Что такое инсулин его роль в организме
Эндокринная (гормональная) система человека представлена множеством гормонов, каждый из которых выполняет жизненно важные функции в организме. Наиболее изученным считается инсулин. Он представляет собой гормон, имеющий пептидную (питательную) основу, то есть состоит из нескольких молекул аминокислот. Служит гормон преимущественно для снижения уровня сахара в крови путем его транспортировки во все ткани тела человека. По версии базы данных PubMed, пользователи сети спросили, что такое инсулин и его роль в организме, примерно 300 тыс. раз. Такой показатель является абсолютным рекордом среди гормонов.
Синтезируется инсулин в эндокринных бета-клетках хвоста поджелудочной железы. Называется эта область островком Лангерганса в честь ученого его открывшего. Несмотря на важность гормона, продуцирует его лишь 1-2% органа.
Синтезируется инсулин по следующему алгоритму:
- Первоначально в поджелудочной железе продуцируется препроинсулин. Он является основной инсулина.
- В это же время синтезируется сигнальный пептид, служащий в роли проводника препроинсмулина. Он должен будет доставить основу инсулина в эндокринные клетки, где она трансформируется в проинсулин.
- Готовый проинсулин надолго остается в эндокринных клетках (в аппарате Гольджи), чтобы полностью пройти процесс созревания. После завершения этого этапа, происходит его разделение на инсулин и С-пептид. Последний из них отражает эндокринную активность поджелудочной железы.
- Синтезированный инсулин начинает взаимодействовать с ионами цинка. Вывод его из бета-клеток в кровь человека происходит лишь при повышении концентрации сахара.
- Помешать инсулиновому синтезу может его антагонист – глюкагон. Его продукция происходит в альфа-клетках на островках Лангерганса.
С 1958 года инсулин измеряется в международных единицах действия (МЕД), где 1 единица равна 41 мкг. Потребность человека в инсулине отображается в углеводных единицах (УЕ). Норма гормона по возрасту выглядит следующим образом:
- Новорожденные:
- натощак от 3 единиц;
- после еды до 20 единиц.
В состав молекулы инсулина входит 2 полипетидные цепи, в которых содержится 51 мономерное белковое звено, представленное в виде остатков аминокислот:
- А-цепь – 21 звено;
- В-цепь – 30 звеньев.
Цепи соединяются 2 дисульфидными связями, проходящими через остатки альфатической серосодержащий аминокислоты (цистеина). Третий мост локализован лишь А-цепи.
В организме человека все продумано до мелочей. Каждый орган или система отвечают за определенные процессы. Нарушив работу одного из них, можно раз и навсегда распрощаться с хорошим самочувствием. Конечно, многие из нас слышали о гормонах, как о неких веществах, которые вырабатываются определенными железами. Они различны по своему химическому составу, но есть у них и общие свойства – быть в ответе за обмен веществ в организме человека, а значит, и за его хорошую работу.
Инсулин – это гормон какой железы?
Сразу необходимо отметить, что все процессы, происходящие в любом органе – это очень сложная, но, тем не менее, взаимосвязанная система.
Инсулин (гормон) – функции в организме человека
Подумайте сами, действие гормона инсулина заключается в обеспечении нормального питания всех клеток организма. Он, в первую очередь, отвечает за налаживание равновесия углеводов в теле человека. Но при сбое в работе поджелудочной железы одновременно страдают белковый и жировой обмен. Имейте в виду, что инсулин относится к белковым гормонам, а значит, попасть в желудок человека извне он может, но там быстро переварится и совершенно не усвоится. Действие гормона инсулина заключается во влиянии на большинство ферментов. Но основная его задача, по мнению ученых и медиков, — своевременное снижение глюкозы в крови. Зачастую врачи назначают специальный анализ, который четко выявит, гормон инсулин повышен или нет у пациента. Таким образом, удается определить, связаны ли недомогания больного с начинающимся сахарным диабетом либо с другим заболеванием. Конечно, с таким диагнозом можно жить, главное, его вовремя обнаружить и начать осуществлять поддерживающую терапию.
Медицинские нормы инсулина
Любой показатель имеет определенную шкалу значений, по которой можно судить о состоянии больного. Если мы утверждаем, что инсулин – это гормон поджелудочной железы, стоит понимать, что после каждого приема пищи он может быть повышен. Следовательно, существуют некоторые стандарты по сдаче анализов. Необходимо не кушать за 1,5 часа до них либо прийти для проведения исследования строго натощак.
— гормон инсулин понижен – поджелудочная железа не справляется со своей работой и вырабатывает его в недостаточных количествах – диабет 1 типа;
— гормон инсулин повышен – обратная ситуация, когда соответствующего вещества в организме много, но он его не чувствует и вырабатывает еще больше – диабет 2 типа.
Влияет ли инсулин на рост человека?
В настоящее время, возможно, легко достать различные препараты для увеличения мышечной и костной ткани. Обычно это практикуют спортсмены, которым необходимо в короткие сроки набрать вес и сделать свое тело более рельефным. Хочется сразу отметить, что инсулин и гормон роста тесно взаимосвязаны. Как это происходит, разобраться сложно, но возможно. Гормон роста – некий препарат, принадлежащий к пептидному ряду. Именно он способен вызвать ускоренное развитие мышц и тканей. Его действие состоит в следующем: он влияет мощнейшим образом на рост мышц, при этом сжигая в больших количествах жир. Конечно, это не может не отразиться на углеводном обмене в организме. Механизм прост: гормон роста прямым образом увеличивает уровень глюкозы в крови. При этом поджелудочная железа, нормально функционирующая, начинает работать усиленно, вырабатывая инсулин в больших количествах. Но если вы это средство употребляете в неконтролируемых дозах, вышеописанный орган не справляется с нагрузкой, соответственно, глюкоза в крови повышается, и это чревато появлением заболевания под названием сахарный диабет. Запомните одну несложную формулу:
— низкий уровень сахара в крови – гормон роста поступает в организм в больших количествах;
— высокий уровень сахара в крови – в больших количествах вырабатывается инсулин.
Гормон роста – курс и его дозировки должны быть назначены спортсменам только опытными тренерами или врачами. Потому что чрезмерное употребление данного средства может повлечь за собой ужасные последствия для дальнейшего здоровья. Многие склоняются к тому, что при введении себе гормона роста нужно определенно помогать работе собственной поджелудочной железы, используя соответствующие дозы инсулина.
Женщина и мужчина – одинаковы ли показатели инсулина у них?
Естественно, что многие анализы напрямую зависят от половой принадлежности и возрастной категории пациента.
— 7,7 ммоль/л и ниже – нормальное значение;
— 7,8-11,1 ммоль/л – уже наблюдаются нарушения в работе системы;
— выше 11,1 ммоль/л – врач может говорить о сахарном диабете.
Из вышеописанных результатов становится ясно, что у женщин и у мужчин нормы инсулина примерно одинаковы, т. е. половая принадлежность на это никакого влияния не оказывает. Но беременным дамам стоит помнить, что в их интересном положении бывают специфические отклонения от действующих норм. Это зачастую происходит по причине того, что поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин в недостаточном количестве, и сахар в крови повышается. Обычно все регулируется специальной диетой, но иногда врачи в таком случае говорят о сахарном диабете у беременных. Дети – это все-таки отдельная категория, так как в их раннем возрасте из-за недоразвитости нервной системы и недостаточно активного функционирования всех органов уровень глюкозы в крови может быть понижен. Но и с его повышением (5,5-6,1 ммоль/л) необходимо разбираться более подробно, ведь это может быть связано с нарушением правил сдачи самого анализа.
Что такое глюкагон?
Итак, из вышесказанного следует, что инсулин – это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Но, помимо этого, данный орган отвечает за производство и других веществ, таких как глюкагон и С-пептид. Нам очень интересны функции первого из них. Ведь, по сути, они прямо противоположны работе инсулина. Соответственно, становится ясно, что гормон глюкагон повышает уровень сахара в крови. Таким образом, данные вещества поддерживают показатель глюкозы в нейтральном состоянии. Стоит отметить, что гормоны инсулин и глюкагон – вещества, которые вырабатываются всего лишь одним из множества органов человеческого организма. Помимо них, существует еще огромное количество тканей и систем, занимающихся тем же самым. И для хороших показателей сахара в крови этих гормонов не всегда достаточно.
Повышенный инсулин – чем это чревато?
Конечно, не всегда увеличение данного показателя обязательно приведет к возникновению сахарного диабета.
Сахарный диабет
Это страшная болезнь, которая стала так называемой чумой XX века. И не только из-за большого количества болеющих, а еще из-за причин ее появления и уменьшения возраста пациентов. Теперь сахарный диабет может возникнуть не только у пожилого человека, который в принципе склонен к этому недугу в силу ухудшения функционирования всех своих органов, но и у маленьких детей. Ученые по всему миру пытаются найти ответ на этот сложной вопрос. Ведь получается, ребенок, заболевший диабетом, должен в течение всей своей последующей жизни поддерживать нормальный уровень инсулина. Выявить данную болезнь несложно, опытному врачу стоит назначить несколько несложных исследований. Для начала сдается кровь на сахар и определяется, повышен ли он. При положительном результате уже действуют следующим образом: проводят тест на толерантность к глюкозе и ставят соответствующий диагноз. Когда сахарный диабет подтверждается, врачу необходимо понять, какого количества изучаемого гормона не хватает конкретно вашему организму. Для этого стоит сдать анализ на инсулин. Тут надо понимать, что сахарный диабет бывает всего двух типов:
— 1-й: инсулин снижен, при этом соответственно глюкоза в крови повышена. В итоге увеличивается мочеиспускание и обнаруживается сахар в моче;
— 2-й: наблюдается повышение инсулина. Почему так происходит? Глюкоза в крови также есть, инсулин вырабатывается, но у организма снижается к нему чувствительность, т. е. он как будто его не видит. В таком случае есть смысл назначения специальных исследований, таких как анализ крови на иммунореактивный инсулин.
Так как инсулин является гормоном поджелудочной железы, логично будет полагать, что в случае сахарного диабета врач будет назначать и препараты для нормального функционирования данного органа. Но и инсулин, поступающий извне, организму тоже будет нужен. Поэтому надо приобрести необходимые лекарства. Кстати, когда диагноз поставлен и вам нужно будет ежедневно самостоятельно измерять дома уровень глюкозы у себя в крови, целесообразно будет приобрести известный всем аппарат — глюкометр. Он позволяет без особого труда за несколько секунд узнать необходимое значение. При помощи одноразовых иголок вы делаете небольшой прокол на пальце и тест-полоской собирате кровь. Вставляете ее в глюкометр, и результат готов. Обычно он получается достоверным.
Какие препараты содержат инсулин?
Сразу стоит оговорить тот момент, что все препараты, содержащие инсулин, должны назначаться строго вашим лечащим врачом, никакого самолечения быть не должно, слишком опасны его последствия. Человеку, который болеет сахарным диабетом, просто необходим поступающий извне инсулин (гормон).
Возможна ли передозировка инсулином?
Мы знаем, что в лекарственной форме инсулин – это гормон. Чего с ним нельзя делать точно, так это назначать или отменять его введение самостоятельно.
— надо пополнить запасы сахара в крови, т. е. что-то съесть, содержащее его: кусок сахара, сладкое печенье или ломтик обычного белого хлеба – делается это при появлении самых первых симптомов;
— когда ситуация совсем критичная и шок неминуем, нужно срочно ввести внутривенно раствор глюкозы (40%-ый).
Обязательно следите за тем, как ваш организм в принципе ведет себя в ответ на применение инъекций инсулина. Ведь каждый из нас индивидуален. У некоторых может возникнуть сильная аллергическая реакция, проявляемая не только в месте укола в виде красного пятна, но и по всему телу (крапивница или дерматит). Будьте внимательны, сразу обращайтесь к лечащему врачу, он может просто заменить имеющийся у вас препарат на суинсулин. Ни в коем случае нельзя делать этого самостоятельно, тогда внезапно возникший недостаток инсулина может привести к коме и летальному исходу.
Инсулин – это гормон, отвечающий за ваше здоровье. Запомните, что сахарный диабет может развиться у любого человека. Иногда это напрямую связано со злоупотреблением сладкой и мучной пищей. Некоторые люди не способны контролировать себя в таких вопросах и съедают большое количество углеводов каждый день. Тем самым их организм живет в постоянном стрессе, пытаясь самостоятельно вырабатывать все больше инсулина. И вот, когда он окончательно истощен, наступает эта болезнь.
Инсулин – это белок, синтезируемый β-клетками поджелудочной железы и состоящий из двух пептидных цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Он обеспечивает снижение концентрации глюкозы в сыворотке крови, принимая непосредственное участие в углеводном обмене.
Основное действие инсулина заключается во взаимодействии с цитоплазматическими мембранами, в результате чего происходит повышение их проницаемости для глюкозы.
Показатели нормы инсулина в сыворотке крови взрослого здорового человека лежат в пределах от 3 до 30 мкЕд/мл (после 60 лет – до 35 мкЕд/мл, у детей – до 20 мкЕд/мл).
К изменению концентрации инсулина в крови приводят следующие состояния:
- сахарный диабет;
- мышечная дистрофия;
- хронические инфекции;
- акромегалия;
- гипопитуитаризм;
- истощение нервной системы;
- поражения печени;
- неправильное питание с чрезмерно высоким содержанием в рационе углеводов;
- ожирение;
- гиподинамия;
- физическое переутомление;
- злокачественные новообразования.
Функции инсулина
Поджелудочная железа имеет участки скопления β- клеток, называемые островками Лангерганса. Этими клетками круглосуточно вырабатывается инсулин. После еды в крови повышается концентрация глюкозы, в ответ на это секреторная активность β-клеток усиливается.
Основное действие инсулина заключается во взаимодействии с цитоплазматическими мембранами, в результате чего происходит повышение их проницаемости для глюкозы. Без этого гормона глюкоза не могла бы проникнуть внутрь клеток, и они испытывали бы энергетическое голодание.
Помимо этого, в организме человека инсулин выполняет и ряд других, не менее важных функций:
- стимулирование синтеза жирных кислот и гликогена в печени;
- стимулирование поглощения аминокислот мышечными клетками, благодаря чему происходит усиление в них синтеза гликогена и белка;
- стимулирование синтеза глицерола в липидной ткани;
- подавление образования кетоновых тел;
- подавление расщепления липидов;
- подавление распада гликогена и белков в мышечной ткани.
В России и странах СНГ большинство пациентов предпочитают вводить инсулин с помощью шприцов-ручек, которые обеспечивают точное дозирование препарата.
Таким образом, инсулин регулирует не только углеводный, но и другие виды обмена веществ.
Заболевания, связанные с действием инсулина
Как недостаточная, так и избыточная концентрация инсулина в крови вызывает развитие патологических состояний:
- инсулинома – опухоль поджелудочной железы, секретирующая в большом количестве инсулин, в результате чего у пациента часто возникают гипогликемические состояния (характеризуются снижением концентрации глюкозы в сыворотке крови ниже 5,5 ммоль/л);
- сахарный диабет I типа (инсулинозависимый тип) – к его развитию приводит недостаточная выработка инсулина β-клетками поджелудочной железы (абсолютная инсулиновая недостаточность);
- сахарный диабет II типа (инсулинонезависимый тип) – клетки поджелудочной железы вырабатывают инсулин в достаточном количестве, однако рецепторы клеток утрачивают к нему чувствительность (относительная недостаточность);
- инсулиновый шок – патологическое состояние, развивающееся в результате однократного инъекционного введения чрезмерной дозы инсулина (в тяжелом варианте – гипогликемическая кома);
- синдром Сомоджи (синдром хронической передозировки инсулина) – комплекс симптомов, которые возникают у пациентов, длительное время получающих высокие дозы инсулина.
Инсулинотерапия
Инсулинотерапия – метод лечения, направленный на устранение нарушений обмена углеводов и основанный на инъекционном введении препаратов инсулина. В основном он применяется в терапии сахарного диабета I типа, а в некоторых случаях и при сахарном диабете II типа. Очень редко инсулинотерапия используется в психиатрической практике, как один из методов лечения шизофрении (лечение гипогликемическими комами).
С целью имитации базальной секреции утром и вечером вводят пролонгированные виды инсулина. После каждого приема пищи, содержащей углеводы, вводят инсулин короткого действия.
Показаниями к инсулинотерапии являются:
- сахарный диабет I типа;
- диабетическая гиперосмолярная, гиперлакцидемическая кома, кетоацидоз;
- невозможность достичь компенсации углеводного обмена у пациентов со II типом сахарного диабета сахароснижающими препаратами, диетой и дозированными физическими нагрузками;
- гестационный сахарный диабет;
- диабетическая нефропатия.
Инъекции ставятся подкожно. Их выполняют при помощи специального инсулинового шприца, шприца-ручки или инсулиновой помпы. В России и странах СНГ большинство пациентов предпочитают вводить инсулин с помощью шприцов-ручек, которые обеспечивают точное дозирование препарата и практически безболезненное его введение.
Инсулиновые помпы использует не более 5% пациентов с сахарным диабетом. Это объясняется высокой ценой помпы и сложностью ее использования. Тем не менее, введение инсулина при помощи помпы обеспечивает точную имитацию его естественной секреции, обеспечивает лучший контроль гликемии, снижает риск развития ближайших и отдаленных последствий сахарного диабета. Поэтому число пациентов, применяющих для лечения сахарного диабета помпы-дозаторы, неуклонно возрастает.
В клинической практике применяются разные виды инсулинотерапии.
Комбинированная (традиционная) инсулинотерапия
Этот метод терапии сахарного диабета строится на одномоментном введении смеси инсулинов короткого и пролонгированного действия, что позволяет сократить ежедневное число инъекций.
Преимущества данного метода:
- отсутствует необходимость частого контроля концентрации глюкозы в крови;
- терапия может проводиться под контролем уровня глюкозы в моче (глюкозурический профиль).
После еды в крови повышается концентрация глюкозы, в ответ на это секреторная активность β-клеток усиливается.
- необходимость строгого соблюдения режима дня, физических нагрузок;
- необходимость строгого соблюдения диеты, назначенной врачом с учетом вводимой дозы;
- необходимость принимать пищу не менее 5 раз в сутки и всегда в одно и тоже время.
Традиционная инсулинотерапия всегда сопровождается гиперинсулинемией, то есть повышенным содержанием инсулина в крови. Это повышает риск развития таких осложнений, как атеросклероз, артериальная гипертония, гипокалиемия.
В основном традиционная инсулинотерапия назначается следующим категориям пациентов:
- пожилым;
- страдающим психическими заболеваниями;
- с низким образовательным уровнем;
- нуждающимся в постороннем уходе;
- не способным соблюдать рекомендованные врачом режим дня, диету, сроки введения инсулина.
Интенсифицированная инсулинотерапия
Интенсифицированная инсулинотерапия имитирует физиологическую секрецию инсулина в организме пациента.
С целью имитации базальной секреции утром и вечером вводят пролонгированные виды инсулина. После каждого приема пищи, содержащей углеводы, вводят инсулин короткого действия (имитация послеедовой секреции). Доза постоянно меняется в зависимости от употребленной пищи.
Преимуществами этого метода инсулинотерапии являются:
- имитация физиологического ритма секреции;
- более высокое качество жизни пациентов;
- возможность придерживаться более либерального режима дня и диеты;
- снижение риска развития поздних осложнений сахарного диабета.
К недостаткам относятся:
- необходимость обучения пациентов подсчету ХЕ (хлебных единиц) и правильному подбору дозы;
- необходимость осуществлять самоконтроль не менее 5–7 раз в сутки;
- повышенная склонность к развитию гипогликемических состояний (особенно в первые месяцы назначения терапии).
Виды инсулина
- одновидовой (моновидовой) – представляют собой экстракт поджелудочной железы одного вида животных;
- комбинированный – содержит в своем составе смесь экстрактов поджелудочных желез двух или более видов животных.
Показатели нормы инсулина в сыворотке крови взрослого здорового человека лежат в пределах от 3 до 30 мкЕд/мл (после 60 лет – до 35 мкЕд/мл, у детей – до 20 мкЕд/мл).
По видовому признаку:
- человеческий;
- свиной;
- крупного рогатого скота;
- китовый.
В зависимости от степени очистки инсулин бывает:
- традиционный – содержит в себе примеси и других гормонов поджелудочной железы;
- монопиковый – благодаря дополнительной фильтрации на геле содержание примесей в нем значительно меньше, чем в традиционном;
- монокомпонентный – отличается высокой степенью чистоты (содержит не более 1% примесей).
По продолжительности и пику действия выделяют инсулины короткого и пролонгированного (среднего, длительного и сверхдлительного) действия.
Коммерческие препараты инсулина
Для терапии пациентов с сахарным диабетом применяют следующие виды инсулина:
- Простой инсулин. Представлен следующими препаратами: Actrapid MC (свиной, монокомпонентный), Actrapid MP (свиной, монопиковый), Actrapid HM (генноинженерный), Insuman Rapid HM и Humulin Regular (генноинженерные). Начинает действовать через 15-20 минут после введения. Максимальный эффект отмечается через 1,5–3 часа от момента инъекции, общая продолжительность действия составляет 6–8 часов.
- NPH-инсулины или инсулины длительного действия. Ранее в СССР они назывались протамин-цинк-инсулинами (ПЦИ). Первоначально их назначали один раз в сутки с целью имитации базальной секреции, а для компенсации подъема уровня глюкозы в крови после завтрака и ужина использовались инсулины короткого действия. Однако эффективность такого метода коррекции нарушений углеводного обмена оказалась недостаточной, и в настоящее время фирмы производители готовят с применением NPH-инсулина готовые смеси, которые позволяют сократить число инъекций инсулина до двух в сутки. После подкожного введения действие NPH-инсулина начинается через 2–4 часа, достигает максимума через 6–10 часов и сохраняется 16–18 часов. Данный вид инсулинов представлен на рынке следующими препаратами: Insuman Basal, Humulin NPH, Protaphane HM, Protaphane MC, Protaphane MP.
- Готовые фиксированные (стабильные) смеси NPH и инсулина короткого действия. Вводятся подкожно два раза в сутки. Подходят далеко не всем пациентам с сахарным диабетом. В России представлена только одна стабильная готовая смесь Humulin M3, которая содержит 30% короткого инсулина Humulin Regular и 70% Humulin NPH. Такое соотношение реже провоцирует возникновение гипер- или гипогликемии.
- Инсулины сверхдлительного действия. Применяются только для лечения пациентов с сахарным диабетом II типа, нуждающихся в постоянной высокой концентрации инсулина в сыворотке крови в связи с резистентностью (устойчивостью) к нему тканей. К ним относятся: Ultratard HM, Humulin U, Ultralente. Действие сверхдлительных инсулинов начинается через 6-8 часов от момента их подкожного введения. Его максимум достигается через 16–20 часов, а общая продолжительность действия составляет 24–36 часов.
- Аналоги инсулина человека короткого действия (Humalog), полученные при помощи генной инженерии. Начинают действовать уже через 10-20 минут после подкожного введения. Пик достигается через 30–90 минут, общая продолжительность действия составляет 3–5 часов.
- Аналоги инсулина человека беспикового (длительного) действия. Их лечебный эффект основан на блокировании синтеза альфа-клетками поджелудочной железы гормона глюкагона, являющегося антагонистом инсулина. Продолжительность действия составляет 24 часа, пиковая концентрация отсутствует. Представители этой группы препаратов – Lantus, Levemir.
Видео с YouTube по теме статьи: