин – он не активен и не исполняет гормонной функции. Количество этого вещества определено в 5% и какую роль в организме оно играет пока что до конца неясно.

Гормон инсулин выделяется «В» клетками сначала, как и вышеописанный гормон, с той лишь разницей, что в дальнейшем он отправляется в комплекс Гольджи, где дальше и перерабатывается. Изнутри этой клеточной составляющей, которая предназначена для синтеза и скопления различных веществ с помощью ферментов происходит отделение С-пептида.

А дальше, как итог образуется инсулин и его накопление, упаковывание для лучшей сохранности в секреторные вместилища. Потом если появляется потребность инсулина в организме, что связано с поднятием глюкозы, «В» клетки этот гормон быстро выбрасывают в кровь.

Так организм человека и образует  описываемый гормон.

к содержанию ↑

Необходимость и роль описываемого гормона

  • Насыщаться кислородом;
  • Нужными ему питательными веществами;
  • Глюкозой.

Инсулиновый шприц

Именно так поддерживается его жизнедеятельность.

А глюкоза в виде некого источника энергии вырабатываемая печенью и, поступая в организм с пищей, нуждается в помощи для попадания в каждую клеточку из крови. В этом процессе инсулин для попадания глюкозы в клетки и играет роль в организме человека некоего проводника, обеспечивая тем самым транспортную функцию.

И, конечно же, недостаток этого вещества буквально смертелен для организма и его клеток, но и избыток может вызвать такие заболевания, как диабет 2 го типа, ожирение, нарушить работу сердца, сосудов и даже привести к развитию онкологических недугов.

В связи свыше сказанным уровень инсулина у человека больным диабетом необходимо как можно чаще проверять, сдавая анализы и обращаясь при этом за врачебной помощью.

к содержанию ↑

 Производство и составляющая вещества

Образуется в поджелудочной железе естественный инсулин.  Лекарство же описываемое в этой статье, являясь жизненно необходимым препаратом, произвело настоящую революцию среди тех людей, которые страдают и мучаются от сахарного диабета.

Так что это такое и как инсулин производится в фармацевтике?

  • Очисткой в той или иной мере;
  • Происхождением (бывает инсулин — бычий, свиной, человеческий);
  • Второстепенными компонентами;
  • Концентрированностью;
  • pH – раствором;
  • Возможностью перемешивания препаратов (короткого и продлённого действия).

Введение инсулина производится специальными шприцами, калибровка которых представлена следующим процессом: при заборе шприцем 0,5 мл лекарства, пациент забирает 20 единиц, 0,35 мл равняется 10 единицам и так дальше.

  • Лекарственным средством животного происхождения;
  • Биосинтетическим;
  • Генно-инженерным;
  • Генно-инженерным модифицированным;
  • Синтетическим.

Дольше всего применяли свиной гормон. Но такой инсулин состав, которого полностью не походил на естественные гормоны не имели абсолютного действенного результата. В связи, с чем настоящим успехом и эффектом в лечении диабета стал механизм действия инсулина рекомбинантного, свойства которого практически на 100 % удовлетворили людей, страдающих диабетом, причём разной возрастной категории.

Так, воздействие инсулина рекомбинантного дало неплохой шанс диабетикам на нормальную и полноценную жизнь.

к содержанию ↑

diabet-expert.ru

Роль гормона

Незаменимый гормон обеспечивает вместе со своими антагонистами нормальное клеточное питание, баланс расщепления и насыщения организма различными необходимыми для жизнедеятельности веществами. Поэтому роль инсулина в организме невозможно преуменьшить. С учетом того, что по своей сути он пептидный гормон, исключено его поступление, и выработка при приеме пищи. Иначе попросту он бы переваривался как любой белок в кишечнике и не выполнял никаких функций.

Мышцы любой группы тела человека наращиваются благодаря инсулину, но каким образом? Он активизирует рибосомы, которые, в свою очередь, производят в процессе метаболизма необходимый для мышечной массы белок. Это основной материал для их строительства. Люди, которые занимаются тяжелой атлетикой, употребляют дополнительно протеины, что нежелательно.

В норме, при физических нагрузках, организм выделяет белок в достаточном количестве. Гормон, если рассматривать метаболизм, работает на распад. В этой ситуации, наоборот, он предотвращает распад мышечных волокон. Спортсмены соблюдают оптимальную диету, при которой запрещены алкоголь, курение, фаст фуд и т.д.

Повышение активности ферментной системы. Как бы парадоксально не звучало, но чем больше вырабатывается пептидный гормон, тем больше инсулин стимулирует продукцию гликогена, хоть он и антагонист. Но не всегда гормон находится в пределах нормы в организме.

В организме человека гормон регулирует не только метаболизм, но и количество энергии, влияя на организм с абсолютно разных сторон. Его функции во многом обеспечиваются за счет действия на активность различных ферментов и антагонистов. Это единственный гормон, который способен снижать уровень глюкозы в крови. Но когда его назначают и с какой целью?

Назначение инсулина

Когда нарушается метаболизм, возможно повышение уровня сахара (глюкозы) за счет снижения выработки инсулина и повышенной концентрации его антагонистов. А это уже ведет к сахарному диабету первого типа. При этом заболевании появляется глюкоза в моче, количество объема мочеиспускания увеличивается, поэтому такое состояние называется еще сахарное мочеизнурение.

Существует сахарный диабет второго типа. Это те случаи, когда сам гормон начинает работать неправильно (патологически). Причиной может послужить наследственность, алкоголь в больших дозах, неправильное питание и др. Для контроля такого состояния проводится анализ ИРИ (иммунореактивный инсулин) в сыворотке крови.

Этой экспертизой устанавливается наличие, тип диабета, степень потери функции. Существует и антагонист (вещество с противоположным действием) инсулина – глюкагон, который тоже регулирует метаболизм.

Функции глюкагона

Организм человека и его метаболизм очень сложно устроен. Ему удается содержать противоположные по действию вещества и поддерживать идеальный баланс между ними. Физическое тело человека неспособно на самоубийство в отличие от психологического (пристрастие к вредному и пагубному). Яркий пример такого взаимодействия – инсулин и его антагонист глюкагон.

Последний повышает и способствует функции удержания сахара, что является спасением для некоторых гипогликемических состояний. Почему не всех? Потому что некоторые невозможно восстановить глюкагоном. К примеру, когда человек употребляет систематически в больших количествах алкоголь.

Все безуспешные попытки повысить уровень глюкозы до нормы объясняется сильным отравлением организма и недостаточностью функции глюкагона. Гормон может действовать только при нормальной работоспособности клеток печени. Как известно, алкоголь при проникновении организм провоцирует в некотором смысле самоубийство клеток печени. Более того, нужен достаточный запас гликогена, которого у таких людей нет.

Комбинация инсулина и алкоголя тоже является очень опасной. Одно вещество значительно усиливает действие другого на фоне выраженной интоксикации всего организма. Может произойти шок организма на фоне катастрофического дефицита глюкозы, которая нужна для питания, прежде всего, головного мозга.

Нужно отметить, что еще алкоголь независимо от того, применяется ли антагонист, способствует потери энергии и тепла. Чрезмерный прием антагониста в 4 раза уменьшает продукцию тепла и за счет расширения сосудов способствует его скорейшему выхождению.

Превышение количества инсулина

Не всегда в организме гормон по каким-то причинам удерживается в пределах нормы. Когда его уровень повышается, это может проявиться в быстром наборе веса и, как следствии, ожирении. Помимо этого, может возникнуть диабет второго типа. В этом случае алкоголь является дополнительным провоцирующим фактором.

Помимо всего прочего, чрезмерный инсулин блокирует фермент липазу. Он ответственный в основном за расщепление жировых компонентов. Поэтому их утилизация прекращается и происходит постоянное накопление в толще тканей организма. Да и сам синтез жирных кислот увеличивается.

По цепной реакции метаболизма активизируется повышенная секреция сальными железами. Поэтому возникают различные проблемы с кожей: прыщи, забитые поры, черные точки и т.д. вплоть до себореи. Применение антагониста инсулина не повлияет на ход дальнейшего течения болезни.

Из-за большого количества жира страдают сосуды, образовываются атеросклеротические бляшки. Артерии и вены склонны к тробмообразованию, их стенки дряблые. Когда инсулина нормальное количество, он расширяет сосуды, снижая артериальное давление. При его избыточном накоплении он, наоборот, повышает. Этот механизм до сих пор так и не изучен достаточно, чтобы объяснить, почему так происходит. Одна из причин таких состояний – нарушенная чувствительность к инсулину.

Резистентность к инсулину

На сегодняшний день неизвестно, от чего зависит чувствительность к инсулину (инсулинорезистентность). Но нарушаться такое явление может на разных этапах метаболизма:

  • аномальный гормон на стадии его формирования;
  • понижение количества чувствительных к инсулину рецепторов;
  • при нарушении проведения сигналов и фосфорилирования.

Последний этап принято считать самым частым и основным. Нарушенная чувствительность к инсулину определяется в 99% случаях ожирения. Объясняется такой высокий показатель высокой активностью метаболизма. Резистентность к инсулину понижается почти вдвое при превышении нормального веса на 30-40% и злоупотреблении алкоголем. Это то, что касается повышенного содержания, но когда гормон назначают дополнительно и зачем?

Назначение инсулина

Нужно детально разобраться, зачем нужен инсулин, если его назначают дополнительно в виде лекарственного препарата и каково влияние на метаболизм. Применяется пептидный белок при недостаточной продукции поджелудочной железой. Но в первую очередь необходимо соблюдать специфическую диету, исключить жирное, сладкое, алкоголь, сдобу и т.д. помимо тех продуктов, которые резко повышают уровень сахара, нужно убрать и антагонисты (понижающие уровень глюкозы).

Мало кто знает, из чего получают лекарство. Существуют синтетические аналоги и биологический инсулин. Как упоминалось выше, кроме как в живом организме, его больше нигде не возьмешь. Поэтому для выделения биологического инсулина, используется кровь свиней.

В последнее время идет тенденция к тому, чтобы пользоваться искусственными аналогами в силу гуманных и экономических факторов. Более того, очень сложно стоит вопрос в выделение чистого инсулина, который действительно будет выполнять свои функции. Но в каком виде его можно использовать?

ogormonah.ru

Что такое сахарный диабет?

Вообще под термином сахарный диабет в настоящее время подразумевают целую группу метаболических заболеваний (заболеваний обмена веществ), которые характеризуют общим признаком – повышенным уровнем глюкозы в крови, который обусловлен нарушениями секреции инсулина, действия инсулина либо обоих этих факторов в совокупности. Повышенным уровнем глюкозы в крови (гипергликемией) является значение данного показателя, превышающее 6 ммоль/л. В норме концентрация глюкозы крови должна быть в пределах 3,5 – 5,5 ммоль/л. При поступлении больного сахарным диабетом в стационар обязательно проводят определение концентрации глюкозы в крови и моче. При тяжелой форме сахарного диабета также проводят определение уровня кетоновых тел в моче.

Когда бывает патологическая и физиологическая гипергликемия?
Однако гипергликемия не обязательно означает наличие сахарного диабета. Различают физиологическую гипергликемию и патологическую. Физиологическая гипергликемия включает в себя:

  • алиментарную, то есть развивающаяся после приема пищи
  • нейрогенную, то есть развивающуюся в результате стрессовых воздействий

Патологическая гипергликемия, помимо сахарного диабета, может сопровождать различные нейроэндокринные расстройства, заболевания гипофиза, опухоли надпочечников, заболевания щитовидной железы, инфекционные гепатиты и циррозы печени.

Инсулин – из чего он состоит и где образуется, каковы функции инсулина?

Понятие о проинсулине и С-пептиде. Где и как образуется инсулин?

Однако вернемся к рассмотрению проблемы сахарного диабета. Итак, главный синдром сахарного диабета – гипергликемия, обусловлен нарушениями в действии инсулина. А что такое инсулин? Инсулин представляет собой белок, состоящий из 51аминокислоты, который синтезируется в поджелудочной железе. Поджелудочная железа синтезирует его в виде проинсулина, который состоит из 74 аминокислот. Часть проинсулина из 23 аминокислот называется С-пептид.После образования проинсулина в поджелудочной железе происходит отщепление С-пептида и формирование молекулы инсулина, состоящей из двух цепей – А и В. Далее инсулин и С-пептид в одинаковых количествах поступают в портальную вену печени. В печени порядка 50-60% поступившего инсулина подвергается утилизации. А печень проводит секрецию инсулина в кровь в зависимости от потребностей организма (от уровня глюкозы в крови).

В крови инсулин и его предшественники связаны с белками плазмы крови. Значительное количество инсулина также адсорбировано на поверхности эритроцитов. При этом неизвестно связывается ли инсулин с рецепторами на поверхности эритроцитов или просто сорбируется к поверхности клетки. При введении в организм инсулина извне уменьшается количество циркулирующих в крови антител – иммуноглобулинов. Данный факт обусловлен тем, что инсулин связывается с антителами и выводит их «из строя».

Функции инсулина в организме человека
Почему так важен инсулин? Какие функции он выполняет в организме человека? Итак, рассмотрим влияние инсулина на обмен веществ в организме:

  1. единственный гормон, который снижает уровень сахара в крови
  2. влияет на белковый и жировой обмены, обмен нуклеиновых кислот, то есть оказывает влияние на жировую ткань, печень и мышцы
  3. стимулирует синтез гликогена (форма запасания глюкозы) и жирных кислот в печени
  4. стимулирует синтез глицерола в жировой ткани
  5. стимулирует поглощение аминокислот и, как следствие, синтез белка и гликогена в мышцах
  6. угнетает распад гликогена и синтез глюкозы из внутренних резервов организма
  7. угнетает образование кетоновых тел
  8. угнетает расщепление липидов
  9. угнетает распад белков в мышцах

Поскольку инсулин является единственным гормоном, который снижает уровень глюкозы в крови, то его активность и количество очень важны для нормального функционирования организма. Инсулин снижает уровень глюкозы в крови, перераспределяя глюкозу внутрь клеток из кровяного русла. А в клетках глюкоза используется для нужд самой клетки.

Типы сахарного диабета

Итак, исходя из вышесказанного,основная причина развития сахарного диабета – относительная или абсолютная недостаточность инсулина. Рассмотрим, какие варианты сахарного диабета могут встречаться. Мы приведем классификацию сахарного диабета всемирной организации здравоохранения, которая была принята в 1999 году.

Тип сахарного диабета Характеристика типа сахарного диабета
Сахарный диабет 1 типа Разрушение клеток поджелудочной железы, которое обычно приводит к абсолютному дефициту инсулина
Сахарный диабет 2 типа Наличие преимущественной резистентности (нечувствительности) к инсулину и, как следствие, относительная инсулиновая недостаточность. Также возможно наличие дефектов выработки инсулина
Гестационный Данный вид сахарного диабета возникает во время беременности
Эндокринопатии (заболевания желез внутренней секреции)
Сахарный диабет, вызванный воздействием различных лекарственных средств или химикалий
Сахарный диабет, вызванный инфекционными заболеваниями
Необычные формы иммунноопосредованного сахарного диабета
Другие генетические синдромы, сочетающиеся с сахарным диабетом

Чаще всего в популяции встречаются сахарный диабет 1 или 2 типа. Эти типы диабета имеют общие признаки – высокий уровень глюкозы крови, а также одинаковые клинические симптомы.

Симптомы сахарного диабета, сравнение различных типов диабета, осложнения сахарного диабета

Клинические симптомы сахарного диабета

Итак, рассмотрим однотипные проявления всех видов сахарного диабета:

  • полидипсия (сильная жажда)
  • полиурия (частое и обильное мочеиспускание)
  • снижение массы тела
  • зуд кожи
  • нарушение зрения

Наличие или появление вышеперечисленных симптомов должно насторожить человека. При выявлении таких клинических проявлений необходимо провести обследование на наличие сахарного диабета. Уровень смертности у больных сахарным диабетом в 2-4 раза выше, чем среди людей, у которых нет нарушений углеводного обмена. Продолжительность жизни больных сахарным диабетом на 7-10 лет меньше. В целом сахарным диабетом болеют 1-6% населения, из них 10-20% приходится на диабет 1 типа и 80-90% — на диабет 2 типа. При этом женщины болеют чаще мужчин, и риск развития данной патологии увеличивается с возрастом.

Сравнительная характеристика сахарного диабета 1 и 2 типов.


В связи с тем, что наибольшее распространение среди населения имеют диабет 1 и 2 типов, мы полагаем логичным сравнить клинические симптомы этих двух типов сахарного диабета. Итак, рассмотрим сравнительную характеристику клинических признаков сахарного диабета 1 и 2 типов.

Клинические признаки Сахарный диабет 1 типа Сахарный диабет 2 типа
Распространенность 10-20% 80-90%
возраст начала заболевания до 25 лет (юношеский) старше 35 лет
начало болезни острое медленное
масса тела понижена или нормальная повышена у 80% больных
чувствительность к препаратам инсулина высокая Низкая
содержание инсулина понижено или не определяется нормальное или слегка увеличенное
содержание С-пептида понижено или не определяется нормальное или слегка увеличенное
содержание проинсулина возрастает не изменяется

 
Как мы видим из данных таблицы, сахарный диабет 1 типа обусловлен абсолютной недостаточностью инсулина, то есть его содержание в крови снижено или вообще отсутствует. При сахарном диабете 2 типа, наоборот, имеет место относительная недостаточность инсулина, поскольку количество этого гормона в крови нормальное или даже повышенное. Однако инсулин, который присутствует в крови в достаточном количестве, не выполняет своих функций. Такое явление носит название инсулинрезистентности, то есть нечувствительности к инсулину.

Осложнение сахарного диабета – метаболический синдром. Что включает в себя метаболический синдром и причина его развития?

При всех видах сахарного диабета развивается, так называемый, метаболический синдром.Данный синдром развивается в результате вредного воздействия избыточного количества глюкозы, находящейся в крови. Глюкоза повреждает стенки сосудов, клетки крови, белки крови и т.д. В результате все эти физиологические структуры и биологически активные вещества не могут выполнять свои функции нормально, что приводит к развитию различных патологий. Совокупность таких патологических изменений и принято называть метаболическим синдромом. Метаболический синдром включает в себя следующие патологии–артериальную гипертензию (гипертоническую болезнь), ишемическую болезнь сердца (ИБС), нарушение концентрации белка крови и белковых фракций (диспротеинемии), а также ожирение.

При наличии сахарного диабета 1 типа метаболические осложнения развиваются в течение первых 5 лет от начала заболевания, через 10-15 лет, как правило, развивается хроническая почечная недостаточность. При длительности сахарного диабета 1 типа более 20 лет развиваются различные сердечнососудистые нарушения (трофические язвы, гангрена и т.д.). При сахарном диабете 2 типа ишемическая болезнь сердца (ИБС) наблюдается у 50% больных, инсульт – у 15%, а хроническая почечная недостаточность – у 8% больных.

Диагностика сахарного диабета – концентрация глюкозы и глюкозотолерантный тест

Определение концентрации глюкозы в крови

Как можно выявить сахарный диабет? Какие критерии позволяют точно распознать это грозное заболевание? Перейдем к рассмотрению диагностических критериев сахарного диабета. Наибольшую важность и точность среди критериев сахарного диабета имеет определение концентрации глюкозы в крови (гликемии). Также проводят глюкозотолерантный тест (ГТТ).

Определение концентрации глюкозы в крови проводят утром, натощак, после голодания 8-10 часов. Перед сдачей анализа не следует пить чай или другие сладкие напитки. Кровь берут из вены или из пальца.

Проведение глюкозотолерантного теста – как это делается? Нормы глюкозотолерантного теста

Глюкозотолерантный тест проводится в случае сомнительных значений гликемии для уточнения диагноза. Глюкозотолерантный тест представляет собой определение концентрации глюкозы в крови натощак и через два часа после нагрузки глюкозой. Глюкозотолерантный тест не проводится, если уровень глюкозы в крови натощак выше 6,1 ммоль/л. Нагрузка глюкозой для детей и взрослых различна. Для взрослых 75 г глюкозы растворяют в 300 мл воды, и выпивают, этот раствор в течение 3-5 минут. Для детей 1,75 г глюкозы на 1 кг массы ребенка (но не более 75 г) растворяют в 300 мл воды. Раствор также необходимо выпивать в течение 3-5 минут. При проведении глюкозотолерантного теста выполняют следующие действия:

  1. натощак берется кровь из пальца или вены и определяется уровень глюкозы крови
  2. дают выпить раствор глюкозы
  3. через 2 часа после принятия раствора глюкозы снова проводят забор крови из пальца или вены и определяют концентрацию глюкозы крови

У здорового человека концентрация глюкозы крови через два часа после нагрузки глюкозой составляет менее 7,8 ммоль/л.
Когда не проводят исследование концентрации глюкозы
Исследование гликемии не проводится на фоне острых заболеваний, инфаркта миокарда, травмы или хирургического вмешательства, а также цирроза печени. Также уровень глюкозы крови не определяют на фоне кратковременного принятия препаратов, повышающих уровень глюкозы в крови. К таким препаратам относятся глюкокортикоиды, гормоны щитовидной железы, адреноблокаторы.

Уровни нарушения углеводного обмена – нарушение глюкозы натощак, нарушение толерантности к глюкозе и сахарный диабет.

Классификация нарушений углеводного обмена в зависимости от показателей концентрации глюкозы натощак и глюкозотолерантного теста

Далее в зависимости от значений концентрации глюкозы в крови и глюкозотолерантного теста определяют уровень нарушения углеводного обмена. Таких уровней нарушения углеводного обмена на сегодняшний день выделяют три:

  • нарушение глюкозы натощак (НГН)
  • нарушение толерантности к глюкозе (НТГ)
  • сахарный диабет (СД)

Таким образом, сахарный диабет развивается не сразу, а проходит несколько стадий. В эти стадии – нарушения глюкозы натощак и нарушения толерантности к глюкозе, еще можно приостановить развитие серьезного заболевания. Если же диабет уже развился, то нужно очень внимательно относиться к лечению данной патологии. Итак, рассмотрим, каким образом выделяют уровни нарушения углеводного обмена. В основу классификации уровней нарушения углеводного обмена положены значения концентраций глюкозы крови натощак и глюкозотолерантного теста (значение концентрации глюкозы через два часа после нагрузки глюкозой).

Уровень нарушения углеводного обмена Концентрация глюкозы крови натощак Концентрация глюкозы крови через два часа после нагрузки глюкозой
норма 4,0-6,1 ммоль/л менее 7,8 ммоль/л
нарушение глюкозы натощак 6,1-7,0 ммоль/л менее 7,8 ммоль/л
нарушение толерантности к глюкозе 4,0-7,0 ммоль/л 7,8-11,0 ммоль/л
сахарный диабет более 7,0 ммоль/л более 11,0 ммоль/л

 
Чем характеризуется нарушение глюкозы натощак (каковы концентрации глюкозы и глюкозотолерантного теста)?

Таким образом, нарушение глюкозы натощак выявляет повышенную концентрацию глюкозы в крови натощак. Однако инсулин еще обладает достаточной активностью, чтобы справиться с поступившей глюкозой и через два часа после нагрузки глюкозой привести концентрацию сахара в крови к нормальным значениям.
Чем характеризуется нарушение толерантности к глюкозе (каковы концентрации глюкозы и глюкозотолерантного теста)?

Следующий и более серьезный уровень нарушения углеводного обмена – нарушение толерантности к глюкозе. При данной патологии уровень глюкозы натощак может быть в норме или немного повышен – до 7,0 ммоль/л. Однако через два часа после нагрузки глюкозой, концентрация сахара в крови повышена. Это значит, что инсулин, имеющийся в крови, не справляется с поступившей глюкозой. То есть инсулин не может выполнить свою функцию с нормальной скоростью, вследствие чего скорость усвоения глюкозы снижается, и высокая концентрация уровня глюкозы в кровидержится долго. Низкая «работоспособность» инсулина может быть обусловлена недостаточным количеством его в крови или же инсулинрезистентностью при достаточном количестве гормона.

Чем характеризуется сахарный диабет (каковы концентрации глюкозы и глюкозотолерантного теста)?
Наконец, нарушения углеводного обмена могут доходить до самого последнего уровня – сахарного диабета. Сахарный диабет – это глубокое нарушение углеводного обмена, при котором нарушена и глюкоза натощак, и толерантность к глюкозе. Концентрация глюкозы натощак превышает значение 7,0 ммоль/л, а концентрация сахара в крови через два часа после глюкозной нагрузки составляет более 11 ммоль/л.

Ранняя диагностика сахарного диабета (преддиабета) и дифференциальная диагностика диабетов 1 и 2 типов.

Диагностика преддиабета – определение антител к β-клеткам поджелудочной железы. Как рано можно выявить преддиабет?
В связи с подобной сложностью и серьезностью заболевания возникает вопрос: а возможно ли выявить сахарный диабет как можно раньше? На сегодняшний день имеется ряд тестов, позволяющих выявить склонность к развитию диабета. Итак, ранняя диагностика сахарного диабета основана на выявлении антител к β-клеткам поджелудочной железы. Что это значит? Именно в β-клетках поджелудочной железы вырабатывается инсулин. А наличие антител к этим β-клеткам поджелудочной железы означает, что антитела медленно уничтожают β-клетки поджелудочной железы. В конце концов β-клеток поджелудочной железы остается очень мало или совсем не остается, и инсулин не вырабатывается в организме. К сожалению к моменту появления клинических признаков диабета – повышенной концентрации глюкозы в крови, у 80% больных β-клетки поджелудочной железы уже погибли. Данный фактор очень сильно осложняет лечение. Антитела к β-клеткам поджелудочной железы обнаруживают за 8-10 лет до появления клинических признаков болезни. Если такие антитела выявлены, то ставят диагноз преддиабет. В этот период проводят лечение, направленное на уничтожение антител к β-клеткам поджелудочной железы, которое бывает успешным. В этом случае диабет не развивается. К моменту манифестации клинических симптомов сахарного диабета, антитела к β-клеткам поджелудочной железы исчезают.

Определение концентраций С-пептида и проинсулина для различения сахарного диабета 1 и 2 типов. Какие показатели повышены или понижены при диабете 1 или 2 типа
Для различения сахарного диабета 1 и 2 типов используют определение концентрации С-пептида и проинсулина. Определение концентрации этих веществ проводят с помощью иммуноферментного анализа. При сахарном диабете 1 типа концентрация проинсулина в крови повышена. Особенно информативно определение данного показателя у тучных людей. А концентрация С-пептида при сахарном диабете 1 типа, наоборот, снижена. При сахарном диабете 2 типа, напротив, концентрация С-пептида в норме или слегка повышена. В целом, концентрация С-пептида позволяет оценить потенциальные возможности поджелудочной железы.

Компенсация сахарного диабета. Определение концентраций гликированного гемоглобина и фруктозамина

Критерии оценки компенсации сахарного диабета – фруктозамин и гликированный гемоглобин
При лечении сахарного диабета основное внимание уделяется степени компенсации сахарного диабета. Поскольку при компенсации диабета развитие осложнений сахарного диабета, в том числе метаболического синдрома, происходит очень медленно. При сохранении нормальных концентраций глюкозы в крови при сахарном диабете 1 типа отсутствуют нарушения зрения и хроническая почечная недостаточность. А при сахарном диабете 2 типа резко снижается риск развития инфаркта миокарда. Критериями оценки степени компенсации сахарного диабета являются концентрации гликированного (гликозилированного) гемоглобина и фруктозамина в крови.

При сахарном диабете развивается хроническая гипергликемия (высокая концентрация сахара в крови), что приводит к стимуляции связывания глюкозы с различными веществами, циркулирующими в крови. Такие явления химической активности глюкозы приводят к развитию патологий глаз и почек.

Образование гликированного гемоглобина

Один из продуктов химической активности глюкозы – гликированный гемоглобин. Гликированный гемоглобин образуется в эритроцитах путем связывания молекулы гемоглобина и глюкозы. Гликированный гемоглобин связан с гипергликемией в течение 4 месяцев. Такой срок – 4 месяца – обусловлен сроком жизни эритроцита (120 дней). То есть если к концу жизни гемоглобин оказался гликозилированным, это значит, что в течение 4 месяцев в крови были высокие концентрации глюкозы. Определение концентрации гликированного гемоглобина используют для оценки тяжести болезни, эффективности проводимого лечения, а также степени скомпенсированности сахарного диабета.

Нормы и методы определения гликированного гемоглобина

Концентрацию гликозилированного гемоглобина определяют методом ионообменной хроматографии или иммунохимическим методом. При этом содержание гликозилированного гемоглобина у здоровых людей при применении метода ионообменной хроматографии составляет 4,5-7,5% от всего гемоглобина. А при применении иммунохимического метода – гликированного гемоглобина у здоровых людей обнаруживается не более 4,5-5,7%.

Стадии компенсации, субкомпенсации и декомпенсации сахарного диабета и уровни гликированного гемоглобина на этих стадиях

Уровень гликированного гемоглобина при нормальной компенсации у больных сахарным диабетом составляет 6-9%, уровень гликированного гемоглобина более 9% говорит о декомпенсации сахарного диабета. Что значит декомпенсация сахарного диабета? Это означает, что не удается поддерживать никакими способами нормальный уровень глюкозы в крови. Развитию декомпенсации способствуют погрешности в диете, нерегулярное применение противодиабетических препаратов (если таковые показаны). Рассмотрим, при каких значениях гликозилированного гемоглобина говорят о компенсации или декомпенсации сахарного диабета.

показатель компенсация сахарного диабета субкомпенсация сахарного диабета декомпенсация сахарного диабета
гликозилированный гемоглобин, % менее 6,5% 6,5-9,0% более 9,0%
глюкоза натощак, ммоль/л менее 6,1 ммоль/л 6,1-7,0 ммоль/л более 7,0 ммоль/л
глюкоза через 2 часа после еды, ммоль/л менее 7,5 ммоль/л 7,5-9,0 ммоль/л более 9,0 ммоль/л

 

Образование фруктозамина, норма

Второй показатель, использующийся при определении степени компенсации сахарного диабета, — это фруктозамин. Фруктозамин образуется в результате связывания глюкозы с белками плазмы крови. Повышение концентрации фруктозамина в плазме крови свидетельствует о том, что в последние 2-3 недели в крови был повышенный уровень глюкозы. Определение фруктозамина используют для контроля над состоянием больного сахарным диабетом. В норме концентрация фруктозамина в крови не превышает 285 мкмоль/л.

Зависимость риска развития сердечнососудистых осложнений у больных сахарным диабетом от концентрации гликированного гемоглобина и фруктозамина
Концентрации фруктозамина и гликированного гемоглобина отражают риск развития патологии сердечнососудистой системы. Низкий риск развития вышеуказанных патологий наблюдается при скомпенсированном сахарном диабете, средний риск – при субкомпенсированной форме диабета, а высокий риск – при стадии декомпенсации сахарного диабета.

Показатели липидограммы (холестерин, триглицериды, ЛПВП и ЛПНП) в зависимости от стадии (компенсации, субкомпенсации и декомпенсации) сахарного диабета 2 типа

Для определения стадии компенсации при сахарном диабете 2 типа, очень важное значение имеет определение показателей липидного обмена. Рассмотрим зависимость степени компенсации сахарного диабета 2 типа от концентрации различных липидов крови.

Показатель липидограммы Стадия компенсации сахарного диабета Стадия субкомпенсации сахарного диабета Стадия декомпенсации сахарного диабета
Общий холестерин Менее 4,8 ммоль/л 4,8-6,0 ммоль/л Более 6,0 ммоль/л
Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) Менее 3,0 ммоль/л 3,0-4,0 ммоль/л Более 4,0 ммоль/л
Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) Более 1,2 ммоль/л 1,0-1,2 ммоль/л Менее 1,0 ммоль/л
Триацилглицериды (ТАГ, ТГ) Менее 1,7 ммоль/л 1,7-2,2 ммоль/л Более 2,2 ммоль/л

Позднее осложнение сахарного диабета – диабетическая нефропатия

Что такое диабетическая нефропатия?
длительном течении сахарного диабета возникает позднее осложнение – диабетическая нефропатия. То есть развивается патология почек вследствие продолжительного течения сахарного диабета. Диабетическая нефропатия является одной из основных причин инвалидизации и смертности больных сахарным диабетом. Частота развития диабетической нефропатии у больных сахарным диабетом 1 типа составляет 40-50%, а у больных сахарным диабетом 2 типа – 15-30%.

Определение микроальбуминуриии – способ контроля над развитием диабетической нефропатии
Для контроля над развитием диабетической нефропатии используют определение следующего показателя – микроальбуминурии. Микроальбуминурия – это появление в моче белков, в концентрациях выше нормальных, но ниже патологических. Норма микроальбуминурии – менее 30 мг в сутки, об альбуминурии говорят при содержании белка в моче – 30-300 мг в сутки. А протеинурия диагностируется при концентрации белка в моче более 300 мг в сутки. Стадия микроальбуминурии развивается через 5-15 лет от начала развития сахарного диабета. Эту стадию важно не пропустить, чтобы начать своевременную терапию патологии почек.

Мы рассмотрели основные диагностические критерии развития и компенсации сахарного диабета. Однако не следует пытаться заниматься самолечением. При обнаружении каких-либо подозрительных признаков следует обратиться к врачу для получения высококвалифицированной и профессиональной помощи.

Автор: Наседкина А.К.

www.polismed.com