© Использование материалов сайта только по согласованию с администрацией.

Что же это за вещество такое – инсулин, о котором так часто пишут и говорят в связи с распространенным ныне сахарным диабетом? Почему в какой-то момент он перестает вырабатываться в необходимых количествах или, наоборот, синтезируется в избытке?

Инсулин – биологически активное вещество (БАВ), белковый гормон, контролирующий уровень глюкозы в крови. Синтезируют этот гормон бета-клетки, принадлежащие островковому аппарату (островки Лангерганса) поджелудочной железы, что объясняет риск развития сахарного диабета при нарушении ее функциональных способностей. Кроме инсулина, в поджелудочной железе синтезируются и другие гормоны, в частности, гипергликемический фактор (глюкагон), вырабатываемый альфа-клетками островкового аппарата и также участвующий в поддержании постоянной концентрации глюкозы в организме.

Показатели нормы инсулина в крови (плазме, сыворотке) взрослого человека находятся в диапазоне от 3 до в 30 мкЕд/мл (или до 240 пмоль/л) .

У детей до 12 лет показатели не должны превышать 10 мкЕд/мл (или 69 пмоль/л).

Хотя где-то читатель встретит норму до 20 мкЕд/мл, где-то до 25 мкЕд/мл – в разных лабораториях норма может несколько отличаться, поэтому всегда, сдав кровь на анализ, нужно ориентироваться на точные данные (референтные значения) той лаборатории, которая производит исследование, а не на значения, приведенные в различных источниках.

Повышенный инсулин может обозначать как патологию, например, развитие опухоли поджелудочной железы (инсулинома), так и физиологическое состояние (беременность).

Снижение уровня инсулина может свидетельствовать о развитии или просто физической усталости.

Основная роль гормона – гипогликемическая

Действие инсулина в человеческом организме (и не только человеческом, в этом плане все млекопитающие похожи) заключается в его участии в процессах обмена:

• Этот гормон дает возможность сахару, полученному с питанием, беспрепятственно проникать в клетки мышечных и жировых тканей, повышая проницаемость их мембран:
• Он является индуктором выработки глюкогена из глюкозы в печеночных и мышечных клетках:
• Инсулин способствует накоплению белков, повышая их синтез и препятствуя распаду, и жировых продуктов (он помогает жировой ткани захватывать глюкозу и превращать ее в жир (вот откуда берутся излишние жировые запасы и почему излишняя любовь к углеводам приводит к ожирению);
• Повышая активность ферментов, усиливающих распад глюкозы (анаболический эффект ), данный гормон препятствует работе других ферментов, стремящихся расщепить жиры и гликоген (антикатаболическое действие инсулина ).

Инсулин – везде и всюду, он участвует во всех обменных процессах, происходящих в человеческом организме, но основное назначение этого вещества – обеспечение углеводного обмена, поскольку оно является единственным гипогликемическим гормоном, тогда как его «противников», гипергликемических гормонов, стремящихся повысить содержание сахара в крови, заметно больше (адреналин, гормон роста, глюкагон).

В первую очередь, механизм образования инсулина β-клетками островков Лангерганса запускает повышенная концентрация углеводов в крови, однако до этого гормон начинает вырабатываться, как только человек, пережевав кусок чего-нибудь съестного, проглатывает его и доставляет в желудок (и совсем не обязательно, чтобы продукт питания был углеводным). Таким образом, пища (любая) вызывает повышение уровня инсулина в крови, а голод без поступления продуктов питания, наоборот, снижает его содержание.

Кроме этого, процесс образования инсулина стимулируют другие гормоны, повышенные концентрации некоторых микроэлементов в крови, например, калия и кальция, увеличенное количество жирных кислот. Угнетает продукцию инсулина в наибольшей степени гормон роста соматотропин (СТГ). Другие гормоны, тоже в некоторой мере снижают выработку инсулина, например, соматостатин, синтезируемый дельта-клетками островкового аппарата поджелудочной железы, однако действие его все же не имеет силы соматотропина.

Очевидно, что колебания уровня инсулина в крови зависят от изменения содержания глюкозы в организме, поэтому понятно, почему исследуя лабораторными методами инсулин, заодно проводят определение .

Видео: инсулин и его функции – медицинская анимация

Инсулин и «сахарная» болезнь обоих типов

Чаще всего секреция и функциональная активность описываемого гормона изменяется при сахарном диабете 2 типа (инсулиннезависимый сахарный диабет – ИНЗСД), который нередко формируется у лиц среднего и пожилого возраста, имеющих избыточную массу тела. Пациенты довольно часто интересуются, почему именно лишний вес является фактором риска развития СД. А происходит это следующим образом: накопление жировых запасов в избыточных количествах сопровождается увеличением в крови , которые, в свою очередь, способствуют сокращению количества рецепторов к гормону и изменению сродства к нему. Результатом подобных нарушений является снижение продукции инсулина и, соответственно, уменьшение его уровня в крови, что ведет к увеличению концентрации глюкозы, которая не может своевременно утилизироваться из-за дефицита инсулина.

Кстати, некоторые люди, узнав результаты своих анализов (гипергликемия, ), расстроившись на время по такому поводу, начинают активно искать пути профилактики грозного заболевания – они срочно «садятся» на диету, снижающую массу тела. И очень правильно делают! Подобный опыт может быть весьма полезен всем пациентам, входящим в группу риска по СД: принятые своевременно меры позволяют на неопределенный срок оттянуть развитие самой болезни и ее последствий, а также зависимость от препаратов, снижающих сахар в сыворотке (плазме) крови.

Несколько иная картина наблюдается при сахарном диабете 1 типа, который называют инсулинзависимым (ИЗСД). Глюкозы в данном случае вокруг клеток более чем достаточно, они просто купаются в сахарной среде, однако усвоить важный энергетический материал не могут по причине абсолютного дефицита проводника – инсулина нет. Клетки принять глюкозу не могут, и в результате подобных обстоятельств в организме начинают происходить нарушение других процессов:

• Резервный жир, не сгорая полностью в цикле Кребса, направляется в печень и участвует в образовании кетоновых тел;
• Значительное повышение сахара в крови ведет к появлению неимоверной жажды, большое количество глюкозы начинает выделяться с мочой;
• Углеводный обмен направляется по альтернативному пути (сорбитоловому), образуя избыток сорбитола, который начинает откладываться в различных местах, формируя патологические состояния: катаракту (в глазном хрусталике), полиневриты (в нервных проводниках), (в сосудистой стенке).

Организм, пытаясь компенсировать эти нарушения, стимулирует расщепление жиров, в результате чего в крови возрастает содержание , но падает уровень полезной фракции холестерина. Атерогенная диспротеинемия снижает защитные силы организма, что проявляется изменением других лабораторных показателей (повышается фруктозамин и гликозилированный гемоглобин, нарушается электролитный состав крови). В таком состоянии абсолютного дефицита инсулина пациенты слабеют, постоянно хотят пить, у них выделяется большое количество мочи.

При сахарном диабете недостаток инсулина, в конечном итоге, отражается практически на всех органах и системах, то есть, его дефицит способствует развитию многих других симптомов, обогащающих клиническую картину «сладкой» болезни.

О чем «расскажут» избытки и недостатки

Повышенный инсулин, то есть, увеличение его уровня в плазме (сыворотке) крови можно ожидать в случае некоторых патологических состояний:

1. Инсулиномы – опухоли ткани островков Лангерганса, бесконтрольно и в больших количествах продуцирующей гипогликемический гормон. Данное новообразование дает довольно высокий уровень инсулина, а содержание глюкозы натощак при этом снижено. Для диагностики аденомы поджелудочной железы данного типа производят расчет соотношения инсулина и глюкозы (I/G) по формуле: количественное значение гормона в крови, мкЕд/мл: (содержание сахара, определенного утром на голодный желудок, ммоль/л – 1,70).
2. Начальной стадии формирования инсулиннезависимого сахарного диабета, позже уровень инсулина начнет падать, а сахар будет расти.
3. Ожирения. Между тем, здесь и в случае некоторых других болезней нужно различать причину и следствие: на первых этапах не ожирение является причиной повышенного инсулина, а наоборот, высокий уровень гормона повышает аппетит и способствует быстрой трансформации глюкозы, поступающей с пищей, в жир. Впрочем, все так взаимосвязано, что не всегда можно отчетливо проследить первопричину.
4. Заболеваний печени.
5. Акромегалии. У здоровых людей высокий уровень инсулина быстро снижает содержание глюкозы в крови, что в значительной степени стимулирует синтез соматотропина, у больных акромегалией повышение значений инсулина и последующая гипогликемия не вызывает особой реакции со стороны гормона роста. Эта особенность используется в качестве стимулирующей пробы при мониторинге гормонального баланса (внутривенная инъекция инсулина не вызывает особого повышения СТГ ни через час, ни через 2 часа после введения инсулина).
6. Синдрома Иценко-Кушинга. Нарушение обмена углеводов при этой болезни обусловлено усиленной секрецией глюкокортикоидов, подавляющих процесс утилизации глюкозы, которая, невзирая на высокий уровень инсулина, остается в крови в высоких концентрациях.
7. Инсулин повышен при мышечной дистрофии, которая стала результатом различных метаболических нарушений.
8. Беременность, протекающая нормально, но с повышенным аппетитом.
9. Наследственной непереносимости фруктозы и галактозы.

Введения инсулина (быстродействующего) под кожу вызывает резкий скачок гормона в крови пациента, что используется для выведения пациента из состояния гипергликемической комы. Применение гормона и препаратов, снижающих глюкозу, с целью лечения сахарного диабета также приводит к повышению инсулина в крови.

Следует заметить, хотя многие люди и так знают, что нет лечения от повышенного уровня инсулина, есть лечение конкретной болезни, при которой происходит подобный «раздрай» в гормональном статусе и нарушение различных метаболических процессов.

Снижение уровня инсулина наблюдается при сахарном диабете и 1, и 2 типа. Разница лишь в том, что при ИНЗСД дефицит гормона – относительный и вызван иными факторами, нежели абсолютный дефицит при ИЗСД. Кроме этого, к падению количественных значений гормона в крови приводят стрессовые ситуации, интенсивная физическая нагрузка или воздействие других неблагоприятных факторов.

Почему важно знать уровень инсулина?

Абсолютные показатели уровня инсулина, полученные при лабораторном исследовании, сами по себе не имеют большой диагностической ценности, так как без количественных значений концентрации глюкозы не о многом говорят. То есть, прежде чем судить о каких-то нарушениях в организме, связанных с поведением инсулина, следует изучить его отношение к глюкозе.

С такой целью (для повышения диагностической значимости анализа) проводят тест стимуляции продукции инсулина глюкозой (нагрузочный тест), который показывает, что у людей, имеющих скрыто протекающий сахарный диабет, гипогликемический гормон, продуцируемый бета-клетками поджелудочной железы, запаздывает, его концентрация растет медленнее, зато достигает более высоких значений, нежели у здоровых людей.

Помимо нагрузочного теста с глюкозой, в диагностическом поиске используется провокационный тест или, как его называют, проба с голоданием. Суть пробы состоит в определении натощак в крови пациента количественных значений глюкозы, инсулина и С-пептида (белковая часть молекулы проинсулина), после чего больного ограничивают в еде и питье на сутки и более (до 27 часов), проводя каждые 6 часов исследование показателей, вызывающих интерес (глюкоза, инсулин, С-пептид).

Итак, если инсулин повышен преимущественно при патологических состояниях, за исключением нормально протекающей беременности, где увеличение его уровня относят к физиологическим явлениям, то выявление высокой концентрации гормона, наряду со снижением сахара в крови, играет не последнюю роль в диагностике:

• Опухолевых процессов, локализованных в ткани островкового аппарата поджелудочной железы;
• Гиперплазии островковой ткани;
• Глюкокортикоидной недостаточности;
• Тяжелой патологии печени;
• Сахарного диабета на начальном этапе его развития.

Между тем, наличие таких патологических состояний, как синдром Иценко-Кушинга, акромегалия, мышечная дистрофия, болезни печени требуют проведения исследования уровня инсулина даже не столько с целью диагностики, сколько для слежения за функционированием и сохранением работоспособности органов и систем.

Как берут и сдают анализ?

Перед исследованием пациенту объясняют значение анализа, его особенности. Реакция поджелудочной железы на пищу, напитки, лекарства, физические нагрузки такова, что пациент должен до исследования поголодать 12 часов, не заниматься тяжелой физической работой, исключить прием гормональных препаратов. Если последнее невозможно, то есть, лекарства никак нельзя игнорировать, то на бланке анализа производится запись, что тест проводится на фоне гормонотерапии.

За полчаса до венепункции (кровь берут из вены) человеку, ожидающему очереди на анализ, предлагают прилечь на кушетку и максимально расслабиться. Пациента следует предупредить, что несоблюдение правил может отразиться на результатах и тогда повторный приход в лабораторию, а, стало быть, и повторные ограничения будут неизбежны.

Введение инсулина: страшна только первая инъекция, потом – привычка

Коль так много внимания было уделено гипогликемическому гормону, продуцируемому поджелудочной железой, то нелишним будет вкратце остановиться на инсулине, как лекарственном препарате, назначаемом при различных патологических состояниях и, в первую очередь, при сахарном диабете.

Введение инсулина самими пациентами стало делом привычным, с ним справляются даже дети школьного возраста, которых лечащий врач обучает всем премудростям (пользоваться устройством для введения инсулина, соблюдать правила асептики, ориентироваться в свойствах препарата и знать действие каждого вида). На инъекциях инсулина «сидят» практически все больные, имеющие СД 1 тип, и пациенты с тяжелым течением инсулиннезависимого сахарного диабета. Кроме этого, некоторые экстренные состояния или осложнения СД, при отсутствии эффекта от других медикаментозных средств, купируются инсулином. Правда, в случаях диабета 2 типа после стабилизации состояния больного гипогликемический гормон в инъекционной форме заменяется другими средствами, употребляемыми внутрь, чтобы не возиться со шприцами, производить расчет и зависеть от укола, который сделать себе самому без привычки бывает довольно трудно, даже если имеются некоторые навыки проведения несложных медицинских манипуляций.

Самым лучшим лекарственным средством с минимумом побочных эффектов и без серьезных противопоказаний признан раствор инсулина, основой которого выступает инсулиновая субстанция человека.

По своему строению на человеческий инсулин больше всего похож гипогликемический гормон поджелудочной железы свиньи, вот он-то в большинстве случаев и выручал человечество долгие годы до получения (с помощью генной инженерии) полусинтетических или ДНК-рекомбинантных форм инсулина. Для лечения сахарного диабета у детей в настоящее время используется только человеческий инсулин.

Инъекции инсулина имеют своей задачей поддержание нормальной концентрации глюкозы в крови, недопущение крайностей: скачков вверх (гипергликемии) и падение уровня ниже допустимых значений (гипогликемии).

Назначение видов инсулинов, расчет их дозы в соответствии с особенностями организма, возрастом, сопутствующей патологией производит только врач в строго индивидуальном порядке. Он же обучает пациента, как самостоятельно делать инъекции инсулина, не прибегая к посторонней помощи, обозначает зоны введения инсулина, дает советы в отношении питания (прием пищи должен согласовываться с поступлением гипогликемического гормона в кровь), образа жизни, режима дня, физических нагрузок. В общем, в кабинете эндокринолога пациент получает все необходимые знания, от которых зависит качество его жизни, самому больному остается только правильно ими пользоваться и неукоснительно следовать всем рекомендациям врача.

Видео: о введении инъекции инсулина

Виды инсулинов

Пациентам, получающим гипогликемический гормон в инъекционной форме, придется узнать, какие виды инсулинов бывают, в какое время суток (и почему) они назначаются:

Инсулины длительного и сверхдлительного действия вводят 1 раз в день, они не подходят для экстренных ситуаций (пока дойдут до крови). Безусловно, в случае комы используют инсулины ультракороткого действия, которые быстро восстанавливают уровни инсулина и глюкозы, приближая их к нормальному значению.

Назначая пациенту разные виды инсулинов, врач рассчитывает дозу каждого, способ введения (под кожу или в мышцу), обозначает правила смешивания (если в этом есть необходимость) и часы введения в соответствии с приемом пищи. Вероятно, читатель уже понял, что лечение сахарного диабета (инсулином, в особенности) не потерпит несерьезного отношения к диете. Приемы пищи (основные) и «перекусы» очень сильно взаимосвязаны с уровнем инсулина на момент трапезы, поэтому должны строго контролироваться самим пациентом – от этого зависит его здоровье.

Видео: о действии инсулина и его видах

Инсулин является важным гормоном для нашего здоровья и долголетия, а также для контроля веса и его структуры (рост мышечной массы и снижение жировой массы тела). Однако про инсулин существует множество мифов, которые обманывают читателя без должной научной подготовки. Поэтому попробую вам рассказать подробно и с ньюансами.

Инсулин стимулирует и подавляет одновременно.

1. Инсулин помогает росту мышц. Инсулин стимулирует синтез белка, активируя его производство рибосомами. Кроме того, инсулин помогает переносить аминокислоты в мышечные волокна. Инсулин активно переносит определенные аминокислоты в мышечные клетки. Речь идет про BCAA. Аминокислоты с разветвленными цепочками «персонально» доставляются инсулином в мышечные клетки. И это очень хорошо, если вы намерены наращивать мышечную массу.

2. Инсулин препятствует катаболизму белков. Инсулин препятствует разрушению мышц. Хотя это может звучать и не очень волнующе, но анти-катаболическая природа инсулина ничуть не менее важна, чем его анаболические свойства.

Любой человек, разбирающийся в финансах, скажет вам, что важно не только, сколько денег вы зарабатываете. Важно также, сколько денег вы тратите. То же самое верно и для мышц. Ежедневно наше тело синтезирует некоторое количество белков, и в то же время разрушает старые. Удастся ли вам со временем набрать мышечную массу, или нет, зависит от «физиологической арифметики». Для увеличения мышц вы должны синтезировать больше белка, чем разрушать его в процессе катаболизма.

3. Инсулин активизирует синтез гликогена. Инсулин увеличивает активность энзимов (например, гликогенсинтазы), которые стимулируют образование гликогена. Это очень важно, поскольку помогает обеспечивать запас глюкозы в мышечных клетках, тем самым улучшая их производительность, и восстановление.

4. Подъем инсулина помогает чувству сытости и подавляет голод. Инсулин – один из многих гормонов, играющих роль в появлении ощущения сытости. Например, белок, стимулируя инсулин, способствовал снижению аппетита. Во множестве исследований было показано, что инсулин на самом деле подавляет аппетит.

Черная сторона инсулина (обмен веществ)

1. Инсулин блокирует гормонорецепторную липазу. Инсулин блокирует энзим, называемый горомонорецепторной липазой, который отвечает за расщепление жировой ткани. Очевидно, что это плохо, так как если организм не может расщепить хранимый жир (триглицериды), и превратить его в форму, которую можно сжечь (свободные жирные кислоты), вы не похудеете.

2. Инсулин снижает использование жира. Инсулин (высокий уровень инсулина) снижает использование жира для получения энергии. Вместо этого он способствует сжиганию углеводов. Проще говоря, инсулин "сохраняет жир". Хотя это оказывает отрицательное влияние на вид нашего тела, такое действие имеет смысл, если вспомнить, что основной функцией инсулина является избавления от лишней глюкозы в крови.

3. Инсулин увеличивает синтез жирных кислот.

А СЖК (свободные жирные кислоты) - это ключевая причина инсулинорезистентности! Инсулин увеличивает синтез жирных кислот в печени, что является первым шагом в процессе накопления жира. Но это также зависит от доступности избыточных углеводов - если их объем превысит определенный уровень, они, либо немедленно сжигаются, либо сохраняются в виде гликогена. Без сомнения, излишний инсулин - это первая причина повышенного уровня в организме триглицеридов, жиров, которые раньше считались относительно безопасными.

Прыщи, перхоть и себорея. Не ожидали? Чем выше инсулин – тем интенсивнее липогенез, чем интенсивнее липогенез — тем выше уровень триглицеридов в крови, чем выше уровень триглицеридов в крови — тем больше «сала» выделяется через сальные железы, расположенные по всему телу, особенно на скальпе и лице. Речь идет о гиперфункции и гипертрофии сальных желез под действием инсулина. У людей с очень гладкой от природы кожей, у которых никогда не было угревой сыпи и прыщей, это побочное действие инсулина может начисто отсутствовать. У лиц с более или менее жирной кожей, со способностью к образованию угрей инсулин может вызвать выраженную угревую сыпь, с гипертрофией сальных желез и расширением кожных пор. Акне у женщин нередко является одним из признаков гиперандрогении, которая может сопровождаться гиперинсулинемией и дислипидемией.

4. Инсулин активирует липопротеинлипазу.

Инсулин активирует энзим, называемый липопротеинлипаза. Если вы знакомы с медицинской терминологией, то это может поначалу восприняться, как положительная характеристика инсулина. Ведь липаза, это энзим, который расщепляет жир, поэтому, почему бы не увеличить его объемы?

Вспомните, что мы только что обсуждали, как инсулин усиливает синтез жирных кислот в печени. Как только эти дополнительные жирные кислоты преобразуются в триглицериды, они захватываются липопротеинами (например, белками VLDL - липопротеинами очень низкой плотности), выбрасываются в кровь, и ищут место для своего хранения.

Пока все идет хорошо, поскольку триглицериды не могут быть абсорбированы жировыми клетками. Так что, хотя у вас в крови может быть достаточно триглицеридов, вы, на самом деле, не будете накапливать жир. до тех пор пока в дело не вступает липопротеинлипаза.Как только она активируется инсулином, липопротеинлипаза расщепляет эти триглицериды в абсорбируемые жирные кислоты, которые быстро и легко впитываются жировыми клетками, снова преобразуются там в триглицериды, и остаются в жировых клетках.

5. Инсулин блокирует использование гликогена.

Черная сторона инсулина (как ростовый гормон)

1. Излишки инсулина разрушают артерии.

Избыток инсулина вызывает закупорку артерий, потому что стимулирует рост гладких мышечных тканей вокруг сосудов. Такое размножение клеток играет очень большую роль в развитии атеросклероза, когда идет накопление холестериновых бляшек, сужение артерий и уменьшение кровяного потока. Кроме того, инсулин вмешивается в работу системы растворения тромбов, поднимая уровень плазминогенного активатора ингибитора-1. Таким образом, стимулируется образование тромбов, которые закупоривают артери.

2 Инсулин повышает кровяное давление.

Если у вас повышенное кровяное давление, есть 50%-я вероятность, что вы страдаете резистентностью инсулина и его слишком много в вашем кровотоке. Как именно инсулин воздействует на кровяное давление, пока точно неизвестно. Сам по себе инсулин обладает прямым сосудорасширяющим воздействием. У нормальных людей введение физиологических доз инсулина при отсутствии гипогликемии вызывает вазодилатацию, а не повышение уровня артериального давления. Однако в условиях инсулинорезистентности гиперактивизация симпатической нервной системы приводит к появлению артериальной гипертонии за счет симпатической стимуляция сердца, сосудов и почек.

3. Инсулин стимулирует рост раковых опухолей.



Инсулин – это гормон роста, и его избыток может приводить к повышенному размножению клеток и к опухолям. У полных людей вырабатывается больше инсулина, ведь именно избыток инсулина и вызывает ожирение, поэтому у них чаще, чем у людей с нормальным весом, развиваются раковые опухоли. У людей высокого роста выработка инсулина тоже повышена (чем выше рост, тем больше инсулина), поэтому риск заболеть раком у них выше. Это данные статистики и общеизвестные факты.

С другой стороны, если уменьшить выработку инсулина в организме, риск развития раковых опухолей тоже уменьшится. В экспериментах на животных обнаружилось, что длительные регулярные перерывы в еде также снижают риск развития раковых опухолей, даже если общее количество калорий в рационе животных не уменьшается, другими словами, после этих перерывов им дают есть вволю. В этих экспериментах было установлено, что редкие приёмы пищи приводят к устойчивому и постоянному снижению уровня инсулина в крови.

4. Гиперинсулинемия стимулирует хроническое воспаление.

Гиперинсулинемия стимулирует образование арахидоновой кислоты, которая затем превращается в стимулирующий воспаление PG-E2 и количество воспалений в организме резко возрастает. Хронически высокий уровень инсулина или гиперинсулинемя также вызывает низкий уровень адипонектина, и это является проблемой, поскольку это увеличивает резистентность к инсулину и воспаление.

Адипонектин – гормон жировой ткани, который поддерживает нормальную чувствительность к инсулину, препятствует развитию диабета и риск сердечно-сосудистых заболеваний снижается. Адипонектин играет важную роль в энергетическом регулировании, а также в липидном и углеводном обмене, снижая уровень глюкозы и липидов, повышая чувствительность к инсулину и имеющий противовоспалительное действие. У тучных людей (в частности с абдоминальным ожирением) суточная секреция адипонектина, в течении дня, оказалось пониженной.

Хронобиология инсулина.

Перекусы и жиросжигание

А вторая фаза продолжается, пока в крови есть глюкозный стимул. То есть, сначала высвобождается уже имеющийся инсулин, и вырабатывается дополнительный (инсулин секретируется b-клеткой из предшественника (прекурсора) - проинсулина). Восстановление быстрой фазы ответной реакции инсулина улучшает регуляцию сахара крови у диабетиков: быстрый рост уровня инсулина – сам по себе неплохая штука.

Перекусы и кусочничанье очень негативно действуют на регуляцию инсулина. В ответ на снэк, инсулин взлетает за 2-3 минуты, а приходит в норму за 30-40 минут.




В экспериментах на мышах было установлено, что если их кормить через день, то они живут дольше и не болеют. Когда мышей на протяжении всей их жизни 24 часа подряд не кормят, а в последующие 24 часа дают им еды до отвала, то по сравнению с мышами, которых кормят ежедневно 3 раза в день, они, во-первых, не теряют в весе, отъедаясь, когда есть еда, во-вторых, никогда не болеют, а в-третьих, живут в полтора раза дольше тех мышей, которые питаются регулярно 3 раза каждый день. Объясняется этот факт просто – мыши, которые едят реже, выделяют меньше инсулина, чем те, которые едят часто. Обратите внимание, что есть реже – не значит меньше, ведь в количестве калорий разницы нет, вес и тех и других мышей одинаков.

Инсулин и стресс.

Инсулин и старение.

Резистенция к инсулину является проявлением повышенной активности TOR, так как излишне активный TOR вызывает резистенцию к инсулину. Итак в обоих случаях во всем виновата повышенная активность TOR: вызывается ли она инсулином или она проявляется в виде резистенции к инсулину.

Чувствительность к инсулину.

Заключение.

Свернуть

Всё об инсулине. Какую функцию призван выполнять инсулин в организме человека и как этот препарат теперь может помочь справиться с таким грозным заболеванием, как сахарный диабет.

Что это такое – инсулин, и почему он столь необходим человеку? Ответ на этот вопрос лежит буквально на поверхности в приведенной ниже статье.

Инсулин – произошедший от латинского слова Insula (остров), является неким веществом белковой природы, синтезирующимся определёнными клетками поджелудочной железы, а точнее, её образованиями. В медицинской терминологии они обозначены, как островки Лангерганса–Соболева.

Этот гормон поджелудочной железы оказывает огромнейшее влияние на все происходящие обменные процессы, в тканях которые присущи человеческому организму. Принадлежащий к пептидному ряду, он качественно насыщает клетки человека всеми необходимыми для него веществами, перенося по системе кроветворения калий, разнообразные аминокислоты и, конечно же, глюкозу. Так как именно благодаря глюкозе в организме человека поддерживается некий баланс углеводов.

Вот как это происходит: при поглощении пищи в организме человека увеличивается количество глюкозы, что влияет на уровень описываемого вещества в крови и его повышение.

Химическая и структурная формула

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.

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.

Хотя выполняет инсулин и другие не менее важные функции в организме:

• 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.

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.

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.

Необходимость и роль описываемого гормона

Для чего нужен инсулин в организме человеку, зачем и какая этому веществу отведена в нём роль? Организм человека для правильной и нормальной работы всегда подсказывает, что для каждой его клеточки необходимо в определённый момент:

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

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.

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?

Препараты инсулина для диабетиков отличаются друг от друга:

• 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.

Гормон инсулин и его роль в организме тесно связаны с работой эндокринной системы. В нее входит несколько желез внутренней секреции, каждая из которых нужна для поддержания здоровья человека. Когда случаются сбои в работе хотя бы одной из желез, страдают все органы.

Инсулин – достаточно изученный гормон с пептидной основой, в состав которой входит несколько аминокислот. Если уровень инсулина снижается или повышается, то нарушается важная функция эндокринной системы – поддержание уровня сахара в крови.

Самый впечатляющий и страшный фактор, сделавший гормон таким «популярным», — ежегодный рост числа людей, у которых обнаруживают диабет.

Механизм выработки инсулина

Вырабатывается гормон в эндокринных клетках хвоста поджелудочной железы. Скопления этих клеток называют островками Лангерганса в честь открывшего их ученого. Несмотря на малый размер, каждый островок считается крохотным органом со сложноустроенной структурой . Именно они отвечают за выброс инсулина. Вот как продуцируется инсулин:

1. Выработка препроинсулина. В поджелудочной железе создается основа для гормона – препроинсулин.
2. Синтез сигнального пептида. Вместе с основой вырабатывается проводник препроинсулина – пептид, он доставляет основу к эндокринным клеткам. Там она синтезируется в проинсулин.
3. Этап созревания. На некоторое время обработанные компоненты оседают в клетках эндокринной системы – в аппарате Гольджи. Там они созревают в течение некоторого времени и распадаются на инсулин и C-пептид. По пептиду в ходе лабораторной диагностики часто определяют активность поджелудочной железы.
4. Связь с цинком. Выработанный инсулин взаимодействует с ионами минерала, а когда сахар в крови повышается, гормон высвобождается из бета-клеток и начинает понижать его уровень.

Если в организме высок уровень , — то синтез гормона в поджелудочной железе уменьшается. Глюкагон вырабатывается в альфа-клетках островка Лангерганса.

Действие инсулина

Основное действие гормона – регуляция обменных процессов в организме. Он влияет на всё: усвоение витаминов, минералов, нутриентов, а также расщепление остальных веществ. Без помощи инсулина клетки не смогут получать глюкозу.

Под действием вещества повышается проницаемость мембран клеток, и глюкоза свободно всасывается в них. Параллельно инсулин превращает глюкозу в полисахарид – гликоген. Он служит естественным источником энергии для человека.

Функции гормона

Пониженные показатели

Из-за стресса и привычек питания инсулин может не только повышаться, но и понижаться. Ошибочно полагать, что это нормальное состояние, которое не опасно для здоровья. Запускают процесс понижения гормона:

• жирная, богатая углеводами и калориями еда – инсулина, продуцируемого железой, не хватает для усвоения поступающих продуктов. Это приводит к интенсивной выработке гормона, что быстро изнашивает бета-клетки;
• хроническая склонность переедать, даже здоровая пища в огромных количествах не будет полезна;
• недостаток сна негативно сказывается на выработке гормонов, особенно если человек устойчиво спит по 4-5 часов;
• перенапряжение, тяжелая или опасная работа, стимулирующая выброс адреналина;
• снижение функций иммунной системы, инфекционные поражения;
• малоподвижный образ жизни, вызывающий гиподинамию, при которой в кровь поступает много глюкозы, но она не перерабатывается должным образом.

Чтобы понять, как именно инсулин влияет на здоровья человека при диабете, нужно рассмотреть процесс взаимодействия глюкозы с гормоном.

Уровень инсулина и глюкозы

У здорового человека даже в ситуации, когда пища долго не поступает в организм, уровень сахара примерно одинаков. Инсулин продолжает вырабатываться поджелудочной железой примерно в одном и том же ритме. Когда человек ест, пища расщепляется, и углеводы поступают в виде молекул глюкозы в кровь. Вот, что происходит дальше:

1. Печень получает сигнал, и накопленный гормон высвобождается. Вступая в реакцию с глюкозой, он понижает уровень сахара и превращает его в энергию.
2. Железа приступает к новому этапу выработки инсулина на место потраченного.
3. Новые порции гормона направляются в кишечник – расщеплять сахара, которые частично переработаны.
4. Неизрасходованный остаток глюкозы частично преобразуется в гликоген, который уходит в состояние покоя. Содержится он в мышцах и печени, частично откладывается в жировую ткань.
5. Через некоторое время после приема пищи сахар начинает понижаться. В кровь выбрасывается глюкагон, а накопленный гликоген начинает расщепляться в глюкозу, стимулируя рост сахара.

Инсулин – незаменимый гормон , уровень которого тесно связан с повседневной работой организма. Его нарушения приводят к заболеваниям, которые сокращают жизнь человека на несколько десятков лет, осложняя ее массой неприятных побочных эффектов.

Гормоны регулируют многие важные функции нашего организма, они действуют через кровь и работают как ключи «открывающие двери». Инсулин - это гормон, синтезируемый поджелудочной железой, а именно специальным типом клеток - бета-клетками. β-клетки находятся в определенных частях поджелудочной железы, известных как островки Лангерганса, которые помимо β-клеток содержат также α-клетки, продуцирующие гормон глюкагон, δ(D)-клетки, синтезирующие соматостатин и F-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид (функция которого до сих пор недостаточно изучена). У поджелудочной железы также есть другая важная функция, она вырабатывает ферменты, участвующие в пищеварении. Эта функция поджелудочной железы не нарушается у людей с сахарным диабетом.

Причина, по которой инсулин так важен для организма - это то, что он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Как только человек видит еду или чувствует ее запах, его β-клетки получают сигналы к увеличению продукции инсулина. А после того, как еда попала в желудок и кишечник, другие специальные гормоны посылают еще больше сигналов бета-клеткам, чтобы они увеличили продукцию инсулина.

Бета-клетки содержат встроенный «глюкометр», который регистрирует, когда уровень глюкозы крови повышается, и отвечают, посылая правильное количество инсулина в кровь. Когда люди без сахарного диабета едят пищу, концентрация инсулина в крови резко возрастает, это необходимо для переноса глюкозы, полученной из еды, внутрь клеток. У таких людей глюкоза крови обычно не поднимается более чем на 1-2 ммоль/л после еды.

Инсулин переносится кровью к различным клеткам организма и связывается на их поверхности со специальными рецепторами к инсулину, в результате чего клетки становятся проницаемыми для глюкозы. Но не всем клеткам организма необходим инсулин для транспортировки глюкозы. Есть «инсулиннезависимые» клетки, они поглощают глюкозу без участия инсулина, прямо пропорционально концентрации глюкозы крови. Они находятся в головном мозге, нервных волокнах, сетчатке глаза, почках и надпочечниках, также в сосудистой стенке и форменных элементах крови (эритроцитах).

Это может показаться нелогичным, что некоторым клеткам не нужен инсулин для переноса глюкозы. Однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов. Если у вас есть сахарный диабет и ваш уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к повреждению клеток и, следовательно, функционированию органа в целом.

Организму требуется небольшое количество инсулина даже между приемами пищи и в течение ночи, чтобы приспособить глюкозу, поступающую из печени. Это и называется «базальной» секрецией инсулина. У людей без сахарного диабета количество этого инсулина составляет 30-50% от количества общего суточного инсулина. Также есть «стимулированная» секреция инсулина, который вырабатывается на прием пищи.

Большое количество углеводов, поступающих к нам с едой, хранится в печени в виде гликогена (это углевод, способный быстро распадаться с образованием глюкозы).

Если человек ест больше, чем ему необходимо, то избыток углеводов трансформируется в жиры, которые хранятся в жировой ткани. Организм человека имеет почти неограниченные возможности для накопления жира.

Напротив, белки (аминокислоты) могут быть использованы различными тканями организма, но у них нет никакого определенного места хранения. Печень способна синтезировать глюкозу не только из гликогена, но также и из аминокислот, например, если вы не ели в течение длительного времени. Но при этом происходит разрушение тканей, так как в организме нет определенного депо аминокислот (Рис.1).

Рис.1. Углеводы в организме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа - это непарный орган размером с ладонь, расположенный в брюшной полости, близко к желудку. Она выполняет две основные функции: производит ферменты, которые помогают переваривать пищу, и производит инсулин, который помогает контролировать уровень глюкозы крови. Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы. Он впадает в двенадцатиперстную кишку вместе с желчным протоком, который выводит желчь из печени и желчного пузыря. В поджелудочной железе находится около одного миллиона островков Лангерганса. Инсулин производится бета-клетками островков и высвобождается непосредственно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.

Клеточный метаболизм

Здоровая клетка

Сахар из еды всасывается в кишечнике и поступает в кровь в форме глюкозы (декстрозы) и фруктозы. Глюкоза должна зайти в клетки для того чтобы она могла быть использована для продукции энергии или других метаболических процессов. Гормон инсулин необходим для того, чтобы «открыть дверь», то есть сделать возможным транспорт глюкозы внутрь клетки через клеточную стенку. После того, как глюкоза попадает внутрь клетки, она превращается с помощью кислорода в углекислый газ, воду и энергию. Углекислый газ затем поступает в легкие, где происходит обмен его на кислород (Рис.2).

Рис. 2. Поддержание уровня глюкозы крови в норме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Энергия жизненно необходима клеткам для того, чтобы они функционировали должным образом. Кроме того, глюкоза в форме гликогена хранится в печени и мышцах для дальнейшего использования.

Головной мозг, однако, не способен хранить глюкозу в виде гликогена. Следовательно, он находится в постоянной зависимости от уровня глюкозы крови.

Голодание

Когда человек голодает, в крови снижается уровень глюкозы. В этом случае дверь, открытая с помощью инсулина, не окажет никакой пользы. У людей без сахарного диабета продукция инсулина останавливается почти полностью, когда уровень глюкозы крови снижается. Альфа-клетки поджелудочной железы распознают низкий уровень глюкозы крови и секретируют в кровоток гормон глюкагон. Глюкагон действует как сигнал для клеток печени, чтобы они высвободили глюкозу из своего резерва гликогена. Есть и другие гормоны, которые также могут синтезироваться, когда человек голодает (такие как адреналин, кортизол и гормон роста).

Но если голодание продолжается, то организм будет использовать следующую резервную систему, чтобы поддержать концентрацию глюкозы крови на должном уровне. Жиры распадаются на жирные кислоты и глицерол. Жирные кислоты трансформируются в кетоны в печени, а из глицерола образуется глюкоза. Эти реакции будут происходить, если вы длительно голодаете (например, во время поста) или вы настолько больны, что не можете есть (например, при гастроэнтерите) (Рис.3).

Все клетки нашего организма (за исключением головного мозга) могут использовать жирные кислоты в качестве источника энергии. Однако, только мышцы, сердце, почки и головной мозг могут использовать кетоны как источник энергии.

Во время длительного голодания кетоны могут обеспечивать до 2/3 потребности мозга в энергии. У детей кетоны образуются быстрее и достигают большей концентрации, чем у взрослых.

Несмотря на то, что клетки извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше, чем когда они используют глюкозу.

Если организм находится без еды слишком долго, то белки из мышечной ткани начинают распадаться, и превращаться в глюкозу.

Рис. 3. Поддержание уровня глюкозы во время голодания (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Сахарный диабет 1 типа и абсолютная недостаточность инсулина. Механизм заболевания - предпосылки разъяснения.

Сахарный диабет 1 типа - это заболевание, при котором отсутствует свой инсулин. В результате этого глюкоза не может зайти в клетки. Клетки в этой ситуации действуют так, как будто они находятся в фазе голодания, описанной выше. Ваш организм будет пытаться поднять уровень глюкозы крови до еще более высоких значений, так как он считает, что причиной отсутствия глюкозы внутри клеток является низкий уровень глюкозы крови. Такие гормоны как адреналин и глюкагон посылают сигналы для выброса глюкозы из печени (активируют распад гликогена).

В этой ситуации, однако, голодание происходит в период изобилия, то есть высокой концентрации глюкозы крови. Организму сложно справиться с большой концентрацией глюкозы, и она начинает выходить с мочой. В это время внутри клеток происходит синтез жирных кислот, которые затем трансформируются в кетоны в печени, и они также начинают выделяться с мочой. Когда человеку назначается инсулин, его клетки начинают снова нормально функционировать и порочный круг прекращается (Рис. 4).

Рис. 4. Дефицит инсулина и сахарный диабет 1 типа (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).