Чем вырабатывается инсулин в организме

Чем вырабатывается инсулин в организме

Инсулин — это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, чтобы помочь организму метаболизироваться и использовать пищу для получения энергии во всем теле. Это ключевая биологическая функция, и поэтому проблема с инсулином может иметь значительное влияние на все системы организма.

Инсулин важен для общего состояния здоровья

Инсулин настолько важен для общего состояния здоровья и даже выживания, что когда возникают проблемы с выработкой или использованием инсулина, как, например, при диабете, дополнительный инсулин часто необходим в течение дня.

Фактически, в случае диабета первого типа, аутоиммунного заболевания, при котором инсулин не вырабатывается, дополнительный инсулин является жизненно важным. Дополнительный инсулин не всегда необходим для лечения диабета второго типа, при котором выработка инсулина ниже нормы. Организм не может использовать его эффективно, такое состояние называется резистентностью к инсулину.

Если у человека диабет любого типа, изучение того, как естественный гормон работает в организме, может помочь ему понять, почему ежедневные уколы инсулина или ношение инсулиновой помпы, пластыря могут быть ключевыми аспектами плана лечения. Необходимо ознакомиться с участием инсулина в метаболизме и использовании жиров и белков в рационе.

Как производится инсулин

Инсулин вырабатывается поджелудочной железой, расположенной на изгибе двенадцатиперстной кишки (первой части тонкой кишки) сразу за желудком. Поджелудочная железа функционирует как экзокринная железа, так и эндокринная железа.

Экзокринная функция поджелудочной железы в основном заключается в том, чтобы помочь пищеварению. В роли эндокринной железы поджелудка вырабатывает инсулин, а также другой гормон, называемый глюкагоном.

Инсулин вырабатывается специальными бета-клетками поджелудочной железы, которые группируются в группы, называемые островками Лангерганса. В здоровой взрослой поджелудочной железе насчитывается около миллиона островков, занимающих около пяти процентов всего органа. (Клетки поджелудочной железы, которые продуцируют глюкагон, называются альфа-клетками)

Как работает инсулин

Инсулин влияет на метаболизм углеводов, белков и жиров в пище, которую мы едим. Организм расщепляет эти питательные вещества на молекулы сахара, молекулы аминокислот и молекулы липидов соответственно. Тело также может хранить и собирать эти молекулы в более сложные формы.

Читайте также:

Встройте «Правду.Ру» в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или в Яндекс.Чат

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google

Также будем рады вам в наших сообществах во ВКонтакте, Фейсбуке, Твиттере, Одноклассниках.

Инсулин в организме человека принимает участие в одной из важных функций – регуляторной. Он способствует метаболизму глюкозы в тот момент, когда ее концентрация в крови превысила 100 мг/дц.

Синтез гормона, если он выработан в достаточном количестве, препятствует развитию сахарного диабета, нарушению обменных процессов и усиливает выносливость организма.

Именно поэтому важно знать, какой орган отвечает за выработку инсулина, чтобы контролировать его синтез.

Где проходит выработка инсулина?

Поджелудочная железа состоит из различных тканей, системы протоков и нескольких видов клеток. Одними из них являются бета-клетки, расположенные в панкреатических островках, названных по имени ученого Лангерганса. В них и производится данный гормон.

Части, из которых состоит поджелудочная железа:

  1. Голова. Она располагается справа от линии центра и плотно прилегает к двенадцатиперстной кишке.
  2. Тело – считается основной частью. По форме оно напоминает призмоподобный трехгранник.
  3. Хвост. В этой части располагаются бета-клетки.
  1. Эндокринная. Такая функция заключается в производстве 5 гормонов.
  2. Экзокринная. Это действие железы основывается на выбросе амилазы, протеазы, липазы по имеющимся протокам, ведущим в полость органа. Вещества принимают участие в переваривании пищи.

Механизм производства гормона:

  • инсулин вырабатывается с момента роста количества углеводов, поступивших с пищей;
  • после секреции гормон проникает поочередно в панкреатическую и печеночные вены, а затем переходит в кровяное русло;
  • содержание гормона сокращается на фоне голодания.

Роль инсулина в организме человека:

  • перемещение гормона в кровоток приводит к обеспечению клеток сахаром, аминокислотами и калием;
  • обеспечивает регуляцию процессов, составляющих углеводный обмен;
  • восполняет энергетический запас клеток;
  • осуществляет контроль метаболизма составляющих жировых элементов, белков;
  • инсулин – это гормон, позволяющий поддерживать гликемию в норме и препятствующий повышению концентрации в крови глюкозы;
  • способствует росту пропускной способности в клеточных мембранах и обеспечивает их же питательными веществами;
  • участвует в функционировании печени, благодаря чему вырабатывается гликоген;
  • способствует накоплению и образованию белков;
  • приводит к активному производству гормона роста;
  • препятствует формированию кетоновых тел;
  • воздействует на каждый обменный процесс, протекающий в организме человека.

Инсулин – единственный гормон, противостоящий росту глюкозы.

Бета-клетки поджелудочной железы

Основная роль этих клеток – выработка инсулина. Учеными до конца не изучен весь принцип секреции гормона, поэтому человечеству пока непонятны все тонкости этого процесса, чтобы влиять на него и предотвращать развитие инсулинорезистентности. Даже незначительный дефицит производства гормона способен вызвать сахарный диабет.

Виды гормонов, синтезируемых бета-клетками:

  1. Проинсулин — предшественник инсулина.
  2. Инсулин. В процессе своего возникновения он проходит различные трансформации, выступает аналогом первого вида гормона.

Схема образования инсулина:

  1. Осуществляется синтез инсулинового вещества в бета-клетках в процессе модификации, которое затем переходит в комплекс Гольджи, подвергаясь дополнительным обработкам.
  2. Происходит отщепление С-пептида под воздействием различного типа ферментов.
  3. Белковый гормон обволакивается специальными секреторными гранулами, в которых он сохраняется и накапливается.
  4. При повышении концентрации сахара происходит высвобождение гормона и начинается его функционирование.
Читайте также:  Гроприносин фото

Глюкозосенсорная система бета-клеток отвечает за регуляцию продуцирования гормона, обеспечивая тем самым пропорциональность между синтезом и содержанием в крови сахара.

Чрезмерный прием углеводов способен, с одной стороны, заставить поджелудочную железу вырабатывать инсулин, а с другой — спровоцировать ослабевание способности панкреатических островков к производству гормона, что приводит в результате к параллельному росту гликемии. Люди после 40 лет чаще всего подвергаются таким изменениям в работе поджелудочной железы.

Влияние на обменные процессы

Инсулин нейтрализует молекулы глюкозы следующим образом:

  • стимулирует ее транспортировку через клеточные мембраны, активизируя белковых переносчиков, способных захватить избыток глюкозы и перенаправить ее;
  • доставляет в клетки больше углеводов;
  • осуществляет преобразование глюкозы в гликоген;
  • перебрасывает молекулы углевода в другие ткани.

Гликогеновые молекулы считаются базовым источником энергии для многих живых организмов. Использование вещества начинается только после истощения других альтернативных вариантов.

Расщепление гликогеновых молекул и превращение их в глюкозу происходит под воздействием глюкагона. Подобный двусторонний синтез способствует нейтрализации гормонами влияния друг на друга и тем самым поддерживает в организме гомеостаз.

Какие болезни может вызвать нарушенное выделение?

Нарушение в функционировании любого внутреннего органа или системы влечет за собой негативные изменения во всем организме.

Отклонения в деятельности поджелудочной железы способны вызвать множество серьезных патологий, устранить которые бывает сложно даже с помощью современных лечебных мероприятий.

Игнорирование врачебных рекомендаций, направленных на устранение заболеваний, приводит к переходу их в хроническую форму. Именно поэтому не стоит затягивать с лечением. Для этого достаточно посетить специалиста и подобрать подходящий метод терапевтического воздействия, который позволит избежать последующих осложнений.

Особенность работы поджелудочной железы заключается в том, что ее клетки вырабатывают инсулин в избытке, который поглощается только в случае чрезмерного поступления углеводсодержащей пищи (например, большого количества мучных изделий, сдобы и сладостей). Тем не менее при развитии некоторых заболеваний даже такого запаса будет недостаточно, чтобы предотвратить подъем уровня глюкозы.

Патологии, возникающие на фоне роста синтеза гормона:

  1. Инсулинома. Болезнь характеризуется формированием доброкачественного образования, состоящего из бета-клеток. Подобная опухоль вызывает такие симптомы, как гипогликемия.
  2. Панкреатит. Болезнь возникает на фоне воспаления органа, сопровождается болями, рвотой и нарушениями в пищеварении.
  3. Инсулиновый шок. Это состояние сопровождается комплексом проявлений, связанных с передозировкой инсулина.
  4. Синдром Сомоджи. Болезнь считается хронической формой инсулиновой передозировки.

Патологии, появившиеся вследствие недостатка гормона или нарушения его усвоения:

  1. Диабет 1типа. Такая эндокринная патология спровоцирована отклонением в усвоении, а также производстве инсулина. Количество гормона, вырабатываемого поджелудочной железой, не способно привести к понижению уровня концентрации глюкозы. В результате пациент отмечает ухудшение собственного самочувствия. Отсутствие своевременной терапии приводит к появлению опасных осложнений со стороны кровообращения и работы сердца. В качестве лечения используется метод введения инсулина с помощью подкожных инъекций.
  2. Диабет второго типа. В отличие от инсулинозависимой формы этот вид болезни отличается спецификой своего течения и лечения. На первых этапах железа производит инсулин в достаточном количестве, но по мере прогрессирования патологии организм становится резистентным к нему. Это приводит к неконтролируемому росту значений гликемии, которое может регулироваться только посредством ограничения в рационе углеводов и приема некоторых препаратов при необходимости.

Таким образом, за многие функции в организме отвечает именно инсулин. Он регулирует уровень гликемии, охватывает процесс образования ферментов, участвующих в пищеварении. Любые изменения и отклонения такого показателя от нормы напрямую указывают на возникновение некоторых болезней, которые следует как можно быстрее устранить.

Видеоматериал о сахарном диабете:

Искусственное восстановление уровня гормона

Повысить выработку инсулина и возобновить нормальное функционирование панкреатических островков на сегодняшний день невозможно. Для этих целей применяются животные и синтетические инсулины. Метод, при котором препарат вводится пациенту с диабетом подкожно, считается основным терапевтическим способом восстановления вещественного баланса в организме.

Лечение проводится в сочетании со специальной низкоуглеводной диетой. В основе такого питания лежит исключение сахара и быстрых углеводов. Прием пищи проводится под контролем уровня глюкозы, а также количества употребленных ХЕ (хлебных единиц).

Способы устранения избыточного уровня инсулина:

  • сократить количество приемов пищи, а также ограничить в рационе присутствие легких углеводов;
  • проводить медикаментозную терапию;
  • избегать стрессов.

Терапия считается более эффективной, если пациент занимается спортом, ходит пешком и ведет активный образ жизни.

Инсулин отвечает за регулировку большого количества обменных процессов, протекающих в организме. Постоянный контроль не только гликемии, но и уровня гормона, дает возможность не пропустить возникновения многих серьезных патологий и своевременно начать лечение, чтобы предотвратить развитие опасных осложнений.

Инсулин – биологически активное вещество, белковый гормон, который вырабатывается β-клетками островкового аппарата (островки Лангерганса) поджелудочной железы. Оказывает влияние на метаболические процессы всех тканей организма. Главная функция инсулина – снижение уровня глюкозы в крови. Нехватка данного гормона может привести к развитию сахарного диабета.

Молекула инсулина состоит из 2 полипептидных цепей, включающих 51 аминокислотный остаток: А-цепь (содержит 21 аминокислотный остаток) и В-цепь (содержит 30 аминокислотных остатков). Соединяются полипептидные цепи через остатки цистеина двумя дисульфидными мостиками, в A-цепи расположена третья дисульфидная связь.

Читайте также:  Алалия что это за болезнь

Благодаря действию инсулина возрастает проницаемость плазматических мембран в отношении глюкозы, активируются основные ферменты гликолиза. Он оказывает влияние на превращение глюкозы в гликоген, происходящее в мышцах и печени, стимулирует синтез белков и жиров. Помимо этого, обладает антикатаболическим действием, подавляя активность ферментов, участвующих в расщеплении гликогена и жиров.

Традиционная или комбинированная инсулинотерапия характеризуется введением смеси препаратов короткой и средней/длинной продолжительности действия в одной инъекции. Она применима при лабильном течении диабета.

В случае, когда β-клетки вырабатывают недостаточно инсулина, развивается сахарный диабет 1-го типа. При диабете 2-го типа ткани и клетки неспособны должным образом реагировать на этот гормон.

Действие инсулина

Инсулин тем или иным образом затрагивает все виды обмена веществ в организме, но, в первую очередь, он участвует в углеводном обмене. Его действие обусловлено усилением скорости транспорта излишка глюкозы через мембраны клеток (за счет активации внутриклеточного механизма, регулирующего количество и эффективность мембранных белков, доставляющих глюкозу). В результате происходит стимулирование инсулиновых рецепторов, а также активируются внутриклеточные механизмы, влияющие на усвоение клетками глюкозы.

Жировая и мышечная ткани являются инсулинозависимыми. При поступлении пищи, богатой углеводами, гормон вырабатывается и вызывает повышение уровня сахара в крови. Когда показатель глюкозы в крови опускается ниже физиологического уровня, выработка гормона замедляется.

Виды действия инсулина на организм:

  • метаболическое: повышение усвоения глюкозы и других веществ клетками; активация ключевых ферментов процесса окисления глюкозы (гликолиза); рост интенсивности синтеза гликогена (ускоряется депонирование гликогена путем полимеризации глюкозы в клетках печени и мышц); падение интенсивности глюконеогенеза посредством синтеза в печени глюкозы из различных веществ;
  • анаболическое: усиливает абсорбцию аминокислот клетками (чаще всего валина и лейцина); увеличивает транспорт в клетки ионов калия, магния и фосфат-ионов; повышает репликацию дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и биосинтез белка; ускоряет синтез жирных кислот с последующей их этерификацией (в печени и жировой ткани инсулин способствует преобразованию глюкозы в триглицериды, а при его недостатке происходит мобилизация жиров);
  • антикатаболическое: угнетение гидролиза белков с уменьшением степени их деградации; уменьшение липолиза, снижающее поступление в кровь жирных кислот.

Инъекции инсулина

Норма инсулина в крови взрослого человека составляет 3–30 мкЕД/мл (до 240 пмоль/л). Для детей младше 12 лет этот показатель не должен превышать 10 мкЕД/мл (69 пмоль/л).

У здоровых людей уровень гормона колеблется в течение дня и достигает своего пика после приема пищи. Цель инсулинотерапии – не только поддержать этот уровень на протяжении всего дня, но и имитировать пики его концентрации, для чего гормон вводят непосредственно перед едой. Доза подбирается врачом индивидуально для каждого пациента с учетом уровня глюкозы в крови.

Базальная секреция гормона у здорового человека составляет около 1 ЕД в час, она необходима, чтобы подавлять работу альфа-клеток, продуцирующих глюкагон, являющийся основным антагонистом инсулина. При приеме пищи секреция усиливается до 1–2 ЕД на 10 г принятых углеводов (точное количество зависит от многих факторов, в т. ч. общего состояния организма и времени суток). Этот перепад позволяет установить динамическое равновесие, обусловленное повышенной выработкой инсулина в ответ на возросшую потребность в нем.

У людей с сахарным диабетом 1-го типа выработка гормона снижена или же отсутствует полностью. В таком случае необходима заместительная инсулинотерапия.

Вследствие перорального приема гормон разрушается в кишечнике, поэтому его вводят парентерально, в виде подкожных инъекций. При этом чем меньше будут суточные колебания уровня глюкозы, тем ниже риск развития различных осложнений сахарного диабета.

При получении недостаточного количества инсулина возможно развитие гипергликемии, если же гормон поступил в избытке, вероятна гипогликемия. В связи с этим к инъекциям препарата следует относиться ответственно.

Снижающие эффективность терапии ошибки, которых следует избегать:

  • применение препарата с истекшим сроком годности;
  • нарушение правил хранения и транспортировки препарата;
  • нанесение спирта на участок для инъекции (спирт оказывает разрушающее действие на гормон);
  • использование поврежденной иглы или шприца;
  • слишком быстрое извлечение шприца после инъекции (из-за риска потери части препарата).

Традиционная и интенсифицированная инсулинотерапия

Традиционная или комбинированная инсулинотерапия характеризуется введением смеси препаратов короткой и средней/длинной продолжительности действия в одной инъекции. Она применима при лабильном течении диабета. Основным преимуществом является возможность сократить количество инъекций до 1–3 в сутки, однако достичь полноценной компенсации углеводного обмена при таком способе лечения невозможно.

Традиционное лечение сахарного диабета:

  • достоинства: простота введения препарата; отсутствие необходимости частого контроля гликемии; возможность проведения лечения под контролем глюкозурического профиля;
  • недостатки: необходимость строгого соблюдения диеты, режима дня, сна, отдыха и физических нагрузок; обязательный и регулярный прием пищи, привязанный к введению препарата; невозможность поддержания уровня глюкозы на уровне физиологических колебаний; повышенный риск развития гипокалиемии, артериальной гипертонии и атеросклероза вследствие постоянной гиперинсулинемии, характерной для этого способа лечения.

Комбинированная терапия показана пациентам пожилого возраста в случае сложностей с усвоением требований интенсифицированной терапии, при психических расстройствах, низком образовательном уровне, потребности в постороннем уходе, а также недисциплинированным больным.

Для проведения интенсифицированной инсулинотерапии (ИИТ) пациенту назначается доза, достаточная для утилизации поступающей в организм глюкозы, с этой целью вводятся инсулины, призванные имитировать базальную секрецию, и отдельно препараты короткого действия, обеспечивающие пики концентрации гормона после приема пищи. Суточная доза препарата состоит из инсулинов короткого и длительного действия.

У людей с сахарным диабетом 1-го типа выработка гормона снижена или же отсутствует полностью. В таком случае необходима заместительная инсулинотерапия.

Лечение сахарного диабета по схеме ИИТ:

  • достоинства: имитирование физиологической секреции гормона (базальной стимулированной); более свободный режим жизни и распорядка дня у пациентов с использованием «либерализированной диеты» с вариабельностью времени приемов пищи и набора продуктов; улучшение качества жизни больного; эффективный контроль за метаболическими нарушениями, обеспечивающий предотвращение поздних осложнений;
  • недостатки: необходимость систематического самоконтроля гликемии (до 7 раз в сутки), потребность в специальном обучении, изменение образа жизни, дополнительные затраты на учебу и средства самоконтроля, повышение склонности к гипогликемиям (особенно вначале ИИТ).
Читайте также:  Яблочное пюре на зиму для детей

Обязательные условия применения ИИТ: достаточный уровень интеллекта пациента, способность к обучению, умение практической реализации приобретенных навыков, возможность приобрести средства самоконтроля.

Виды инсулина

Медицинский инсулин бывает базальным или болюсным. Базальный действует на протяжении 24 часов, в связи с чем вводится 1 раз в сутки. Благодаря этому удается поддерживать постоянное значение уровня сахара в крови в течение всего времени действия препарата. Пик эффекта у такого инсулина отсутствует. Болюсный, попадая в кровь, вызывает быстрое снижение концентрации глюкозы и используется для коррекции ее уровня при приеме пищи.

Три основных характеристики (профиль действия) гормона инсулин:

  • начало действия препарата – время от введения до попадания гормона в кровь;
  • пик – период, когда снижение уровня сахара достигает своего максимума;
  • общая продолжительность – промежуток времени, в который уровень сахара остается в пределах нормы.

По продолжительности действия препараты инсулина с учетом профиля их действия разделяют на следующие группы:

  • ультракороткий: действие непродолжительное, обнаруживается в крови в течение нескольких секунд после инъекции (от 9 до 15 мин), пик эффекта наступает через 60–90 минут, продолжительность действия – до 4 часов;
  • короткий: действие начинается через 30–45 мин и длится 6–8 часов. Пик эффективности приходится на 2–4 часа после инъекции;
  • средней продолжительности: эффект наступает спустя 1–3 часа, пик – 6–8 часов, продолжительность – 10–14, иногда до 20 часов;
  • длительного действия: продолжительность 20–30 часов, иногда до 36 часов, данный вид гормона не имеет пика действия;
  • сверхдлительного действия: продолжительность до 42 часов.

При применении инсулина пролонгированного действия могут быть назначены 1–2 инъекции в сутки, короткодействующего – 3–4. Если необходимо быстро скорректировать уровень глюкозы, используются препараты ультракороткого действия, так как они позволяют добиться этого в более короткий срок. Смешанные инсулины содержат гормон и короткого, и пролонгированного действия, при этом их соотношение бывает от 10/90% до 50/50%.

Дифференциация инсулинов по видовому признаку:

  • крупного рогатого скота – разница с человеческим составляет 3 аминокислоты (в России не используется);
  • свиной – разница с человеческим в 1 аминокислоту;
  • китовый – отличается от человеческого 3 аминокислотами;
  • человеческий;
  • комбинированный – включает экстракты поджелудочных желез разных видов животных (на данный момент уже не применяется).

Жировая и мышечная ткани являются инсулинозависимыми. При поступлении пищи, богатой углеводами, гормон вырабатывается и вызывает повышение уровня сахара в крови.

Классификация по степени очистки гормона:

  • традиционный: экстрагируется кислым этанолом, в процессе очистки фильтруется, высаливается и многократно кристаллизуется (данный способ не обеспечивает очистку препарата от примесей других гормонов поджелудочной железы);
  • монопиковый: пройдя традиционную очистку, он подвергается фильтрации на геле;
  • монокомпонентный: проходит более глубокую очистку с помощью молекулярного сита и ионообменной хроматографии на DEAE-целлюлозе. При данном методе очистки степень чистоты препарата составляет 99%.

Препарат вводится подкожно с помощью инсулинового шприца, шприца-ручки или инсулиновой помпы-дозатора. Наиболее распространено введение шприц-ручкой, менее болезненное и более удобное в применении по сравнению с обычным инсулиновым шприцом.

Инсулиновая помпа преимущественно применяется в США и Западной Европе. К ее достоинствам можно отнести максимально точную имитацию физиологической секреции инсулина, отсутствие необходимости самостоятельно вводить препарат, возможность практически безошибочно контролировать уровень глюкозы в крови. К недостаткам относится сложность устройства, вопрос его фиксации на пациенте, осложнения от постоянно находящейся в теле иглы для подачи дозы гормона. На данный момент инсулиновая помпа является наиболее перспективным устройством для введения препарата.

Кроме того, уделяется особое внимание разработке новых методов инсулинотерапии, способных создавать постоянную концентрацию гормона в крови и автоматически вводить дополнительную дозу при повышении уровня сахара.

Следить за изменениями уровня инсулина в крови поможет бесплатное приложение Ornament.

Ornament хранит и систематизирует результаты любых медицинских анализов, сравнивая показатели со значениями нормы и выделяя желтым цветом любые отклонения.

Данные можно загружать вручную или загрузив его электронную копию. Можно даже просто сфотографировать бланк с результатами и Ornament самостоятельно оцифрует все значения по фотографии.

В Ornament есть функция общей оценки иммунитета и отдельных органов. Также в приложении есть внутренний форум, где вам могут помочь в расшифровке результатов анализов. Ищите бесплатное приложение Ornament в Play Market и App Store.

Видео с YouTube по теме статьи:

Ссылка на основную публикацию
Цисты lamblia intestinalis что это
Приглашаем в Telegram-канал @Gastroenterology Если лечение не помогает Популярно о болезнях ЖКТ Кислотность желудка Кишечные лямблии (лат. Giardia intestinalis, синонимы:...
Цефазолин ребенку 4 года дозировка
Действующее вещество: Содержание Состав Фармакологическое действие Способ применения и дозы Форма выпуска Производитель Условия отпуска из аптек Условия хранения препарата...
Цефекон свечи инструкция по применению цена
Инструкция по применению Описание: Состав: Показания к применению: Фармакокинетика: Всасывание и распределение Быстро и в высокой степени абсорбируется из ЖКТ....
Цитизин цититон
Латинское название: Cytisinum Описание актуально на: 14.10.17 Цитизин - препарат для коррекции разнообразных нарушений при алкогольной и наркотической зависимости. Действующее...
Adblock detector