Инсулин — все функции и для чего нужен в организме

Эта информация поможет вам узнать, что такое повышенный и пониженный уровень сахара в крови и как его регулировать.

Инсулин и его функции

Инсулин – это гормон, который вырабатывается в поджелудочной железе, которая расположена в брюшной полости позади желудка. Благодаря инсулину организм может использовать глюкозу. Он также играет важную роль в регуляции уровня сахара в крови. При потреблении пищи, углеводы расщепляются на глюкозу, которая затем попадает в кровоток. В то же время инсулин выделяется в кровь и прикрепляется к клеткам и подает сигнал, что глюкоза может всасываться в клетку. Чем выше уровень глюкозы в крови, тем больше вырабатывается инсулина, который держит ее уровень в норме. [1] [2]

Однако, в дополнение к этой функции, инсулин также участвует в расщеплении жиров и белков для получения энергии. [1] [2]

Проблемы с высоким или низким уровнем инсулина не являются редкостью в современном мире и вызывают ряд серьезных осложнений и проблем со здоровьем. Существует несколько проблем, связанных с инсулином, и недостаточная или полная выработка инсулина может возникнуть в результате иммунной атаки на клетки, продуцирующие инсулин. Другой распространенной проблемой является так называемая резистентность к инсулину, которая относится к неспособности клеток реагировать на инсулин. [1] [3] [4]

Это вызывает недостаточное усвоение глюкозы и ее использование в качестве источника энергии в организме. У 32,2% населения США наблюдается резистентность к инсулину, и у каждого третьего ребенка или подростка с ожирением также может появиться данная проблема. [1] [3] [4]

Фармакологическое действие

Инсулин лизпро является ДНК-рекомбинантным аналогом человеческого инсулина. Он отличается от человеческого инсулина обратной последовательностью аминокислот в положениях 28 и 29 B-цепи инсулина.

Основным действием инсулина лизпро является регуляция метаболизма глюкозы. Так же обладает анаболическим и антикатаболическим действием на различные ткани организма. В мышечной ткани происходит увеличение содержания гликогена, жирных кислот, глицерола, усиление синтеза белка и увеличение потребления аминокислот, но при этом происходит снижение гликогенолиза. глюконеогенеза, кетогенеза, липолиза, катаболизма белков и высвобождения аминокислот.

Инсулин лизпро эквимолярен человеческому инсулину, но его действие наступает более быстро и продолжается более короткий период времени.

Характеризуется быстрым началом действия (около 15 минут), так как обладает высокой скоростью всасывания, и это позволяет вводить его непосредственно перед приёмом пищи (за 0–15 минут до приёма пищи) в отличие от обычного инсулина короткого действия. Инсулин лизпро быстро оказывает своё действие и обладает более короткой продолжительностью действия (от 2 до 5 часов) по сравнению с обычным человеческим инсулином.

У пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типа гипергликемия, возникающая после приёма пищи, при применении инсулина лизпро снижается более значительно по сравнению с растворимым человеческим инсулином.

Как и для всех препаратов инсулина, продолжительность действия инсулина лизпро может варьировать у различных пациентов или в разные периоды времени у одного и того же пациента и зависит от дозы, места инъекции, кровоснабжения, температуры тела и физической активности.

Фармакодинамическая характеристика инсулина лизпро у детей и подростков аналогична той, которая наблюдается у взрослых.

Читайте также:  Ожирение: диагностика и способы лечения

Применение инсулина лизпро у пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типа сопровождается снижением частоты эпизодов ночной гипогликемии по сравнению с растворимым человеческим инсулином.

Глюкодинамический ответ на инсулин лизпро не зависит от функции почек или печени.

Чем полезен магний для организма женщины

Особенно важен магний для женщин в период беременности. В это период потребность в этом микроэлементе больше в разы. При беременности магний является активным компонентом при росте костей, стимулирует передачу нервных импульсов и способствует тому, чтобы мышцы могли расслабляться, были более эластичными. Контролирует уровень инсулина и сахара в крови. При беременности потребление магния организмом увеличивается на 35%. А начиная со второго триместра беременности возникает ряд причин, по которым его потребление повышается:

  • Вследствие гормональных изменений магний выводится из организма вместе с мочой. Количество его в моче возрастает на 25%;
  • Потребность в этом элементе увеличивается из-за высокого уровня напряжения у будущих мам;
  • Рост плода и изменение размеров женщины требуют дополнительных затрат энергии и магния для роста кости и мышечной ткани.

Калий и магний для организма мужчины

В первую очередь магний воздействует на анаболический статус мужчины. При необходимом количестве магния активизирует тестостерон. Было доказано экспериментально, что 1 г магния в комплексе с активными тренировками достаточно для возрастания уровня свободного тестостерона на 24 %. В пожилом возрасте отмечается повышенный уровень тестостерона у тех мужчин, у которых достаточный или высокий уровень содержания магния. А в раннем возрасте нехватка этого элемента может вызывать задержку полового развития, которое связывают с небольшой выработкой тестостерона, что дает низкий уровень магния.

Симптомы нехватки магния у мужчин:

  • Беспокойстве;
  • Спазмах мышечных тканей;
  • Слабости;
  • Нарушении сердечного ритма;
  • Нарушениях сна;
  • Раздражительности;
  • Низком кровяном давлении.

Рядом с магнием идет калий, который исключительно важен для оптимизации работы сердечной мышцы и предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний.

Для чего нужны калий и магний

Чем полезен магний для организма женщины
  • Участвуют в проведении импульсов для работы мышц;
  • Восстанавливают активность мышцы при сердечной недостаточности;
  • Улучшают текучесть крови и не допускают тромбообразования;
  • Уменьшают вероятность отложения холестерина и кальция;
  • Катализаторы энергообмена в миокарде;

Польза и вред магния для организма человека

Польза магния очевидна – без него организму крайне сложно нормально функционировать и эффективно выполнять положенную работу. Что же касается переизбытка – гипермагниемии, то какое же это имеет значение для организма?

Поскольку магний не входит в число токсичных элементов, то его переизбыток довольно быстро выводится из организма путем фильтрации почками. Для очищения организма не требуются специальные процедуры. Это возможно при прохождении терапии и лечением магнийсодержащими препаратами. Излишки магния в организме достаточно сложно определить. Об этом можно вести речь, если наблюдается тошнота, вялость, диарея и нарушение сердечного ритма.

Как восполнить дефицит магния?

В сбалансированном питании зачастую достаточно магния для нормальной работы всего организма. Множество продуктов питания в разных количествах содержат этот макроэлемент и он неплохо усваивается, особенно в сочетании с кальцием D3. Но если природного поступления недостаточно, есть возможность прибегнуть к помощи фармакологической продукции, принимать магний в таблетированной форме, в витаминных комплексах и пр. По отзывам потребителей можно отметить препараты, которые положительно зарекомендовали себя в борьбе с нехваткой магния:

  • Maxler Calcium Zinc Magnesium (90 таб.)
  • NOW Calcium & Magnesium + D (120 капс.)

Причины развития сахарного диабета

  1. Наследственная предрасположенность, метаболические нарушения, вызванные ожирением, малоподвижный образ жизни (гиподинамия), который в определенной степени также связан и с ожирением.
  2. Заболевания поджелудочной железы.
  3. Инфекционные болезни, которые провоцируют вирусы, например, краснухи, оспы, гриппа.

Хроническому течению диабета, как правило, сопутствуют тяжелые осложнения и дисфункция некоторых органов и систем. Так, при ретинопатии возможно нарушение функции зрения, вплоть до катаракты и слепоты. Нефропатии приводят к поражению почек, ангиопатии — чреваты язвами нижних конечностей («стопа диабетика»). Нередко это приводит к некрозу тканей, гангрене и ампутации ноги. От повышенного уровня глюкозы в крови «страдают» урогенитальная система, сердце и сосуды, зубы (пародонтоз). Именно поэтому при подозрении на диабет важно своевременно диагностировать болезнь, если необходимо начать лечение, и соблюдать меры профилактики.

Образование и секреция

Главным стимулом к синтезу и выделению инсулина служит повышение концентрации глюкозы в крови.

Синтез в клетке Посттрансляционные модификации инсулина. 1) Препроинсулин (L — лидерный пептид, B — участок 1, C — участок 2, А — участок 3) 2) Спонтанный фолдинг 3) Образование дисульфидного мостика между А и В 4) Лидерный пептид и C отрезаются 5) Конечная молекула

Синтез и выделение инсулина представляют собой сложный процесс, включающий несколько этапов. Первоначально образуется неактивный предшественник гормона, который после ряда химических превращений в процессе созревания превращается в активную форму. Инсулин вырабатывается в течение всего дня, а не только в ночные часы.

Ген, ирующий первичную структуру предшественника инсулина, локализуется в коротком плече 11 хромосомы.

На рибосомах шероховатой эндоплазматической сети синтезируется пептид-предшественник — т. н. препроинсулин. Он представляет собой полипептидную цепь, построенную из 110 аминокислотных остатков и включает в себя расположенные последовательно: L-пептид, B-пептид, C-пептид и A-пептид.

Почти сразу после синтеза в ЭПР от этой молекулы отщепляется сигнальный (L) пептид — последовательность из 24 аминокислот, которые необходимы для прохождения синтезируемой молекулы через гидрофобную липидную мембрану ЭПР. Образуется проинсулин, который транспортируется в комплекс Гольджи, далее в цистернах которого происходит так называемое созревание инсулина.

Созревание является наиболее длительным этапом образования инсулина. В процессе созревания из молекулы проинсулина с помощью специфических эндопептидаз вырезается C-пептид — фрагмент из 31 аминокислоты, соединяющий B-цепь и A-цепь. То есть молекула проинсулина разделяется на инсулин и биологически инертный пептидный остаток.

В секреторных гранулах инсулин, соединяясь с ионами цинка, образует кристаллические гексамерные агрегаты.

Секреция Островок Лангерганса и молекула инсулина

Бета-клетки островков Лангерганса чувствительны к изменению уровня глюкозы в крови; выделение ими инсулина в ответ на повышение концентрации глюкозы реализуется по следующему механизму:

  • Глюкоза свободно транспортируется в бета-клетки специальным белком-переносчиком GluT 2.
  • В клетке глюкоза подвергается гликолизу и далее окисляется в дыхательном цикле с образованием АТФ; интенсивность синтеза АТФ зависит от уровня глюкозы в крови.
  • АТФ регулирует закрытие ионных калиевых каналов, приводя к деполяризации мембраны.
  • Деполяризация вызывает открытие потенциал-зависимых кальциевых каналов, это приводит к току кальция в клетку.
  • Повышение уровня кальция в клетке активирует фосфолипазу C, которая расщепляет один из мембранных фосфолипидов — фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат — на инозитол-1,4,5-трифосфат и диацилглицерат.
  • Инозитолтрифосфат связывается с рецепторными белками ЭПР. Это приводит к высвобождению связанного внутриклеточного кальция и резкому повышению его концентрации.
  • Значительное увеличение концентрации в клетке ионов кальция приводит к высвобождению заранее синтезированного инсулина, хранящегося в секреторных гранулах.
Читайте также:  Диета при гипотиреозе – что есть и что не есть?

В зрелых секреторных гранулах кроме инсулина и C-пептида находятся ионы цинка, амилин и небольшие количества проинсулина и промежуточных форм.

Выделение инсулина из клетки происходит путём экзоцитоза — зрелая секреторная гранула приближается к плазматической мембране и сливается с ней, и содержимое гранулы выдавливается из клетки. Изменение физических свойств среды приводит к отщеплению цинка и распаду кристаллического неактивного инсулина на отдельные молекулы, которые и обладают биологической активностью.

Регуляция

Главным стимулятором освобождения инсулина является повышение уровня глюкозы в крови. Дополнительно образование инсулина и его выделение стимулируется во время приёма пищи, причём не только глюкозы или углеводов. Секрецию инсулина усиливают аминокислоты, особенно лейцин и аргинин, некоторые гормоны гастроэнтеропанкреатической системы: холецистокинин, глюкагон, ГИП, ГПП-1, АКТГ, эстрогены, производные сульфонилмочевины. Также секрецию инсулина усиливает повышение уровня калия или кальция, свободных жирных кислот в плазме крови.

Бета-клетки также находятся под влиянием автономной нервной системы:

  • Парасимпатическая часть (холинергические окончания блуждающего нерва) стимулирует выделение инсулина;
  • Симпатическая часть (активация α2-адренорецепторов) подавляет выделение инсулина.

Синтез инсулина заново стимулируется глюкозой и холинергическими нервными сигналами.

Уколы инсулина это больно

Страх перед уколами испытывают многие, поэтому сегодня для инъекций рекомендуют использовать шприц-ручки или специальные инсулиновые шприцы. Иглы у них очень тонкие, их длина такая, что дальше подкожной клетчатки (куда и должен попасть инсулин во время укола) препарат не пойдет. Благодаря этому инъекции инсулина безболезненны, страх перед уколами со временем проходит3.

Можно посоветоваться с врачом и узнать о возможности поставить инсулиновую помпу. Она самостоятельно подает инсулин через катетер, который устанавливается под кожу на длительный срок1.

Информация об используемом инсулине

Ниже перечислены типы инсулина, используемые в центре Memorial Sloan Kettering (MSK).

Тип Название Начало действия Максимальное действие Продолжительность действия
Быстродействуйющие Aspart (NovoLog®) 5–15 минут 30–60 минут 3–4 часа
Lispro (Humalog®) 5–15 минут 60–90 минут 3–4 часа
Быстрого действия Novolin® R Regular 30–60 минут 2–5 часов 6–8 часов
Humulin® R Regular 30–60 минут 2–4 часа 6–8 часов
Среднего действия Novolin® N (NPH) 1–2 часа 6–12 часов 12–14 часов
Humulin® N (NPH) 1–2 часа 6–12 часов 12–16 часов
Длительного действия Glargine (Lantus®) 1–2 часа Нет времени максимального действия До 24 часов
1–2 инъекции Detemir (Levemir®) ежедневно 1–2 часа Нет времени максимального действия До 24 часов
Комбинированного быстрого и среднего действия NovoLog® Mix 70/30 (N/Aspart) 30 минут 1–12 часов 5–18 часов
Novolin® 70/30 (N+R) 30–60 минут 4–12 часов 14–16 часов
Humalog® Mix 75/25™ (N/Lispro) 5–15 минут 1–12 часов 14–18 часов

Вернуться к началу

Признаки избытка цинка

Если в организм человека поступает сразу более 200 мг цинка, это вызывает у человека тошноту и рвоту. Если долго принимать препараты цинка в высокой дозировке, возможны проблемы с иммунитетом, развитие гастрита, а иногда и более серьезных нарушений – эрозий, язв его слизистой оболочки.

Было замечено, что чрезмерно интенсивное поступление цинка увеличивает вероятность развития аутоиммунных заболеваний, среди которых такие распространенные как системная красная волчанка, ревматоидный артрит и т.д.

Избыток цинка может возникнуть при контакте с его соединениями на производстве, а также при неграмотном применении цинксодержащих препаратов.