Кожна людина хоча б раз стикався з хворими на цукровий діабет і знає, що ця патологія вимагає замісної терапії спеціальною речовиною — інсуліном. Але що таке інсулін, і чому він благотворно впливає при високому цукрі в крові?
Інсулін (гормон) — біологічно активна речовина білкової природи, що виробляється підшлунковою залозою для регуляції обміну речовин в тканинах. В основному цей гормон відповідає за зниження рівня глюкози крові за рахунок прискорення синтезу глікогену. 
Структура і склад білка
Інсулін — це гормон білкової природи. Молекулярна структура цього білка складається з двох поліпептидних ланцюгів, які утворюються з амінокислотних залишків. Сумарно обидві ланцюга містять 51 залишків амінокислот: 21 з них міститься в А-ланцюжку, 30 — в В. Вперше точну послідовність амінокислотних частин визначив англійський молекулярний біолог Фредерік Сенгер. 
Між собою ланцюги з’єднуються двома ковалентними зв’язками між атомами сірки (дисульфідними містками), які входять до складу амінокислоти цистеїну. Ще одна дисульфідний зв’язок міститься в меншій ланцюга інсуліну. Просторова будова речовини було визначено за допомогою методу рентгенівської дифракції біологом Дороті Кроуфут Годжкін.
Структура інсуліну у тварин схожа, однак навіть невеликі відмінності впливають на сприйняття гормону людиною. Наприклад, гормон, що регулює рівень глюкози в організмі свині, відрізняється всього одним амінокислотним залишком, розташованим в кінцевому (30-ом) положенні В-ланцюга, а саме аланином, який замінює треонин.
Інсулін тварин, що відносяться до великої рогатої худоби (наприклад, бичачий), відрізняється трьома амінокислотами. Білок, що продукується іншими тваринами (в т.ч. кутовий) ще менш схожий по первинній структурі. 
Через вміст чужорідних амінокислотних залишків інсулін інших біологічних видів здатний викликати алергічну реакцію. Її інтенсивність залежить від ступеня відмінності білків.
Як продукується цей гормон?
Інсулін виробляється в певних утвореннях підшлункової залози, званих острівцями Лангерганса-Соболевського (іноді згадується тільки перший дослідник). Це пояснює етимологію назви гормону: у перекладі латинське слово Insula означає В «островВ».
Спочатку синтез інсуліну кодується геном, що знаходяться в короткому плечі одинадцятої хромосоми. Однак що виробляється на рибосомах пептидних речовина є попередником проінсуліну — т.зв. невизревшей форми гормону. Крім необхідних А і В-ланцюгів, молекула предпроінсуліна містить L- і C-пептиди, що складаються, відповідно, з 24-х і 31-ого залишків амінокислот. 
L-ланцюжок необхідна для вільного проходження синтезованого гормону крізь ліпідний бар’єр (мембрану), тому проінсулін утворюється практично відразу ж після синтезу попередника.
Після цього молекули утвореного речовини транспортуються в комплекс Гольджі, в якому відбувається т.зв. визрівання інсуліну. Цей етап є найбільш тривалим у процесі утворення активного гормону. При дозріванні зі структури проінсуліну вирізається С-ланцюжок, яка з’єднує А- і В-пептиди : Таким чином, молекули поділяються на інертний залишок і інсулін.
Готове речовина зберігається в секреторних гранулах острівців Лангерганса: з’єднуючись з активними іонами цинку, інсулін утворює тверді гексамерние агрегати з кристалічною будовою. 
Бета-клітини цих утворень чутливі до підвищення концентрації глюкози в кров’яному руслі. Секреція гормону інсуліну підшлунковою залозою відбувається поетапно:
- Глюкоза транспортується в ОІ-клітини спеціальним білком.
- Моносахарид окислюється з утворенням АТФ (речовини, що є джерелом енергії для систем організму). Кількість синтезованого АТФ залежить від кількості глюкози.
- Освічена АТФ стимулює закриття калієвих каналів клітин і відкриттю кальцієвих.
- Підвищення вміст кальцію активує один з видів фосфолипаз, що призводить до ще більшого зростання концентрації кальцію в клітині.
- Різке збільшення кількості іонів кальцію стимулює вивільнення зберігається в секреторних гранулах інсуліну.
Гранула розщеплюється під час проходження плазматичноїмембрани. Зміна властивостей середовища призводить до відщеплення цинку і неактивних частин.
Функції пептидного гормону
Основні функції інсуліну в тілі людини:
- Посилення поглинання глюкози і інших необхідних речовин клітинами інсулінозалежних органів (печінка, м’язова тканина, жировий прошарок).
- Активація ферментів, що відіграють ключові ролі в окисленні моносахарида. Багато з ефектів інсуліну в організмі людини реалізуються виключно завдяки властивості гормону впливати на активність ферментів.
- Посилення інтенсивності виробництва глікогену — полісахариду, що зберігає глюкозу в клітинах печінки і м’язів для подальшого використання. Інсулін стимулює запасання моносахарида шляхом його полімеризації.
- Пригнічення глюконеогенезу (утворення глюкози в печінці з білків і жирних кислот).
Схема вироблення інсуліну в організмі
При нестачі інсуліну сигнали контролюючого органу (мозку) стимулюють виробництво глюкози з наявних запасів жирових кислот і білкової тканини. Процес є енергетично невигідним для організму, тому тканини, здатні поглинати кетонові тіла, переводяться на це джерело живлення, а що утворюється глюкоза надходить до мозку і інших тканин, які можуть отримувати енергію тільки при окисленні моносахарида.
Неможливість поглинання глюкози клітинами інсулінозалежних органів призводять до їх голодування і підвищенню синтезу кетонових тіл. Саме цим пояснюється запах ацетону з рота при нестачі вуглеводів в харчуванні або патологіях, пов’язаних з низькою виробленням інсуліну. Підвищення концентрації інсуліну до прийнятного рівня в поєднанні з повноцінним харчуванням пригнічує синтез кетонових тіл, що надають токсичну дію на тканини центральної нервової системи.
При великій кількості простих вуглеводів в харчуванні цукор в крові підвищується і знижується різко. Вироблення інсуліну і пригнічення його секреції після зниження рівня глюкози до прийнятного відбувається з деякою затримкою. В результаті часті скачки концентрації гормону можуть спровокувати порушення чутливості тканин до інсуліну, чого допускати вкрай небажано. 
Функції інсуліну в організмі людини не обмежуються регулюванням обміну глюкози. Цей гормон надає також анаболічний і антикатаболическое дію: пригнічує деградацію білків і розщеплення жирів, посилює поглинання деяких амінокислот і транспортВ іонів фосфату, магнію і калію в клітини, стимулює синтез білка і жирних кислот.
Порушення, пов’язані з нестачею або надлишком білка
Цукровий діабет 1-го типу — це захворювання, що характеризується аномально низькою виробленням інсуліну і порушенням вуглеводного обміну як наслідком основної патології. Захворювання розвивається через руйнування ОІ-клітин підшлункової залози імунною системою пацієнта. На даний момент не існує активних методів лікування діабету 1-го типу, медикаментозні курси обмежуються контролем харчування, що підтримує інсулінової терапією, прийомом вітамінно-мінеральних комплексів і загальнозміцнюючих антидиабетических препаратів. 
Не слід плутати цукровий діабет 1-го і 2-го типів. У першому випадку порушення є наслідком недостатньої вироблення гормону, а в другому — зниженою чутливістю інсулінозалежних тканин до його дії. При діабеті другого типу в постійній інсулінової терапії часто немає необхідності.
При надлишку введеного препарату у пацієнта може розвинутися інсуліновий шок — комплекс симптомів, що вказують на гіпоглікемію (надмірно низький рівень глюкози в крові). Найчастіше патологічний стан, що викликається надлишком введеного інсуліну, називається гипогликемической комою.
Протягом декількох хвилин після різкого падіння рівня цукру крові може настати втрата свідомості, і навіть параліч деяких центрів мозку. Через сильний впливу на центральну нервову систему терапія інсуліновим шоком застосовувалася в минулому столітті для лікування деяких психічних захворювань.
Синдром Сомоджі, на відміну від інсулінового шоку, виникає не при одноразовому введенні надлишкової кількості інсуліну, а при регулярному перевищенні дозування гормону. У медичній практиці цей симптомокомплекс також носить назву В «синдрому хронічної передозування інсулінаВ». 
Инсулинома — це доброякісне новоутворення з бета-клітин залози, продукує цей гормон. Пухлинна тканина виробляє надлишкову кількість інсуліну, що може призвести до прояву всіх симптомів гіпоглікемії, аж до втрати свідомості через нестачу глюкози в тканинах центральної нервової системи.
Нормальний вміст білка в крові
Вироблення інсуліну контролюється за змістом глюкози в крові. Нормальний рівень цукру для людини становить до 54-56 ммоль /л. При результаті в 56-66 ммоль /л лікарі рекомендують спеціальну дієту зі зниженим кількістю вуглеводів (особливо простих — цукру, хліба, солодких фруктів і ін.).
Якщо рівень цукру перевищує 67 ммоль /л при дотриманий техніці проведення дослідження, необхідно провести додаткову діагностику і призначити адекватну протидіабетичну чи іншу терапію. 
При підвищеному цукрі пацієнту призначається тест на толерантність до глюкози. Нормальним результатом є 77 ммоль /л і нижче, проміжне значення, що свідчить про порушення в роботі обміну речовин, дорівнює 78-111 ммоль /л. Результат вище цих показників говорить про діабет. Занадто низькі показники можуть говорити про недоїдання або патології. У дітей знижена концентрація глюкози є варіантом норми через недорозвиненість центральної нервової системи і швидкого обміну речовин.
Кров для дослідження на рівень глюкози береться натщесерце або, принаймні, через півтори години після останнього прийому їжі. Порушення цього правила робить результат марним для діагностики .
Безпосередньо рівень інсуліну досліджується рідко, цей аналіз є додатковим методом діагностики. Нормальна концентрація гормону становить 3-28 мкЕД /мл. Розвиток плода провокує підвищення рівня гормону в крові через взаємозв’язку з гормоном росту, тому у вагітних жінок результат може бути трохи вище (в середньому від 6 мкЕД /мл). 
Види промислового гормону
Види інсуліну класифікуються за кількома ознаками: ступеня очищення, виду тварини, тривалості дії і ін.
Людський інсулін і його аналоги, отримані за допомогою генної інженерії, є більш придатними для застосування в замісної терапії, ніж препарати тваринного походження. 
За тривалістю впливу виділяють такі види інсуліну:
- Швидкодіючий. Починає вплив протягом 5 хвилин після введення. Піковий ефект настає через 60-90 хвилин. Як правило, його вводять разом з В «длітельнимВ» гормоном безпосередньо під час їжі. Препарати цього типу — В« Інсулін ХумалогВ », В« Ново-РапідВ »і ін.
- Короткий. Перший ефект цього типу інсуліну настає через півгодини. Він вводиться перед їжею. До коротким відносяться препарати У «Монодар ХумодарВ», В «Інсулін АктрапідВ».
- Середній тривалості. Зазвичай використовується в комбінації з В «бистриміВ» типами гормону. Сам по собі здатний контролювати концентрацію глюкози крові до половини дня. Препарати цього типу — В« ПротафанВ »(людський інсулін), В« Інсулін НовоміксВ »і ін.
- Гормон тривалого впливу. Діє протягом усього дня, однак ефект настає через максимальне час після введення, тому його необхідно комбінувати з В «бистриміВ» типами гормону. До гормонів тривалої дії відносять У «Монодар Лонгві», В « Інсулін Лантус В »і ін.
Загрузка...
