Гормон Інсулін: функції, синтез, введення в кров людини

1. сутність гормону
2. Процес синтезу гормону
3. Роль в фізіологічних процесах
4. Механізми виведення інсуліну з організму
5. Патологічна зміна рівня
6. медикаментозна терапія

Гормон інсулін відіграє величезну роль в людському організмі. При порушенні його рівня в крові в ту чи іншу сторону розвиваються серйозні патології системного характеру. Інсуліну вже більше 100 років держава приділяє величезну увагу з боку вчених. Це дозволило значно вивчити гормон і забезпечити синтез інсуліну. Введення інсуліну в якості лікування врятувало не одне життя і стало величезним проривом в медицині.

сутність гормону

Інсулін є гормон пептидного типу, що продукується підшлунковою залозою в бета-клітинах - острівцях Лангерганса. Він прямо або побічно впливає на обмінні процеси практично у всьому організмі, що робить його дуже важливим гормоном в організмі. Але основне призначення - забезпечення засвоюваності глюкози клітинами, що знижує її вміст у крові.

Глюкоза вважається одним з найважливіших вуглеводів в людському організмі, і в неї перетворюється майже всі цукру, який опинився в системі травлення. Саме глюкоза є основним енергетичним джерелом для всіх клітин, і перш за все м'язових і нервових. Однак для того щоб клітини засвоїли глюкозу, необхідний інсулін, який, впливаючи на специфічні рецептори, забезпечує це засвоєння. Гормон є своєрідним ключем, який відкриває двері клітини для проходження глюкози.

Роль інсуліну найбільш помітна в м'язових (міоцити) і жирових (адипоцити) тканинах, які без впливу інсуліну практично втрачають здатність засвоєння глюкози, чому і отримали назву інсулінозалежних тканин. Такі тканини становлять значно більше половини всієї клітинної структури і відповідають за рух, дихання, кровообіг. В цілому, інсулін надає як анаболічний, так і антикатаболическое дію.

Процес синтезу гормону

Інсуліновий синтез підшлункової залози являє собою складний багатоетапний процес, пов'язаний з декількома перетвореннями речовин. Ланцюг послідовних трансформацій починається з формування неактивного попередника, який після ряду хімічних перетворень набуває активну форму. Вироблення інсуліну йде цілодобово в безперервному режимі. Рівень інсуліну в крові у дорослої здорової людини без патологій в нормі становить 3-25 МКЕ / мл, у дітей - 3-20 МКЕ / мл. Концентрація інсуліну зростає у вагітних жінок (6-28 МКЕ / мл) і людей старше 58-60 років (7-36 МКЕ / мл).

Спрощено ланцюжок синтезу гормону виглядає наступним чином:

• попередник;
• препроинсулин;
• проінсулін;
• інсулін.

Дозрівання інсуліну відбувається в секреторних гранулах, де, крім млостей, про знаходяться С-пептид, іони цинку, Амілін і залишки проінсуліну. Вивільнення дозрілого гормону здійснюється в результаті екзоцитозу, коли повністю готова гранула вступає в контакт з плазматичною клітинної мембраною, зливається воєдино з нею, а гранулезний вміст видавлюється з клітки.

Стимулятором вивільнення інсуліну служить глюкоза, що знаходиться в крові. Під час прийому їжі (особливо солодкої) з'являються додаткові стимули: цукор і амінокислоти (лейцин, аргінін), деякі гормони (холецистокінін, естрогени). Посилення вироблення інсуліну відбувається при підвищенні концентрації калію, кальцію, жирних кислот в крові. Зниження секреторної активності відзначається при підвищенні вмісту глюкагону.

Роль в фізіологічних процесах

Фізіологічний вплив інсуліну на обмінні та енергетичні процеси багатогранно. Десь він бере безпосередню участь, десь його роль обмежується активізацією інших впливають ферментів. Головна роль інсуліну в організмі людини - зниження рівня глюкози в крові. Такий вплив здійснюється в наступних напрямках:

1. Підвищення здатності клітин поглинати глюкозу з крові.
2. Активація основних ферментів, що забезпечують гліколіз.
3. Підвищення активності вироблення глікогену, що сприяє поглинанню глюкози печінковими і м'язовими клітинами для її перетворення в глікоген.
4. Зменшення формування запасів глюкози в печінці (зниження процесу глюконеогенезу).

Крім основної функції, інсулін забезпечує наступні анаболічні ефекти:

1. Підвищення здатності клітин засвоювати амінокислоти, в т.ч. валина і лейцину.
2. Збільшення доставки в клітини іонів калію, магнію і фосфатів.
3. Активізація біологічного білкового синтезу і реплікації ДНК.
4. Посилення процесу етерифікації жирних кислот, в результаті чого відбувається трансформація глюкози в тригліцериди.

Одночасно інсулін здатний активно брати участь в наступних антикатаболических процесах:

1. Зниження білкової деградації в результаті блокування процесу гідролізу.
2. Зменшення надходження жирних кислот в кров людини, тобто зниження ліполізу.

Механізми виведення інсуліну з організму

Видалення інсуліну з крові (елімінація) в основному відбувається в печінці та нирках. Більше половини вироблюваного гормону зв'язується і руйнується при перетині портальної печінкової системи. У клітинах печінки інсулін виявляється під дією ферменту інсулінази, який порушує структурні зв'язки гормону. В результаті такого впливу гормональні молекули розщеплюються до амінокислот. Більше 1/3 інсуліну утилізується нирками, де він, потрапляючи в лізосоми епітелію канальців, розкладається до амінокислот.

Патологічна зміна рівня

Патології в різних органах людини провокуються надмірною зміною рівня інсуліну як в бік зниження, так і в бік підвищення. Тривале підвищення вмісту гормону веде до необоротних поразок деяких життєво важливих систем.

Причинами підвищення рівня гормону можуть стати такі фактори:

• надмірні фізичні навантаження;
• часті стреси;
• хвороби печінки;
• цукровий діабет;
• надлишок гормону росту;
• синдром Кушинга ;
• надмірна маса тіла;
• мітотонія;
• инсулинома;
• порушення чутливості клітин до інсуліну;
• полікістоз яєчників у жінок;
• порушення функцій гіпофіза;
• пухлини надниркових залоз;
• хвороби підшлункової залози.

Основні симптоми такі:

• падіння рівня цукру в крові;
• підвищена пітливість;
• тахікардія;
• голодні напади;
• нудота;
• непритомний стан.

зниження рівня інсуліну нижче норми можуть викликатися наступними причинами:

• діабет 1 типу;
• гіпотонія способу життя;
• діабетична комою;
• гіпопітуїтаризмом;
• неправильне харчування (надлишок солодкої їжі);
• нервові перевантаження;
• фізичне виснаження;
• хвороби хронічного і інфекційного характеру.

Основні симптоми: різке збільшення цукру в крові, постійна спрага, безпідставне занепокоєння і нервозність, прискорене сечовиділення.

В результаті неправильного впливу гормону можуть виникнути такі захворювання:

• инсулинома (пухлинне утворення в підшлунковій залозі з бета-клітин);
• інсуліновий шок;
• синдром Сомоджі (синдром постійної передозування інсуліну ).

медикаментозна терапія

Найбільш характерна інсулінозалежна патологія - цукровий діабет. Для усунення дефіциту гормону в крові здійснюється введення інсуліну у вигляді препаратів. Сучасна фармакологія дозволяє робити медикаментозні засоби, здатні замістити людський інсулін. Препарати, що забезпечують введення інсуліну, мають наступні класифікації:

1. За типом - одновидових (на основі екстракту підшлункової залози тваринного однієї породи) і комбіновані.
2. За основною ознакою - людський, зі свинячої залози, з органу великої рогатої худоби, кутовий тип.
3. За глибиною очищення - традиційний, монопіковие (поліпшеної очищення) і монокомпонентний (глибоке очищення).
4. За швидкістю впливу - короткого і пролонгованої дії.

Можна виділити наступні найбільш відомі препарати по групах:

1. Простий інсулін: Actrapid MP, НМ, МС; Humulin Regular; Insuman Rapid HM.
2. Сурфен-інсуліни: Інсулін В і Моносуінсулін.
3. NPH-інсуліни: Protaphane MP, МС, НМ; Humulin NPH; Insuman Basal.
4. Сверхдлительного дії: Ultralente, Humulin U, Ultratard HM.

Гормон інсулін відіграє дуже важливу роль в людському організмі. Серйозні патології виникають як при зниженні, так і перевищенні його рівня в крові. При виявленні ознак зміни вмісту гормону необхідно вживати ефективних заходів лікування.