За какво е отговорен инсулинът в тялото??

Основната роля на инсулина в организма е да контролира нивото на глюкозата в кръвта и да предотврати хипергликемия. В допълнение, той е необходим за жизненоважни метаболитни процеси, като липиден синтез и регулирането на ензимната активност. Дефицитът на инсулин в човешкото тяло води до нарушаване на всички метаболитни процеси и до тежка патология - диабет.

Какво е инсулин??

Инсулинът е хормон, който е отговорен за клетъчното снабдяване с енергия..

Това е протеинов хормон с молекулно тегло около 6 хиляди далтона. Молекулата съдържа две полипептидни вериги, които съдържат аминокиселинни остатъци. Синтезът и секрецията на хормона стимулират повишаване на кръвната глюкоза. Нормалната концентрация в организма според възрастта е представена в таблицата:

Възрастова категорияНорма, μU / ml
Здрави възрастни3 до 25
деца3 до 10
Младежи3 до 20
Бременни и стари хора6 до 27

При здрави хора производството и освобождаването на инсулин е строго регулиран процес, който позволява на тялото да балансира метаболитните си нужди, което се основава на стабилното снабдяване на кръвните клетки с глюкоза. Глюкозата е източник на енергия за тялото. Но ако количеството на глюкозата е повече от необходимото, тогава за нормализирането му е необходим инсулин, който веднага започва да се отделя интензивно. Но щом нивото на глюкозата се нормализира, производството й спира.

Къде се произвежда?

Хормонът произвежда панкреаса - орган на храносмилателната система. Желязото се състои от екзокринна тъкан (95%), която произвежда ензими, необходими за храносмилането. Останалите 5% са заети от ендокринни клетки (A, B, D, PP.). Основната им функция е освобождаването на хормони, отговорни за въглехидратния, протеиновия и мастния метаболизъм. Струпвания от ендокринни клетки се наричат ​​острови на панкреаса или острови на Лангерханс..

По-конкретно, В клетките са отговорни за производството на инсулин. С известна стимулация В клетките започват да произвеждат хормон, след което той се дифундира в малките кръвоносни съдове, които проникват в панкреаса. Хормоновата биосинтеза е много сложен процес и протича на 2 етапа. Първоначално В клетките произвеждат неактивния прохормонов проинсулин. След това проинсулинът е изложен на ендопептидази (ензими, които разцепват пептидните връзки), които изместват С пептида, за да образуват инсулин.

Какви са функциите на инсулина??

Хормонът инсулин изпълнява следните функции:

  • Контролира доставката на глюкоза в черния дроб и мускулните клетки.
  • Единственият хормон, който понижава глюкозата и гарантира превръщането й в гликоген, съхраняван в черния дроб.
  • Потиска увеличаването на активността на ензимите, които разграждат мазнините, за да бъдат използвани като алтернативен източник на енергия..
  • Помага на телесните клетки да метаболизират аминокиселините.
  • Ускорява прехвърлянето на фосфатни, магнезиеви и калиеви йони в клетки.
  • Засяга синтеза и узряването на протеините.
  • Подпомага редукцията на ДНК.

Инсулинът е отговорен за всички форми на метаболизма в организма, но основната му функция е свързана именно с въглехидратния метаболизъм..

Някои клетки в тялото са адаптирани да абсорбират глюкоза без инсулин, но повечето клетки през цялото време се нуждаят от освобождаването му в кръвта. Най-зависими от този хормон са типовете мускулни и мастни тъкани, отговорни за основните функции в организма - хемодинамика (кръвообращение), дишане, движение и др. Клетъчната маса на тъканите, зависими от инсулина, е равна на 2/3 от общото телесно тегло на клетката.

Каква е опасността от липса на синтез на инсулин?

Тъй като хормонът регулира основните метаболитни процеси, липсата на синтез на инсулин води до патологично състояние, наречено захарен диабет. Проблемите с секрецията на хормони поради унищожаване на В-клетките водят тялото до пълен дефицит на инсулин и причиняват развитието на захарен диабет тип 1. Ако В клетките произвеждат този хормон, но неговото количество е недостатъчно за намаляване на захарта (относителна недостатъчност) поради намаляване на чувствителността към хормонално вещество, тогава тази ситуация влияе върху развитието на диабет тип 2.

Инсулин - какво е това, свойства, приложение в спорта

Инсулинът е един от най-изследваните хормони в медицината. Образува се в бета клетките на островчетата на Лангерханс на панкреаса, влияе на вътреклетъчния метаболизъм на почти всички тъкани.

Основното свойство на пептидния хормон е способността да контролира нивото на глюкозата в кръвта, като не позволява да се превиши границата на максималната концентрация. Инсулинът участва активно в синтеза на протеини и мазнини, активира ензимите за гликолиза, а също така насърчава регенерацията на гликоген в черния дроб и мускулите.

Стойността на инсулина за тялото

Основната задача на инсулина в човешкото тяло е да увеличи пропускливостта на мембраните на миоцитите и адипоцитите за глюкоза, което подобрява транспорта му до клетките. Поради това се осъществява и оползотворяването на глюкозата от организма, стартира процесът на образуване на гликоген и натрупването му в мускулите. Инсулинът също има способността да стимулира вътреклетъчното образуване на протеини, увеличавайки пропускливостта на клетъчните стени за аминокиселини (източник - Wikipedia).

Тезата за функцията на инсулин в организма може да се изрази по следния начин:

  1. Поради действието на хормона захарта, получена от храната, навлиза в клетката поради факта, че мембранната пропускливост се подобрява.
  2. Под неговото действие, в чернодробните клетки, както и в мускулните влакна, протича процесът на преобразуване на гликоген от глюкоза.
  3. Инсулинът влияе върху натрупването, синтеза и запазването на целостта на протеините, които са влезли в тялото.
  4. Хормонът насърчава натрупването на мазнини поради факта, че помага на мастните клетки да улавят глюкозата и да я синтезират в мастната тъкан. Ето защо, когато ядете храни, богати на въглехидрати, трябва да сте наясно с риска от ненужни мастни натрупвания.
  5. Активира действието на ензимите, които ускоряват разграждането на глюкозата (анаболно свойство).
  6. Потиска активността на ензимите, които разтварят мазнините и гликогена (антикатаболен ефект).

Инсулинът е уникален хормон, който участва във всички метаболитни процеси на вътрешните органи и системи. Той играе важна роля в метаболизма на въглехидратите..

След като храната попадне в стомаха, нивата на въглехидратите се повишават. Това се случва дори при ниско или високо диетично или спортно хранене..

В резултат на това панкреасът получава съответния сигнал от мозъка и започва интензивно да произвежда инсулин, който от своя страна започва да разгражда въглехидратите. Това води до зависимост на нивата на инсулин от приема на храна. Ако човек седи на изтощителна диета и постоянно гладува, концентрацията на този хормон в кръвта също ще бъде минимална (източникът на английски е книгата „Инсулин и свързани протеини - структура, функции, фармакология“).

Това е единственият хормон, чието действие е насочено към понижаване на нивата на кръвната захар за разлика от всички останали хормони, които само повишават този показател, като адреналин, хормон на растежа или глюкагон.

С високо съдържание на калций и калий в кръвта, както и с повишена концентрация на мастни киселини, процесът на производство на инсулин се ускорява. А соматотропинът и соматостатинът имат обратен ефект, намалявайки концентрацията на инсулин и забавят неговия синтез.

Причини за повишени нива на инсулин

  1. Инсулиномите са малки туморни образувания. Те са съставени от бета клетки на островчета Лангерханс. По-рядко възникват от чревните клетки на ентерохромафина. Инсулиномите служат като генератор на инсулин във високи количества. За диагностициране на тумори се използва съотношението на хормона към глюкозата и всички изследвания се извършват строго на празен стомах.
  2. Диабет тип 2. Характеризира се с рязко намаляване на нивата на инсулин и, съответно, повишаване на концентрацията на захар. По-късно, с развитието на болестта, тъканите все повече ще губят чувствителност към инсулин, което води до прогресиране на патологията.
  3. Наднормено тегло. Ако проблемът е свързан с изобилни храни, съдържащи въглехидрати, количеството инсулин в кръвта се увеличава значително. Именно той синтезира захар в мазнини. Следователно има порочен кръг, който не е лесно да се отвори - колкото повече хормон, толкова повече мазнини и обратно.
  4. Акромегалията е тумор в хипофизната жлеза, който води до намаляване на количеството на произвеждания хормон на растежа. Концентрацията му е най-важното средство за диагностициране на наличието на тумор, ако инсулин се прилага на човек, нивото на глюкозата спада, което би трябвало да доведе до повишаване на нивото на хормона на растежа в кръвта, ако това не се случи, има вероятност този вид тумор.
  5. Хиперкортицизмът е заболяване, което се проявява при прекомерно производство на хормони от надбъбречната кора. Те предотвратяват разграждането на глюкозата, нивото й остава високо, достигайки критични нива.
  6. Мускулна дистрофия - възниква поради нарушаване на метаболитните процеси в организма, на фона на което съдържанието на инсулин в кръвта се повишава.
  7. При небалансирана диета по време на бременност жената е изложена на риск от рязко повишаване на нивата на хормоните.
  8. Наследствени фактори, инхибиращи абсорбцията на галактоза и фруктоза.

С критично повишаване на нивата на глюкозата човек може да изпадне в хипергликемична кома. Инсулиновата инжекция помага да се излезе от това състояние..

Диабет тип 1 и тип 2 също се характеризират с промяна в концентрацията на инсулин. Той е от два вида:

  • независим от инсулин (диабет тип 2) - се характеризира с тъканния имунитет към инсулин, докато нивото на хормона може да бъде нормално или повишено;
  • инсулинозависим (диабет тип 1) - причинява критичен спад в нивата на инсулин.

Намалете съдържанието на това вещество и интензивна физическа активност, редовни тренировки и стрес.

Характеристики на кръводаряването за откриване на нивата на инсулин в кръвта

За да определите съдържанието на инсулин в кръвта, трябва да преминете лабораторен анализ. За това кръвта се взема от вена и се поставя в специална тръба.

© Александър Ратс - stock.adobe.com

За да бъдат резултатите от анализа възможно най-точни, хората са строго забранени да ядат храна, лекарства, алкохол 12 часа преди вземане на кръв. Също така се препоръчва да се изоставят всички видове физическа активност. Ако човек приема жизненоважни лекарства и не може да бъде отменен по никакъв начин, този факт се показва при вземане на анализа в специална форма.

Половин час преди вземане на проби от инсулин, пациентът се нуждае от пълно спокойствие!

Изолираната оценка на инсулина в кръвта от медицинска гледна точка не носи значителна стойност. За да се определи вида на нарушението в организма, се препоръчва да се определи съотношението на инсулин и глюкоза. Оптималният вариант на изследване е стрес тест, който ви позволява да определите нивото на синтеза на инсулин след зареждане с глюкоза.

Благодарение на стрес теста можете да определите латентния ход на диабета.

С развитието на патологията реакцията на освобождаването на инсулин ще бъде по-късна, отколкото в случая на нормата. Нивата на хормона в кръвта се увеличават бавно, а по-късно се повишават до високи стойности. При здрави хора инсулинът в кръвта ще се повишава плавно и ще спадне до нормални стойности без резки скокове.

Инсулинови инжекции

Най-често инсулиновите инжекции се предписват на хора с диабет. Лекарят обяснява подробно правилата за използване на спринцовката, особено антибактериалното лечение, дозировката.

  1. При диабет тип 1 хората редовно си правят самостоятелни инжекции, за да поддържат възможността за нормално съществуване. Такива хора често имат случаи, когато се изисква спешен инсулин в случай на висока хипергликемия..
  2. Захарен диабет тип 2 позволява заместване на инжекциите с таблетки. Навременно диагностицираният захарен диабет, адекватно предписаното лечение под формата на таблетни форми в комбинация с диета може доста успешно да компенсира състоянието.

Като инжекция се използва инсулин, който се получава от панкреаса на прасе. Той има подобен биохимичен състав с човешки хормон и дава минимум странични ефекти. Медицината непрекъснато се развива и днес предлага на пациентите получения генно инженерни инсулин - човешки рекомбинант. За инсулиновата терапия в детска възраст се използва само човешки инсулин.

Необходимата доза се избира индивидуално от лекаря, в зависимост от общото състояние на пациента. Специалистът провежда пълен инструктаж, като го обучава да инжектира правилно.

При заболявания, характеризиращи се с промени в инсулина, е необходимо да се спазва балансирана диета, да се спазва ежедневието, да се регулира нивото на физическа активност и да се сведе до минимум появата на стресови ситуации..

Сортове инсулин

В зависимост от вида, инсулинът се приема по различно време на деня и в различни дози:

  • Humalog и Novorapid действат много бързо, след час нивото на инсулин се повишава и достига максималната скорост, необходима на организма. Но след 4 часа действието му приключва и нивото на инсулин отново намалява.
  • Хумулиновият регулатор, Insuman Rapid, Actrapid се характеризират с бързо повишаване на нивата на инсулин в кръвта след половин час, след максимум 4 часа се достига максималната му концентрация, която след това започва постепенно да намалява. Лекарството е валидно за 8 часа.
  • Insuman Bazal, Humulin NPH, Protafan NM имат средна продължителност на експозицията от 10 до 20 часа. След максимум три часа те започват да проявяват активност и след 6-8 часа нивото на инсулин в кръвта достига максималните си стойности.
  • Glargin има дълготраен ефект от 20 до 30 часа, по време на който се поддържа гладък инсулинов фон без пикови стойности.
  • Degludec Tresiba е произведен в Дания и има максимална продължителност на ефекта, която може да продължи 42 часа.

Пациентът трябва да получи всички инструкции относно правилата за прилагане на инсулин стриктно от лекуващия лекар, както и относно методите на приложение (подкожно или мускулно). Няма строго определена доза и честота на приложение за всяко лекарство на базата на инсулин! Подборът и коригирането на дозите се извършва строго индивидуално във всеки клиничен случай.!

Използването на инсулин в спорта и за изграждане на мускули

Спортистите, които интензивно се занимават с тренировки и се опитват да изграждат мускулна маса, използват протеини в диетата си. Инсулинът от своя страна регулира синтеза на протеини, което води до изграждане на мускули. Този хормон влияе не само на метаболизма на протеините, но и на въглехидратите и мазнините, създавайки предпоставките за създаване на постна мускулна маса.

Въпреки факта, че инсулинът е лекарство за допинг, което е забранено за употреба от професионални спортисти, е невъзможно да се открие неговата допълнителна употреба, а не естествено производство. Това се използва от много спортисти, чиито резултати зависят от мускулната маса..

Самият хормон не увеличава мускулния обем, но активно влияе на процесите, които в крайна сметка водят до желания резултат - той контролира метаболизма на въглехидратите, протеините и липидите, поради което:

  1. Синтезира мускулния протеин. Протеините са основните компоненти на мускулните влакна, синтезирани с помощта на рибозоми. Именно инсулинът активира производството на рибозоми, които водят до увеличаване на количеството на протеин и вследствие на това изграждане на мускули.
  2. Намалява интензивността на катаболизма. Катаболизмът е процес, с който всички професионални спортисти се борят по различни начини. Поради увеличаване на нивата на инсулин, разграждането на сложни вещества се забавя, протеинът се произвежда много пъти повече, отколкото се разрушава.
  3. Увеличава пропускливостта на аминокиселини в междуклетъчното пространство. Хормонът увеличава пропускливостта на клетъчната мембрана, благодарение на това важно свойство, аминокиселините, необходими за увеличаване на мускулната маса, лесно проникват в мускулните влакна и лесно се абсорбират
  4. Той влияе върху интензивността на синтеза на гликоген, което е необходимо за увеличаване на плътността и обема на мускулите поради способността му да задържа влагата като гъба. Под действието на инсулина се осъществява интензивен синтез на гликоген, който позволява на глюкозата да се задържа дълго време в мускулните влакна, повишавайки тяхната стабилност, ускорявайки скоростта на възстановяване и подобрявайки храненето.

Странични ефекти на инсулин

В голям брой източници един от първите показани странични ефекти на инсулина е натрупването на мастна маса - и това е вярно. Но далеч от това явление прави безконтролната употреба на инсулин опасна. Първият и най-страшен страничен ефект на инсулина е хипогликемия - спешно състояние, което изисква спешна помощ. Признаци за спад на кръвната захар са:

  • възможна е тежка слабост, замаяност и главоболие, преходни зрителни увреждания, летаргия, гадене / повръщане, спазми;
  • тахикардия, тремор, нарушена координация на движенията, нарушена чувствителност, припадък с честа загуба на съзнание.

Ако кръвната гликемия спадне до 2,5 mmol / L или по-ниска, това са признаци на хипогликемична кома, която без специализирана спешна помощ може да бъде фатална. Смъртта в резултат на това състояние се причинява от грубо нарушение на функциите на кръвообращението и дишането, което е придружено от дълбока депресия на централната нервна система. Общият дефицит на глюкоза възниква, за да се гарантира активността на ензимите, които контролират полезността на хомеостазата.

Също така при използване на инсулин са възможни:

  • дразнене, сърбеж на мястото на инжектиране;
  • индивидуална непоносимост;
  • намаляване на производството на ендогенни хормони при продължителна употреба или в случай на предозиране.

Продължителното и неконтролирано приложение на лекарството води до развитие на захарен диабет (източник - Клинична фармакология според Гудман и Гилман - Г. Гилман - Практическо ръководство).

Правила за употреба на инсулин

Спортистите знаят, че процесът на изграждане на мускулен релеф е невъзможен без повишено образуване на мазнини. Ето защо професионалистите редуват етапите на сушене на тялото и строителна маса.

Хормонът трябва да се приема по време или непосредствено преди / след тренировка, за да може да го превърне в необходимата енергия, а не в мазнини.

Той също така увеличава издръжливостта на тялото и помага да си осигурите максимални натоварвания. Диета без въглехидрати трябва да се спазва по време на сушене..

По този начин инсулинът действа като един вид физиологичен превключвател, който насочва биологичните ресурси или към набиране на маса, или за изгаряне на мазнини.

Каква роля играе инсулинът в организма?

Хормоните регулират много важни функции на нашето тяло, те действат чрез кръвта и работят като клавиши "отварящи врати". Инсулинът е хормон, синтезиран от панкреаса, а именно специален тип клетки - бета клетки. β-клетките са разположени в определени части на панкреаса, известни като островчета на Лангерханс, които в допълнение към β-клетките съдържат още α-клетки, които произвеждат хормона глюкагон, δ (D) -клетки, които синтезират соматостатин и F-клетки, които произвеждат панкреатичен полипептид (чиято функция все още не е добре разбран). Панкреасът има и друга важна функция, той произвежда ензими, участващи в храносмилането. Тази функция на панкреаса не е нарушена при хора с диабет.

Причината инсулинът да е толкова важен за организма е, че той действа като ключ за „отваряне на вратата“ за глюкоза в клетката. Щом човек види храна или я помирише, β-клетките й получават сигнали за увеличаване на производството на инсулин. И след като храната попадне в стомаха и червата, други специални хормони изпращат още повече сигнали до бета клетките, за да увеличат производството на инсулин.

Бета клетките съдържат вграден измервател на кръвна захар, който записва кога нивата на кръвната захар се повишават и реагират, като изпращат нужното количество инсулин в кръвта. Когато хората без диабет ядат храна, концентрацията на инсулин в кръвта рязко се увеличава, това е необходимо за прехвърлянето на глюкоза, получена от храната в клетките. При такива хора кръвната захар обикновено не се повишава повече от 1-2 ммол / л след хранене.

Инсулинът се транспортира чрез кръв до различни клетки на тялото и се свързва на повърхността му със специални инсулинови рецептори, в резултат на което клетките стават пропускливи за глюкоза. Но не всички телесни клетки се нуждаят от инсулин за транспортиране на глюкоза. Има "независими от инсулина" клетки; те абсорбират глюкоза без участието на инсулин, в пряка пропорция на концентрацията на кръвната глюкоза. Те се намират в мозъка, нервните влакна, ретината, бъбреците и надбъбречните жлези, както и в съдовата стена и кръвните клетки (червени кръвни клетки).

Може да изглежда контраинтуитивно, че някои клетки не се нуждаят от инсулин за транспортиране на глюкоза. Въпреки това, в ситуации, в които тялото има ниски нива на глюкоза, производството на инсулин спира, като по този начин се запазва глюкозата за най-важните органи. Ако имате диабет и нивото на кръвната ви глюкоза е високо, инсулино независимите клетки ще абсорбират голямо количество глюкоза и в резултат на това ще повредят клетките и следователно функционирането на органа като цяло.

Тялото се нуждае от малко количество инсулин дори между храненията и през нощта, за да адаптира глюкозата, идваща от черния дроб. Това се нарича "базална" секреция на инсулин. При хора без диабет количеството на този инсулин е 30-50% от общия дневен инсулин. Има и „стимулирана“ секреция на инсулин, която се произвежда чрез хранене.

Голямо количество въглехидрати, които идват при нас с храната, се съхраняват в черния дроб като гликоген (това е въглехидрат, който може да се разгради бързо, за да образува глюкоза).

Ако човек яде повече, отколкото му е необходимо, тогава излишъкът от въглехидрати се трансформира в мазнини, които се съхраняват в мастната тъкан. Човешкото тяло има почти неограничени възможности за натрупване на мазнини.

За разлика от тях протеините (аминокиселини) могат да се използват от различни тъкани на тялото, но те нямат конкретно място за съхранение. Черният дроб е в състояние да синтезира глюкоза не само от гликоген, но и от аминокиселини, например, ако не сте яли от дълго време. Но в същото време се случва разрушаване на тъканите, тъй като тялото няма определено депо от аминокиселини (фиг. 1).

Фиг. 1. Въглехидрати в организма (Р. Ханас „Диабет тип 1 при деца, юноши и млади възрастни“, издание 3 г, издание на класа, Лондон, 2007 г.).

панкреас

Панкреасът е неспарен орган с размер на дланта, разположен в коремната кухина близо до стомаха. Той изпълнява две основни функции: произвежда ензими, които помагат на храносмилането на храната, и произвежда инсулин, който помага да се контролират нивата на кръвната захар. Храносмилателните ензими от панкреаса навлизат в червата през панкреасния канал. Той се влива в дванадесетопръстника заедно с жлъчния канал, който отстранява жлъчката от черния дроб и жлъчния мехур. В панкреаса има около един милион островчета Лангерханс. Инсулинът се произвежда от островни бета клетки и се отделя директно в малките кръвоносни съдове, преминаващи през панкреаса.

Клетъчен метаболизъм

Здрава клетка

Захарта от храната се абсорбира в червата и навлиза в кръвта под формата на глюкоза (декстроза) и фруктоза. Глюкозата трябва да влезе в клетките, така че да може да се използва за производство на енергия или други метаболитни процеси. Хормонът инсулин е необходим, за да "отвори вратата", тоест, за да направи възможно транспортирането на глюкоза в клетката през клетъчната стена. След като глюкозата навлезе в клетката, тя се преобразува с помощта на кислород във въглероден диоксид, вода и енергия. След това въглеродният диоксид навлиза в белите дробове, където се обменя за кислород (фиг. 2).

Фиг. 2. Нормални нива на глюкоза в кръвта (Р. Ханас „Диабет тип 1 при деца, юноши и млади възрастни“, 3 d издание, издание на класа, Лондон, 2007 г.).

Енергията е жизненоважна за клетките да функционират правилно. В допълнение, глюкозата под формата на гликоген се съхранява в черния дроб и мускулите за бъдеща употреба..

Мозъкът обаче не е в състояние да съхранява глюкозата като гликоген. Следователно, той постоянно зависи от кръвната захар.

глад

Когато човек гладува, нивото на кръвната захар намалява. В този случай врата, отворена с инсулин, няма да донесе никаква полза. При хора без диабет производството на инсулин спира почти напълно, когато нивата на кръвната захар спадат. Алфа клетките на панкреаса разпознават ниска кръвна глюкоза и отделят хормона глюкагон в кръвта. Глюкагонът действа като сигнал за чернодробните клетки да освободят глюкоза от гликогенния си резерв. Има и други хормони, които също могат да бъдат синтезирани, когато човек гладува (като адреналин, кортизол и хормон на растежа).

Но ако гладуването продължи, тялото ще използва следната резервна система, за да поддържа концентрацията на кръвната глюкоза на правилното ниво. Мазнините се разграждат до мастни киселини и глицерол. Мастните киселини се трансформират в кетони в черния дроб, а глюкозата се образува от глицерол. Тези реакции ще се появят, ако сте гладни за дълго време (например по време на гладуване) или сте толкова болен, че не можете да ядете (например с гастроентерит) (Фиг. 3).

Всички клетки в нашето тяло (с изключение на мозъка) могат да използват мастни киселини като източник на енергия. Само мускулите, сърцето, бъбреците и мозъкът обаче могат да използват кетони като източник на енергия..

При продължително гладуване кетоните могат да осигурят до 2/3 от енергийните нужди на мозъка. Кетоните се образуват при деца по-бързо и достигат по-висока концентрация, отколкото при възрастни.

Въпреки факта, че клетките извличат определена енергия от кетони, тя все още е по-малко, отколкото когато използват глюкоза.

Ако тялото е без храна твърде дълго, тогава протеините от мускулната тъкан започват да се разграждат и да се превръщат в глюкоза.

Фиг. 3. Глюкоза на гладно по време на гладно (Р. Ханас „Диабет тип 1 при деца, юноши и млади възрастни“, издание 3 г, издание на класа, Лондон, 2007 г.).

Диабет тип 1 и абсолютна недостатъчност на инсулин. Механизмът на заболяването - предпоставки за изясняване.

Диабет тип 1 е заболяване, при което няма инсулин. В резултат на това глюкозата не може да навлезе в клетките. Клетките в тази ситуация действат така, сякаш се намират във фазата на гладуване, описана по-горе. Вашето тяло ще се опита да повиши нивото на глюкозата в кръвта до още по-високи стойности, тъй като смята, че причината за липсата на глюкоза вътре в клетките е ниското ниво на глюкоза в кръвта. Хормони като адреналин и глюкагон изпращат сигнали за освобождаване на глюкоза от черния дроб (активират разграждането на гликоген).

В тази ситуация обаче гладуването се появява през период на изобилие, тоест висока концентрация на кръвна глюкоза. Тялото е трудно да се справи с висока концентрация на глюкоза и то започва да излиза с урината. По това време вътре в клетките се синтезират мастни киселини, които след това се трансформират в кетони в черния дроб и те също започват да се отделят с урината. Когато на човек му бъде предписан инсулин, клетките му отново започват да функционират нормално и порочният кръг спира (фиг. 4).

Фиг. 4. Дефицит на инсулин и захарен диабет тип 1 (Р. Ханас „Диабет тип 1 при деца, юноши и млади възрастни“, издание 3 г, издание на класа, Лондон, 2007 г.).

Какво е инсулин и каква е неговата роля в организма?

Всички са чували за диабет. За щастие, много хора нямат такова заболяване. Въпреки че често се случва болестта да се развива много тихо, неусетно, само по време на рутинен преглед или в спешен случай, показвайки лицето ви. Диабетът зависи от нивото на определен хормон, произведен и усвоен от човешкото тяло. Какво представлява инсулинът, как работи и какви проблеми може да причини неговият излишък или дефицит, ще бъдат описани по-долу..

Хормони и здраве

Ендокринната система е един от компонентите на човешкото тяло. Много органи произвеждат вещества, които са сложни по състав - хормони. Те са важни за осигуряването на качеството на всички процеси, от които зависи човешкият живот. Едно такова вещество е хормонът инсулин. Излишъкът му се отразява само върху работата на много органи, но и върху самия живот, защото рязък спад или повишаване на нивото на това вещество може да причини кома или дори смърт на човек. Следователно определена група от хора, страдащи от нарушени нива на този хормон, постоянно носят инсулинова спринцовка със себе си, за да могат да си дадат жизненоважна инжекция.

Хормонен инсулин

Какво е инсулин? Този въпрос е интересен за онези, които са запознати с неговия излишък или дефицит от първа ръка и за тези, които не са засегнати от проблема с инсулиновия дисбаланс. Хормонът, произведен от панкреаса и получи името си от латинската дума "insula", което означава "остров". Това вещество получи името си поради региона на образуване - островчетата на Лангерханс, разположени в тъканите на панкреаса. В момента именно този хормон е изследван от учените най-пълно, защото той засяга всички процеси, които протичат във всички тъкани и органи, въпреки че основната му задача е да понижи кръвната захар.

Инсулинът като структура

Структурата на инсулина вече не е тайна за учените. Изучаването на този хормон, който е важен за всички органи и системи, започва в края на 19 век. Прави впечатление, че клетките на панкреаса, произвеждащи инсулин, островчетата на Лангерханс, получиха името си от студента по медицина, който пръв обърна внимание на натрупването на клетки в тъканта на храносмилателния орган, изследван под микроскоп. Измина почти век от 1869 г., преди фармацевтичната индустрия да започне масово производство на инсулинови продукти, така че хората с диабет да могат значително да подобрят качеството си на живот..

Структурата на инсулина е комбинация от две полипептидни вериги, състоящи се от аминокиселинни остатъци, свързани чрез така наречените дисулфидни мостове. Молекулата на инсулина съдържа 51 аминокиселинни остатъка, условно разделени на две групи - 20 под индекс "А" и 30 под индекс "В". Разликите между човешкия и свински инсулин, например, присъстват само в един остатък под "В" индекс, човешки инсулин и панкреатичен хормон в бика, се отличават с три остатъка от "В" индекс. Следователно, естественият инсулин от панкреаса на тези животни е един от най-често срещаните компоненти за лекарства за диабет.

Научно изследване

Взаимозависимостта на некачествената работа на панкреаса и развитието на диабет, заболяване, придружено от повишаване на кръвната глюкоза и урина, се забелязва от лекарите отдавна. Но едва през 1869 г. 22-годишен Пол Лангерханс, студент по медицина от Берлин, откри групи от панкреатични клетки, неизвестни досега на учените. И именно по името на млад изследовател получиха името си - островчетата на Лангерханс. След известно време, по време на експериментите, учените доказаха, че тайната на тези клетки засяга храносмилането и отсъствието му рязко повишава нивото на кръвната захар и урината, което има отрицателен ефект върху състоянието на пациента.

Началото на ХХ век бе белязано от откриването от руския учен Иван Петрович Соболев за зависимостта на въглехидратния метаболизъм от активността на производство на тайната на островите Лангерханс. Доста дълго време биолозите дешифрираха формулата на този хормон, за да могат да го синтезират изкуствено, тъй като има много пациенти с диабет и броят на хората с това заболяване непрекъснато расте.

Едва през 1958 г. се определя последователността на аминокиселините, от които се формира инсулиновата молекула. За това откритие британският биологичен биолог Фредерик Сенгер е удостоен с Нобелова награда. Но пространственият модел на молекулата на този хормон през 1964 г., използвайки метода на рентгенова дифракция, се определя от Дороти Кроуфут-Ходжкин, за което тя получи и най-високото научно отличие. Кръвният инсулин е един от основните показатели за човешкото здраве и колебанието му извън определени нормативни показатели е причината за задълбочен преглед и диагноза.

Къде се произвежда инсулин??

За да се разбере какво е инсулин, е необходимо да се разбере - защо човек се нуждае от панкреас, защото именно този орган, свързан с ендокринната и храносмилателната системи, произвежда този хормон.

Структурата на всеки орган е сложна, тъй като в допълнение към отделите на органа, в него работят различни тъкани, състоящи се от различни клетки. Характеристика на панкреаса са островчетата на Лангерханс. Това са специални натрупвания на клетки, произвеждащи хормон, разположени в цялото тяло на органа, въпреки че основното им местоположение е опашката на панкреаса. Според биолозите възрастен човек има около един милион от тези клетки, а общата им маса е само около 2% от масата на самия орган.

Как се произвежда "сладкият" хормон?

Определено количество инсулин в кръвта е един от показателите за здравето. За да стигнат до такова понятие, което е очевидно за съвременния човек, учените се нуждаеха от повече от десетина години старателни изследвания..

Отначало бяха съставени два вида клетки, от които се състоят островчетата на Лангерган - клетки тип А и клетки тип В. Тяхната разлика се състои в производството на тайна, която е различна по своята функционална ориентация. Клетките от тип А произвеждат глюкагон, пептиден хормон, който насърчава разграждането на гликоген в черния дроб и поддържа постоянно ниво на кръвната глюкоза. Бета клетките секретират инсулин - пептидния хормон на панкреаса, който понижава нивата на глюкозата, като по този начин засяга всички тъкани и съответно органите на човешкото или животинското тяло. Има ясна връзка - клетките на панкреаса А потенцират появата на глюкоза, което от своя страна кара В клетките да работят чрез секретиране на инсулин, което понижава нивата на захар. От островите на Лангерганс се произвежда „сладкият” хормон и навлиза в кръвообращението на няколко етапа. Препроинсулинът, който е пептидът на предшественика на инсулина, се синтезира на късото рамо на рамото на 11-та хромозома. Този първоначален елемент се състои от 4 вида аминокиселинни остатъци - А-пептид, В-пептид, С-пептид и L-пептид. Той навлиза в ендоплазмения ретикулум на еукариотната мрежа, където L-пептидът се отцепва от него.

Така препроинсулинът се превръща в проинсулин, който прониква в така наречения апарат на Голджи. Тук настъпва съзряване на инсулина: проинсулинът губи С-пептида, като се разделя на инсулин и биологично неактивен пептиден остатък. От островчетата на Лангерханс инсулинът се секретира от действието на глюкозата в кръвта, която влиза в В клетките. Там, в резултат на цикъл от химични реакции, секретираният преди това инсулин се отделя от секреторните гранули.

Каква е ролята на инсулина?

Действието на инсулин е проучено от физиолози, патофизиолози отдавна. В момента това е най-изучаваният хормон на човешкото тяло. Инсулинът е важен за почти всички органи и тъкани, участващи в огромната част от метаболитните процеси. Специална роля се дава на взаимодействието на хормона на панкреаса и въглехидратите.

Глюкозата е производно на метаболизма на въглехидратите и мазнините. Той навлиза в В-клетките на островчетата на Лангерханс и ги принуждава активно да секретират инсулин. Този хормон изпълнява максималната си работа при транспортиране на глюкоза до мастна и мускулна тъкан. Какво представлява инсулинът за метаболизма и енергията в човешкото тяло? Потенцира или блокира много процеси, като по този начин влияе върху работата на почти всички органи и системи.

Хормоналният път в организма

Един от най-важните хормони, които влияят на всички системи на тялото, е инсулинът. Нивото му в тъканите и телесните течности служи като показател за здравословното състояние. Пътят, по който този хормон изминава от производството до елиминирането, е много сложен. Екскретира се главно от бъбреците и черния дроб. Но медицинските учени изследват клирънса на инсулина в черния дроб, бъбреците и тъканите. Така в черния дроб, преминавайки през порталната вена, така наречената портална система, около 60% от инсулина, произведен от панкреаса, се разгражда. Останалото количество, а това е останалите 35-40%, се отделя от бъбреците. Ако инсулинът се прилага парентерално, той не преминава през порталната вена, което означава, че основното елиминиране се извършва от бъбреците, което се отразява на тяхната ефективност и, така да се каже, износване.

Основното е баланс!

Инсулинът може да се нарече динамичен регулатор на процесите на образуване и използване на глюкоза. Няколко хормона повишават нивото на кръвната захар, например, глюкагон, хормон на растежа (хормон на растежа), адреналин. Но само инсулинът намалява нивото на глюкозата и в това той е уникален и изключително важен. Ето защо тя се нарича още хипогликемичен хормон. Характерен показател за определени здравословни проблеми е кръвната захар, която директно зависи от секрецията на островчетата на Лангерханс, защото именно инсулинът намалява глюкозата в кръвта.

Скоростта на захар в кръвта, определена на празен стомах при здрав възрастен, варира от 3,3 до 5,5 ммол / литър. В зависимост от това колко време човек е консумирал храна, този показател варира между 2,7 - 8,3 ммол / литър. Учените са открили, че храненето провокира скок в нивата на глюкозата няколко пъти. Дългосрочното постоянно увеличаване на количеството захар в кръвта (хипергликемия) показва развитието на диабет.

Хипогликемия - намаление на този показател, може да причини не само кома, но и смърт. Ако нивото на захарта (глюкозата) падне под физиологично приемлива стойност, в работата се включват хипергликемични (противоинсулинови) хормони, които отделят глюкоза. Но адреналинът и другите хормони на стреса силно инхибират отделянето на инсулин, дори на фона на високи нива на захар.

Хипогликемията може да се развие с намаляване на количеството глюкоза в кръвта поради излишък на лекарства, съдържащи инсулин, или поради прекомерно производство на инсулин. Хипергликемията, напротив, задейства производството на инсулин.

Инсулинозависими заболявания

Повишеният инсулин провокира понижаване на кръвната захар, което при липса на спешни мерки може да доведе до хипогликемична кома и смърт. Това състояние е възможно с неоткрита доброкачествена неоплазма от бета клетки на островчета на Лангерханс в панкреаса - инсулинома. Еднократна предозиране на инсулин, умишлено приложена, се използва от известно време при лечението на шизофрения, за да потенцира инсулинов шок. Но дългосрочното приложение на големи дози инсулинови препарати причинява симптомен комплекс, наречен синдром на Somoji.

Постоянното повишаване на кръвната захар се нарича диабет. Специалисти това заболяване е разделено на няколко вида:

  • диабет тип 1 се основава на недостатъчност на производството на инсулин от клетките на панкреаса; инсулинът при диабет тип 1 е жизненоважно лекарство;
  • диабет тип 2 се характеризира с намаляване на прага на чувствителност на инсулинозависимите тъкани към този хормон;
  • MODY диабет е цял комплекс от генетични дефекти, които заедно дават намаление на количеството на В-клетъчната секреция на островите на Лангерханс;
  • гестационният диабет се развива само при бременни жени, след раждането той или изчезва, или намалява значително.

Характерен признак за всеки вид на това заболяване е не само повишаване на кръвната глюкоза, но и нарушаване на всички метаболитни процеси, което води до сериозни последици.

Трябва да живеете с диабет!

Не толкова отдавна инсулинозависимият захарен диабет се смяташе за нещо, което сериозно влошава качеството на живот на пациента. Но днес за такива хора са разработени много устройства, които значително опростяват ежедневните рутинни задължения за поддържане на здравето. Така например писалката за спринцовка за инсулин се превърна в незаменим и удобен атрибут за редовен прием на необходимата доза инсулин, а глюкометърът ви позволява независимо да контролирате нивата на кръвната захар, без да напускате дома си.

Видове съвременни инсулинови препарати

Хората, които са принудени да приемат лекарства с инсулин, знаят, че фармацевтичната индустрия ги произвежда в три различни позиции, характеризиращи се с продължителността и вида на работата. Това са така наречените видове инсулин..

  1. Ultrashort инсулин е новост във фармакологията. Те действат само 10-15 минути, но през това време успяват да играят ролята на естествен инсулин и да започнат всички метаболитни реакции, от които тялото се нуждае.
  2. Кратко или бързо действащи инсулини се приемат непосредствено преди хранене. такова лекарство започва да действа 10 минути след перорално приложение, а продължителността му е максимум 8 часа от момента на прилагане. Този тип се характеризира с пряка зависимост от количеството на активното вещество и продължителността на неговата работа - колкото по-голяма е дозата, толкова по-дълго действа. Кратко инжектиране на инсулин се прилага подкожно или венозно.
  3. Средните инсулини представляват най-голямата група хормони. Те започват да действат 2-3 часа след въвеждането в тялото и продължават 10-24 часа. Различните лекарства на средния инсулин могат да имат различни пикове на активност. Лекарите често предписват сложни лекарства, които включват къс и среден инсулин.
  4. Дългодействащите инсулини се считат за основни лекарства, които се приемат 1 път на ден и затова се наричат ​​основни. Дългодействащият инсулин започва да действа само след 4 часа, поради което при тежки форми на заболяването не се препоръчва да го пропускате.

Лекарят може да реши кой инсулин да избере за конкретен случай на диабет, като вземе предвид много обстоятелства и хода на заболяването.

Какво е инсулин? Жизненоважният, най-щателно изследван хормон на панкреаса, отговорен за понижаване на кръвната захар и участващ в почти всички метаболитни процеси, протичащи в огромната част от телесните тъкани.

Инсулин и неговата роля в поддържането на тялото

Хормонът инсулин и неговата роля в организма са тясно свързани с работата на ендокринната система. Тя включва няколко ендокринни жлези, всяка от които е необходима за поддържане здравето на човека. Когато функционира поне една от жлезите, всички органи страдат.

Инсулинът е добре проучен хормон с пептидна основа, който включва няколко аминокиселини. Ако нивата на инсулин се понижат или повишат, се нарушава важна функция на ендокринната система - поддържане на кръвната захар.

Най-впечатляващият и страшен фактор, който направи хормона толкова „популярен”, е годишното увеличение на броя на хората с диабет.

Механизъм за производство на инсулин

В ендокринните клетки на опашката на панкреаса се произвежда хормон. Натрупванията на тези клетки се наричат ​​острови на Лангерханс в чест на учения, който ги е открил. Въпреки малкия размер, всеки остров се счита за мъничък орган със сложна структура. Те са отговорни за освобождаването на инсулин. Ето как се произвежда инсулин:

  1. Производството на препроинсулин. В панкреаса се създава основата на хормона - препроинсулин.
  2. Синтез на сигнален пептид. Заедно с основата се получава препроинсулинов проводник, пептид, който доставя основата на ендокринните клетки. Там той се синтезира в проинсулин.
  3. Етап на зреене. Известно време лекуваните компоненти се настаняват в клетките на ендокринната система - в апарата на Голджи. Там те отлежават известно време и се разграждат до инсулин и С-пептид. Активността на панкреаса често се определя от пептида в лабораторната диагностика..
  4. Връзка с цинк. Произведеният инсулин взаимодейства с йони на минерала и когато кръвната захар се повиши, хормонът се освобождава от бета клетките и започва да понижава нивото си..

Ако тялото има високо ниво на глюкагон, инсулинов антагонист, тогава синтезата на хормона в панкреаса се намалява. Глюкагонът се произвежда в алфа клетките на остров Лангерханс..

Инсулиново действие

Под влияние на вещество пропускливостта на клетъчните мембрани се увеличава и глюкозата се абсорбира свободно в тях. Успоредно с това, инсулинът превръща глюкозата в полизахарид - гликоген. Той служи като естествен източник на енергия за хората..

Хормонална функция

Инсулинът изпълнява няколко функции в човешкото тяло, основната от които е поддържането на метаболизма на мазнините и протеините. Той също така регулира апетита, като изпраща рецепторни данни до мозъка..

  • подобрява разграждането на протеините, не позволява да се отделят в необработена форма;
  • предпазва аминокиселините от разделяне на прости захари;
  • отговорен за правилното транспортиране на разцепения магнезий и калий във всяка клетка;
  • пречи на атрофията на мускулната тъкан;
  • предпазва организма от натрупването на кетонови тела - вещества, опасни за хората, но образувани в резултат на метаболизма;
  • нормализира процеса на окисляване на глюкозата, който е отговорен за поддържането на нормално енергийно ниво;
  • стимулира работата на мускулите и черния дроб за елиминиране на гликогена.

Инсулинът има допълнителна функция - стимулиране на образуването на естери. Той предотвратява отлагането на мазнини в черния дроб, предотвратява навлизането на мастни киселини в кръвта. Обилният инсулин предотвратява ДНК мутациите.

Дефицит на инсулин в организма

Когато инсулинът престане да се произвежда в правилните количества, се развива диабет. С болест човек е принуден редовно да използва външни източници на хормона.

Второто заболяване възниква поради излишък на инсулин - хипогликемия. Поради него еластичността на кръвоносните съдове се влошава, кръвното налягане се повишава.

Норми и отклонения

Обикновено концентрацията на хормона е 3-25 mcU / ml. При деца е възможно понижение до 3-20 mkU / ml, а при бременни жени нормата се увеличава до 6-27 mkU / ml. При възрастните хора нивото на веществото в кръвта се увеличава до 6-35 mkU / ml. Ако нивото се повиши или спадне рязко, тогава това се превръща в симптом на опасни заболявания.

Повишено ниво

  • изтощителна физическа активност;
  • пренапрежение, постоянен стрес;
  • туморни процеси в панкреаса;
  • заболявания на бъбреците, черния дроб, надбъбречните жлези;
  • захарен диабет тип 2, който се характеризира със синдром на нечувствителност към инсулин;
  • генетични характеристики (склонност към високо ниво на хормон при хора, живеещи в региони, където гладът често се появява) - предразположение към затлъстяване.

Но не по-малко опасно е пониженото ниво на инсулин в кръвта.

Намалена производителност

Поради стреса и хранителните навици инсулинът може не само да се увеличи, но и да намалее. Грешка е да се смята, че това е нормално състояние, което не е вредно за здравето. Започнете процеса на понижаване на хормона:

  • мазни храни, богати на въглехидрати и калории - инсулинът, произведен от жлезата, не е достатъчен, за да абсорбира входящите продукти. Това води до интензивно производство на хормона, който бързо износва бета клетките;
  • хронична склонност към преяждане, дори и здравословните храни в големи количества няма да бъдат полезни;
  • липсата на сън се отразява негативно на производството на хормони, особено ако човек спи стабилно в продължение на 4-5 часа;
  • преумора, тежка или опасна работа, стимулираща отделянето на адреналин;
  • намалена функция на имунната система, инфекциозни лезии;
  • заседнал начин на живот, който причинява физическа бездействие, при който много глюкоза навлиза в кръвта, но тя не се обработва правилно.

За да разберете как точно инсулинът влияе върху човешкото здраве при диабет, трябва да обмислите процеса на взаимодействие на глюкозата с хормона.

Инсулин и глюкоза

При здрав човек, дори в ситуация, в която храната не влиза в организма за дълго време, нивото на захарта е приблизително същото. Инсулинът продължава да се произвежда от панкреаса в приблизително същия ритъм. Когато човек яде, храната се разгражда и въглехидратите влизат под формата на глюкозни молекули в кръвта. Ето какво се случва след това:

  1. Черният дроб получава сигнал и натрупаният хормон се освобождава. Реагирайки с глюкоза, тя понижава нивото на захарта и я превръща в енергия.
  2. Желязото започва нов етап в производството на инсулин на прекараното място.
  3. Нови порции от хормона се изпращат в червата - разграждат се захарите, които са частично обработени.
  4. Неизползваният глюкозен остатък се преобразува частично в гликоген, който преминава в състояние на покой. Съдържа се в мускулите и черния дроб, частично се отлага в мастната тъкан.
  5. Известно време след хранене захарта започва да пада. Глюкагонът се освобождава в кръвта и натрупаният гликоген започва да се разгражда до глюкоза, стимулирайки растежа на захарта.

Инсулинът е незаменим хормон, чието ниво е тясно свързано с ежедневната работа на организма. Нарушенията му водят до заболявания, които съкращават живота на човек с няколко десетки години, усложнявайки го с множество неприятни странични ефекти.