Інсулін - всі функції і для чого потрібен в організмі

1. Типи ферментів підшлункової залози
2. інсулін
3. Регулювання глюкозного рівня
4. Інші функції інсуліну
5. Що відбувається з організмом, якщо немає інсуліну
6. Які хвороби викликає інсуліновий дисбаланс
7. висновок

Інсулін - це один з найважливіших регулюючих гормонів для всього організму. В чому полягають його основні функції та чим загрожує брак цієї речовини? Які хвороби з'являються через дисбаланс інсуліну?

Типи ферментів підшлункової залози

Підшлункова залоза синтезує багато різних видів біологічно активних речовин. Від інших складових людського організму вона відрізняється тим, що здатна до ендокринної та екзокринної секреції одночасно. Перший секреціонний тип характеризується викидом гормонів безпосередньо в кров'яне русло, при другому типі всі речовини виділяються в область тонкого кишечника.

Екзокринної складова займає більше 95% обсягу всієї підшлункової. До 3% припадає на панкреатичні острівці (так само їх називають острівцями Лангерганса), в яких синтезуються:

• глюкагон;
• інсулін;
• З-пептиди.

Острівці Лангерганса обгинаються великою кількістю капілярів, тому в них надходить багато поживних речовин, які потрібні для забезпечення процесів секреції.

Гормони, які виробляються в них, впливають майже на всі процеси метаболізму в організмі.

інсулін

Це гормон білкової природи. Він регулює обмін речовин практично на всіх рівнях життєдіяльності. Першочергово його дія спрямована на підтримку вуглеводного балансу. Це відбувається за рахунок посилення глюкозного транспорту крізь клітинну мембрану клітини. Відбувається запуск інсулінового рецептора і спеціального механізму, який регулює кількість і інтенсивність діяльності мембранних білків. Саме ці складові переносять молекули глюкози в клітку і тим самим варіюють її концентрацію.

Транспорт глюкози за допомогою інсуліну найбільше важливий для м'язової і жирової тканин, так як вони є інсулінозалежними. Саме вони складають близько 75% клітинної маси організму і здійснюють такі важливі завдання як запасання і подальше виділення енергії, рух, дихання та інші.

Регулювання глюкозного рівня

Дія інсуліну на обмінні процеси енергії і поживних компонентів досить складне. Реалізація більшості ефектів від нього залежить від здатності інсуліну впливати на активність деяких ферментів. Інсулін є єдиним гормоном, який регулює рівень цукру в крові. Це його базова функція. Вона здійснюється за допомогою:

• Активування роботи ферментів, що підтримують гліколіз (окислення молекули глюкози з отриманням з неї двох молекул піровиноградної кислоти);
• Придушення глікогенезу - вироблення глюкози і інших компонентів в клітинах печінки;
• Посилення абсорбції молекул цукру;
• Стимулювання продукування глікогену - інсуліновий гормон, який прискорює полімеризацію молекул глюкози в глікоген м'язовими і печінковими клітинами.

Дія інсуліну відбувається за рахунок білка-рецептора. Він являє собою складний мембранний білок інтегрального типу. Білок побудований з субодиниць а й b, які утворені за допомогою поліпептидного ланцюга. Інсулін зістиковується з часткою а, при з'єднанні її конформація змінюється. У цей момент частка b стає тірозінкіназная активною. Після цього запускається цілий ланцюг реакцій з активацією різних ферментів.

Вчені ще не до кінця вивчили процес взаємодії інсуліну і рецептора. Відомо, що в проміжному періоді синтезуються Диацилглицерол і інозітолтріфосфат, які активують протеинкиназу С. Ці речовини стимулюють включення в мембрану цитоплазматичних везикул з білком-переносником цукру в складі. Через збільшення вільних переносників глюкози в клітку надходить більше.

Як можна зрозуміти, регуляція глюкозного рівня - це багатоетапний і технічно складний процес. На нього впливає злагоджена робота всього організму і безліч інших чинників. Гормональна регуляція - одна з найважливіших в цьому динамічній рівновазі. У нормі рівень цукру повинен становити від 2,6 до 8,4 ммоль / літр крові. У підтримуванні цього рівня (крім гіпоглікемічних гормонів) так само беруть участь гормони росту, глюкагон і адреналін. Вони відносяться у гіперглікемічних гормонів.

Якщо концентрація цукру в крові стає нижче фізіологічної норми, синтез інсуліну починає сповільнюватися (при цьому зупинятися він не повинен).

Коли рівень глюкози досягає критичного рівня, починають вивільнятися гормони гипергликемического типу (їх так само називають контрінсулярних). Вони стабілізують глюкозний баланс. Дуже маленький% цукру в крові називається гіпоглікемією. Такий стан дуже небезпечно для організму через сильний нестачі енергії і поживних речовин, які потрібні для діяльності всього організму. Крайній ступінь гіпоглікемії - гіпоглікемічна кома.

Ці речовини стимулюють виділення цукру з клітинного запасу. Гормони стресу і адреналін в тому числі гальмують викид інсуліну в кров. Таким чином і підтримується оптимальний баланс.

Інші функції інсуліну

Крім глюкозного регулювання інсулін має ряд анаболічних і антикатаболических ефектів;

анаболічні антикатаболическими

• Посилення засвоюваності амінокислотних сполук в клітинах (особливо валін і лейцин);
• Каталізірованіе реплікації ДНК і біосинтезу білків;
• Прискорення клітинного транспорту іонів Mg, K, Ph;
• Каталізація продукування жирних кислот і їх етерифікації (в жирових і печінкових тканинах інсулінові з'єднання допомагають глюкози мобілізуватися в жири або трансформуватися в тригліцериди).

• Зниження інтенсивності ліполізу - процесу надходження жирнокислотних молекул в кров;
• Придушення білкового гідролізу - дегидрации білкових з'єднань.

Анаболічні ефекти допомагають прискорити створення і оновлення деяких клітин, тканин або м'язових структур. Завдяки їм підтримується обсяг м'язової маси в організмі людини, контролюється енергетичний баланс. Антикатаболический ефект направляється на гальмування білкового розпаду і зажіренние крові. Це так само впливає на зростання м'язів і% жиру в організмі.

Спортсмени часто колять собі інсулін для нарощування м'язів

Що відбувається з організмом, якщо немає інсуліну

По-перше - порушується транспорт глюкози. При відсутності інсуліну не відбувається активація білків, які переносять цукор. В результаті глюкозні молекули залишаються в крові. Відбувається двостороннє негативний вплив на:

1. Стан крові. Через надмірну кількість цукру вона починає загущувальну. Внаслідок цього можуть утворюватися тромби, вони перекривають кров'яний потік, корисні речовини і кисень не потрапляють в усі структури організму. Починається голодування і подальше відмирання клітин і тканин. Тромбоз може привести до таких серйозних захворювань як варикоз (в різних відділах тіла), лейкоз і інших серйозних патологій. У деяких випадках тромби можуть створювати такий великий тиск всередині судини, що останній розривається.
2. Обмінні процеси в клітці. Глюкоза - це основне джерело енергії для організму. Якщо її не вистачає, все внутрішньоклітинні процеси починають гальмуватися. Таким чином клітина починає деградувати, не оновлюється, не росте. Крім того глюкоза перестає перетворюватися в енергетичний запас і в разі нестачі енергії йтимуть в витрата не жирові тканини, а м'язові. Людина почне стрімко втрачати вагу, стане слабким і дистрофічних.

По-друге, порушаться процеси анаболізму. Амінокислоти в організмі почнуть засвоюватися гірше і через їх нестачу буде відсутній плацдарм для синтезу білків і реплікації ДНК. Іони різних елементів стануть надходити в клітини в недостатній кількості, внаслідок цього енергетичний обмін притупиться. Особливо погано це позначиться на стані м'язових клітин. Жир в організмі погано буде розщеплюватися, тому людина стане набирати зайву вагу.

Так як притупляється і антикатаболический ефект, в організмі починають переважати процеси катаболізму.

Липолиз забезпечує найбільшу вироблення АТФ (енергія), коли він відзначено зниження - жирні кислоти перетворюються не в енергію, а в жир. Так само посилюється білковий гідроліз, внаслідок якого розпадається білок. Його недолік негативно позначається на стані м'язів.

Ці процеси клітинного рівня практично відразу позначаються на загальному стані організму. Людині стає складніше робити повсякденні завдання, він відчуває головний біль і запаморочення, нудоту, може втрачати свідомість. При сильній втрати ваги він відчуває тваринний голод.

Нестача інсуліну може бути причиною серйозних захворювань.

Які хвороби викликає інсуліновий дисбаланс

Найчастішою хворобою, пов'язаної з порушенням рівня інсуліну, вважається цукровий діабет. Його поділяють на два типи:

1. Інсулінозалежний. Причиною стає порушення функції підшлункової залози, вона виробляє інсуліну занадто мало або не продукує його взагалі. В організмі починаються вже описані процеси. Пацієнтам з цукровим діабетом 1 типу призначається введення інсуліну ззовні. Це робиться за допомогою спеціальних інсулін містять препаратів. У них може бути інсулін тваринної або синтетичної природи. Всі ці засоби представлені у вигляді розчинів для ін'єкцій. Найчастіше уколи ставлять в область живота, плеча, лопаток або передньої поверхні стегон.
2. Інсулінонезалежний. Цей тип діабету характеризується тим, що підшлункова синтезує достатньо інсуліну, при цьому тканини є резистентними до цієї речовини. Вони втрачають чутливість до інсуліну, внаслідок чого у хворого спостерігається хронічна гіперглікемія. У такій ситуації регулювання рівня цукру здійснюється контролем харчування. Зменшується споживання вуглеводів і враховується глікемічний індекс всіх споживаних продуктів. Пацієнту дозволяється їсти продукти тільки з повільними вуглеводами.

Існують і інші патології, при яких діагностується дисбаланс природного інсуліну:

• Захворювання печінки (гепатити всіх типів, цироз та інші);
• Синдром Кушинга (хронічний надлишок гормонів, які продукує кора надниркових залоз);
• Надмірна вага (в тому числі різні ступені ожиріння);
• Инсулинома (пухлина, яка мимоволі викидає в кров зайвий інсулін);
• Міотонія (захворювання нервово-м'язового комплексу, при якому відбуваються мимовільні рухи і спазми в м'язах);
• Надлишок гормонів росту;
• інсулінорезистентність;
• Порушення функціонування гіпофіза;
• Пухлини в області надниркових залоз (порушується синтез адреналіну, що регулює рівень цукру);
• Інші захворювання підшлункової залози (пухлини, панкреатит, запальні процеси, спадкові хвороби та інше).

Викликати порушення концентрації інсуліну так само можуть фізичні і психічні виснаження. Такі явища обґрунтовуються тим, що під час цих станів організм витрачає багато резервних запасів для відновлення гомеостазу. Так само причиною може бути пасивний спосіб життя, різні хронічні та інфекційні хвороби. У запущених випадках, пов'язаних з неправильним функціонуванням інсуліну, у людини може виникнути інсуліновий шок або синдром Сомоджі (хронічна інсулінова передозування).

Терапія цих патологій направляється на стабілізацію рівня інсуліну. Найчастіше лікарі призначають препарати з твариною або штучним інсуліном. Якщо патологічний стан було обумовлено надмірним надходженням цукру в організм - призначається спеціальна дієта. У деяких випадках призначається гормональна терпить. Якщо у пацієнта була виявлена ​​міома - хворого направляють на операцію і курс хіміотерапії.

висновок

Інсулін - багатопрофільний гормон пептидної групи, котори впливає як на клітинні, так і на генералізовані процеси. Основне його завдання - регулювання вуглеводного балансу. Так само він контролює енергетичний і речовинний обмін в різних структурах організму. Його недолік загрожує порушенням всіх цих процесів.

Дисбаланс інсуліну може викликати появу цукрового діабету і ряду інших небезпечних патологій. Деякі з них не піддаються лікуванню і залишаються з людиною на все життя. Сильний недолік і надлишок цієї речовини в деяких випадках може привести до летального результату.