Inzulinska

Hipoglikemija

INSULIN (od lat. Insula - otok), hormon koji se proizvodi u stanicama b gušterače otočića Langerhansa. Molekula ljudskog inzulina (mol. M. 5807) sastoji se od dva peptidna lanca (A i B) spojena s dva disulfidna mosta; treći disulfidni most se nalazi u lancu A (vidi formulu slova; vidi oznaku u čl. Aminokiseline).

A nsulin se nalazi u svim kralježnjacima. Kod velikih sisavaca, molekule inzulina razlikuju se aminokiselinskim sastavom samo na položajima 8, 9 i 10 lanca A i na položaju 30 lanca B (vidi tablicu). Kod riba, ptica i glodavaca značajne su razlike u strukturi inzulina.

Inzulin je stabilan u okolišu.

INSULIN (latinski otok insula, otočić) - hormon gušterače; spada u skupinu protein-peptidnih hormona.

Godine 1900. L.V. Sobolev je dokazao da su Langerhansovi otočići gušterače (vidi) mjesto nastanka tvari koja regulira metabolizam ugljikohidrata u tijelu. Godine 1921. F. Banting i Best (S.N. Best) dobili su ekstrakt inzulina iz tkiva otočića. Godine 1925. I. je dobiven u kristalnom obliku. Godine 1955. F. Sanger proučavao je aminokiselinski slijed i ustanovio strukturu I. goveda i svinja.

Relativna molekulska masa P. monomera je pribl. 6000. Molekula I. sadrži 51 amino kiselinu i sastoji se od dva lanca; lanac s N-terminalnim glicinom naziva se A-lanac i sastoji se od 21 aminokiselina, drugi - B-lanac - sastoji se od 30 aminokiselina. A - i B-lanci su povezani disulfidnom vezom, integritet reza igra veliku ulogu u očuvanju biol, aktivnosti molekule I. (vidi donju formulu).

Najbliži aminokiselinski sastav I. humanim I. svinjama, molekula do-rogo razlikuje se samo jednom aminokiselinom u B-lancu (umjesto treonina na 30. mjestu je alanin).

Sadržaj

Biosinteza inzulina, regulacija izlučivanja inzulina

I. sintetizira se u bazofilnim insulocitima (beta-stanice) Langerhansovih otočića pankreasa iz njegovog prethodnika, proinzulina. Prvi put je proinzulin otkrio D. F. Steiner u kasnim 60-im. Proinzulin - jednolančani polipeptid s relativnim mol. težine cca. 10 000, sadrži više od 80 aminokiselina. Proinzulin je molekula P., kao da je zatvorena peptidom, koji se naziva povezujući ili C-peptid; ovaj peptid čini molekulu I. biološki neaktivnom. Prema imunolu, karakteristike proinzulina su bliske I. Proinzulin se sintetizira na insulocitnim ribosomima, a zatim se uz cisternu citoplazmatskog retikuluma molekula proinzulina pomiče na lamelarni kompleks (Golgijev kompleks), iz kojeg se razdvajaju novo formirane sekrecijske granule koje sadrže proinzulin. U sekrecijskim granulama pod djelovanjem enzima C-peptid se odvaja od proinzulina i nastaje I. Proces enzimske transformacije proinzulina odvija se u. nekoliko stupnjeva, zbog čega nastaje inzulin, intermedijerni oblici pro-inzulina i C-peptida. Sve te tvari imaju različitu biološku i imunološku aktivnost i mogu sudjelovati u regulaciji različitih tipova metabolizma. Kršenje procesa konverzije proinzulina u I. dovodi do promjene u omjeru tih tvari, pojave abnormalnih oblika I. I kao rezultat toga, promjena u regulaciji metabolizma.

Ulazak hormona u krv reguliran je s nekoliko mehanizama, od kojih je jedan za I. (signal okidača) povećanje glukoze u krvi (vidi Hiperglikemija); Važnu ulogu u regulaciji primanja I. pripada mikroelementima, odlaze hormoni - kish. put (uglavnom sekretin), aminokiseline, i također c. br. a. (Vidi Hormoni).

Transformacija inzulina u tijelu

Pri ulasku u krvotok dio I. oblikuje komplekse s proteinima plazme - tzv. vezani inzulin, drugi dio ostaje u obliku slobodnog inzulina. L. K. Staroseltseva i sotr. (1972) utvrdili su da postoje dva oblika pridruženog I.: jedan oblik - kompleks I. s transferinom, drugi - kompleks I. s jednom od komponenti serumskog alfa globulina. Slobodni i vezani I. se međusobno razlikuju u biol., Imunom i fizičkom. svojstva, kao i učinak na masno i mišićno tkivo, koje su ciljni organi i nazivaju se osjetljivim na inzulin i tkivima. Slobodna I. reagira s antitijelima na kristalni P., stimulira apsorpciju glukoze u mišićima i, u određenoj mjeri, masnom tkivu. Povezana I. ne reagira s antitijelima na kristalnu P., stimulira unos glukoze u masno tkivo i praktički nema učinka na taj proces u mišićnom tkivu. Povezani I. razlikuje se od brzine slobodnog metabolizma svojim ponašanjem u elektroforetskom polju, tijekom gel filtracije i dijalize.

Tijekom ekstrakcije krvnog seruma s etanolnom klorovodičnom kiselinom, dobivena je tvar, prema biol, učincima sličnim I. Međutim, ta tvar nije reagirala s antitijelima dobivenim na kristalnu P., pa se stoga nazivala "nesuprimirana aktivnost slične plazmi inzulina". Proučavanje aktivnosti slične inzulinu je od velike važnosti; Mnogi autori smatraju da "neaktivirana aktivnost inzulinom slične plazmatske aktivnosti" predstavlja jedan od oblika I. Zahvaljujući procesima vezanja I. na serumske proteine, osigurava se njegovo davanje u tkiva. Osim toga, povezana I. je oblik skladištenja hormona u krvi i stvara rezerve aktivne I. u krvotoku. Određeni omjer slobodnog i pridruženog I. osigurava normalno funkcioniranje tijela.

Broj I., koji cirkulira u krvotoku, određen je ne samo brzinom izlučivanja, već i brzinom metabolizma u perifernim tkivima i organima. Najaktivniji procesi metabolizma I. odvijaju se u jetri. Postoji nekoliko pretpostavki o mehanizmu ovih procesa u jetri; Utvrđeno je da postoje dvije faze - obnova disulfidnih mostova u molekuli inzulina i proteoliza s formiranjem biološki neaktivnih peptidnih fragmenata i aminokiselina. Postoji nekoliko enzimskih sustava koji induciraju inzulin i inzulina koji sudjeluju u metabolizmu I. To uključuje enzimski sustav koji inducira inzulin [protein disulfid reduktaza (glutation)] i enzimski sustav koji razgrađuje inzulin, koji je predstavljen s tri vrste proteolitičkih enzima. Kao rezultat djelovanja disulfidne reduktaze proteina, obnovljeni su S-S mostovi, a nakon formiranja A i B lanaca I. slijedi njihova proteoliza na pojedinačne peptide i aminokiseline. Osim jetre, metabolizam I. se javlja u mišićnom i masnom tkivu, bubrezima, posteljici. Brzina metaboličkih procesa može poslužiti kao kontrola nad razinom aktivne I. i igra veliku ulogu u patogenezi šećerne bolesti. Razdoblje biol, polu-raspad I. osobe - cca. 30 min

Biološki učinak inzulina

I. je univerzalni anabolički hormon. Jedan od najupečatljivijih učinaka I. - njegov hipoglikemijski učinak. I. utječe na sve vrste metabolizma: potiče prijenos tvari kroz staničnu membranu, potiče iskorištavanje glukoze i formiranje glikogena, inhibira glukoneogenezu (vidi Glikoliza), inhibira lipolizu i aktivira lipogenezu (vidi Fat metabolizam), povećava intenzitet sinteze proteina. I. osiguravajući normalnu oksidaciju glukoze u Krebsovom ciklusu (pluća, mišići, bubrezi, jetra), potiče stvaranje visokoenergetskih spojeva (osobito ATP) i održavanje energetske ravnoteže stanica. I to je neophodno za rast i razvoj organizma (djeluje u sinergiji sa somatotropnim hormonom hipofize).

Svi biol, učinci I. su neovisni i neovisni jedni od drugih, no u fiziol, uvjetima konačni učinak I. sastoji se od izravne stimulacije biosintetskih procesa i istodobne opskrbe stanica s "konstrukcijskim" materijalom (npr. Aminokiseline) i energijom (glukoza). Mnogostruki učinci I. ostvaruju se interakcijom s receptorima stanične membrane i prijenosom signala (informacije) u stanicu odgovarajućim enzimskim sustavima.

Fiziol, antagonist I. u regulaciji metabolizma ugljikohidrata i osiguravanju razine glukoze u krvi koja je optimalna za vitalnu aktivnost tijela je glukagon (vidi), kao i neki drugi hormoni (štitnjače, nadbubrežne žlijezde, hormon rasta).

Kršenja u sintezi i lučenju inzulina mogu biti različite prirode i različitog su podrijetla. Dakle, nedostatak izlučivanja i. Dovodi do hiperglikemije i razvoja dijabetesa melitusa (vidi Diabetes mellitus, etiologiju i patogenezu). Prekomjerno nastajanje I. opaženo je, na primjer, s hormonalno aktivnim tumorom koji potječe iz beta stanica pankreasnih otočića (vidi Insuloma), i klinički je izražen simptomima hiperinzulinizma (vidi).

Metode određivanja inzulina

Metode za određivanje inzulina mogu se uvjetno podijeliti na biološke i radioimune. Biol, metode se temelje na stimulaciji apsorpcije glukoze od strane inzulinom osjetljivih tkiva pod utjecajem I. Za biol, metoda koristi dijafragmalni mišić i epididimsko masno tkivo dobiveno od štakora čistih linija. Ispitani kristalni I. ili humani serum, a pripravci dijafragmatskog mišića ili epididimskog masnog tkiva (bolje izolirane masne stanice dobivene iz epididimalnog masnog tkiva) u puferu p-re koji sadrži određenu koncentraciju glukoze stavljaju se u inkubator. Prema stupnju unosa glukoze u tkivo i, shodno tome, njegovom gubitku iz inkubiranog medija, sadržaj I. u krvi se izračunava pomoću standardne krivulje.

Slobodni oblik I. pojačava apsorpciju glukoze uglavnom na dijafragmatskom mišiću, s rezom, pridruženi oblik I. praktički ne reagira, dakle, koristeći dijafragmatičnu metodu, moguće je odrediti količinu slobodne I. Apsorpcija glukoze u adipoznom tkivu epididimusa uglavnom je stimulirana povezanim oblikom I. ali s slobodnim adipoznim tkivom, slobodni I mogu također djelomično reagirati, tako da se podaci dobiveni tijekom inkubacije s masnim tkivom mogu nazvati ukupnom aktivnošću inzulina. Fiziol, razina slobodnih i vezanih I. fluktuira u vrlo širokim granicama, što je, očito, povezano s individualnom vrstom hormonske regulacije metaboličkih procesa i može prosječno iznositi 150-200 μed / ml slobodnog I. i 250–400 µed / ml. povezane I.

Radioimunska metoda za određivanje I. temelji se na natjecanju obilježenog i neoznačenog I. u reakciji s antitijelima na I. u analiziranom uzorku. Količina radioaktivnog I. povezana s antitijelima će biti obrnuto proporcionalna koncentraciji I. u uzorku koji se analizira. Pokazalo se da je najuspješnija varijanta radioimunog postupka metoda dvostrukog antitijela, koja se uvjetno (shematski) može predstaviti kako slijedi. Protutijela protiv I. dobivaju se na zamorcima (tzv. Antitijela prvog reda) i povezuju ih s označenim I. (1251). Nastali kompleks rekombinira se s antitijelima drugog reda (dobivenim od zeca). Time se osigurava stabilnost kompleksa i mogućnost reakcije supstitucije označene s I. neoznačenom. Kao rezultat ove reakcije, neobilježeni I. veže se na antitijela, i obilježava I. prelazi u slobodnu rr.

Brojne modifikacije ove metode temelje se na stupnju odvajanja obilježenog I. od kompleksa s neobilježenim I. Metoda dvostrukih antitijela je osnova za pripremu gotovih kompleta za radioimunsku metodu za određivanje I.

Pripravci inzulina

Za med. I. mete su izvedene iz gušterače goveda, svinja i kitova. Aktivnost I. određuje biol, pomoću (na sposobnost smanjenja sadržaja šećera u krvi kod zdravih kunića). Po jedinici djelovanja (ED), ili međunarodnoj jedinici (IE), uzima se aktivnost od 0,04082 mg kristalnog inzulina (standard). I. lako se kombinira s dvovalentnim metalima, osobito s cinkom, kobaltom, kadmijem, i može tvoriti komplekse s polipeptidima, osobito s protaminom. Ovo svojstvo korišteno je za stvaranje lijekova I. produljeno djelovanje.

Prema trajanju djelovanja postoje tri vrste lijekova I. Lijek kratkog djelovanja (oko 6 sati) je domaći inzulin (I. goveda i svinje). Lijek prosječnog trajanja djelovanja (10-12 sati) je suspenzija amorfnog cinkovog inzulina - domaći pripravak sličan onom u sedmodjelnom pripravku. Lijekovi dugog djelovanja uključuju protamin cink-inzulin za injekcije (16-20 sati djelovanja), suspenziju inzulina-protamina (18-24 sata), suspenziju cinkovog inzulina (do 24 sata), kristalnu suspenziju cinkovog inzulina. do 30-36 sati djelovanja).

Farmakol, karakteristika najčešće korištenih lijekova I. i oblici njihovog oslobađanja - vidi Hormonske pripravke, tablica.

Indikacije i kontraindikacije

I. je specifično antidijabetsko sredstvo i koristi se uglavnom za dijabetes melitus; Apsolutna indikacija je prisutnost ketoacidoze i dijabetičke kome. Izbor lijeka i njegova doza ovise o obliku i težini bolesti, dobi i općem stanju bolesnika. Izbor doza i liječenje I. provodi se pod kontrolom šećera i urina u krvi te praćenjem stanja pacijenta. Predoziranje I. prijeti oštrim padom šećera u krvi, hipoglikemijskom komom. Specifične indikacije za uporabu određenih lijekova I. za dijabetes u odraslih i djece - vidi dijabetes melitus, liječenje.

I. lijekovi se koriste za liječenje određenih mentalnih bolesti. U SSSR-u, liječenje inzulinom shizofrenije primijenili su 1936. A. S. Kronfeld i E. Ya Sternberg. Pojavom neuroleptika, liječenje je postalo metoda izbora - vidi Shizofrenija.

U malim dozama, I. se ponekad propisuje za opću iscrpljenost, furunkulozu, trudnoće povraćanje, hepatitis itd.

Svi lijekovi I. produljeno djelovanje ubrizgava se samo pod kožu (ili intramuskularno). Intravenski (na primjer, s dijabetičkom komom), možete unijeti samo otopinu kristalnog inzulina za injekcije. U istu štrcaljku s p-rum inzulinom za injekciju nije moguće uvesti suspenzije cink-inzulina (i drugih lijekova I. produljeno djelovanje); ako je potrebno ubrizgajte otopinu inzulina za injekcije s odvojenom špricom.

Kontraindikacija - alergija na A.; relativne kontraindikacije - bolesti koje se pojavljuju s hipoglikemijom. Potrebno je paziti na liječenje pacijenata kod kojih I. ima koronarnu insuficijenciju i poremećaje cerebralne cirkulacije.

Bibliografija: Biokemija hormona i hormonska regulacija, ed. N. A. Yudaeva, str. 93, M., 1976; Newholme EI Start K. Regulacija metabolizma, trans. s engleskog, s. 387 i sur., M., 1977; Problemi medicinske enzimologije, ed. G. R. Mardashev, str. 40, M., 1970, bibliogr. Vodič za kliničku endokrinologiju, ed. V.G. Baranova, L., 1977; Dijabetes, ed. V. R. Klyachko, str. 130, M., 1974; Različiti oblici inzulina u tijelu i njihov biološki značaj, u knjizi: Sovr. vopr, endokrini., pod uredništvom H. A. Yudaeva, c. 4, s. 123, M., 1972; Yudaev N. A. Biokemija hormonske regulacije metabolizma, Vestn. Akademija znanosti SSSR-a, JVa 11, str. 29, 1974; Banting F.G. U e s t C. H. Unutarnje izlučivanje gušterače, J. Lab. Clin. Med., V. 7, str. 251, 1922; Cerasi E. a. Luft R. Dijabetes melitus - poremećaj prijenosa staničnih informacija, Horm. metaboi. Res., V. 4, str. 246, 1970, bibliogr. Insulin, ed. R. Luft, Gentofte, 1976; Steiner D. F. a, o. Proinzulin i biosinteza inzulina, Recent Progr. Hormone Res., V. 25, str. 207, 1969, bibliogr.

Inzulin: kakvu vrstu hormona, razinu krvi, razinu dijabetesa i druge bolesti, uvod

Koja je to tvar - inzulin, koja se tako često piše i govori u vezi sa sadašnjim dijabetesom? Zašto u nekom trenutku prestane biti proizveden u potrebnim količinama ili, naprotiv, sintetiziran je u višku?

Inzulin je biološki aktivna tvar (BAS), proteinski hormon koji kontrolira razinu glukoze u krvi. Ovaj se hormon sintetizira beta stanicama koje pripadaju otočićima (otočićima Langerhansovih) gušterače, što objašnjava rizik od razvoja dijabetesa u suprotnosti s njegovim funkcionalnim sposobnostima. Osim inzulina, u pankreasu se sintetiziraju i drugi hormoni, posebice hiperglikemijski faktor (glukagon) koji proizvode alfa stanice otočnog aparata i koji su također uključeni u održavanje konstantne koncentracije glukoze u tijelu.

Pokazatelji norme inzulina u krvi (plazma, serum) odrasle osobe su u rasponu od 3 do 30 μE / ml (ili do 240 pmol / l).

Kod djece mlađe od 12 godina, indikatori ne smiju prelaziti 10 μU / ml (ili 69 pmol / l).

Iako će negdje čitatelj zadovoljiti normu do 20 ICED / ml, negdje do 25 ICED / ml - stopa se može neznatno razlikovati u različitim laboratorijima, stoga, uvijek donirajući krv za analizu, morate se usredotočiti na točne podatke (referentne vrijednosti) tog laboratorija, koja proizvodi istraživanja, a ne vrijednosti koje se daju u različitim izvorima.

Povišeni inzulin može značiti i patologiju, primjerice razvoj tumora gušterače (inzulinom) i fiziološko stanje (trudnoća).

Smanjenje razine inzulina može ukazivati na razvoj dijabetesa ili samo na fizički zamor.

Glavna uloga hormona je hipoglikemija.

Djelovanje inzulina u ljudskom tijelu (a ne samo ljudsko tijelo, s tim u vezi, svi sisavci su slični) je njegovo sudjelovanje u procesima razmjene:

Ovaj hormon dopušta da šećer, dobiven hranom, slobodno prodire u stanice mišićnog i masnog tkiva, povećavajući propusnost njihovih membrana:
To je induktor proizvodnje glukoze iz glukoze u jetri i mišićnim stanicama:
Inzulin pridonosi nakupljanju proteina, povećava njihovu sintezu i sprječava dezintegraciju, te masne proizvode (pomaže masnom tkivu da preuzme glukozu i pretvori je u masnoću (odavde dolazi do viška masnih rezervi i zašto pretjerana ljubav prema ugljikohidratima dovodi do pretilosti);
Povećavajući aktivnost enzima koji pojačavaju razgradnju glukoze (anabolički učinak), ovaj hormon ometa rad drugih enzima koji nastoje razgraditi masti i glikogen (antikatabolički učinak inzulina).

Inzulin je svugdje, sudjeluje u svim metaboličkim procesima koji se odvijaju u ljudskom tijelu, ali glavna svrha ove supstance je osigurati metabolizam ugljikohidrata, budući da je to jedini hipoglikemijski hormon, dok njegovi „protivnici“, hiperglikemijski hormoni, pokušavaju povećati sadržaj šećera. krvi, mnogo više (adrenalin, hormon rasta, glukagon).

Prije svega, mehanizam stvaranja inzulina β-stanica Langerhansovih otočića izaziva povećanu koncentraciju ugljikohidrata u krvi, ali prije toga se hormon počinje proizvoditi čim osoba žvače komad nečega jestivog, proguta ga i preda u želudac (a nije potrebno hrana je bila ugljikohidrat). Dakle, hrana (bilo koja) uzrokuje povećanje razine inzulina u krvi, a glad bez hrane, naprotiv, smanjuje njezin sadržaj.

Osim toga, stvaranje inzulina stimulirano je drugim hormonima, povišenim koncentracijama određenih elemenata u krvi u krvi, kao što su kalij i kalcij, te povećana količina masnih kiselina. Proizvodi inzulina su najviše depresivni hormonom rasta hormona rasta (hormonom rasta). Drugi hormoni, također u određenoj mjeri, smanjuju proizvodnju inzulina, na primjer, somatostatin, sintetiziran delta stanicama aparata otočića gušterače, ali njegovo djelovanje nema snagu somatotropina.

Očito je da fluktuacije u razini inzulina u krvi ovise o promjenama u sadržaju glukoze u tijelu, pa je jasno zašto istraživanje inzulina laboratorijskim metodama u isto vrijeme određuje količinu glukoze (test krvi za šećer).

Video: inzulin i njegove funkcije - medicinska animacija

Obje vrste inzulina i šećerne bolesti

Najčešće, izlučivanje i funkcionalna aktivnost opisanih hormona mijenja se kod šećerne bolesti tipa 2 (dijabetes melitus neovisan o inzulinu - NIDDM), koji se često oblikuje u srednjih i starijih osoba koje su prekomjerne težine. Pacijenti se često pitaju zašto je prekomjerna težina faktor rizika za dijabetes. A to se događa na sljedeći način: nakupljanje masnih zaliha u višku je popraćeno povećanjem lipoproteina u krvi, što zauzvrat smanjuje broj receptora za hormon i mijenja afinitet prema njemu. Rezultat takvih poremećaja je smanjenje proizvodnje inzulina i, posljedično, smanjenje njegove razine u krvi, što dovodi do povećanja koncentracije glukoze, koja se ne može pravovremeno iskoristiti zbog nedostatka inzulina.

Usput, neki ljudi, nakon što su naučili rezultate svojih analiza (hiperglikemija, poremećaji lipidnog spektra), uznemireni zbog ove prilike, počinju aktivno tražiti načine kako bi spriječili strašnu bolest - odmah se "sjede" na dijetu koja smanjuje tjelesnu težinu. I rade pravu stvar! Takvo iskustvo može biti vrlo korisno za sve pacijente koji su izloženi riziku od dijabetesa: mjere koje se poduzimaju pravodobno omogućuju neodređeno vrijeme odgoditi razvoj same bolesti i njezinih posljedica, kao i ovisnost o lijekovima koji smanjuju šećer u serumu (plazmi) krvi.

Nešto drugačija slika uočena je kod šećerne bolesti tipa 1, koja se naziva inzulin-ovisna (IDDM). U ovom slučaju, glukoza je više nego dovoljno oko stanica, oni se jednostavno kupaju u okolišu šećera, ali zbog apsolutnog nedostatka vodiča ne mogu asimilirati važan energetski materijal - nema inzulina. Stanice ne mogu prihvatiti glukozu, a kao rezultat sličnih okolnosti počinju se pojavljivati poremećaji drugih procesa u tijelu:

Rezerva masti, koja se ne gori u Krebsovom ciklusu, šalje se u jetru i sudjeluje u stvaranju ketonskih tijela;
Značajno povećanje šećera u krvi dovodi do nevjerojatne žeđi, velika količina glukoze se izlučuje u urinu;
Ugljikohidratni metabolizam šalje se alternativnim putem (sorbitol), formirajući višak sorbitola, koji se počinje taložiti na različitim mjestima, formirajući patološka stanja: katarakta (u očnoj leći), polineuritis (u živčanim vodičima), aterosklerotski proces (u vaskularnom zidu).

Tijelo, nastojeći nadoknaditi ove poremećaje, potiče razgradnju masti, zbog čega se sadržaj triglicerida povećava u krvi, ali se razina korisne frakcije kolesterola smanjuje. Atherogenska disproteinemija smanjuje tjelesnu obranu, što se očituje promjenom drugih laboratorijskih parametara (povećanje fruktozamina i glikoziliranog hemoglobina, poremećaj sastava elektrolita u krvi). U tom stanju apsolutnog nedostatka inzulina, pacijenti slabe, stalno žele piti, proizvode veliku količinu urina.

Kod dijabetesa nedostatak inzulina u konačnici utječe na gotovo sve organe i sustave, odnosno njegov nedostatak doprinosi razvoju mnogih drugih simptoma koji obogaćuju kliničku sliku "slatke" bolesti.

Što "reći" ekscesima i nedostacima

Povećanje inzulina, odnosno povećanje njegove razine u krvnoj plazmi (serumu) može se očekivati u slučaju određenih patoloških stanja:

Insulinomi su tumori tkiva Langerhansovih otočića, nekontrolirano i proizvode velike količine hipoglikemijskog hormona. Ova neoplazma daje prilično visoku razinu inzulina, dok se glukoza na gladovanje smanjuje. Za dijagnozu adenoma pankreasa ovog tipa, omjer inzulina i glukoze (I / G) izračunava se prema formuli: kvantitativna vrijednost hormona u krvi, μE / ml: (sadržaj šećera, određen ujutro na prazan želudac, mmol / l - 1,70).
Početni stadij nastanka inzulin ovisnog dijabetesa, kasnije razina inzulina počinje opadati, a šećer će rasti.
Pretilost. U međuvremenu, ovdje iu slučaju nekih drugih bolesti, potrebno je razlikovati uzrok i posljedicu: u ranim stadijima nije pretilost uzrok povećanog inzulina, nego naprotiv, visoka razina hormona povećava apetit i doprinosi brzoj transformaciji glukoze iz hrane u masnoću. Međutim, sve je toliko međusobno povezano da nije uvijek moguće jasno pratiti uzrok.
Bolest jetre.
Akromegalija. Kod zdravih ljudi, visoka razina inzulina brzo smanjuje glukozu u krvi, što uvelike stimulira sintezu hormona rasta, kod bolesnika s akromegalijom, povećanje vrijednosti inzulina i kasnija hipoglikemija ne uzrokuju posebnu reakciju hormona rasta. Ova značajka se koristi kao stimulirajući test za praćenje ravnoteže hormona (intravenska injekcija inzulina ne uzrokuje posebno povećanje hormona rasta ni nakon 1 sata ili 2 sata nakon primjene inzulina).
Itsenko-Cushingov sindrom. Poremećaj metabolizma ugljikohidrata u ovoj bolesti je posljedica povećanog izlučivanja glukokortikoida, koji suzbijaju proces iskorištavanja glukoze, koji, unatoč visokoj razini inzulina, ostaje u krvi u visokim koncentracijama.
Inzulin je povišen u mišićnoj distrofiji, koja je posljedica različitih metaboličkih poremećaja.
Trudnoća, normalno, ali s povećanim apetitom.
Nasljedna netolerancija na fruktozu i galaktozu.

Primjena inzulina (brzo djelovanje) pod kožom uzrokuje oštar skok u pacijentovom hormonu krvi, koji se koristi za izvođenje pacijenta iz hiperglikemijske kome. Uporaba hormona i lijekova za snižavanje glukoze za liječenje šećerne bolesti također dovodi do povećanja inzulina u krvi.

Treba napomenuti, iako mnogi ljudi već znaju da ne postoji liječenje povišenog inzulina, postoji liječenje specifične bolesti, u kojoj postoji sličan “rascjep” u hormonalnom statusu i poremećaj različitih metaboličkih procesa.

Smanjenje razine inzulina opaženo je kod šećerne bolesti i tipova 1 i 2. Jedina razlika je u tome što je s INCDD-om nedostatak hormona relativan i uzrokovan je drugim čimbenicima od apsolutnog nedostatka IDDM-a. Osim toga, stresne situacije, intenzivni fizički napori ili utjecaj drugih štetnih čimbenika dovode do pada kvantitativnih vrijednosti hormona u krvi.

Zašto je važno znati razinu inzulina?

Apsolutni pokazatelji razine inzulina, dobiveni laboratorijskim istraživanjima, sami po sebi nemaju veliku dijagnostičku vrijednost, jer bez kvantitativnih vrijednosti koncentracije glukoze ne govore mnogo. To jest, prije nego što procijeni bilo kakve abnormalnosti u tijelu povezane s ponašanjem inzulina, treba ispitati njegov odnos prema glukozi.

S tom svrhom (kako bi se povećala dijagnostička značajnost analize) proveden je test stimulacije proizvodnje inzulina glukozom (stres test), koji pokazuje da hipoglikemijski hormon koji stvaraju beta stanice gušterače kasni u osoba s latentnim diabetes mellitusom, njegova koncentracija se povećava sporije. ali postiže veće vrijednosti nego u zdravih ljudi.

Osim testa punjenja glukoze, provokativni test ili, kako se to naziva, test posta se koristi u dijagnostičkom pretraživanju. Bit uzorka je određivanje količine glukoze, inzulina i C-peptida (proteinski dio molekule proinzulina) na prazan želudac u krvi pacijenta, nakon čega je pacijent ograničen u hrani i piću dan ili više (do 27 sati), provodeći svakih 6 sati proučavanje pokazatelja, od interesa (glukoza, inzulin, C-peptid).

Dakle, ako je inzulin podignut pretežno u patološkim stanjima, uz iznimku normalne trudnoće, gdje se povećanje njene razine pripisuje fiziološkim fenomenima, otkrivanje visoke koncentracije hormona, uz smanjenje šećera u krvi, igra važnu ulogu u dijagnostici:

Tumorski procesi lokalizirani u tkivu otočnog aparata gušterače;
Hiperplazija otočića;
Glukokortikoidna insuficijencija;
Teška bolest jetre;
Dijabetes u početnoj fazi razvoja.

U međuvremenu, prisutnost patoloških stanja kao što su Itsenko-Cushingov sindrom, akromegalija, mišićna distrofija i bolesti jetre zahtijevaju studiju razine inzulina, ne toliko u svrhu dijagnoze, koliko za praćenje funkcioniranja i očuvanja zdravlja organa i sustava.

Kako uzeti i proći analizu?

Sadržaj inzulina određuje se u plazmi (krv se uzima u epruvetu s heparinom) ili u serumu (krv se uzima bez antikoagulansa, centrifugira). Rad s biološkim materijalom započinje odmah (maksimalno u četvrtini sata), budući da ovaj medij ne podnosi produljenu „lijenost“ bez liječenja.

Prije studije, pacijentu se objašnjava značaj analize, njezine značajke. Reakcija gušterače na hranu, piće, lijekove, fizički napor je takva da pacijent mora gladovati 12 sati prije studije, ne baviti se teškim fizičkim radom, isključiti hormonske pripravke. Ako potonje nije moguće, to jest, lijek se ne može zanemariti ni na koji način, tada se na analizi daje zapis da se test provodi na pozadini hormonske terapije.

Pola sata prije venepunkture (krvi se uzima iz vene) osobi koja čeka na ispitni red, oni nude da legnu na kauč i opuste se što je više moguće. Pacijenta treba upozoriti da nepridržavanje pravila može utjecati na rezultate, a zatim i na ponovni ulazak u laboratorij, te će stoga biti neizbježna ponovna ograničenja.

Uvođenje inzulina: samo prva injekcija je strašna, zatim navika

Budući da je toliko pozornosti posvećeno hipoglikemijskom hormonu koji proizvodi gušterača, bilo bi korisno ukratko se usredotočiti na inzulin, kao lijek propisan za različita patološka stanja i, prije svega, za dijabetes melitus.

Uvođenje inzulina od strane samih pacijenata postalo je pitanje navike, čak se i djeca školske dobi nose s njom, što liječnik podučava svim intricitetima (koristite uređaj za davanje inzulina, slijedite pravila asepse, navigirajte svojstvima lijeka i upoznajte učinak svake vrste). Gotovo svi bolesnici s dijabetesom tipa 1 i bolesnici s jakim dijabetesom melitusom ovisni o inzulinu sjede na injekcijama inzulina. Osim toga, neki hitni uvjeti ili komplikacije dijabetesa, u nedostatku učinka drugih lijekova, zaustavljaju se inzulinom. Međutim, u slučajevima dijabetesa tipa 2, nakon stabilizacije stanja pacijenta, hipoglikemijski hormon u obliku injekcije zamjenjuje se drugim sredstvima, kako se ne bi gurala sa špricama, izračunala i ovisila o injekciji, što je vrlo teško napraviti bez navike. jednostavne vještine medicinske manipulacije.

Najbolji lijek s najmanje nuspojava i bez ozbiljnih kontraindikacija priznata otopina inzulina, koja se temelji na ljudskom inzulinu.

S obzirom na strukturu, hipoglikemijski hormon žlijezde svinjske gušterače najbliže podsjeća na humani inzulin, au većini slučajeva spasio je čovječanstvo mnogo godina prije dobivanja (pomoću genetskog inženjeringa) polusintetskih ili DNA rekombinantnih oblika inzulina. Za liječenje dijabetesa u djece trenutno se koristi samo humani inzulin.

Injekcije inzulina dizajnirane su za održavanje normalne koncentracije glukoze u krvi, kako bi se izbjegli ekstremi: skokovi (hiperglikemija) i pad razine ispod prihvatljivih vrijednosti (hipoglikemija).

Dodjeljivanje tipova inzulina, izračunavanje njihove doze u skladu s karakteristikama organizma, dobi i popratne patologije vrši se samo od strane liječnika na strogo individualnoj osnovi. On također uči pacijenta kako samostalno ubrizgati inzulin bez pribjegavanja vanjskoj pomoći, određuje zone za isporuku inzulina, daje savjete o prehrani (unos hrane treba biti u skladu s unosom hipoglikemijskog hormona u krv), način života, dnevnu rutinu, tjelovježbu. Općenito, u ordinaciji endokrinologa pacijent dobiva sva potrebna znanja o kojima ovisi kvaliteta života, pacijent ih može koristiti samo ispravno i strogo slijediti sve preporuke liječnika.

Video: o injekciji inzulina

Vrste inzulina

Bolesnici koji primaju hipoglikemijski hormon u obliku injekcije morat će utvrditi koje su vrste inzulina, u koje doba dana (i zašto) propisane:

Ultrashort, ali kratkodjelujući inzulini (Humalog, Novorapid) - pojavljuju se u krvi od nekoliko sekundi do 15 minuta, vrhunac njihovog djelovanja doseže se za sat i pol, ali nakon 4 sata tijelo pacijenta ponovno je bez inzulina i to će se morati uzeti u obzir ako trenutak hitno želite jesti.
Inzulini kratkog djelovanja (Actrapid NM, Insuman Rapid, Humulin Regular) - učinak se javlja od pola sata do 45 minuta nakon injekcije i traje od 6 do 8 sati, vrhunac hipoglikemijskog djelovanja je u intervalu od 2 do 4 sata nakon primjene.
Insulini srednjeg trajanja (Khumulin NPH, Bazal Insuman, NM NM) - ne može se očekivati brz učinak primjene ovog inzulina, javlja se nakon 1-3 sata, na vrhuncu je između 6 i 8 sati i završava nakon 10-14 sati ( u drugim slučajevima, do 20 sati).
Dugodjelujući inzulini (do 20-30 sati, ponekad i do 36 sati). Predstavnik skupine: jedinstveni lijek koji nema vrhunac djelovanja - inzulin Glargin, kojeg su pacijenti poznatiji pod imenom "Lantus".
Inzulini dugog djelovanja (do 42 sata). Kao predstavnik može se nazvati danski lijek Insulin Deglyudek.

Dugotrajni i dugotrajni inzulini daju se 1 puta dnevno, nisu prikladni za hitne situacije (sve dok ne dođu do krvi). Naravno, u slučaju kome, koriste inzuline ultrakratkog djelovanja, koji brzo vraćaju razinu inzulina i glukoze, približavajući ih njihovoj normalnoj vrijednosti.

Kada se pacijentu propisuju različite vrste inzulina, liječnik izračunava dozu svake od njih, put primjene (ispod kože ili u mišić), označava pravila miješanja (ako je potrebno) i sati primjene prema obroku. Vjerojatno je čitatelj već shvatio da liječenje šećerne bolesti (osobito inzulina) neće tolerirati neozbiljan stav prema prehrani. Obroci (osnovni) i "grickalice" su vrlo blisko povezani s razinom inzulina u vrijeme obroka, pa sam pacijent mora biti strogo kontroliran - njegovo zdravlje ovisi o tome.

Inzulin je najmlađi hormon.

struktura

Inzulin je protein koji se sastoji od dva peptidna lanca A (21 amino kiselina) i B (30 aminokiselina) povezanih disulfidnim mostovima. Ukupno 51 aminokiselina je prisutno u zrelom humanom inzulinu i njegova molekularna težina je 5,7 kDa.

sinteza

Inzulin se sintetizira u β-stanicama gušterače u obliku preproinzulina, na čijem je N-kraju krajnji 23-aminokiselinski signalni slijed, koji služi kao vodič za cijelu molekulu u šupljinu endoplazmatskog retikuluma. Ovdje se terminalna sekvenca odmah odcijepi i proinzulin se transportira u Golgijev aparat. U ovoj fazi, A-lanac, B-lanac i C-peptid su prisutni u molekuli proinzulina (povezivanje je povezivanje). U Golgijevom aparatu, proinzulin se pakira u sekretorne granule zajedno s enzimima potrebnim za "sazrijevanje" hormona. Kako se granule pomiču u plazmatsku membranu, formiraju se disulfidni mostovi, vezuje se C-peptid (31 aminokiselina) i formira se konačna molekula inzulina. U gotovim granulama, inzulin je u kristalnom stanju u obliku heksamera nastalog uz sudjelovanje dvaju Zn2 + iona.

Shema sinteze inzulina

Regulacija sinteze i izlučivanja

Izlučivanje inzulina se događa neprekidno, a oko 50% inzulina koji se oslobađa iz β-stanica ni na koji način nije povezano s unosom hrane ili drugim utjecajima. Tijekom dana gušterača oslobađa oko 1/5 rezervi inzulina.

Glavni stimulator lučenja inzulina je povećanje koncentracije glukoze u krvi iznad 5,5 mmol / l, maksimalno izlučivanje iznosi 17-28 mmol / l. Posebna značajka ove stimulacije je dvofazno povećanje izlučivanja inzulina:

Prva faza traje 5-10 minuta, a koncentracija hormona može se povećati 10 puta, nakon čega se količina smanjuje,
Druga faza počinje približno 15 minuta nakon pojave hiperglikemije i nastavlja se tijekom cijelog razdoblja, što dovodi do povećanja razine hormona za 15-25 puta.

Što je koncentracija glukoze u krvi dulja, veći je broj β-stanica povezan s izlučivanjem inzulina.

Indukcija sinteze inzulina odvija se od trenutka prodiranja glukoze u stanicu do translacije mRNA inzulina. On se regulira povećanjem transkripcije gena inzulina, povećanjem stabilnosti inzulinske mRNA i povećanjem translacije mRNA inzulina.

Aktivacija izlučivanja inzulina

1. Nakon što glukoza prodre u β-stanice (putem GluT-1 i GluT-2), fosforilira se heksokinazom IV (glukokinaza, ima nizak afinitet za glukozu),

2. Zatim se glukoza oksidira aerobno, dok brzina oksidacije glukoze linearno ovisi o njezinoj količini,

3. Zbog toga se akumulira ATP, čija količina također izravno ovisi o koncentraciji glukoze u krvi,

4. Akumulacija ATP potiče zatvaranje ionskih K + kanala, što dovodi do depolarizacije membrane,

5. Depolarizacija membrane dovodi do otvaranja potencijalno ovisnih Ca 2+ kanala i ulaska Ca 2+ iona u stanicu,

6. Dolazni Ca2 + ioni aktiviraju fosfolipazu C i potiču mehanizam prijenosa signala kalcija i fosfolipida u obliku DAG i inozitol-trifosfata (IF)₃)

7. Pojava IF₃ u citosolu otvara Ca2 + kanale u endoplazmatskom retikulumu, što ubrzava akumulaciju iona Ca 2+ u citosolu,

8. Oštar porast koncentracije Ca 2+ iona u stanici dovodi do prijenosa sekretornih granula na plazmatsku membranu, njihovog spajanja s njom i egzocitoze zrelih kristala inzulina izvana,

9. Zatim, raspad kristala, odvajanje iona Zn 2+ i oslobađanje aktivnih molekula inzulina u krvotok.

Shema intracelularne regulacije sinteze inzulina uz sudjelovanje glukoze

Opisani vodeći mehanizam može se prilagoditi u jednom ili drugom smjeru pod utjecajem niza drugih čimbenika, kao što su aminokiseline, masne kiseline, gastrointestinalni hormoni i drugi hormoni, regulacija živčanog sustava.

Od amino kiselina, lizin i arginin najznačajnije utječu na izlučivanje hormona. Ali sami po sebi oni gotovo ne stimuliraju izlučivanje, njihov učinak ovisi o prisutnosti hiperglikemije, tj. aminokiseline samo pojačavaju djelovanje glukoze.

Slobodne masne kiseline također su čimbenici koji stimuliraju izlučivanje inzulina, ali i samo u prisutnosti glukoze. Kod hipoglikemije imaju suprotan učinak, potiskujući ekspresiju inzulinskog gena.

Logična je pozitivna osjetljivost izlučivanja inzulina na djelovanje hormona gastrointestinalnog trakta - inkretini (enteroglukagon i inzulinotropni polipeptid ovisni o glukozi), kolecistokinin, sekretin, gastrin, inhibitorni polipeptid želuca.

Povećanje izlučivanja inzulina s produljenom izloženošću somatotropnom hormonu, ACTH i glukokortikoidima, estrogenima, progestinima klinički je važno i donekle opasno. To povećava rizik od iscrpljivanja β-stanica, smanjenje sinteze inzulina i pojavu dijabetes mellitusa ovisnog o inzulinu. To se može primijetiti kada se ti hormoni koriste u terapiji ili u patologijama povezanim s njihovom hiperfunkcijom.

Nervna regulacija P-stanica gušterače uključuje adrenergičku i kolinergičku regulaciju. Bilo kakvi stresovi (emocionalni i / ili fizički napori, hipoksija, hipotermija, ozljede, opekline) povećavaju aktivnost simpatičkog živčanog sustava i inhibiraju izlučivanje inzulina zbog aktivacije α₂-adrenergičke receptore. S druge strane, stimulacija β₂-adrenoreceptor dovodi do povećanog izlučivanja.

Izlučivanje inzulina također kontrolira n.vagus, koji se pak kontrolira hipotalamusom, koji je osjetljiv na koncentraciju glukoze u krvi.

Brzina djelovanja inzulina

Biološki učinci inzulina podijeljeni su brzinom razvoja:

Vrlo brzi efekti (u sekundama)

Ovi učinci povezani su s promjenama u transmembranskim transportima:

1. Aktivacija Na + / K + -ATPaza, koja uzrokuje otpuštanje Na + iona i ulazak K + iona u stanicu, što dovodi do hiperpolarizacije membrana inzulinom osjetljivih stanica (osim hepatocita).

2. Aktivacija izmjenjivača Na + / H + na citoplazmatskoj membrani mnogih stanica i izlazak iz stanice H + iona u zamjenu za Na + ione. Ovaj učinak je važan u patogenezi hipertenzije u šećernoj bolesti tipa 2.

3. Inhibicija membranskih Ca2 + -ATPaza dovodi do kašnjenja Ca 2+ iona u citosolu stanice.

4. Izlaziti na membranu miocita i adipocita transportera glukoze GluT-4 i povećati za 20-50 puta volumen prijenosa glukoze u stanicu.

Brzi učinci (minute)

Brzi učinci su promjene u stopama fosforilacije i defosforilacije metaboličkih enzima i regulatornih proteina. Kao rezultat toga, aktivnost se povećava

glikogen sintaza (skladištenje glikogena),
glukokinaza, fosfofruktokinaza i piruvat kinaza (glikoliza),
piruvat dehidrogenaza (dobivanje acetil-SkoA),
HMG-Scoa reduktaza (sinteza kolesterola),
acetil-SCA-karboksilaza (sinteza masnih kiselina),
glukoza-6-fosfat dehidrogenaza (pentozni fosfatni put),
fosfodiesteraza (prestanak djelovanja mobiliziranja hormona adrenalina, glukagona itd.).

Spori efekti (minute do sati)

Spori efekti su promjena u brzini transkripcije gena proteina odgovornih za metabolizam, rast i podjelu stanica, na primjer:

1. Indukcija sinteze enzima

glukokinaza i piruvat kinaza (glikoliza),
ATP-citrat liaza, acetil-SCA-karboksilaza, sintaza masne kiseline, citosolna malat dehidrogenaza (sinteza masnih kiselina),
glukoza-6-fosfat dehidrogenaza (pentozni fosfatni put),

2. Represija sinteze mRNA, na primjer, za PEP karboksikinazu (glukoneogeneza).

3. Povećava serumsku fosforilaciju S6 ribozomalnog proteina, koji podržava procese prevođenja.

Vrlo spori efekti (sati dnevno)

Vrlo spori učinci ostvaruju mitogenezu i reprodukciju stanica. Na primjer, ovi učinci uključuju

1. Povećanje sinteze somatomedina u jetri, ovisno o hormonu rasta.

2. Povećati rast stanica i proliferaciju u sinergizmu sa somatomedinom.

3. Prijelaz stanica iz G1 faze u S fazu staničnog ciklusa.

patologija

Hipofunkcija

Inzulin-ovisan i neinzulin-ovisan dijabetes melitus. Za dijagnosticiranje ovih patologija u klinici aktivno koriste testove otpornosti na stres i određivanje koncentracije inzulina i C-peptida.