Što je inzulin i koja je njegova uloga u tijelu?

Svi su čuli za dijabetes. Srećom, mnogi ljudi nemaju ovu bolest. Iako se često događa da se bolest razvije vrlo tiho, neprimjetno, to je samo tijekom rutinskog pregleda ili u hitnom slučaju da pokazuje svoje lice. Dijabetes ovisi o razini određenog hormona koji proizvodi i apsorbira ljudsko tijelo. O tome što je inzulin, kako djeluje i koje probleme može prouzročiti njegov višak ili nedostatak, raspravit ćemo u nastavku.

Hormoni i zdravlje

Endokrini sustav - jedna od komponenti ljudskog tijela. Mnogi organi proizvode tvari koje su složene u svom sastavu - hormoni. Oni su važni za kvalitetu svih procesa na kojima ovisi ljudska aktivnost. Jedna od tih tvari je hormon inzulin. Njegov višak utječe samo na rad mnogih organa, ali i na sam život, jer nagli pad ili povećanje razine ove tvari može uzrokovati komu ili čak smrt osobe. Stoga, određena skupina ljudi koja pati od kršenja razine ovog hormona, stalno nosi štrcaljku s inzulinom kako bi si mogla dati vitalnu injekciju.

Hormonski inzulin

Što je inzulin? Ovo je pitanje zanimljivo onima koji su iz prve ruke upoznati s njegovim viškom ili nedostatkom, te onima koji nisu pogođeni problemom neravnoteže inzulina. Hormon koji proizvodi gušterača i dobio je ime od latinske riječi "insula", što znači "otok". Ime ove tvari je posljedica područja obrazovanja - Langerhansovih otočića, smještenih u tkivima gušterače. Trenutno su znanstvenici najviše proučavani hormoni, jer utječe na sve procese u svim tkivima i organima, iako je njegova glavna zadaća snižavanje razine šećera u krvi.

Inzulin kao struktura

Struktura inzulina više nije tajna za znanstvenike. Proučavanje ovog važnog za sve organe i sustave hormona započelo je krajem XIX stoljeća. Važno je napomenuti da su stanice gušterače koje proizvode inzulin, Langerhansovi otočići, dobile svoje ime po studentu medicine koji je najprije obratio pozornost na nakupljanje stanica u tkivu organa probavnog sustava proučenog pod mikroskopom. Prošlo je gotovo stoljeće od 1869. godine, prije nego što je farmaceutska industrija počela masovnu proizvodnju inzulinskih preparata kako bi osobe s dijabetesom mogle značajno poboljšati kvalitetu života.

Struktura inzulina je kombinacija dva polipeptidna lanca koji se sastoje od aminokiselinskih ostataka povezanih tzv. Disulfidnim mostovima. Molekula inzulina sadrži 51 ostatak aminokiselina, uvjetno podijeljenih u dvije skupine - 20 pod simbolom "A" i 30 pod simbolom "B". Razlike između ljudskog i svinjskog inzulina, na primjer, prisutne su samo u jednom ostatku pod indeksom "B", a ljudski inzulin i hormon bika pankreasa razlikuju se po tri ostatka indeksa "B". Stoga je prirodni inzulin iz gušterače ovih životinja jedna od najčešćih komponenti za lijekove za dijabetes.

Znanstvena istraživanja

Međuzavisnost lošeg rada gušterače i razvoja dijabetesa, bolesti praćene povećanjem razine glukoze u krvi i urina, liječnici su dugo vremena primijetili. No, tek 1869. godine, 22-godišnji Paul Langergans, student stanica stanica gušterače koji je ranije bio nepoznat znanstvenicima, otkrio je student medicine iz Berlina. A ime mladog istraživača dobili su ime - Langerhansovi otočići. Nakon nekog vremena, dok su provodili pokuse, znanstvenici su dokazali da tajna tih stanica utječe na probavu, a njezina odsutnost dramatično povećava razinu šećera i urina u krvi, što negativno utječe na stanje pacijenta.

Početak dvadesetog stoljeća obilježen je otkrićem ruskog znanstvenika Ivana Petrovića Soboljeva o ovisnosti metabolizma ugljikohidrata o aktivnosti proizvodnje tajne Langerhansovih otočića. Već duže vrijeme biolozi su dešifrirali formulu ovog hormona kako bi ga mogli umjetno sintetizirati, jer su pacijenti s dijabetesom vrlo, vrlo brojni, a broj ljudi s ovom bolešću stalno se povećava.

Tek 1958. određen je slijed aminokiselina, iz kojeg se formira molekula inzulina. Za ovo otkriće, molekularni biolog iz Velike Britanije, Frederick Sanger, dobio je Nobelovu nagradu. No, prostorni model molekule ovog hormona 1964. koristeći metodu rendgenske difrakcije identificirala je Dorothy Crowfoot-Hodgkin, za koju je također dobila najvišu znanstvenu nagradu. Inzulin u krvi jedan je od glavnih pokazatelja zdravlja ljudi, a njegova fluktuacija izvan granica određenih regulatornih pokazatelja razlog je temeljitog pregleda i definitivne dijagnoze.

Gdje se proizvodi inzulin?

Da bismo razumjeli što je inzulin, potrebno je razumjeti - zašto osoba treba gušteraču, jer je to organ povezan s endokrinim i probavnim sustavom koji proizvodi taj hormon.

Struktura svakog organa je složena, jer osim dijelova organa, u njemu djeluju različita tkiva koja se sastoje od različitih stanica. Obilježje gušterače su Langerhansovi otočići. To su posebne nakupine stanica koje proizvode hormone i nalaze se u cijelom tijelu organa, iako je njihovo glavno mjesto rep gušterače. Prema biolozima, odrasla osoba ima oko milijun takvih stanica, a njihova ukupna masa je samo oko 2% mase samog organa.

Kako se proizvodi "slatki" hormon?

Inzulin u krvi, sadržan u određenoj količini, jedan je od pokazatelja zdravlja. Da bi došli do tako očiglednog koncepta modernog čovjeka, znanstvenicima je trebalo više od desetak godina mukotrpnog istraživanja.

Najprije su identificirane dvije vrste stanica koje sačinjavaju Langerhansove otoke, stanice tipa A i stanice B tipa. Njihova se razlika sastoji u stvaranju tajne koja je drugačija u svojoj funkcionalnoj orijentaciji. Stanice tipa A proizvode glukagon, peptidni hormon koji potiče razgradnju glikogena u jetri i održava stalnu razinu glukoze u krvi. Beta stanice luče inzulin, hormon pankreasnog peptida koji snižava razinu glukoze i time utječe na sva tkiva i, posljedično, na organe ljudskog ili životinjskog tijela. Tu je jasna korelacija ovdje - A-stanice gušterače pojačavaju pojavu glukoze, što zauzvrat čini B-stanice rad, izlučivanje inzulina, što smanjuje razinu šećera. Iz Langerhansovih otočića proizvodi se "slatki" hormon i ulazi u krv u nekoliko faza. Preproinsulin, koji je inzulinski prekursorski peptid, sintetiziran je na ribosomima kratkog kraka kromosoma 11. Ovaj početni element se sastoji od 4 tipa aminokiselinskih ostataka - A-peptida, B-peptida, C-peptida i L-peptida. On ulazi endoplazmatski retikulum eukariotske mreže, gdje se L-peptid odcjepljuje.

Prema tome, preproinzulin se pretvara u proinzulin, prodirući u tzv golgi aparat. Tamo dolazi do sazrijevanja inzulina: proinzulin gubi C-peptid, odvajajući se u inzulin i biološki inaktivni peptidni ostatak. Inzulin se luči iz Langerhansovih otočića pod utjecajem glukoze u krvi koja ulazi u B stanice. Tamo, kao posljedica ciklusa kemijskih reakcija, sekretorni inzulin se izlučuje iz sekretornih granula.

Koja je uloga inzulina?

Djelovanje inzulina dugo su proučavali fiziološki znanstvenici, patofiziolozi. U ovom trenutku to je najviše proučavani hormon ljudskog tijela. Inzulin je važan za gotovo sve organe i tkiva, sudjelujući u apsolutnoj većini metaboličkih procesa. Posebnu ulogu ima interakcija hormona gušterače i ugljikohidrata.

Glukoza je derivat u metabolizmu ugljikohidrata i masti. Ona ulazi u B stanice Langerhansovih otočića i uzrokuje njihovo aktivno lučenje inzulina. Ovaj hormon obavlja maksimalni rad kada se glukoza transportira u masno i mišićno tkivo. Što je inzulin za metabolizam i energiju u ljudskom tijelu? On potencira ili blokira mnoge procese i time utječe na rad gotovo svih organa i sustava.

Put hormona u tijelu

Jedan od najvažnijih hormona koji utječu na sve sustave tijela je inzulin. Njegova razina u tkivima i tjelesnim tekućinama je pokazatelj zdravstvenog stanja. Put koji ovaj hormon uzima od proizvodnje do eliminacije je vrlo složen. Uglavnom se izlučuje putem bubrega i jetre. Medicinski znanstvenici istražuju klirens inzulina u jetri, bubrezima i tkivima. Tako u jetri, prolazi kroz portalna vena, u takozvanom portalnom sustavu, oko 60% inzulina kojeg proizvodi gušterača dezintegrira. Ostatak, a to je preostalih 35-40%, izlučuje se bubrezima. Ako se inzulin ubrizgava parenteralno, onda on ne prolazi kroz portalnu venu, što znači da se glavna eliminacija provodi putem bubrega, što utječe na njihovu učinkovitost i, ako se tako može reći, trošenje i habanje.

Glavna stvar je ravnoteža!

Inzulin se može nazvati dinamičkim regulatorom procesa formiranja i korištenja glukoze. Nekoliko hormona povećava razinu šećera u krvi, primjerice glukagon, hormon rasta (hormon rasta), adrenalin. Ali samo inzulin smanjuje razinu glukoze i time je jedinstven i iznimno važan. Zato se naziva i hipoglikemijski hormon. Karakterističan pokazatelj određenih zdravstvenih problema je šećer u krvi, koji izravno ovisi o proizvodnji tajne otočića Langerhansa, jer inzulin smanjuje glukozu u krvi.

Norma šećera u krvi određen na prazan želudac kod zdrave odrasle osobe, kreće se od 3,3 do 5,5 mmol / l. Ovisno o tome koliko dugo je osoba konzumirala hranu, ova brojka varira između 2,7 i 8,3 mmol / l. Znanstvenici su otkrili da jelo izaziva skok razine glukoze nekoliko puta. Produženo stalno povećanje količine šećera u krvi (hiperglikemija) ukazuje na razvoj šećerne bolesti.

Hipoglikemija - smanjenje ovog pokazatelja može uzrokovati ne samo komu, nego i smrt. Ako razina šećera (glukoze) padne ispod fiziološki prihvatljive vrijednosti, oslobađaju se hiperglikemijski (contrinsulin) hormoni koji oslobađaju glukozu. Ali adrenalin i drugi hormoni stresa snažno inhibiraju oslobađanje inzulina, čak i na pozadini visokih razina šećera.

Hipoglikemija se može razviti sa smanjenjem količine glukoze u krvi zbog viška lijekova koji sadrže inzulin ili zbog prekomjerne proizvodnje inzulina. Suprotno tome, hiperglikemija izaziva proizvodnju inzulina.

Bolesti povezane s inzulinom

Povećani inzulin izaziva pad razine šećera u krvi, što u odsustvu hitnih mjera može dovesti do hipoglikemijske kome i smrti. Takvo je stanje moguće s neidentificiranom benignom neoplazmom iz beta stanica Langerhansovih otočića u gušterači - inzulinu. Jedna prekomjerna doza inzulina, namjerno primijenjena, korištena je neko vrijeme u liječenju shizofrenije kako bi se pojačao šok inzulina. Međutim, dugotrajna primjena velikih doza inzulinskih lijekova uzrokuje simptomski kompleks nazvan Somoji sindrom.

Stalno povećanje glukoze u krvi naziva se dijabetes. Specijalisti ovu bolest dijele na nekoliko vrsta:

• Dijabetes tipa 1 temelji se na nedostatku inzulina u stanicama gušterače, inzulin u dijabetesu tipa 1 je vitalni lijek;
• Dijabetes tipa 2 karakterizira snižavanje praga osjetljivosti tkiva ovisnih o inzulinu na taj hormon;
• MODY dijabetes je kompleks genetskih defekata koji zajedno daju smanjenje broja izlučivanja B-stanica otočića Langerhansa;
• gestacijski diabetes mellitus razvija se samo kod trudnica, nakon poroda ili nestaje ili se značajno smanjuje.

Obilježje bilo koje vrste ove bolesti nije samo povećanje razine glukoze u krvi, već i poremećaj svih metaboličkih procesa, što dovodi do teških posljedica.

Morate živjeti s dijabetesom!

Ne tako davno se smatralo da je dijabetes melitus u inzulin-ovisnom obliku nešto što ozbiljno narušava kvalitetu života pacijenta. Ali danas, za takve ljude, razvijeni su mnogi uređaji koji značajno pojednostavljuju dnevne rutinske zadatke za održavanje zdravlja. Na primjer, štrcaljka za inzulin postala je nezamjenjiv i prikladan atribut za redoviti unos potrebne doze inzulina, a mjerač glukoze u krvi omogućuje neovisno praćenje razine šećera u krvi bez napuštanja doma.

Vrste suvremenih pripravaka inzulina

Ljudi koji su prisiljeni uzimati droge s inzulinom znaju da ih farmaceutska industrija proizvodi na tri različita položaja, koje karakterizira trajanje i vrsta posla. To su takozvani tipovi inzulina.

1. Ultrashort inzulin je novost u farmakologiji. Djeluju samo 10-15 minuta, ali za to vrijeme imaju vremena igrati ulogu prirodnog inzulina i započeti sve reakcije razmjene koje tijelo treba.
2. Kratki ili brzo djelujući inzulini uzimaju se neposredno prije obroka. takav lijek počinje djelovati 10 minuta nakon oralne primjene, a trajanje njegovog djelovanja je maksimalno 8 sati od trenutka primjene. Ovaj tip karakterizira izravna ovisnost o količini aktivne tvari i trajanju njenog rada - što je veća doza, to duže djeluje. Kratke injekcije inzulina daju se subkutano ili intravenski.
3. Srednji inzulini predstavljaju najveću hormonsku skupinu. Oni počinju raditi nakon 2-3 sata nakon uvođenja u tijelo i djeluju 10-24 sata. Različiti lijekovi za srednji inzulin mogu imati različite vršne aktivnosti. Često liječnici propisuju složene lijekove, uključujući kratki i srednji inzulin.
4. Dugodjelujući inzulini smatraju se osnovnim lijekovima koji se uzimaju 1 puta dnevno i stoga se nazivaju osnovnim lijekovima. Dugodjelujući inzulin počinje raditi tek nakon 4 sata, tako da se kod teških oblika bolesti ne preporučuje preskakanje uzimanja.

Pitanje o tome koji inzulin za određeni slučaj dijabetesa može izabrati liječnik, uzimajući u obzir mnoge okolnosti i tijek bolesti.

Što je inzulin? Vital, najviše proučavani hormon gušterače, odgovoran je za smanjenje razine šećera u krvi i uključen je u gotovo sve metaboličke procese koji se odvijaju u apsolutnoj većini tjelesnih tkiva.