Інсулін є гормоном, що має пептидную природу і утворюється в клітинах підшлункової залози. Він впливає на обмінні процеси, що відбуваються в організмі і охоплюють майже всі тканини. Одна з його ключових функцій полягає в зменшенні в крові концентрації глюкози, тому недолік цього гормону часто провокує розвиток такої патології, як цукровий діабет. При абсолютній нестачі інсуліну у пацієнта розвивається захворювання 1 типу, а при відносній недостатності гормону виникає діабет 2 типу.
Інсулін: склад гормону
Утворений в підшлунковій залозі гормон є попередником інсуліну. У процесі декількох послідовних один за одним хімічних реакцій він перетворюється в активну форму гормону, яка здатна виконувати призначені для неї функції в організмі.
Кожна молекула інсуліну має в своєму складі 2 поліпептидні ланцюги, пов'язані дисульфідними містками (С-пептид):
- А-ланцюг. Вона включає в себе 21 амінокислотний залишок.
- По-ланцюг. До її складу входить 30 амінокислотних залишків.
Інсулін у кожного біологічного виду має структурні відмінності, тому його роль в регулюванні вуглеводного обміну теж різна. Найбільш схожим з людським гормоном вважається інсулін свині, що відрізняється від нього лише 1 амінокислотним залишком. Інсулін бика відрізняється від гормону людини трьома такими залишками.
Як регулюється значення глюкози в крові?
Оптимальна концентрація цукру підтримується завдяки виконанню всіма системами організму своїх функцій. Проте, головна роль в такому процесі належить дії гормонів.
На концентрацію глюкози впливають 2 групи гормонів:
- Інсулін (природний гіперглікемічний гормон) - знижує її рівень.
- Гормони гипергликемической групи (наприклад, гормон росту, глюкагон, адреналін) - збільшують її рівень.
У той момент, коли значення глюкози стає нижче фізіологічного рівня, вироблення інсуліну сповільнюється. У разі критичного падіння цукру в крові, починається вивільнення гормонів гипергликемической групи, які направляють глюкозу з клітинних запасів. Для придушення подальшого виділення в кров інсуліну активізуються гормони стресу і адреналін.
На вироблення, дія інсуліну або втрату сприйнятливості клітинних мембран до цього гормону можуть вплинути наступні фактори:
- Порушення процесу дозрівання інсуліну, а також його рецептора;
- Виникнення змінених молекул, а також порушення їх біологічних функцій;
- Присутність в організмі антитіл до дії гормону, що призводить до втрати зв'язку між гормоном і його рецептором;
- Деградація рецепторів гормону;
- Порушення процесу ендоцитозу гормону з рецептором.
Будь-яка перешкода на шляху надходження сигналу від інсуліну в клітину здатне повністю або частково порушити його вплив на весь процес метаболізму. Важливо розуміти, що в такому стані організму висока концентрація гормону не може виправити ситуацію.
Вплив інсуліну і його роль
Інсулін виконує важливі функції в організмі і надає багатогранне дію на обмінні процеси.
Вплив гормону в залежності від наданого ефекту прийнято ділити на 3 основні групи:
- анаболическое;
- метаболічний;
- Антикатаболическое.
Метаболічний вплив проявляється наступним чином:
- Посилюється поглинання клітинами надходять в організм речовин. Глюкоза є одним з важливих компонентів, тому її засвоєння дозволяє регулювати в крові рівень цукру.
- Підвищується обсяг синтезу такого полісахариду, як глікоген.
- Знижується інтенсивність глікогенезу (зменшується формування глюкози в печінці з різних речовин).
Анаболическое дію гормону покликане посилити біосинтез білкових компонентів і реплікацію ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти). Інсулін під впливом цієї властивості допомагає перетворити глюкозу в такі органічні сполуки, як тригліцериди. Це дозволяє створити умови, необхідні для скупчення жирів в момент нестачі гормону.
Антикатаболическое вплив охоплює 2 напрямки:
- Знижує ступінь гідролізу білків (деградації);
- Скорочує проникнення жирних кислот в кров'яні клітини;
- Під впливом інсуліну в крові зберігається нормальний рівень цукру
Ефект від впливу інсуліну проявляється через спеціальний рецептор і виникає через різний за тривалістю час:
- Через короткий період (хвилину або навіть секунди), коли виконуються функції транспортування, інгібування ферментів, синтез рибонуклеїнової кислоти, фосфорилювання білків;
- Через тривалий час (до кількох годин) в разі синтезу ДНК, білка і процесу клітинного росту.
Як діє гормон?
Інсулін бере участь практично у всіх процесах обміну, але основне його дія стосується метаболізму вуглеводів. Вплив на ці речовини, який чиниться гормоном, пов'язаний багато в чому з посиленням швидкості доставки через клітинні мембрани надлишок глюкози. В результаті цього активізуються інсулінові рецептори, і приводиться в дію внутрішньоклітинний механізм, здатний впливати безпосередньо на засвоєння клітинами глюкози. Механізм дії інсуліну заснований на врегулювання чисельності мембранних білків, що доставляють ці речовини.
Транспортування глюкози тканинам повністю залежить від інсуліну. Ці тканини мають величезне значення для людського організму і відповідають за такі важливі функції, як дихання, рух, кровообіг і формування запасу енергії, виділеної з надійшла їжі.
Рецептори гормону, розташовані в клітинній мембрані, мають наступний склад:
- Альфа-субодиниці (2 штуки). Вони розташовані поза клітиною.
- Бета-субодиниці (2 штуки). Вони перетинають клітинну мембрану, потім переходять в цитоплазму.
Ці складові утворені двома поліпептидними ланцюжками, з'єднані між собою дисульфідними зв'язками і характеризуються тірозінкіназной активністю.
Після зв'язку рецептора з інсуліном відбуваються такі події, як:
- Конформація рецептора підлягає зміні, зачіпаючи спочатку тільки а-субодиницю. В результаті такої взаємодії з'являється тірозінкіназная активність у другій субодиниці (бета), запускається ланцюг реакцій для посилення дії ферментів.
- Рецептори в процесі з'єднання між собою формують мікроагрегати або плями.
- Відбувається интернализация рецепторів, в результаті чого з'являється відповідний сигнал.
Якщо інсулін міститься в плазмі у великих кількостях, то чисельність рецепторів скорочується, а чутливість клітин до гормону падає. Зниження регуляції числа рецепторів пояснюється їх втратою в період проникнення інсуліну в клітинну мембрану. В результаті такого порушення виникає ожиріння або розвивається таке захворювання, як цукровий діабет (найчастіше 2 типу).
Види гормону і тривалість його дії
Крім природного інсуліну, що виробляється підшлунковою залозою, деяким людям доводиться застосовувати гормон у формі лікарського препарату. Засіб надходить в клітини шляхом виконання відповідних підшкірних ін'єкцій.
Залежно від тривалості ефекту від інсуліну, який застосовується в медицині гормон може бути наступних видів:
- Базальний. Він діє цілу добу, тому в день достатньо однієї ін'єкції. У базального гормону відсутній пік дії, він не знижує цукор на якийсь час, а дозволяє підтримувати фонове значення глюкози протягом усього дня.
- Болюсне. Гормон є більш оперативним засобом впливу на значення в крові глюкози. Потрапляючи в кров, він відразу робить необхідний ефект. Пік дії болюсного гормону припадає саме на прийоми їжі. Він використовується пацієнтами діабету першого типу, щоб скорегувати рівень цукру за допомогою відповідної дози ін'єкції.
Дозування інсуліну не повинна розраховуватися пацієнтами з діабетом самостійно. Якщо кількість одиниць гормону значно перевищить норму, то може статися навіть летальний результат. Врятувати життя можна буде тільки в разі перебування пацієнта в ясній свідомості. Для цього потрібно зробити ін'єкцію глюкози ще до настання діабетичної коми.
Ін'єкції гормону: поширені помилки
Ендокринологів часто доводиться чути під час практики скарги від пацієнтів на неефективність ін'єкцій інсуліну. Цукор в крові може і не знизитися, якщо в процесі введення гормону була порушена техніка.
Спровокувати це можуть такі чинники:
- Використання простроченого інсуліну, коли вже закінчився термін придатності.
- Порушення основних правил транспортування і умов зберігання препарату.
- Змішування різних типів гормону в 1 флаконі.
- Попадання повітря в підготовлений для ін'єкції шприц.
- Нанесення спирту на ділянку для ін'єкції, що призводить до руйнування інсуліну.
- Застосування пошкодженого шприца або голки під час ін'єкції.
- Швидке вилучення голки відразу після введення гормону, що могло призвести до втрати частини ліки. В результаті в організм інсулін надійшов в недостатній кількості. Така помилка може стати причиною гіперглікемії (різкого підйому цукру). В іншому випадку, коли інсуліну надійшло більше, ніж було потрібно для нейтралізації глюкози, настає гіпоглікемія (падіння цукру). Обидва стани небезпечні для пацієнтів, які страждають на діабет.
Ще матеріали:
- Квасоля при діабеті
- Низкоуглеводная дієта при цукровому діабеті
- Як проявляється цукровий діабет
- Гестаційний цукровий діабет при вагітності
- діабетична фетопатія
- Що можна їсти при цукровому діабеті 2 типу
