Инсулин и его действие. Инсулин: гормон здоровья и долголетия. Инсулин и сахарный диабет

03.03.2020

Инсулин – это гормон, играющий особую роль в организме человека. Нарушения его продукции вызывают серьезные патологические процессы системного характера.

Уже более века ведутся исследования по выработке и действию гормона, и это не прошло даром. Современная медицина уже значительно продвинулась вперед по изучению инсулина, что позволило найти пути регулирования его синтеза.

В нашей редакции рассмотрим, как влияет на организм инсулин, функции и механизм его действия. А также то, как необходимо вести себя пациенту при наличии различных патологических состояний, сопровождающихся нехваткой гормона.

В первую очередь нужно отметить роль поджелудочной железы в человеческом организме, так как именно она ответственна за выработку важного гормона инсулина. Данный орган имеет одну особенность, он выполняет две значимые функции.

Таблица №1. Функции поджелудочной железы:

Как мы видим из содержания таблицы, эндокринная часть органа составляет всего 2%, но именно они имеют особое значение в деятельности пищеварительной системы и всего организма в целом. В эту часть входят панкреатические островки, именуемые «островками Лангерганса», представляют собой микроскопические клеточные скопления, богатые на капилляры.

Эти островки отвечают за синтез гормонов, регулируемых метаболические процессы и углеводный обмен, в том числе инсулин – гормон белковой структуры.

Важно. Недостаток инсулина приводит к такому распространенному и довольно серьезному заболеванию, как сахарный диабет (СД).

Сущность и значимость инсулина

Инсулин – это гормон белковой природы, образующийся в β-клетках, располагающихся в панкреатических островках поджелудочной железы. Он выполняет многогранные функции, напрямую касающиеся метаболических процессов. Основная задача гормона – это регулирование уровня глюкозы в плазме крови.

Функция инсулина в организме человека заключается в таких действиях:

усиление проницаемости плазматических мембран для глюкозы;
переброс в печень, мышечную и жировую ткань избытка глюкозы в измененном виде, как гликоген;
стимуляция синтеза белков и жиров;
подавление ферментов, воздействующих на распад гликогена и жиров.

Отметим, что функции гликогена и инсулина тесно переплетены между собой. При употреблении пищи поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин для нейтрализации переизбытка глюкозы (норма – 100 мг на 1 децилитр крови), который попадает в печень, а также жировую и мышечную ткань в виде гликогена.

Гликоген – это сложный углевод, состоящий из цепочки молекул глюкозы. При снижении уровня сахара в крови (например, при высоких физических нагрузках или сильных стрессах) запасы вещества расщепляются ферментами на составляющие, что способствует нормализации уровня глюкозы.

Если в организме отмечается нехватка инсулина, это соответственно, сказывается на запасах гликогена, который в норме составляет 300-400 грамм.

Заболевания, вызванные нехваткой гормона

Дисфункция поджелудочной железы приводит к тому, что инсулин вырабатывается в недостаточном количестве либо наступает его абсолютное отсутствие. Данное обстоятельство опасно развитием сахарного диабета – это болезнь, проявляющаяся при нехватке инсулина.

В зависимости от типа заболевания человек становится зависимым от гормона, пациенты обязаны регулярно вводить его подкожно, дабы держать в норме уровень глюкозы. Различают два типа СД.

Таблица №2. Типы сахарного диабета:

Что касается СД I типа, то здесь довольно ясно, лица, подвергшиеся данному типу заболевания, полностью зависят от инсулинотерапии. Для поддержания нормы сахара в крови они вынуждены регулярно производить инъекции инсулина.

А вот терапия СД II типа направлена на стимуляцию чувствительности клеток к гормону. Основополагающая часть лечения – это здоровый образ жизни, правильная диета и прием таблетированных препаратов. В этом вопросе имеется целый диапазон для творчества врача и пациента!

Несмотря на независимость больного от инъекций, к сожалению, в частых случаях существуют веские основания для того, чтобы назначить инсулин при сахарном диабете 2 типа.

Это:

симптомы острого дефицита гормона (снижение веса, кетоз);
наличие осложнений диабета;
тяжелые инфекционные заболевания;
обострение хронических патологий;
показания для хирургического вмешательства;
впервые выявленный диабет с наличием высоких показателей гликемии, не зависимо от возраста, веса и предполагаемой продолжительности болезни;
наличие тяжелых нарушений работы почек и печени;
беременность и кормление грудью.

Образование и механизм действия

Основным толчком к выработке инсулина поджелудочной железой служит увеличение показателя глюкозы в плазме крови. Функция гормона довольно обширна, главным образом затрагивает метаболические процессы в организме, способствует образованию гликогена и нормализации углеводного обмена. Для того чтобы понять действие инсулина следует ознакомиться с его образованием

Образование

Процесс образования гормона представляет собой сложный механизм, который состоит из нескольких этапов. В первую очередь в панкреатических островках образуется неактивный пептид-предшественник (препроинсулин), который после ряда химических реакций при созревании приобретает активную форму (проинсулин).

Проинсулин, транспортируясь в комплекс Гольджи, преобразуется до гормона инсулина. Секреция происходит на протяжении всего дня в непрерывном режиме.

Таблица №3. Норма инсулина в крови с учетом возраста и категории лиц:

Стимулирующим фактором для выработки инсулина служит прием пищи (в особенности сладостей). При этом появляются дополнительные стимуляторы, такие как:

сахар;
аминокислоты (аргинин, лейцин);
гормоны (холецистикинин, эстроген).

Гиперфункция выработки инсулина наблюдается при увеличении концентрации в крови:

калия;
кальция;
жирных кислот.

Снижение функции выработки гормона отмечается при увеличении уровня гипергликемических гомонов (глюкагона, гормонов надпочечников, гормона роста), так как их избыточное содержание способствует увеличению уровня глюкозы.

Регуляция уровня глюкозы

Как мы выяснили, инсулин усиленно начинает вырабатываться β-клетками при каждом употреблении пищи, то есть при поступлении в организм значительного количества глюкозы. Даже при снижении поступления глюкозы β-клетки никогда не прекращают нормальную секрецию гормона, но при падении уровня глюкозы до критических показателей, в организме высвобождаются гипергликемические гормоны, которые способствуют поступлению глюкозы в плазму крови.

Внимание. Адреналин и все иные гормоны стресса в значительной степени подавляют поступление инсулина в плазму крови.

Таблица №4. Норма уровня глюкозы:

Уровень глюкозы в плазме крови повышается сразу после приема пищи на короткое время.

Непрерывность сложного механизма выработки и действия инсулина считается основным условием нормальной жизнедеятельности организма. Продолжительное содержание в крови повышенной степени глюкозы (гипергликемия) является основным признаком сахарного диабета.

А вот понятие гипогликемии обозначает длительный уровень пониженного содержания глюкозы в крови, сопровождается серьезными осложнениями, например, гипогликемическая кома, которая может привести к смертельному исходу.

Действие инсулина

Инсулин оказывает влияние на все обменные процессы в организме, но основное влияние он имеет на углеводный синтез, это связано с усилением функции транспортировки глюкозы посредством клеточных мембран. Активация действия инсулина запускает механизм внутриклеточного обмена, при котором по клеточным тканям транспортируется запас глюкозы в плазму крови.

Благодаря инсулину глюкоза направляется в измененном виде (гликоген) в два типа ткани:

мышечную (миоциты);
жировую (адипоциты).

В совокупности эти ткани составляют 2/3 всей клеточной мембраны организма, они выполняют наиболее значимые функции. Это:

дыхание;
движение;
запас энергии;
кровообращение и т.д.

Эффекты инсулина

В организме инсулин значим в процессах обмена веществ и запасах энергии. Инсулин является основным гормоном, способствующим нормализации уровня глюкозы в плазме крови. Он обладает множеством эффектов, направленных на оказание действия благоприятствующих активности некоторых ферментов.

Таблица №5. Эффекты инсулина:

Эффект	Воздействие
Физиологический	увеличение функции клеточного поглощения глюкозы и иных веществ; активация ферментов гликолиза; усиление синтеза гликогена; уменьшение глюконеогенеза (образования в клетках печени глюкозы из различных веществ).
Анаболический	усиление функции клеточного поглощения аминокислот; увеличение функции транспортировки в клеточную ткань ионов калия, фосфата и магния; стимулирование репликации ДНК; стимуляция белкового биосинтеза; увеличение синтеза жирных кислот с последующей их этерификации.
Антикатаболический	подавление белкового гидролиза (снижение деградации белков); снижение липолиза (подавление функции транспортировки жирных кислот в плазму крови).

Недостаток инсулина

Недостаточная выработка инсулина приводит к увеличению содержания глюкозы в плазме крови. Это обстоятельство приводит к развитию такого патологического состояния, как сахарный диабет. Дефицит инсулина может быть вызван различными причинами, а определить его нехватку можно по некоторым специфическим симптомам.

Симптомы недостаточности инсулина

На недостаточное содержание гормона могут указывать такие симптомы:

постоянное чувство жажды;
сухость во рту;
увеличение частоты мочеиспусканий;
чувство голода;
анализ крови показывает повышенное содержание глюкозы (гипергликемия).

При наличии вышеперечисленных признаков человеку следует сразу обратиться к эндокринологу. Сахарный диабет сложное патологическое состояние, которое требует незамедлительного лечения.

Если своевременно выявить заболевание можно терапию ограничить таблетированными препаратами, а содержание сахара поддерживать правильным питанием.

Внимание. Инсулиновая недостаточность без должного лечения начинает прогрессировать и приобретать все более серьезные формы, угрожающие жизни пациента.

Причины недостаточности гормона

Инсулиновая недостаточность может образовываться по ряду причин. Это:

Прием «вредной» пищи, частые переедания.
В составе рациона преобладает большое количество сахара и белой муки. Для преобразования такого количества сахара поджелудочная железа обязана продуцировать большие объемы инсулина. Иногда орган не в состоянии справиться с такой задачей, происходит дисфункция отделов железы.
Наличие хронических и тяжелых инфекционных заболеваний. Они ослабляют иммунную функцию и повышают риск сопутствующих патологий.
Сильные стрессы, нервные потрясения. Уровень глюкозы прямо пропорционально зависит от психологического состояния человека, при нервных возбуждениях уровень сахара в крови повышается до критических отметок.
Высокие физические нагрузки либо полная пассивность.
Воспалительные процессы в поджелудочной железе.
Осложнения после оперативного вмешательства.
Наследственная предрасположенность.
Недостаток белка и цинка, а также повышенный уровень железа.

Переизбыток инсулина

Высокий уровень инсулина несет не меньшую опасность для здоровья человека. Это также может вызвать гипогликемию, что означает критическое понижение содержания сахара в крови.

Симптомы

При повышенном уровне гормона клетки тканей прекращают получать необходимое количество сахара.

При повышенном инсулине отмечаются такие симптомы:

головная боль;
заторможенность;
спутанность сознания;
судороги;
появление прыщей и перхоти;
повышенное потоотделение;
образование кисты в яичниках;
нарушение менструального цикла;
бесплодие.

В тяжелых запущенных ситуациях гиперфункция гормона может привести к коме и летальному исходу.

Важно. Инсулин обладает сосудосуживающим эффектом, поэтому его переизбыток способствует повышению артериального давления и нарушению кровообращения в головном мозге. Эластичность артерий снижается, а стенки сонной артерии все более утолщаются. Данный факт становится причиной отсутствия четкого мышления у человека по мере его старения.

По истечении некоторого времени, при отсутствии должной терапии, клетки поджелудочной железы «осознают», что в организме отмечается наличие инсулина сверх нормы и полностью перестают производить гормон. Это может привести к сахарному диабету.

Уровень гормона начинает стремительно падать и выполнять свои непосредственные жизненно-важные функции. Это приводит к нарушению метаболизма, кислородному голоданию клеток и их деструкции.

Причины

Переизбыток инсулина может быть вызван рядом причин. Среди основных факторов, влияющих на данную патологию, является ожирение. У людей с лишним весом происходит медленное усвоение жиров, снижается функция кровообращения, развивается почечная недостаточность.

Важно. У диабетиков основной причиной повышения гормона в крови является передозировка инъекциями инсулина.

Причины повышения уровня гормона:

Опухолевые образования поджелудочной железы (в основном это доброкачественные новообразования, имеющие название инсулиномы). Они благоприятствуют усилению выработки гормона.
Патологическое разрастание β-клеток.
Дисфункция выработки глюкагона, способствующего расщеплению гликогена в печени (запаса глюкозы).
Сбой углеводного обмена.
Патологии печени и почек.
Поликистоз яичников.
Наличие нервно-мышечного заболевания, такого как дистрофическая миотония.
Злокачественные новообразования брюшной полости.
Чрезмерные физические нагрузки.
Частые стрессовые ситуации и нервные возбуждения.

На повышенный уровень гормона влияет неправильное питание. Это могут быть частые переедания и употребление «вредной» пищи и сладостей, а также голодание с целью резко снизить вес.

Снижение продукции таких гормонов, как глюкокортикоидоы, кортикотропины и соматотропины, увеличивают выработку инсулина.

Последствия повышенного содержания инсулина

Избыток инсулина в крови приводит к серьезным нарушениям в организме. При повышенном уровне гормона происходят сбои в кровообращении, что чревато развитием гангрены конечностей, почечной недостаточности и дисфункции центральной нервной системы. Также негативное влияние оказывается на репродуктивную функцию, у женщин эндокринные нарушения приводят к бесплодию.

На фоне повышенного инсулина развиваются такие патологические состояния:

инсулинома;
инсулиновый шок;
синдром хронической передозировки.

Таблица №6. Патологические состояния, вызванные избытком гормона.

Патология	Описание
	Доброкачественное новообразование, сформированное из β-клеток, вырабатывающее избыточное количество гормона. Клиническая картина проявляется периодическими симптомами гипогликемии.
	Состоит из комплекса признаков, появляющихся при однократном введении повышенной дозы инсулина.
	Комплекс признаков, появляющихся при длительном систематическом введении избыточного количества инсулина.

Глюкоза является главным источником энергии, необходимой организму в достаточном объеме. При нарушении функций инсулина затормаживается деятельность ферментов, направленных расщеплять гликоген в глюкозу и перенаправлять ее в клеточную ткань головного мозга.

На этом фоне головной мозг не получает достаточное количество энергии и питательных веществ, что приводит к заторможенности, снижению мышления, спутанности сознания и головным болям.

Влияние инсулина при различных патологических состояниях

Как мы уже выяснили, инсулин играет очень важную роль в деятельности всего организма. Тяжелые последствия могут наступить, как при пониженном уровне гормона, так и при повышенном.

При наличии симптомов, указывающих на дисфункцию поджелудочной железы, следует незамедлительно предпринимать соответствующие методы лечения. Нарушения в выработке инсулина воздействуют негативно на организм, если имеются какие-либо патологические изменения. Рассмотрим некоторые из них.

Раны при сахарном диабете

Наверняка каждый знает, что раны при сахарном диабете представляют особую опасность, особенно, если отмечается нагноение. Лечение проходит довольно сложно и связано это с тем, что организм не способен сопротивляться воспалению и пересыханию кожного покрова.

Если в организме повышен или понижен инсулин, при обработке ран возникают сложности ввиду определенной особенности заживления. Рана только начинает заживляться, как происходит пересыхание кожи, что способствует растрескиванию. Каждый раз в трещины попадает инфекция, которая вызывает воспалительный процесс и нагноение.

Важно. Основным фактором, оказывающим влияние на заживление ран, является диабетическая нейропатия. Это патология, образовавшаяся как осложнение сахарного диабета. Заболевание встречается у 50% всех пациентов.

Если у больного рана не заживляется в течение нескольких дней, то она преобразуется в гнойную язву. В медицинской практике такому обстоятельству дали название диабетическая стопа, так как в основном подвергаются таким процессам стопы и пальцы ног.

Совет. Диабетикам запрещено обрабатывать раны йодом, перекисью водорода и салициловой кислотой. Эти средства могут нанести непоправимый вред кожным покровам.

Пациентам с диагнозом СД следует тщательно следить за кожными покровами, а при наличии любого повреждения сразу обращаться к врачу. Затянувшийся процесс нагноения довольно сложно излечить, у пациентов повышается риск образования гангрены.

Почечная недостаточность

Очень часто сахарный диабет приводит к почечной недостаточности, что доставляет огромные проблемы больному. При наличии данной патологии человеку требуются регулярные процедуры диализа.

В некоторых случаях показана операция по пересадке почки. Повышенный или пониженный инсулин при почечной недостаточности становится причиной мучительных страданий и приводит к неминуемой смерти.

Совет. Поддержание сахара в крови ближе к норме исключает вероятность поражения почек. Для этого следует постоянно контролировать свое здоровье, своевременно проводить лечебные мероприятия, правильно питаться и заниматься неактивным спортом.

Определить поражение почек на ранней стадии позволяют такие анализы:

анализ крови на креатинин;
анализ мочи на микроальбуминурию.

Сахарный диабет при беременности

У беременных с диагнозом сахарный диабет повышается риск поздних токсикозов, проявляющихся:

водянкой;
нефропатией;
преэклампсией.

Также у женщин в период беременности увеличивается риск преждевременных родов, развития инфекции мочевыводящих путей и самопроизвольных абортов.

Самым ранним симптомом является увеличение массы тела в третьем триместре беременности. Норма прибавки в весе составляет 350 грамм в неделю.

Отметим, что своевременная терапия СД исключает риски осложнений для плода, но если женщина не обращает внимания на симптомы диабета, принимая их за обычный токсикоз, то влияние инсулина при беременности на плод, а вернее его нарушенная выработка, может быть довольно серьезной.

Таблица №7. Последствия влияния инсулина на плод:

Патология	Описание
	Сахар проникает через плаценту к плоду в огромном количестве, но при этом инсулин не имеет способности проникать через плаценту, он разрушается ферментом инсулиназой. Поступивший сахар в организм плода под воздействием собственного количества инсулина начинает преобразовываться в жир. Большой вес плода во время родов несет большой риск получения родовых травм, как для матери, так и для ребенка.
	Осложнение возникает на фоне снижения функции активного вещества в легочной ткани сурфактанта. Именно он помогает легким приобрести необходимую форму при первом вздохе малыша. Но выработка сурфактанта под действием избыточного содержания глюкозы начинает снижаться, что и становиться причиной расстройства дыхательной функции.
	Наличие у будущей матери гипергликемии приводит к дефициту магния и калия, неврологическим расстройствам, желтухе и сердечно-дыхательной недостаточности у плода.

Все эти возможные осложнения позволит избежать своевременная терапия СД. Основополагающим фактором профилактики осложнений является правильное питание и тщательный контроль уровня глюкозы. При наличии отклонений требуется незамедлительная его коррекция.

При наличии показаний требуется инсулинотерапия, она не принесет вреда малышу, так как мы уже отмечали, что инсулин не способен проникать через плаценту. Доза препарата назначается врачом в зависимости от типа заболевания и триместра беременности женщины.

В период родов инсулин вводится дробными порциями и сопровождается постоянным контролем уровня сахара, а его коррекция возможна введением внутривенно 5% раствора глюкозы.

Выведение инсулина

Элиминация инсулина из организма происходит в печени и почках. Большая часть гормона разрушается при достижении портальной печеночной системы. В клеточной ткани печени инсулин появляется под воздействием фермента инсулиназы. Фермент разрушает структуру гормона, и он расщепляется на аминокислоты. Остальная часть гормона выводится почками.

Глюкоза является энергией для организма, но только при проникновении ее в клеточную ткань. Ее проводником выступает инсулин, только после проникновения в клетки глюкоза может быть использована организмом.

Излишнюю часть сахара инсулин преобразует в гликоген, который является энергетическим запасом организма. При нарушениях данного механизма организм подвергается высокому риску развития сахарного диабета и сопутствующих заболеваний.

Немного об инсулинотерапии

Подбор инсулинотерпаии для каждого пациента осуществляется индивидуально. Больному совместно с врачом следует добиться максимальной компенсации метаболизма углеводов.

В целом инсулинотерапия должна имитировать физиологическую секрецию инсулина:

Базальную, которая обеспечивает нормогликемию в межпищеварительный период и во время ночного отдыха. Ее скорость в среднем составляет 0,5-1 ЕД/ч, или 12-24 ЕД в сутки;
Стимулированную (пищевую), соответствующую уровню простпрандиальной гликемии. При расчёте необходимой дозировки необходимо учитывать, что на 1 ХЕ (хлебную единицу) вырабатывается 1-1,5 ЕД инсулина.

К главным принципам инсулинотерапии относится:

введение гормона в максимальном соответствии с физиологической секреции;
правильное распределение инсулина в течение суток (2/3 до вечера, 1/3 – поздним вечером и ночью);
комбинирование уколов пролонгированного и ультракороткого инсулина.

Преимуществами интенсифицированной терапии являются:

имитация физиологических процессов в организме;
более высокое качество жизни пациента и минимизация осложнений;
легкость понимания общих принципов лечения больным и его родственниками.

Но существуют и недостатки:

необходимость частого самоконтроля гликемии до 5-6 раз в день;
необходимость обучения больного и его родственников;
возможная склонность к гипогликемиям.

Что важно знать

Причины неэффективности терапии

Несмотря на то, что гормон ПЖ является одним из патогенетических звеньев в лечении СД, бывает и так, что он не справляется со своей задачей. Почему инсулин не действует?

Среди вероятных причин:

Несоблюдение условий хранения (слишком низкая или высокая температура, действие прямых солнечных лучей). Оптимальный температурный режим – 20-22° С.
Использование просроченного препарата.
Смешивание различных видов инсулина в одном шприце.
Протирание кожи в месте введения спиртом (этанол может нейтрализовать действие гормона).
Низкая дозировка.
Несоблюдение временных промежутков между инъекциями.

Гипергликемия на фоне лечения – это не нормально. Обязательно обратитесь к эндокринологу для коррекции плана терапии.

Нежелательные реакции со стороны организма

На фоне инсулинотерапии возможно появление нежелательных реакций.

Побочные действия инсулина могут быть следующими:

гипогликемия;
инсулинорезистентность;
кожные аллергические проявления в месте введения (покраснение, зуд, отечность);
редко – бронхоспазм, отек Квинке;
атрофия ПЖК в месте введения;
снижение четкости зрения;
метеоризм;
инсулиновый отек.

Любая из этих патологий требует оказания медицинской помощи.

Такким образом, уколы инсулина – это самый эффективный на сегодняшний день способ контроля гликемии у пациентов с СД-1 и иногда СД-2. Если пациент дисциплинирован и не забывает соблюдать рекомендации врача, это позволит ему поддерживать нормальный сахар крови, снизить риск развития осложнений и жить полноценной жизнью.

Вопросы врачу

Можно ли вернуться от инсулина к таблеткам

Здравствуйте! У меня мама уже лет 15 болеет диабетом (2 тип). Три месяца назад ее состояние ухудшилось, сахара поднялись до 25-30. Тогда врачи назначили ей инсулин.

Сейчас все хорошо, сахар в порядке. Она очень хочет прекратить уколы и вернуться к таблеткам. Так можно сделать?

Доброго дня! Вы должны понимать, что сахар сейчас в норме из-за уколов инсулина. Возвращение к таблеткам – вопрос индивидуальный. Зависит он и от длительности заболевания, и от ресурсов ПЖ. Многим пациентам с СД-2 инсулинотерапия может быть отменена, если они будут соблюдать низкоуглеводную диету и заниматься физкультурой.

Как подтвердить диагноз

Доктор, подскажите! Неделю назад моей дочери (8 лет) поставили диагноз диабет и сразу начали колоть инсулин. Я в шоке! Можно ли так делать? Вдруг, это какая-то ошибка?

Дело в том, что мы с мужем сейчас очень много работаем, на готовку времени не хватает. Соответственно питаемся не очень здоровой едой. Сначала я подумала, что она отравилась: стала вялой, сонливой, были позывы на рвоту. Пошли в поликлинику, и вот так нас «обрадовали».

Здравствуйте! Диабет – это заболевание, при котором снижается выработка гормона-инсулина. Главный его лабораторный признак – это гипергликемия, или высокий сахар в крови. «Заработать» этот симптом при пищевом отравлении невозможно.

Если вы сомневаетесь в диагнозе дочери, пройдите обследование:

сахар крови;
ОАМ (особое внимание на сахар и ацетон);
HbAC1.

С полученными результатами – к врачу, которому доверяете.

Уколы инсулина больные с СД-1 должны начать получать как можно раньше. Иначе возможно развитие таких тяжелых последствий, как кома и смерть.

Гормоны регулируют многие важные функции нашего организма, они действуют через кровь и работают как ключи «открывающие двери». Инсулин - это гормон, синтезируемый поджелудочной железой, а именно специальным типом клеток - бета-клетками. β-клетки находятся в определенных частях поджелудочной железы, известных как островки Лангерганса, которые помимо β-клеток содержат также α-клетки, продуцирующие гормон глюкагон, δ(D)-клетки, синтезирующие соматостатин и F-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид (функция которого до сих пор недостаточно изучена). У поджелудочной железы также есть другая важная функция, она вырабатывает ферменты, участвующие в пищеварении. Эта функция поджелудочной железы не нарушается у людей с сахарным диабетом.

Причина, по которой инсулин так важен для организма - это то, что он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Как только человек видит еду или чувствует ее запах, его β-клетки получают сигналы к увеличению продукции инсулина. А после того, как еда попала в желудок и кишечник, другие специальные гормоны посылают еще больше сигналов бета-клеткам, чтобы они увеличили продукцию инсулина.

Бета-клетки содержат встроенный «глюкометр», который регистрирует, когда уровень глюкозы крови повышается, и отвечают, посылая правильное количество инсулина в кровь. Когда люди без сахарного диабета едят пищу, концентрация инсулина в крови резко возрастает, это необходимо для переноса глюкозы, полученной из еды, внутрь клеток. У таких людей глюкоза крови обычно не поднимается более чем на 1-2 ммоль/л после еды.

Инсулин переносится кровью к различным клеткам организма и связывается на их поверхности со специальными рецепторами к инсулину, в результате чего клетки становятся проницаемыми для глюкозы. Но не всем клеткам организма необходим инсулин для транспортировки глюкозы. Есть «инсулиннезависимые» клетки, они поглощают глюкозу без участия инсулина, прямо пропорционально концентрации глюкозы крови. Они находятся в головном мозге, нервных волокнах, сетчатке глаза, почках и надпочечниках, также в сосудистой стенке и форменных элементах крови (эритроцитах).

Это может показаться нелогичным, что некоторым клеткам не нужен инсулин для переноса глюкозы. Однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов. Если у вас есть сахарный диабет и ваш уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к повреждению клеток и, следовательно, функционированию органа в целом.

Организму требуется небольшое количество инсулина даже между приемами пищи и в течение ночи, чтобы приспособить глюкозу, поступающую из печени. Это и называется «базальной» секрецией инсулина. У людей без сахарного диабета количество этого инсулина составляет 30-50% от количества общего суточного инсулина. Также есть «стимулированная» секреция инсулина, который вырабатывается на прием пищи.

Большое количество углеводов, поступающих к нам с едой, хранится в печени в виде гликогена (это углевод, способный быстро распадаться с образованием глюкозы).

Если человек ест больше, чем ему необходимо, то избыток углеводов трансформируется в жиры, которые хранятся в жировой ткани. Организм человека имеет почти неограниченные возможности для накопления жира.

Напротив, белки (аминокислоты) могут быть использованы различными тканями организма, но у них нет никакого определенного места хранения. Печень способна синтезировать глюкозу не только из гликогена, но также и из аминокислот, например, если вы не ели в течение длительного времени. Но при этом происходит разрушение тканей, так как в организме нет определенного депо аминокислот (Рис.1).

Рис.1. Углеводы в организме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа - это непарный орган размером с ладонь, расположенный в брюшной полости, близко к желудку. Она выполняет две основные функции: производит ферменты, которые помогают переваривать пищу, и производит инсулин, который помогает контролировать уровень глюкозы крови. Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы. Он впадает в двенадцатиперстную кишку вместе с желчным протоком, который выводит желчь из печени и желчного пузыря. В поджелудочной железе находится около одного миллиона островков Лангерганса. Инсулин производится бета-клетками островков и высвобождается непосредственно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.

Клеточный метаболизм

Здоровая клетка

Сахар из еды всасывается в кишечнике и поступает в кровь в форме глюкозы (декстрозы) и фруктозы. Глюкоза должна зайти в клетки для того чтобы она могла быть использована для продукции энергии или других метаболических процессов. Гормон инсулин необходим для того, чтобы «открыть дверь», то есть сделать возможным транспорт глюкозы внутрь клетки через клеточную стенку. После того, как глюкоза попадает внутрь клетки, она превращается с помощью кислорода в углекислый газ, воду и энергию. Углекислый газ затем поступает в легкие, где происходит обмен его на кислород (Рис.2).

Рис. 2. Поддержание уровня глюкозы крови в норме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Энергия жизненно необходима клеткам для того, чтобы они функционировали должным образом. Кроме того, глюкоза в форме гликогена хранится в печени и мышцах для дальнейшего использования.

Головной мозг, однако, не способен хранить глюкозу в виде гликогена. Следовательно, он находится в постоянной зависимости от уровня глюкозы крови.

Голодание

Когда человек голодает, в крови снижается уровень глюкозы. В этом случае дверь, открытая с помощью инсулина, не окажет никакой пользы. У людей без сахарного диабета продукция инсулина останавливается почти полностью, когда уровень глюкозы крови снижается. Альфа-клетки поджелудочной железы распознают низкий уровень глюкозы крови и секретируют в кровоток гормон глюкагон. Глюкагон действует как сигнал для клеток печени, чтобы они высвободили глюкозу из своего резерва гликогена. Есть и другие гормоны, которые также могут синтезироваться, когда человек голодает (такие как адреналин, кортизол и гормон роста).

Но если голодание продолжается, то организм будет использовать следующую резервную систему, чтобы поддержать концентрацию глюкозы крови на должном уровне. Жиры распадаются на жирные кислоты и глицерол. Жирные кислоты трансформируются в кетоны в печени, а из глицерола образуется глюкоза. Эти реакции будут происходить, если вы длительно голодаете (например, во время поста) или вы настолько больны, что не можете есть (например, при гастроэнтерите) (Рис.3).

Все клетки нашего организма (за исключением головного мозга) могут использовать жирные кислоты в качестве источника энергии. Однако, только мышцы, сердце, почки и головной мозг могут использовать кетоны как источник энергии.

Во время длительного голодания кетоны могут обеспечивать до 2/3 потребности мозга в энергии. У детей кетоны образуются быстрее и достигают большей концентрации, чем у взрослых.

Несмотря на то, что клетки извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше, чем когда они используют глюкозу.

Если организм находится без еды слишком долго, то белки из мышечной ткани начинают распадаться, и превращаться в глюкозу.

Рис. 3. Поддержание уровня глюкозы во время голодания (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Сахарный диабет 1 типа и абсолютная недостаточность инсулина. Механизм заболевания - предпосылки разъяснения.

Сахарный диабет 1 типа - это заболевание, при котором отсутствует свой инсулин. В результате этого глюкоза не может зайти в клетки. Клетки в этой ситуации действуют так, как будто они находятся в фазе голодания, описанной выше. Ваш организм будет пытаться поднять уровень глюкозы крови до еще более высоких значений, так как он считает, что причиной отсутствия глюкозы внутри клеток является низкий уровень глюкозы крови. Такие гормоны как адреналин и глюкагон посылают сигналы для выброса глюкозы из печени (активируют распад гликогена).

В этой ситуации, однако, голодание происходит в период изобилия, то есть высокой концентрации глюкозы крови. Организму сложно справиться с большой концентрацией глюкозы, и она начинает выходить с мочой. В это время внутри клеток происходит синтез жирных кислот, которые затем трансформируются в кетоны в печени, и они также начинают выделяться с мочой. Когда человеку назначается инсулин, его клетки начинают снова нормально функционировать и порочный круг прекращается (Рис. 4).

Рис. 4. Дефицит инсулина и сахарный диабет 1 типа (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3 d edition, Class publishing, London, 2007).

Экология жизни. Здоровье: Инсулин является важным гормоном для нашего здоровья и долголетия, а также для контроля веса и его структуры (рост мышечной массы и снижение жировой массы тела). Однако про инсулин существует множество мифов, которые обманывают читателя без должной научной подготовки. Поэтому попробую вам рассказать подробно и с нюансами.

Инсулин является важным гормоном для нашего здоровья и долголетия, а также для контроля веса и его структуры (рост мышечной массы и снижение жировой массы тела). Однако про инсулин существует множество мифов, которые обманывают читателя без должной научной подготовки. Поэтому попробую вам рассказать подробно и с нюансами.

Итак, мы знаем, что инсулин – это гормон поджелудочной железы, регулирующий уровень глюкозы в крови . После того как вы что-то съели, углеводы из пищи расщепляются до глюкозы (сахар, который используется клетками, как топливо). Инсулин способствует тому, чтобы глюкоза попала в печень, мышцы и жировые клетки. Когда концентрация глюкозы снижается, снижается и уровень инсулина. Как правило, уровень инсулина понижен по утрам, потому что с последнего приема пищи прошло около восьми часов.

Инсулин – это рачительный хозяин («все в дом» - без разницы что и куда). Поэтому, если у вас нет места для калорий, он складывает их куда попало. Поэтому большое значение имеет хронобиология питания и физические нагрузки.

Инсулин стимулирует и подавляет одновременно.

Важно понимать, что инсулин обладает двумя типами воздействия и его способность тормозить некоторые процессы так же важна, как и его стимулирующее действие. Ингибиторная функция инсулина часто гораздо важнее, чем его активизирующая или стимулирующая функция. Таким образом, инсулин похож скорее на регулировщика или светофор на перекрестке. Он помогает замедлить и упорядочить движение. Без светофора или регулировщика был бы полный беспорядок и куча аварий. То есть глюконеогенез, гликолиз, протеолиз, синтез кетоновых тел и липолиз в отсутствие инсулина проходили бы на высоких скоростях без всякого контроля. И закончилось бы это все гипергликемией, кетоацидозом и смертью.

Например, высокий инсулин:

стимулирует синтез белка
подавляет расщепление жира
стимулирует накопление жира
подавляет расщепление гликогена

1. Инсулин помогает росту мышц. Инсулин стимулирует синтез белка, активируя его производство рибосомами. Кроме того, инсулин помогает переносить аминокислоты в мышечные волокна. Инсулин активно переносит определенные аминокислоты в мышечные клетки. Речь идет про BCAA. Аминокислоты с разветвленными цепочками «персонально» доставляются инсулином в мышечные клетки. И это очень хорошо, если вы намерены наращивать мышечную массу.

2. Инсулин препятствует катаболизму белков. Инсулин препятствует разрушению мышц. Хотя это может звучать и не очень волнующе, но анти-катаболическая природа инсулина ничуть не менее важна, чем его анаболические свойства.

Любой человек, разбирающийся в финансах, скажет вам, что важно не только, сколько денег вы зарабатываете. Важно также, сколько денег вы тратите. То же самое верно и для мышц. Ежедневно наше тело синтезирует некоторое количество белков, и в то же время разрушает старые. Удастся ли вам со временем набрать мышечную массу, или нет, зависит от «физиологической арифметики». Для увеличения мышц вы должны синтезировать больше белка, чем разрушать его в процессе катаболизма.

3. Инсулин активизирует синтез гликогена. Инсулин увеличивает активность энзимов (например, гликогенсинтазы), которые стимулируют образование гликогена. Это очень важно, поскольку помогает обеспечивать запас глюкозы в мышечных клетках, тем самым улучшая их производительность, и восстановление.

4. Подъем инсулина помогает чувству сытости и подавляет голод. Инсулин – один из многих гормонов, играющих роль в появлении ощущения сытости. Например, белок, стимулируя инсулин, способствовал снижению аппетита. Во множестве исследований было показано, что инсулин на самом деле подавляет аппетит.

Черная сторона инсулина (обмен веществ)

1. Инсулин блокирует гормонорецепторную липазу. Инсулин блокирует энзим, называемый горомонорецепторной липазой, который отвечает за расщепление жировой ткани. Очевидно, что это плохо, так как если организм не может расщепить хранимый жир (триглицериды), и превратить его в форму, которую можно сжечь (свободные жирные кислоты), вы не похудеете.

2. Инсулин снижает использование жира. Инсулин (высокий уровень инсулина) снижает использование жира для получения энергии. Вместо этого он способствует сжиганию углеводов. Проще говоря, инсулин "сохраняет жир". Хотя это оказывает отрицательное влияние на вид нашего тела, такое действие имеет смысл, если вспомнить, что основной функцией инсулина является избавления от лишней глюкозы в крови.

3. Инсулин увеличивает синтез жирных кислот. А СЖК (свободные жирные кислоты) - это ключевая причина инсулинорезистентности! Инсулин увеличивает синтез жирных кислот в печени, что является первым шагом в процессе накопления жира.

Но это также зависит от доступности избыточных углеводов - если их объем превысит определенный уровень, они, либо немедленно сжигаются, либо сохраняются в виде гликогена. Без сомнения, излишний инсулин - это первая причина повышенного уровня в организме триглицеридов, жиров, которые раньше считались относительно безопасными.

Прыщи, перхоть и себорея. Не ожидали? Чем выше инсулин – тем интенсивнее липогенез, чем интенсивнее липогенез - тем выше уровень триглицеридов в крови, чем выше уровень триглицеридов в крови - тем больше «сала» выделяется через сальные железы, расположенные по всему телу, особенно на скальпе и лице. Речь идет о гиперфункции и гипертрофии сальных желез под действием инсулина.

У людей с очень гладкой от природы кожей, у которых никогда не было угревой сыпи и прыщей, это побочное действие инсулина может начисто отсутствовать. У лиц с более или менее жирной кожей, со способностью к образованию угрей инсулин может вызвать выраженную угревую сыпь, с гипертрофией сальных желез и расширением кожных пор. Акне у женщин нередко является одним из признаков гиперандрогении, которая может сопровождаться гиперинсулинемией и дислипидемией.

4. Инсулин активирует липопротеинлипазу. Инсулин активирует энзим, называемый липопротеинлипаза. Если вы знакомы с медицинской терминологией, то это может поначалу восприняться, как положительная характеристика инсулина. Ведь липаза, это энзим, который расщепляет жир, поэтому, почему бы не увеличить его объемы?

Вспомните, что мы только что обсуждали, как инсулин усиливает синтез жирных кислот в печени. Как только эти дополнительные жирные кислоты преобразуются в триглицериды, они захватываются липопротеинами (например, белками VLDL - липопротеинами очень низкой плотности), выбрасываются в кровь, и ищут место для своего хранения.

Пока все идет хорошо, поскольку триглицериды не могут быть абсорбированы жировыми клетками. Так что, хотя у вас в крови может быть достаточно триглицеридов, вы, на самом деле, не будете накапливать жир. до тех пор пока в дело не вступает липопротеинлипаза.Как только она активируется инсулином, липопротеинлипаза расщепляет эти триглицериды в абсорбируемые жирные кислоты, которые быстро и легко впитываются жировыми клетками, снова преобразуются там в триглицериды, и остаются в жировых клетках.

5. Инсулин блокирует использование гликогена.

Черная сторона инсулина (как ростовый гормон)

При хронически повышенном уровене инсулина (при инсулинорезистентности) на первый план выходят другие черные стороны инсулина. Избыток инсулин нарушает нормальную работу других гормонов, подавляет гормон роста. Конечно, инсулин является одним из двигателей полноценного роста детей. Но у взрослых его избыток приближает преждевременное старение.

1. Излишки инсулина разрушают артерии.

Избыток инсулина вызывает закупорку артерий, потому что стимулирует рост гладких мышечных тканей вокруг сосудов. Такое размножение клеток играет очень большую роль в развитии атеросклероза, когда идет накопление холестериновых бляшек, сужение артерий и уменьшение кровяного потока. Кроме того, инсулин вмешивается в работу системы растворения тромбов, поднимая уровень плазминогенного активатора ингибитора-1. Таким образом, стимулируется образование тромбов, которые закупоривают артери.

2 Инсулин повышает кровяное давление.

Если у вас повышенное кровяное давление, есть 50%-я вероятность, что вы страдаете резистентностью инсулина и его слишком много в вашем кровотоке. Как именно инсулин воздействует на кровяное давление, пока точно неизвестно. Сам по себе инсулин обладает прямым сосудорасширяющим воздействием. У нормальных людей введение физиологических доз инсулина при отсутствии гипогликемии вызывает вазодилатацию, а не повышение уровня артериального давления. Однако в условиях инсулинорезистентности гиперактивизация симпатической нервной системы приводит к появлению артериальной гипертонии за счет симпатической стимуляция сердца, сосудов и почек.

3. Инсулин стимулирует рост раковых опухолей.

Инсулин – это гормон роста, и его избыток может приводить к повышенному размножению клеток и к опухолям. У полных людей вырабатывается больше инсулина, ведь именно избыток инсулина и вызывает ожирение, поэтому у них чаще, чем у людей с нормальным весом, развиваются раковые опухоли. У людей высокого роста выработка инсулина тоже повышена (чем выше рост, тем больше инсулина), поэтому риск заболеть раком у них выше. Это данные статистики и общеизвестные факты.

С другой стороны, если уменьшить выработку инсулина в организме, риск развития раковых опухолей тоже уменьшится. В экспериментах на животных обнаружилось, что длительные регулярные перерывы в еде также снижают риск развития раковых опухолей, даже если общее количество калорий в рационе животных не уменьшается, другими словами, после этих перерывов им дают есть вволю. В этих экспериментах было установлено, что редкие приёмы пищи приводят к устойчивому и постоянному снижению уровня инсулина в крови.

4. Гиперинсулинемия стимулирует хроническое воспаление.

Гиперинсулинемия стимулирует образование арахидоновой кислоты, которая затем превращается в стимулирующий воспаление PG-E2 и количество воспалений в организме резко возрастает. Хронически высокий уровень инсулина или гиперинсулинемя также вызывает низкий уровень адипонектина, и это является проблемой, поскольку это увеличивает резистентность к инсулину и воспаление.

Адипонектин – гормон жировой ткани, который поддерживает нормальную чувствительность к инсулину, препятствует развитию диабета и риск сердечно-сосудистых заболеваний снижается. Адипонектин играет важную роль в энергетическом регулировании, а также в липидном и углеводном обмене, снижая уровень глюкозы и липидов, повышая чувствительность к инсулину и имеющий противовоспалительное действие. У тучных людей (в частности с абдоминальным ожирением) суточная секреция адипонектина, в течении дня, оказалось пониженной.

Хронобиология инсулина.

Для понимания правильной работы инсулина, нужно учитывать:

1. Базальный уровень инсулина (зависит от инсулиночувствительности)
2. Пищевой инсулин (количество и инсулиновый индекс пищи).
3. Число приемов пищи и промежутки между ними.

Если вы едите, например, три раза в день и соблюдаете промежутки между примемами пищи, то липогенез и липолиз уравновешивают друг друга. Это очень приблизительный график, где зеленая область представляет липогенез, запускающийся приемом пищи. А голубая область показывает липолиз, происходящий между приемами пищи и во время сна.

Высокий подъем инсулина при приеме пищи – это хорошо. Это хорошо, потому что позволяет эффективно контролировать уровень сахара в крови. Пики инсулина обеспечивают нормальное протекание важных физиологических процессов.

Перекусы и жиросжигание

При приеме пищи секреция инсулина носит двухфазный характер. Первая фаза происходит чрезвычайно быстро; в ответ на рост концентрации глюкозы, за 1-2 минуты поджелудочная высвобождает инсулин. Эта быстрая фаза высвобождения инсулина обычно завершается примерно в течении 10 минут.

Было выявлено, что эта первая фаза нарушена у людей с нарушенной толерантностью к глюкозе (те люди, у которых сахар в крови после приема пищи поднимается выше, чем полагается в норме, и уровень сахара в крови натощак выше, но диабета нет). Скажем, инсулиновая реакция коррелирует с содержанием аминокислот с разветвленными цепями, такими как лейцин, валин и изолейцин. Например, лейцин стимулирует поджелудочную железу вырабатывать инсулин.

Первая, быстрая фаза, вообще отсутствует при диабете второго типа.

А вторая фаза продолжается, пока в крови есть глюкозный стимул. То есть, сначала высвобождается уже имеющийся инсулин, и вырабатывается дополнительный (инсулин секретируется b-клеткой из предшественника (прекурсора) - проинсулина). Восстановление быстрой фазы ответной реакции инсулина улучшает регуляцию сахара крови у диабетиков: быстрый рост уровня инсулина – сам по себе неплохая штука.

Перекусы и кусочничанье очень негативно действуют на регуляцию инсулина. В ответ на снэк, инсулин взлетает за 2-3 минуты, а приходит в норму за 30-40 минут.

На графике верхние стрелки отмечают время начала еды или перекусывания. Суточные колебания уровня инсулина отображены на верхнем графике, а колебания сахара - на нижнем. Как вы можете видеть, волна инсулина после одного перекусывания (S) достигает почти такой же высоты, как после полного обеда (М). Зато волна инсулина после другого перекусывания (LS) такая высокая, что даже выше всех остальных (вечерне-ночной перекус!)

В экспериментах на мышах было установлено, что если их кормить через день, то они живут дольше и не болеют. Когда мышей на протяжении всей их жизни 24 часа подряд не кормят, а в последующие 24 часа дают им еды до отвала, то по сравнению с мышами, которых кормят ежедневно 3 раза в день, они, во-первых, не теряют в весе, отъедаясь, когда есть еда, во-вторых, никогда не болеют, а в-третьих, живут в полтора раза дольше тех мышей, которые питаются регулярно 3 раза каждый день. Объясняется этот факт просто – мыши, которые едят реже, выделяют меньше инсулина, чем те, которые едят часто. Обратите внимание, что есть реже – не значит меньше, ведь в количестве калорий разницы нет, вес и тех и других мышей одинаков.

Инсулин и стресс.

Если есть вещества, которые стимулируют выброс инсулина, значит, есть вещества, которые этот выброс тормозят. К таким веществам относят контринсулярные гормоны. Одними из самых мощных являются гормоны мозгового слоя надпочечников, которые являются медиаторами в симпатической нервной системе, – адреналин и норадреналин.

Вы знаете для чего вообще нужны эти гормоны? Это гормоны, спасающие нам жизнь. Они выделяются при остром стрессе, чтобы мобилизировать весь организм. Одно из их свойств – повышение уровня сахара в крови, которое является важным условием выживания организма во время стресса.

Этим объясняется стрессорная гипергликемия, которая проходит после исчезновения угрозы для жизни. При таком заболевании, как феохромоцитома, синтезируется избыток этих гормонов, которые оказывают аналогичное действие. Поэтому при данном заболевании очень часто развивается сахарный диабет. К стрессорным гормонам также относят глюкокортикоиды – гормоны коры надпочечников, самым известным представителем которых является кортизол.

Инсулин и старение.

Низкое содержание инсулина ассоциируется с хорошим здоровьем, а низкая чувствительность к инсулину – с плохим.

Как недавно было заявлено: кажется парадоксальным, что ослабление сигналов инсулина/IGF‑1 продляет жизнь (низкий уровень инсулина в крови), но устойчивость (резистентность) к инсулину ведет к появлению диабета 2-ого типа. Настоящий парадокс это почему, в случае с млекопитающими, низкий уровень инсулина ассоциируется с хорошим здоровьем, а ослабленная реакция на инсулин с плохим. Теория квази-программы, запускаемой TOR, дает ответ. Инсулин и IGF‑1 активируют TOR. Таким образом, ослабление сигналов инсулина/IGF‑1 снижает активность TOR и тем самым замедляет старение.

Резистенция к инсулину является проявлением повышенной активности TOR, так как излишне активный TOR вызывает резистенцию к инсулину. Итак в обоих случаях во всем виновата повышенная активность TOR: вызывается ли она инсулином или она проявляется в виде резистенции к инсулину.

Низкий инсулин - это «хорошее здоровье», а ослабленный инсулиновый сигнал это «плохо для здоровья». (В) С учетом TOR никакого парадокса нет. Гиперактивный TOR может быть результатом повышенного содержания инсулина, а снижение инсулинового сигнала может являться следствием гиперактивности TOR. В обоих случаях гиперактивность TOR «вредна для здоровья»

Чувствительность к инсулину.

Чем выше у вас количество инсулина в крови (среднее), чем чаще он выделяется и дольше держится, тем хуже чувствительноть к инсулину. Концентрация рецепторов на поверхности клетки (а к ним относятся и рецепторы инсулина) зависит, помимо всего прочего, и от уровня гормонов в крови. Если этот уровень значительно и надолго возрастает, то число рецепторов соответствующего гормона снижается, т.е. фактически происходит снижение чувствительности клетки к гормону, находящемуся в крови в избытке. И наоборот.

Подтверждено, что чувствительность тканей к инсулину снижается на 40% при превышении массы тела на 35-40% от нормы. Чувствительность к инсулину, с другой стороны, - это очень хорошо. В этом случае ваши клетки - особенно мышечные - отличное реагируют даже на небольшое выделение инсулина.

И, соответственно, нужно совсем немного инсулина, чтобы перевести их в анаболическое состояние. Так что высокая инсулиновая чувствительность это то, что мы ищем. Именно инсулиновая чувствительность определяет соотношение жира и мышц в вашем теле, особенно в моменты, когда вы пытаетесь набрать или сбросить вес.

Если в момент набора массы вы более чувствительны к инсулину, вы будете набирать больше мышц, чем жира. Например, с обычной чувствительностью инсулина вы будете набирать 0.5 кг мышц на каждый килограмм жира, то есть соотношение будет 1:2. С увеличенной чувствительностью вы сможете набирать 1 кг мышц на каждый килограмм жира. Или даже лучше.

Физическая активность – важнейший фактор поддержания нормальной чувствительности к инсулину. Сильный удар наносят сидячий образ жизни и отсутствие силовой активности.

Это Вам будет интересно:

Мышцы морали: приводящие мышцы бедра

Подкожная мышца шеи: секрет молодой и здоровой шеи

Заключение.

1. Наша цель: низкий базальный уровень инсулина и хорошая к нему чувствительность.

2. Это достигается: 2-3 приема пищи в день. Идеально – два. Отсутствие всяческих перекусов и кусочничания

3. Нормализация уровня стресса (убрать непищевые триггеры инсулина).

4. Не употреблять высокоуглеводную пищу без должного уровня физической активности.

5. Соблюдения хотя бы минимума по физической активности, сокращение сидячего образа жизни до 4-5 часов в день (не больше). опубликовано

Инсулин – гормон, вырабатываемый внутренней секрецией поджелудочной железы в ответ на повышение уровня сахара в крови. Главной функцией данного гормона является нормализация или снижение избыточного количества глюкозы в крови до нормы и доставка глюкозы в клетки ткани, что способствует выработке энергии в организме.

Инсулин считается гормоном, вырабатывающим жир, поскольку обеспечивает запасы сахара в клетках, а при чрезмерном его накоплении начинает превращать его в жир, который откладывается в подкожно жировую клетчатку. Из всего вышесказанного не сложно сделать вывод, что продукты питания, содержащие сахар влияют на подъем глюкозы в крови и провоцируют выработку этого гормона. Тем самым увеличиваются запасы жира в организме.

Инсулин завершает свою работу спустя сутки после выработки, однако далеко не все знают о значимости этого гормона и его влиянии на здоровье. Так, например, при сахарном диабете 1 типа гормон прекращает вырабатываться в организме, а при сахарном диабете 2 типа развивается инсулинорезистентность, когда органы и клетки не реагируют на его воздействие. Между тем, нехватка гормона опасна для организма, поскольку при его дефиците нарушаются определенные механизмы. Это может проявляться в постоянном чувстве голода, даже после обильного принятия пищи. Именно поэтому людям, страдающим диабетом 1 типа, следует восполнять его при помощи регулярных инъекций. При сахарном диабете 2 типа как уже отмечалось, развивается инсулинорезистентность, поэтому нередко в крови больных повышенный уровень этого гормона. Несмотря на это клетки практически не реагируют на инсулин, либо дают слабую реакцию, поэтому глюкоза не усваивается. Для нормализации сахара в крови используются препараты инсулина разных видов.

Препараты инсулина

Инсулины ультракороткого действия – всасываются вместе с принятой пищей. Начинают действовать сразу, либо через 15 минут. Вводятся непосредственно перед приемом пищи, когда определен объем разовой порции. Доза рассчитывается с учетом количества пищи. Действует такой инсулин в течение 4 часов. Пик действия – 1 – 1.5 часа после введения.

К инсулинам ультракороткого действия относят препараты: «Хумалог», «Новорапид».

Инсулины короткого действия или простые инсулины обладают медленным действием. Вводятся за 20 – 40 мин. до приема пищи. Важно чтобы пик его воздействия совпадал с пиком повышения сахара в крови, поэтому нужно съесть строго определенный объем пищи, на который рассчитана доза этого препарата. Между приемами пищи необходимо сделать перекусы, например второй завтрак и второй ужин. Пик действия - 2 – 4 часа после введения.

К инсулинам короткого действия относят препараты: «Актрапид НМ», «Хумулин Регуляр», «Инсуман Рапид ГТ».

Инсулины длительного действия используются для поддержания оптимального уровня глюкозы в крови в промежутках между приемами пищи и ночью. Действуют через 1 – 3 часа после приема. Продолжительность действия – 10 – 14 часов. Вводят их 2 раза в сутки: утром перед завтраком и вечером перед ужином. Время его воздействия напрямую зависит от дозы. Если ввести большую дозу, он будет действовать дольше, чем малая доза. Пик действия наступает через 6 – 8 часов после введения.

К инсулинам длительного действия относят препараты: «Хумулин НПХ», «Протафан НМ», «Инсуман Базаль»

Инсулины беспикового или продленного действия вводятся 1 раз в сутки в любое время. К ним относят препараты: «Лантус», «Лемевир».

Все перечисленные препараты представляют собой заранее составленную комбинацию инсулинов в строго определенных пропорциях и разной продолжительности действия.

Классификация инсулинов

По своей классификации инсулины могут быть одновидовыми и комбинированными. Одновидовые содержат экстракт поджелудочной железы одного вида животного, например, быка или свиньи. Комбинированные состоят из экстрактов поджелудочных желез нескольких типов животных, но сегодня такие инсулины не востребованы.

По видовому признаку различают: человеческий, крупного рогатого скота, свиной и китовый инсулины.

По степени очистки они могут быть традиционными, монопиковыми и монокомпонентными.

Как работает инсулин

При попадании инсулина в печень, активизируется работа клеток этого органа и начинается переработка гормона. Когда инсулин вступает в реакцию с клетками, активизируется переработка сахара. Гормон превращает его в жиры и гликогены. Так, инсулин снижает выработку сахара в клетках печени, а значит, способствует снижению уровня сахара в крови.

Для поступления инсулина в организм используются инсулиновые помпы, шприцы, шприцы-ручки. Одноразовые шприцы для введения инсулина могут быть разных дозировок. Пациент может самостоятельно ввести в кровь препарат через иглу. Шприцы-ручки предназначены для неоднократного применения. Специальный регулятор, имеющийся на шприце-ручке, помогает определить нужную порцию инсулина. Больной устанавливает ее на ручке и вводит в кровь через иглу. Инсулиновые помпы с катетером вставляются в вену, помпа закрепляется на поясе. Пациент программирует аппарат на нужное количество инсулина, который постепенно попадает в организм в течение дня.

Что еще нужно знать об инсулине

Существует определенный список продуктов, резко поднимающих сахар в крови и вызывающих сильную инсулиновую реакцию:

Все продукты содержащие сахар, а также сахар в чистом виде;

Мучное (выпечка, макароны и прочие);

Картофель;

Белый шлифованный рис.

Альтернативой сладким продуктам станут ягоды, фрукты, кроме цитрусовых, винограда и бананов. Мучные изделия заменят каши. Белый рис стоит заменить на бурый или черный (дикий). Вместо картофеля следует употреблять цветную капусту.

Нормализовать уровень глюкозы в крови поможет хром – минерал, который в больших количествах содержится в брокколи. Кроме того, хромом богаты мясо, бобовые, злаковые культуры, отруби, печень.

Спортсмены называют инсулин анаболическим гормоном. На практике он является неразборчивым анаболиком, который может как накапливать жир, так и увеличивать мышечную массу. Однако обвинять его в причине ожирения не стоит, так как он всего лишь выполняет свою работу, поддерживая безопасный, стабильный уровень сахара в крови, равный 80 – 100 мг/децилитр. Когда уровень сахара превышает указанную норму, гормон «убирает» лишнюю глюкозу из крови и трансформирует ее в жировую ткань, гликоген печени или мышечный гликоген.

Инсулин — это один из важнейших регулирующих гормонов для всего организма. В чем заключаются его основные функции и чем чреват недостаток этого вещества? Какие болезни появляются из-за дисбаланса инсулина?

Типы ферментов поджелудочной железы

Поджелудочная железа синтезирует много разных видов биологически активных веществ. От других составляющих человеческого организма она отличается тем, что способна к эндокринной и экзокринной секреции одновременно. Первый секреционный тип характеризуется выбросом гормонов непосредственно в кровяное русло, при втором типе все вещества выделяются в область тонкого кишечника.

Экзокринная составляющая занимает больше 95% объема всей поджелудочной. До 3% приходится на панкреатические островки (так же их называют островками Лангерганса), в которых синтезируются:

Глюкагон;
Инсулин;
С-пептиды.

Островки Лангерганса огибаются большим количеством капилляров, поэтому в них поступает много питательных веществ, которые нужны для обеспечения процессов секреции.

Гормоны, которые вырабатываются в них, оказывают влияние почти на все процессы метаболизма в организме.

Инсулин

Это гормон белковой природы. Он регулирует обмен веществ практически на всех уровнях жизнедеятельности. Первоочередно его действие направлено на поддержание углеводного баланса. Это происходит за счет усиления глюкозного транспорта сквозь клеточную мембрану клетки. Происходит запуск инсулинового рецептора и специального механизма, который регулирует количество и интенсивность деятельности мембранных белков. Именно эти составляющие переносят молекулы глюкозы в клетку и тем самым варьируют её концентрацию.

Транспорт глюкозы посредством инсулина больше всего важен для мышечной и жировой тканей, так как они являются инсулинозависимыми. Именно они составляют около 75% клеточной массы организма и осуществляют такие важные задачи как запасание и дальнейшее выделение энергии, движение, дыхание и другие.

Регулирование глюкозного уровня

Действие инсулина на обменные процессы энергии и питательных компонентов достаточно сложное. Реализация большинства эффектов от него зависит от способности инсулина влиять на активность некоторых ферментов. Инсулин является единственным гормоном, который регулирует уровень сахара в крови. Это его базовая функция. Она производится посредством:

Активирования работы ферментов, поддерживающих гликолиз (окисление молекулы глюкозы с получением из неё двух молекул пировиноградной кислоты);
Подавление гликогенеза — выработки глюкозы и других компонентов в клетках печени;
Усиление абсорбции молекул сахара;
Стимулирование продуцирования гликогена — инсулиновый гормон, который ускоряет полимеризацию молекул глюкозы в гликоген мышечными и печеночными клетками.

Действие инсулина происходит за счет белка-рецептора. Он представляет собой сложный мембранный белок интегрального типа. Белок построен из субъединиц а и b, которые образованы посредством полипептидной цепи. Инсулин состыковывается с частицей а, при соединении её конформация меняется. В этот момент частица b становится тирозинкиназно активной. После этого запускается целая цепь реакций с активацией разных ферментов.

Ученые ещё не до конца изучили процесс взаимодействия инсулина и рецептора. Известно, что в промежуточном периоде синтезируются диацилглицеролы и инозитолтрифосфат, которые активируют протеинкиназу С. Эти вещества стимулируют включение в мембрану цитоплазматических везикул с белком-переносчиком сахара в составе. Из-за увеличения свободных переносчиков глюкозы в клетку поступает больше.

Как можно понять, регуляция глюкозного уровня — это многоэтапный и технически сложный процесс. На него влияет слаженная работа всего организма и множество других факторов. Гормональная регуляция — одна из самых важных в этом динамическом равновесии. В норме уровень сахара должен составлять от 2,6 до 8,4 ммоль/литр крови. В поддерживании этого уровня (помимо гипогликемических гормонов) так же принимают участие гормоны роста, глюкагон и адреналин. Они относятся у гипергликемическим гормонам.

Если концентрация сахара в крови становится ниже физиологической нормы, синтез инсулина начинает замедляться (при этом останавливаться он не должен).

Когда уровень глюкозы становится критически низким, начинают высвобождаться гормоны гипергликемического типа (их так же называют контринсулярными). Они стабилизируют глюкозный баланс. Очень маленький % сахара в крови называется гипогликемией. Такое состояние очень опасно для организма из-за сильного недостатка энергии и питательных веществ, которые нужны для деятельности всего организма. Крайняя степень гипогликемии — гипогликемическая кома.

Эти вещества стимулируют выделение сахара из клеточного запаса. Гормоны стресса и адреналин в том числе тормозят выброс инсулина в кровь. Таким образом и поддерживается оптимальный баланс.

Другие функции инсулина

Помимо глюкозного регулирования инсулин имеет ряд анаболических и антикатаболических эффектов;

Анаболические эффекты помогают ускорить создание и обновление некоторых клеток, тканей или мышечных структур. Благодаря им поддерживается объем мышечной массы в организме человека, контролируется энергетический баланс. Антикатаболический эффект направляется на торможение белкового распада и зажирения крови. Это так же влияет на рост мышц и % жира в организме.

Спортсмены часто колят себе инсулин для наращивания мышц

Что происходит с организмом, если нет инсулина

Во-первых — нарушается транспорт глюкозы. При отсутствии инсулина не происходит активация белков, которые переносят сахар. В итоге глюкозные молекулы остаются в крови. Происходит двухстороннее негативное влияние на:

Состояние крови. Из-за чрезмерного количества сахара она начинает загущаться. Вследствие этого могут образовываться тромбы, они преграждают кровяной поток, полезные вещества и кислород не попадают во все структуры организма. Начинается голодание и последующее отмирание клеток и тканей. Тромбоз может привести к таким серьезным заболеваниям как варикоз (в разных отделах тела), лейкоз и другим серьезным патологиям. В некоторых случаях тромбы могут создавать такое большое давление внутри сосуда, что последний разрывается.
Обменные процессы в клетке. Глюкоза — это основной источник энергии для организма. Если её не хватает, все внутриклеточные процессы начинают тормозиться. Таким образом клетка начинает деградировать, не обновляется, не растет. Кроме того глюкоза перестает превращаться в энергетический запас и в случае недостатка энергии будут идти в расход не жировые ткани, а мышечные. Человек начнет стремительно терять вес, станет слабым и дистрофичным.

Во-вторых, нарушатся процессы анаболизма. Аминокислоты в организме начнут усваиваться хуже и из-за их недостатка будет отсутствовать плацдарм для синтеза белков и репликации ДНК. Ионы разных элементов станут поступать в клетки в недостаточном количестве, вследствие этого энергетический обмен притупится. Особенно плохо это скажется на состоянии мышечных клеток. Жир в организме плохо будет расщепляться, поэтому человек станет набирать лишний вес.

Так как притупляется и антикатаболический эффект, в организме начинают преобладать процессы катаболизма.

Липолиз обеспечивает самую большую выработку АТФ (энергия), когда он ингибируется — жирные кислоты превращаются не в энергию, а в жир. Так же усиливается белковый гидролиз, вследствие которого распадается белок. Его недостаток негативно сказывается на состоянии мышц.

Эти процессы клеточного уровня практически сразу сказываются на общем состоянии организма. Человеку становится сложнее делать повседневные задачи, он ощущает головные боли и головокружения, тошноту, может терять сознание. При сильной потере веса он чувствует животный голод.

Недостаток инсулина может быть причиной серьезных заболеваний.

Какие болезни вызывает инсулиновый дисбаланс

Самой частой болезнью, связанной с нарушением уровня инсулина, считается сахарный диабет. Его разделяют на два типа:

Инсулинозависимый. Причиной становится нарушение функции поджелудочной железы, она вырабатывает инсулина слишком мало или не продуцирует его вообще. В организме начинаются уже описанные процессы. Пациентам с сахарным диабетом 1 типа назначается ввод инсулина извне. Это делается посредством специальных инсулин содержащих препаратов. В них может быть инсулин животной или синтетической природы. Все эти средства представлены в виде растворов для инъекций. Чаще всего уколы ставят в область живота, плеча, лопаток или передней поверхности бедер.
Инсулиннезависимый. Этот тип диабета характеризуется тем, что поджелудочная синтезирует достаточно инсулина, при этом ткани являются резистентными к этому веществу. Они теряют чувствительность к инсулину, вследствие чего у больного наблюдается хроническая гипергликемия. В такой ситуации регулирование уровня сахара осуществляется контролем питания. Уменьшается потребление углеводов и учитывается гликемический индекс всех потребляемых продуктов. Пациенту разрешается есть продукты только с медленными углеводами.

Существуют и другие патологии, при которых диагностируется дисбаланс природного инсулина:

Заболевания печени (гепатиты всех типов, цирроз и другие);
Синдром Кушинга (хронический избыток гормонов, которые продуцирует кора надпочечников);
Избыточный вес (в том числе разные степени ожирения);
Инсулинома (опухоль, которая непроизвольно выбрасывает в кровь лишний инсулин);
Миотония (заболевание нервно-мышечного комплекса, при котором происходят непроизвольные движения и спазмы в мышцах);
Избыток гормонов роста;
Инсулинорезистентность;
Нарушение функционирования гипофиза;
Опухоли в области надпочечников (нарушается синтез адреналина, регулирующего уровень сахара);
Другие заболевания поджелудочной железы (опухоли, панкреатит, воспалительные процессы, наследственные болезни и прочее).