Функции инсулина егэ

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Анатомически она состоит из головки, тела и хвоста.
Головка и тело составляют экзокринную часть, которая выделяет ферменты, участвующие в расщеплении веществ в
тонкой кишке.

Более всего нас с вами будет интересовать хвост поджелудочной железы — то самое место, где в кровь секретируются
гормоны инсулин и глюкагон. Именно в хвосте сосредоточены так называемые островки Лангерганса, объединяющие
клетки с эндокринной функцией.

Островки Лангерганса

Островками Лангерганса называют скопления эндокринных клеток, продуцирующих гормоны. Состоят из α-клеток, выделяющих
глюкагон, и β-клеток, выделяющих инсулин. Оба эти гормона влияют на обмен углеводов, однако, действие у них противоположное.

Запомните, что инсулин активирует транспорт глюкозы, аминокислот, жирных кислот из крови в клетку. Его действие можно
сравнить с ключом к двери, где инсулин — ключ, который открывает вход в клетку для молекул глюкозы — основного
источника энергии. В клетке глюкоза запасается в виде гликогена, таким образом, в результате действия инсулина содержание глюкозы (сахара) в крови понижается.

Глюкагон, напротив, способствует расщеплению гликогена в клетках и выходу глюкозы в кровь. В результате действия глюкагона
сахар (глюкоза) в крови повышается. Запомните мнемоническое выражение: Глюкагон «Гонит» глюкозу в кровь.

Инсулин выделяется наиболее активно после приема пищи, когда в кровь всасываются моносахариды, аминокислоты, жирные кислоты.
Выделение глюкагона активируется при голодании, когда для поддержания работы организма необходимо повысить уровень глюкозы в крови.

В островках Лангерганса есть особые δ-клетки (дельта-клетки), которые секретируют гормон соматостатин. Соматостатин угнетает выработку
гормона роста (соматотропного гормона гипофиза), синтез ферментов в экзокринной части поджелудочной железы и синтез глюкагона и инсулина
α- и β-клетками.

Сахарный диабет

При недостаточной выработке (гипофункции) поджелудочной железой инсулина глюкоза перестает поступать в клетки, которые
в ней нуждаются, и уровень глюкозы в крови возрастает. Парадоксально, но высокий уровень глюкозы не способствует усвоению
ее тканями, так как «ключ к двери» — гормон инсулин — отсутствует в нужном количестве.

Такое состояние называется сахарный диабет. Оно сопровождается гипергликемией (греч. hypér — сверх, чрезмерно + glykýs
— сладкий + háima — кровь) — повышением глюкозы в крови, и глюкозурией (греч. uron — моча) — выделением глюкозы с мочой.

Нейроны особенно чувствительны к отсутствию поступления в них глюкозы, поэтому нередко сахарный диабет впервые проявляется внезапной потерей сознания. Гипергликемия оказывает разрушительное действие на почки, нервы, сосуды. Поэтому больным с сахарным диабетом
крайне важно контролировать уровень глюкозы в крови.

Норма содержания глюкозы в крови 3,5-5,5 ммоль/л. При такой концентрации сахар в моче не обнаруживается, глюкоза в моче
появляется только тогда, когда ее концентрация в крови в 2-2,5 раза больше нормальной.

Типичные симптомы диабета: сильная жажда (может выпивать более 6 литров воды в сутки), сахарное мочеизнурение — увеличение
диуреза (объема отделяемой мочи) до 5-6 литров в сутки. Наблюдается повышенный аппетит, однако вес стремительно уменьшается,
присутствует сильная слабость.

Замечу, что сильная жажда и обильное мочеиспускание обусловлено тем, что организм «стремится разбавить» высокую концентрацию глюкозы в крови и
вывести с мочой ее избыток. На схеме ниже для вас собраны самые основные симптомы сахарного диабета.

Сахарный диабет – это тяжелое заболевание, от которого страдает огромное количество человек на планете. Самое ужасное в том, что среди них находятся не только взрослые и пожилые люди, но и дети. И для лечения этого недуга часто больным назначают инсулиновые инъекции, которые вводятся подкожно несколько раз в день. Но что такое инсулин и для чего он нужен нашему организму? Об этом и многом другом вы сейчас и узнаете.

Общая информация

Инсулин представляет собой гормон белкового происхождения, синтезом которого занимается поджелудочная железа. Более подробно о процессе синтеза гормона читайте в этой статье. Его продуцирование усиливается ровно в тот момент, когда в крови происходит резкий скачок уровня глюкозы. Происходит это, как правило, сразу же после того, как человек прекращает прием пищи.

Но сразу же стоит отметить, что все продукты по-разному воздействуют на уровень сахара в крови. Некоторые из них провоцируют резкое его повышение выше нормы, другие же увеличивают концентрацию глюкозы в крови медленно и не намного.

Основная роль инсулина заключается в том, чтобы своевременно снижать уровень сахара в крови, доводя его до нормальных значений. Но это еще не все. Помимо этого, гормон инсулин способствует переработке глюкозы и ее транспортировке в клетки организма, таким образом насыщая их энергией.

Этот процесс является сложным, так как для начала инсулину требуется образовать много жира, который и является непосредственным участником в формировании запасов глюкозы в клетках организма. И когда этих запасов становится очень много, избыток глюкозы также начинает преобразовываться в жир, который затем откладывается на теле в виде жировых отложений.

Глюкоза – это углевод, который может быть как простым и сложным, так быстрым и медленным. Наиболее «опасными» для организма являются быстрые и простые углеводы, которые в течение короткого времени насыщают клетки глюкозой и приводят к ее преобразованию в жир. Такие углеводы содержатся во всех сладких и мучных продуктах, газировках и обычном сахаре. Они очень быстро повышают уровень глюкозы в крови и провоцируют усиление выработки инсулина, что и способствует ускорению формирования жира.

Но это все не дает понять полностью, что же такое инсулин гормон. Поэтому рассмотрим его более подробно.

Инсулин бывает животного и синтетического происхождения

Натуральный инсулин

Как уже было сказано выше, инсулин представляет собой гормон, который естественным образом вырабатывается в организме поджелудочной железой. Как только человек поел, употребленные им углеводы практически мгновенно распадаются на глюкозу, которая является главным источником энергии для организма.

Читайте также: Алгоритм подкожного введения инсулина

Чтобы его не растерять, в работу включается инсулин, который пополняет запасы энергии в клетках. Но этот процесс требует также участия и других гормонов, помогающих инсулину выполнять свои обязанности. В их роли выступает глюкагон и амилин.

При недостатке одного из этих гормонов процесс скопления глюкозы в клетках нарушается. Организм начинает испытывать дефицит энергии и пытается его компенсировать за счет сжигания жировых клеток. Поэтому человек, у которого имеются такие проблемы, начинает очень быстро худеть, несмотря на то, что в пищу употребляет много углеводов и жиров.

При этом происходит резкий скачок сахара в крови, который приводит к развитию гипергликемии. Это состояние является весьма опасным, так как может стать причиной возникновения комы с последующим наступлением летального исхода.

Из-за чего может быть нарушена выработка инсулина поджелудочной железой? Причин тому очень много. Это и врожденные аномалии в строении органа, и приобретенные патологии, которые приводят к повреждению его клеток, а также и сторонние факторы, оказывающие серьезные нагрузки на железу, в результате которых она «устает» и перестает вырабатывать инсулин в нужном количестве.

Химическая формула

Гормон поджелудочной железы инсулин имеет сложное молекулярное строение. Но оно уже давно известно нашим ученым, благодаря чему они научились добывать его синтетическим путем, создавая все новые и новые лекарственные препараты для лечения сахарного диабета у взрослых и детей.

Говоря о химическом составе инсулина, следует отметить, что он содержит в себе аминокислоты и представляет своего рода пептидный гормон, имеющий две пептидные цепи, в формировании которых принимают участие аминокислотные остатки (их около 51 шт.). Пептидные цепи соединяются между собой дисульфидными мостиками, которые условно обозначают «А» и «В». Первый мостик включает в себя 21 аминокислотный остаток, второй – 30.

Химическая формула инсулина

Следует отметить, что сама структура гормона человека значительно отличается от инсулина животных, например, от гормона обезьяны, которая, казалось бы, намного ближе человеку, чем другие создания. Наиболее схожим с человеческим инсулином является гормон свиньи. Различия между ними заключаются лишь в отсутствии одного аминокислотного остатка в цепи «В».

Есть еще одно животное, в организме которого вырабатывается инсулин, который имеет схожее строение с гормоном человека. Это бык. Только у него отсутствует 3 аминокислотных остатка. Остальные животные, относящиеся к разряду млекопитающих, вырабатывают «свой» инсулин, и он по своей природе сильно отличается от человеческого.

Именно по этой причине для изготовления лекарственных препаратов часто используются материалы быка или свиньи. При этом нужно отметить, что именно инсулин животного происхождения лучше переносится больными, чем синтетические препараты, которые имеют практически одинаковое молекулярное строение с натуральным инсулином.

Инсулин и диабет

Как уже было сказано, инсулин отвечает за переработку и транспортировку глюкозы в клетки организма. Когда же происходят какие-либо сбои в работе гормона или его выработке, развивается такое заболевание, как сахарный диабет. Бывает он двух типов – 1 и 2.

При развитии СД1 выработка инсулина в организме либо снижается, либо полностью прекращается, что связано с нарушением целостности клеток поджелудочной железы. А при СД2 продуктивность этого гормона происходит в нормальном режиме, но по каким-то причинам клетки начинают терять к нему чувствительность и перестают вступать с ним в цепную реакцию. Поэтому организм не может использовать инсулин полноценно и также начинает откладывать его в крови.

Механизм развития сахарного диабета

И в первом, и во втором случае человек нуждается в применении лечебной терапии, так как при ее отсутствии в крови начинает скапливаться глюкоза, которая негативным образом сказывается на работе всего организма в целом.

В первую очередь от высокого уровня сахара в крови страдают:

• сердце (развивается ишемическая болезнь, повышается риск развития инфаркта и инсульта);
• головной мозг (клетки мозга повреждаются, работоспособность снижается, появляются проблемы со стороны ЦНС);
• сосудистая система (на стенках сосудов появляются бляшки);
• нервные волокна (у человека отмечается снижение чувствительности кожных покровов);
• органы зрения (повреждаются зрительные нервы, что становится причиной развития ретинопатии);
• почки (увеличивается риск развития нефропатии, почечной недостаточности и т.д.);
• кожные покровы (они плохо заживают, что приводит к появлению трофических язв и возникновению гангрены) и т.д.

Учитывая все эти осложнения, к которым может привести повышенный уровень сахара в крови, больным сахарным диабетом необходимо постоянно проводить мероприятия по его нормализации. И для этого требует инсулин, который мгновенно расщепляет глюкозу, попадающую в организм вместе с пищей.

Следует отметить, что когда этот гормон вырабатывается естественным образом, он сначала проникает в желудок и переваривается в нем вместе с другими веществами, а только затем попадает в кровоток. Поэтому чтобы улучшить многочисленные действия гормона, врачи рекомендуют его вводить подкожным путем. Так он сразу же проникает в кровоток, где и начинает выполнять свои функции.

Действие инсулина

Также необходимо сказать, что организм каждого человека индивидуален и имеет свои особенности. Причины, по которым у человека развивается сахарный диабет, также различны, да и образ жизни, который он ведет, играет немаловажную роль в лечении этого недуга. И благодаря тому, что наука сделала немало шагов в своем развитии, она предлагает человечеству более 30 различных форм инсулина, которые позволяют подобрать препарат для каждого больного.

Естественно, что характеристика этих препаратов различна, да и действуют они все по-своему. Некоторые из них имеют быстрое действие, но действуют мало времени, другие же начинают работать только спустя несколько часов после введения, но обеспечивают поддержку уровня сахара в крови в нормальных пределах на протяжении всего дня.

Разновидности гормона

Говоря о том, какой бывает инсулин, следует отметить, что он различается по скорости своего действия. Поэтому его условно подразделяют на:

• быстродействующий;
• короткий;
• средний;
• длительный.

Быстродействующий инсулин начинает работать уже спустя 5 минут после введения и позволяет снизить уровень сахара в крови до нормальных значений за 10-15 минут. Максимальный эффект от его введения достигается спустя час, однако и действие его заканчивается очень быстро. Введение быстродействующего инсулина рекомендуется осуществлять во время еды. В зависимости от тяжести течения болезни и общего состояния больного, быстродействующий гормон часто вводят вместе с инсулином длительного действия.

Гормон короткого действия начинает работать спустя 30 минут после введения. Осуществлять поставку инъекции можно как перед едой, так и во время употребления пищи. Несмотря на то что действовать этот инсулин начинает на 25 минут позже, чем быстродействующий, он обеспечивает поддержание уровня сахара в крови в нормальных пределах гораздо дольше.

Инсулин короткого действия

Инсулины среднего действия часто используются с препаратами быстрого или короткого действия. Таким образом достигается максимальная эффективность лекарства, а уровень сахара в крови удерживается в пределах нормы около 6-8 часов.

А вот инсулины длительного действия считаются наиболее эффективными, так как их достаточно ставить всего 1-2 раза в сутки, чтобы обеспечить нормальные показатели уровня глюкозы в крови. Ставят такие инъекции, как правило, утром натощак и в комплексе с инсулинами короткого действия.

Препараты, которые перед введением смешиваются друг с другом, вводятся не более 2 раз в день. Причем постановку инъекций осуществляют за 15-20 минут до употребления пищи. Но следует отметить, что каждый организм по-своему реагирует на введение препарата. Его действие напрямую зависит также от того, какой именно образ жизни ведет больной, занимается ли он спортом или нет, имеет вредные привычки или нет, и т.д. Именно поэтому инсулины подбираются строго в индивидуальном порядке, с учетом всех вышеописанных факторов.

Читайте также:

• Препараты инсулина
• Инсулин для диабетиков

Источники и структура

Выше уже было рассмотрено, как влияет инсулин на человеческий организм и какова его роль. Теперь остается поговорить о том, как же добывают этот гормон и какую структуру он имеет. Все препараты на его основе выпускаются в жидкой форме. Концентрация их может быть разной, но основной является U-100 на 1 мл.

В самом растворе инсулина содержатся также и другие элементы, которые обеспечивают защиту препарата от размножения в нем вредоносных бактерий и способствующие поддержанию кислотно-щелочного баланса.

У некоторых людей такие добавки могут провоцировать развитие аллергических реакций. Хоть это и бывает редко, но если препарат используется впервые, следует быть очень осторожным.

Впервые синтетический инсулин был разработан в 1980 году. Его начали активно использовать для лечения сахарного диабета вместо препаратов животного происхождения. Но учитывая то, что синтетические средства не всеми пациентами переносятся хорошо, инсулины животного происхождения также активно применяются в медицинской практике и по сей день.

Места введения инсулина

Способы применения и виды

При развитии сахарного диабета 1 типа у женщин и мужчин всегда назначается курс лечения инъекциями инсулина. При этом врачом определяется индивидуальная дозировка, которая обеспечит нормализацию уровня сахара в крови у пациента с учетом его особенностей. Схема введения инсулина также вырабатывается индивидуально. Вводиться он может от 2 до 6 раз в сутки.

Оптимальным считается введение инсулина 4 раза в сутки. Это позволяет снизить вероятность развития осложнений и резкого ухудшения самочувствия больного. При этом используются различные способы введения этого препарата. Среди них наиболее распространенными являются:

• Шприц. Это не обычный шприц, который используется для внутримышечного введения инъекций. Он имеет маленькую иглу и тонкий стержень, благодаря чему инъекции становятся безболезненными и простыми в постановке. Вводятся они в различные участки тела – бедра, плечи, живот, ягодицы и т.д. Но во всех случаях нужно соблюдать одно главное правило – введение препарата должно происходить подкожно, а не внутримышечно.
• Шприц-ручка. Наиболее удобный вариант постановки инъекций инсулина. Такой шприц имеет специальную шкалу, при помощи которой удобно дозировать препарат. Некоторые разновидности шприц-ручек имеют картриджи и курок, которые облегчают процесс введения лекарства. Справляться с таким устройством могут даже дети.
• Помпа. Еще один удобный и небольшой аппарат, который всегда можно носить с собой. Введение препарата осуществляется через равные промежутки времени посредством катетера, который устанавливается в районе живота. К катетеру присоединяется небольшая трубочка, через которую и вводится препарат.

Шприц-ручка

Эффект от введения инъекций

Инсулин представляет собой вещество, который принимает участие практически во всех обменных процессах, происходящих в организме. Он выступает в роли биокатализатора и обеспечивает насыщение клеток и тканей организма глюкозой. Помимо этого, данное вещество способствует превращению глюкозы в гликоген в печени и мышцах, без которого также невозможны многие процессы.

Также инсулин обеспечивает повышение проницаемости биологических мембран для аминокислот и ионов, способствуя быстрому их потреблению клетками организма. Более того, данный гормон принимает активное участие в окислении фосфорилиров, необходимых для метаболизма глюкозы.

Глюкоза находится в интерстициальной жидкости клеток, а глюкогексокиназ внутри самих клеток. Когда они начинают взаимодействовать с инсулином, повышается проницаемость мембранных оболочек клеток, благодаря чему глюкоза успешно внедряется в цитоплазму клеток. При этом основная его задача заключается в ингибировании активности глюкозы-6-фосфатазы, которая катализирует гликогенолиз.

Механизм действия инсулина сложен, понять его человеку, далекому от науки и медицины, не так-то просто. Но следует отметить, что без него, действительно, не могут происходить многие процессы в организме. И когда резистентность к инсулину снижается или он перестает вырабатываться в организме, организм перестает потреблять глюкозу, что и приводит к повышению уровня сахара в крови. А это, в свою очередь, влечет появление таких симптомов:

• учащенное мочеиспускание и повышение суточного количества выделяемой мочи до 6-10 л;
• повышение уровня сахара в крови натощак до 6,7 ммоль/л и выше;
• глюкозурия (до 10-12%);
• уменьшение уровня гликогена в мышечных тканях и самой печени;
• нарушение белкового обмена;
• липидемия, которая характеризуется повышением уровня жиров в крови из-за нарушения процессов окисления;
• повышение уровня кетоновых тел в крови (ацитоз).

Симптоматика, характерная для сахарного диабета

При недостатке инсулина в организме в работу включаются антагонисты, которые имеют противоположное ему действие. При этом повышается не только концентрация глюкозы в крови, но и аминокислот, а также свободных жирных кислот. Из-за этого у пациента начинают развиваться такие заболевания, как артериосклероз и ангиопатия.

Когда инсулин высвобождается из клеток поджелудочной, он вступает в цепную реакцию с клетками организма. После того как он проникает в них, он начинает свое действие, которое направлено на стимуляцию движения глюкозы и утилизацию жира.

Как уже было сказано выше, от выработки инсулина напрямую зависит синтез гликогена, который угнетает перевод аминокислот в глюкозу. По этой причине врачи рекомендуют делать инъекции инсулина сразу же после активных физических нагрузок, так как это благоприятно сказывается на росте мышечной ткани.

Нормальными показателями уровня глюкозы в крови у взрослого человека принято считать 3,3–5,5 ммоль/л. Если эти цифры ниже, то речь идет о гипогликемии, если выше – гипергликемии. Как бы это ни было странно, но гипогликемические состояния также свойственныи для диабетиков. Возникают они по разным причинам – несвоевременной постановке инъекции или чрезмерных физических нагрузок.

Норма сахара в крови

Но и гипогликемия, и гипергликемия являются очень опасными состояниями, так как они могут вводить человека в кому, при которой клетки головного мозга начинают испытывать кислородное голодание. А при дефиците кислорода она повреждаются, что негативным образом сказывается не только на функциональности головного мозга, но и на работоспособности всего организма.

Следует отметить, что уровень глюкозы в крови может повышаться не только у диабетиков на фоне недостаточной секреции инсулина, но и у совершенно здоровых людей. Происходит это, как правило, после употребления пищи. Высокий уровень глюкозы в данном случае может наблюдаться в течение нескольких часов, но потом уровень должен нормализоваться. Если же это происходит гораздо позже и наблюдается постоянно, то это серьезный повод, чтобы посетить врача и сдать все необходимые анализы на предмет выявления сахарного диабета. Помните, чем раньше он будет диагностирован, тем выше вероятность того, что вы сможете предотвратить развитие на его фоне осложнений.

Инсулином называется гормон, производимый бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Название инсулина происходит от латинского insula – остров. Эффекты инсулина

Несмотря на то, что инсулин вызывает множество эффектов в различных тканях человеческого тела, его основным эффектом является стимулирование перехода глюкозы из крови внутрь клеток, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови.

Другими эффектами инсулина являются стимулирование синтеза в печены и мышцах гликогена из глюкозы, увеличение создания жиров и белков, подавление активности ферментов, разрушающих жиры и белки. Таким образом, инсулин обладает анаболическим действием, поскольку усиливает образование жиров и белков, одновременно замедляя их распад.

Основной эффект инсулина заключается в усилении переноса глюкозы через клеточную мембрану внутрь клетки. Других гормонов, снижающих уровень глюкозы крови, в организме человека не существует. Основные эффекты инсулина проявляются в мышцах и жировой ткани, поэтому эти ткани называют инсулинозависимыми. Уровень глюкозы крови снижается при воздействии инсулина и повышается при воздействии т.н. гипергликемических гормонов (глюкагона, соматотропного гормона, глюкокортикоидов).

Дополнительными эффектами инсулина являются увеличение интенсивности образования гликогена, уменьшение образования глюкозы в печени, усиление поглощения клетками аминокислот, необходимых для синтеза белка. Одновременно инсулин уменьшает разрушение белков и жиров. Таким образом, общий эффект инсулина является анаболическим – направленным на формирование жировой и мышечной ткани.

Строение инсулина

Инсулин является полипептидным гормоном, состоящим из двух аминокислотных цепей: А- и В-цепи. Полипептидные цепи соединяются дисульфидными мостиками. Человеческий инсулин по структуре близок к свиному и бычьему, хотя и отличается от них одним и тремя аминокислотными остатками соответственно.

Открытие инсулина

Островки поджелудочной железы были открыты в 1869 году Паулем Лангергансом при микроскопическом исследовании структуры поджелудочной железы. В 1889 году Оскар Малиновски в Германии при удалении поджелудочной железы у собаки вызвал у нее симптомы сахарного диабета. В 1921 году Ф. Бантинг и Ч. Бест выделили из клеток островков поджелудочной железы инсулин, а Д. Коллип разработал методику его очистки.

В 1922 году инсулин впервые был введен пациенту, страдающему сахарным диабетом. Его лечебное действие показало, что такой вид терапии является наиболее эффективным. В последующие годы основные усилия ученых были направлены на организацию производства в больших количествах. В 1923 году была вручена Нобелевская премия за открытие и выделение инсулина. В последующем аминокислотная структура инсулина была полностью расшифрована Ф. Сенгером.

Синтез инсулина

В островковых клетках поджелудочной железы инсулин синтезируется в несколько этапов. На первом этапе происходит синтез молекулы предшественника инсулина – препроинсулина. На втором этапе от молекулы препроинсулина отделяется сигнальный пептид, после чего образуется проинсулин. После созревания происходит образование окончательной молекулы инсулина. На этапе созревания от молекулы проинсулина отделяется С-пептид, который не оказывает биологического действия. После отделения С-пептида формируется активная форма инсулина.

Выделение инсулина в кровь происходит при повышении уровня глюкозы в крови. Дополнительно регуляция выработки инсулина производится автономной нервной системы. Разрушение инсулина происходит в печени и почках при воздействии фермента инсулиназы.

Препараты инсулина

В настоящее время фармацевтическая промышленность производит значительное число препаратов инсулина, имеющих различные биологические эффекты. Выделяют человеческий, свиной инсулины, инсулин крупного рогатого скота. По степени очистки различают традиционные, монопиковые, монокомпонентные инсулины. По времени действия выделяют инсулины короткого и пролонгированного действия. Последние делятся на инсулины среднего, длительного и сверхдлительного срока действия. Есть также инсулины ультракороткого и депо-инсулины, выделяющиеся медленно из подкожной клетчатки.

Подбор схемы инсулинотерапии – сложное и очень ответственное мероприятие. От правильности выбора формы инсулина и схемы его дозирования зависит успешность достижения компенсации сахарного диабета и, как следствие, качество жизни пациента.

• Типы сахарного диабета

  В настоящее время выделяется два основных типа сахарного диабета, различающиеся по причине и механизму появления, а также по принципам лечения

• Сахарный диабет 1 типа

  Сахарный диабет 1 типа — заболевание эндокринной системы, для которого характерным признаком является повышенная концентрация глюкозы в крови, которое развивается из-за деструктивных процессов в специфических клетках поджелудочной железы, секретирующих гормон — инсулин, вследствие чего наблюдается абсолютный недостаток инсулина в организме

• Сахарный диабет 2 типа

  Сахарный диабет 2 типа — одна из разновидностей сахарного диабета — заболевания обмена веществ, возникающего в результате пониженной чувствительности клеток к инсулину, а также относительной недостачи инсулина в организме

• Гестационный сахарный диабет при беременности

  Гестационный сахарный диабет может развиваться при беременности (примерно в 4% случаев). В его основе лежит снижение способности по усвоению глюкозы

• Гипогликемия

  Гипогликемией называют патологическое состояние, характеризующееся снижением концентрации глюкозы в плазме крови ниже уровня 2,8 ммоль/л, протекающее с определенной клинической симптоматикой, либо менее 2,2 ммоль/л независимо от наличия или отсутствия клинических признаков

• Кома при сахарном диабете

  Информация о наиболее опасном осложнении сахарного диабета, требующем экстренной медицинской помощи,- коме. Описываются виды ком при сахарном диабете, их специфические признаки, тактика лечения

• Синдром диабетической стопы

  Синдром диабетической стопы — одно из осложнений сахарного диабета, наряду с диабетической офтальмопатией, нефропатией и др., представляющее собой патологическое состояние, возникшее вследствие поражения периферической нервной системы, артериального и микроциркуляторного русла, проявляющееся гнойно-некротическими, язвенными процессами и повреждением костей и суставов стопы

• О диабете

  Сахарный диабет — термин, объединяющий эндокринные заболеваний, характерной чертой которых является недостаточность действия гормона инсулина. Главным симптомом сахарного диабета является развитие гипергликемии – увеличения концентрации глюкозы в крови, имеющее стойкий характер

• Симптомы диабета

  Эффективность лечения сахарного диабета напрямую зависит от времени выявления этого заболевания. При сахарном диабете 2 типа заболевание может длительное время вызывать лишь незначительно выраженные жалобы, на которые пациент может не обращать внимания. Симптомы диабета могут быть стертыми, что затрудняет диагностику. Чем раньше поставлен правильный диагноз и начато лечение, тем меньше риск развития осложнений сахарного диабета

• Анализы в Санкт-Петербурге

  Одним из важнейших этапов диагностического процесса является выполнение лабораторных анализов. Чаще всего пациентам приходится выполнять анализ крови и анализ мочи, однако нередко объектом лабораторного исследования являются и другие биологические материалы.

• Консультация эндокринолога онлайн

  Если вам необходимо получить консультацию эндокринолога, но возможности очно посетить специалиста нет, то оптимальным решением станет оформление дистанционной консультации.

• Консультация эндокринолога

  Специалисты Северо-Западного центра эндокринологии проводят диагностику и лечение заболеваний органов эндокринной системы. Эндокринологи центра в своей работе базируются на рекомендациях Европейской ассоциации эндокринологов и Американской ассоциации клинических эндокринологов. Современные диагностические и лечебные технологии обеспечивают оптимальный результат лечения.

• Анализ на гликогемоглобин (гликозилированный гемоглобин)

  Гликогемоглобин (гликированный гемоглобин, гликозилированный гемоглобин, гемоглобин А1с) — соединение гемоглобина с глюкозой, образующееся в эритроцитах.

1. Как действует инсулин
2. Открытие инсулина и его роли в организме
3. Секреция инсулина и ее нарушения
4. Инсулин для диабетиков
5. Препараты для инсулинотерапии

 
Изображение от Ground Picture на Shutterstock

Инсулин — гормон, который регулирует уровень глюкозы в крови. Глюкоза — моносахарид, то есть простой углевод. После принятия пищи сложные углеводы расщепляются в ЖКТ до простых и всасываются в кровоток.

Инсулин регулирует обмен углеводов, принимает участие в белковом и углеводном обмене. Благодаря этому гормону происходит усваивание глюкозы из крови клетками органов и тканей. Ее остатки откладываются в клетках печени и мышцах в форме гликогена. Он представляет собой полисахарид, состоящий из молекул глюкозы. Это накапливаемый резерв углеводов, который является первичным источником энергии для нашего тела. Она высвобождается и превращается в глюкозу, когда организм испытывает повышенную потребность в энергии. Это происходит при физических нагрузках, стрессах, при снижении уровня глюкозы в крови из-за пропуска приема пищи, дефиците калорий. 

Участие инсулина в белковом обмене заключается в том, что этот гормон усиливает синтез нуклеиновых кислот, тормозит распад белковых соединений. При обмене жиров инсулин активизирует энергетические процессы в жировых клетках, участвует в синтезе жирных кислот. 

Как действует инсулин

Именно этот гормон регулирует распределение энергии в виде глюкозы. По этому критерию все органы и ткани подразделяются на инсулинозависимые и инсулиннезависимые. Инсулинозависимыми являются печень, мышечная и жировая ткань. В них глюкоза попадает только тогда, когда инсулин «даст разрешение» на создание энергетических депо. При нехватке калорий, когда энергии недостаточно, жировая ткань и мышцы остаются без глюкозы, которую инсулин не пропускает в клетки. Она направляется к головному мозгу и другим жизненно важным органам, которые являются инсулиннезависимыми. 

Открытие инсулина и его роли в организме

За выработку этого гормона отвечает поджелудочная железа. Гормон вырабатывается специальными ß-клетками островков Лангерганса. Инсулин является жизненно важным гормоном, нарушение секреции которого приводит к серьезным сбоям обмена веществ. Самым известным заболеванием, которое связано с нарушением инсулинарной функции поджелудочной железы, является сахарный диабет (СД). 

Самое первое описание симптомов сахарного диабета было сделано египтянином Имхотепом в 2980 году до н.э. Информация о СД была обнаружена и в древнегреческих папирусах, датируемых 1500 годом до н.э. 
Исследования, касающиеся природы «сахарной болезни», велись на протяжении многих лет. Открытие гормона, который регулирует уровень глюкозы в крови, принадлежит ученому Паулю Лангергансу. В 1869 году он обнаружил группу клеток в поджелудочной железе, которые отвечают за секрецию инсулина. Специалист смог доказать, что именно поджелудочной железе принадлежит функция регулировки уровня сахара в крови. 

В 1900 году ученый Л. В. Соболев продолжил исследования этого органа и обнаружил, что патологические изменения островков Лангерганса приводят к сахарному диабету, а при их сохранении СД не возникает даже в случае атрофии железистой ткани. 

Выделение гормона и открытие инсулинотерапии принадлежит канадскому врачу Фредерику Бантингу. Он первым в мире смог выделить так называемый «экстракт поджелудочной железы» из ее клеток, чтобы использовать его в лечении сахарного диабета. Это произошло только в 1921 году. Первоначально инсулин назвали айлетином, но потом его переименовали. 

До появления инсулинотерапии люди с сахарным диабетом были обречены на быструю смерть. В 1922 году был получен препарат на основе очищенного инсулина животного происхождения. В 1923 году началось массовое производство этого лекарства. Он позволил людям с СД искусственно регулировать уровень глюкозы в крови и тем самым избежать смертельно опасных осложнений диабета. 

В настоящее время инсулин для диабетиков получают методом генной инженерии. Такой препарат называют рекомбинантным. Его создают из вещества, которое вырабатывается штаммами дрожжей, помещенными в питательную среду. Этот способ позволил отказаться от сырья животного происхождения и получить препарат, действие которое идентично натуральному инсулину.

Секреция инсулина и ее нарушения

Для нормального течения обменных процессов важно, чтобы инсулин вырабатывался в нужном объеме. Минимальное количество этого гормона продуцируется всегда. Речь идет о базальной секреции инсулина. После еды и поступления глюкозы в кровь происходит активный выброс гормона — так называемый прандиальный пик. Это необходимо, чтобы глюкоза могла поступить в клетки органов и тканей. 

При нормальной работе поджелудочной железы выработка инсулина после приема пищи происходит в две фазы. Быстрая фаза длится 1–3 минуты, медленная — до получаса. 

Уровень инсулина в крови здоровых людей колеблется в широком диапазоне. Он зависит от возраста и физиологического состояния. У детей это значение составляет от 3 до 20 мкЕд/мл, у взрослых верхний порог достигает 25 мкЕд/мл. 

У женщин во время беременности и после менопаузы происходят существенные изменения гормонального фона. Нормальные показатели инсулина в этом случае составляют от 6 до 27/36 мкЕд/мл. 

Нарушением считается не только пониженная секреция гормона, но и повышенная. Существует несколько факторов, из-за которых поджелудочная железа не может вырабатывать инсулин в нужном количестве:

• СД первого типа. Патологический процесс обусловлен аутоиммунной реакцией. У людей с таким заболеванием ß-клетки островков Лангерганса разрушены и не могут покрыть потребность организма в гормоне. 
• Панкреатит. Воспаление поджелудочной железы приводит к нарушению секреторной функции и нехватке инсулина из-за фиброза тканей. Сахарный диабет, который развивается при панкреатите, называют панкреатогенным или СД 3 типа. 
• Травмы, операции на поджелудочной железе. Они вызывают повреждение островкового аппарата, который продуцирует инсулин. 
• Злоупотребление быстрыми углеводами. Избыточное поступление глюкозы с пищей заставляет орган работать в усиленном режиме. Со временем это приводит к нарушению инсулинарной функции из-за износа поджелудочной железы. 
• Интоксикация. Алкоголь, сильнодействующие лекарства, химические и природные яды, радиоактивные вещества повреждают клетки поджелудочной железы. 
• Инсулинома. Опухоль β-клеток островков поджелудочной железы приводит к избыточной секреции инсулина.

Повышенное содержание гормона вызывает постоянную гипогликемию. Клетки органов и тканей не могут получать достаточное количество энергии из-за низкого уровня глюкозы. 

Инсулин для диабетиков 

При нарушении или отсутствии выработки инсулина глюкоза из пищи поступает в кровь, но не может попасть в клетки инсулинозависимых тканей, то есть мышц и жира. В то же время инсулиннезависимые органы получают глюкозу в избытке, что приводит к патологическим изменениям. При сахарном диабете в первую очередь страдают органы-мишени: сосуды, нервы, почки. 

Инсулинотерапия используется в лечении диабета первого и второго типа. При СД 1 типа клетки поджелудочной повреждены, поэтому инъекции препарата становятся единственным способом контроля уровня глюкозы. 
При СД второго типа нарушения возникают из-за снижения восприимчивости чувствительных к инсулину тканей. Он может вырабатываться в достаточном количестве или даже избытке, однако печень, жировая и мышечная ткань перестают воспринимать действие этого гормона. Возникает хроническая гипергликемия — повышенное содержание глюкозы в крови. 

Основополагающую роль в лечении СД 2 типа играет диета с пониженным содержанием углеводов, прием препаратов для снижения уровня сахара, повышения чувствительности клеток к инсулину. Инъекции инсулина при диабете второго типа назначаются пациентам с прогрессирующим заболеванием. Как правило, это происходит, когда бета-клетки поджелудочной железы не могут справляться с выработкой эндогенного гормона, а сахаропонижающие препараты перестают давать эффект.

Диабет становится декомпенсируемым, то есть неконтролируемым, что чревато серьезными осложнениями. В этом случае на помощь приходит экзогенный инсулин — тот, который поступает извне. 

Препараты для инсулинотерапии 

При лечении диабета используют инсулиновые препараты разных типов. У них одинаковый эффект, но они отличаются по быстродействию и продолжительности воздействия. Это необходимо, чтобы сделать лечение более физиологичным, ведь у здоровых людей уровень инсулина естественным способом повышается и понижается в течение дня. 

При диабете используют инсулин четырех типов:

• Препарат быстрого действия вводят до принятия пищи. Он подействует через 15 минут и сохраняет эффект в течение 3-4 часов. 
• Короткий инсулин также используют перед едой. Он сработает через 30-60 минут. Эффект сохраняется в течение 5-8 часов. 
• Промежуточный инсулин срабатывает через 1-2 часа после укола. Эффект сохраняется в течение 14-16 часов. 
• Длинный инсулин срабатывает через два часа после укола. Его эффект сохраняется до суток и более. 

Режим терапии и дозировку препарата подбирает лечащий врач исходя из клинического случая. При СД 1 типа обычно используется базально-болюсная инсулинотерапия. Она включает препараты короткого и быстрого действия, чтобы использовать сахар из каждого приема пищи и поддерживать уровень глюкозы в норме в течение суток. 

Инсулин – гормон, вырабатываемый в поджелудочной железе, названной так потому, что она расположена за желудком. Инсулин позволяет нашему организму использовать глюкозу для получения энергии. Глюкоза – это разновидность сахара, моносахарид (простой углевод), который содержится в многих продуктах.

После еды или перекуса в пищеварительном тракте ферменты расщепляют сложные углеводы и превращает их в глюкозу. Затем глюкоза всасывается в кровь через слизистую оболочку тонкой кишки.

Что делает инсулин с глюкозой?

Как только глюкоза попадает в кровоток, начинает работать инсулин. Гормон заставляет клетки нашего тела поглощать сахар и использовать его для производства энергии.

Также инсулин помогает сбалансировать уровень глюкозы в крови. Когда в крови слишком много глюкозы, инсулин сигнализирует организму о том, что нужно сохранить ее избыток в печени. Накопленная в клетках печени глюкоза не высвобождается до тех пор, пока ее уровень в крови не снизится, например, между приемами пищи или когда наше тело испытывает стресс, или нуждается в дополнительной энергии (во время тренировок, напряженной мыслительной работы).

Кроме печени, по «команде» инсулина избыток глюкозы накапливается в жировой (липидной) ткани, также создавая там своеобразные «депо» для быстрой компенсации потраченной энергии.

Второстепенное действие инсулина

Гормон «работает» не только с глюкозой, но и с белками, жирами и микроэлементами:

• обеспечивая процесс их нормального обмена;
• способствуя активизации синтеза аминокислот, благодаря чему повышается мышечная работоспособность;
• стимулируя активность ферментов, под действием которых избыток глюкозы превращается в гликоген;
• принимая участие в процессах регенерации (заживления) поврежденных тканей.

Немного истории

Выделенный из поджелудочной железы гормон инсулин был впервые успешно применен с лечебными целями канадским врачом, физиологом, Ф.Г. Бантингом. За это в 1923 году, в возрасте 32 лет, он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине вместе со своим шотландским коллегой, профессором Маклеодом, в лаборатории которого молодой ученый проводил опыты на собаках. Открытие инсулинотерапии полностью перевернуло подходы к лечению диабета. В честь признания заслуг Бантинга, трагически погибшего в авиакатастрофе во время второй мировой войны, в день его рождения, 14 ноября, отмечают Всемирный день борьбы с диабетом.

Фредерик Грант Бантинг – ученый, впервые получивший экстракт инсулина и успешно использовавший его в лечении диабета. Один из самых молодых лауреатов Нобелевской премии за все время ее присуждения.

Инсулин: норма содержания гормона в крови, способы повышения и снижения

Очень важно, чтобы уровень инсулина в крови всегда находился в пределах нормы. Как пониженный, так и повышенный инсулин – свидетельство нарушения метаболизма (прежде всего, углеводного обмена).

Однако определение количества выделенного в кровь гормона само по себе редко бывает достаточно информативным. Дело в том, что уровень инсулина в крови в норме может колебаться в широких пределах – от 3 до 20 мкЕд/мл у детей и до 25 мкЕд/мл у взрослых. У беременных и женщин после 60-ти лет эти границы смещены, количество гормона в норме у них колеблется от 6 до 27/36 мкЕд/мл.

Поэтому определять уровень инсулина в крови нужно вместе с уровнем глюкозы (сахара) – натощак и через определенное время после приема пищи. На основании этих показателей рассчитываются определенные индексы, которые позволяют врачу обнаружить проблему и принять меры для ее коррекции либо устранения.

Повышенный инсулин натощак при нормальном сахаре может быть следствием онкологического заболевания (аденокарциномы инсулин-продуцирующих клеток поджелудочной железы).

Излишне большое количество инсулина и нормальное количество сахара через 2 часа после приема пищи выявляют у людей с так называемым предиабетом. Обменные процессы у них идут вяло, и организм пытается ускорить метаболизм глюкозы за счет выработки повышенного количества гормона. Такая интенсивная работа со временем приводит к «износу» поджелудочной железы, в результате чего она уже не может производить не только избыточное, но и достаточное количество гормона.

Как понизить инсулин в крови

Отрегулировать норму инсулина в крови при его повышении на фоне приема пищи позволяют:

• препараты, уменьшающие инсулинрезистентность клеток организма (метформин и др.);
• нормализация нарушенного процесса ночного сна;
• дозированные занятия спортом – плавание, бег и т. д.

Кстати, при диагностике предиабета восстановление нормального ночного сна, как правило, становится важнейшим условием для похудения, возможности переносить физические нагрузки, а, главное – для восстановления гормонального обмена и устранения инсулинрезистентности. Это позволяет затормозить переход предиабета в диабет, а в ряде случаев и полностью остановить этот процесс.

Пониженный инсулин при высоком сахаре определяется тогда, когда поджелудочная железа неспособна выработать нужное количество инсулина самостоятельно, т.е. у больного развивается сахарный диабет. Такая картина может наблюдаться как при диабете 1 типа (СД1), так и при инсулиннезависимой форме заболевания. И хотя диабет второго типа (СД2) называется инсулиннезависимым, при снижении функции поджелудочной железы ниже определенных значений таким больным, как и людям с сахарным диабетом 1 типа, показано лечение инсулином.

Инсулин как средство от диабета

Инъекции инсулина могут помочь в лечении обоих типов диабета. Инъекционный инсулин при сахарном диабете действует как замена или дополнение к инсулину вашего организма. При диабете 1-го типа необходимо вводить инсулин для контроля уровня глюкозы в крови.

Многие люди с диабетом 2-го типа могут контролировать уровень глюкозы в крови с помощью приема пероральных препаратов и/или изменения образа жизни. Однако если эти методы лечения не помогают, то, как уже говорилось выше, им тоже может понадобиться инсулин.

Терапия инсулином при диабете 1-го типа

Поскольку в организме больных с данной формой заболевания практически нет собственного инсулина, его запас необходимо пополнять каждый день для поддержания стабильного уровня сахара (глюкозы) в крови. Поэтому основное лечение больных с СД1 заключается в инсулинотерапии. Все виды инсулина дают одинаковый эффект. Они имитируют естественное повышение и понижение уровня инсулина в организме в течение дня. Состав различных типов инсулина влияет на то, как быстро и как долго они работают.

• Инсулин быстрого действия: этот тип инсулина начинает работать примерно через 15 минут после инъекции. Чаще всего используется перед едой. Его эффект может длиться от трех до четырех часов.
• Инсулин короткого действия: вы вводите этот инсулин также перед едой. Короткий инсулин начинает работать через 30–60 минут после введения, его действие длится от пяти до восьми часов.
• Инсулин промежуточного действия: этот тип инсулина начинает действовать через один-два часа после инъекции, и его действие может длиться от 14 до 16 часов.
• Инсулин длительного действия или длинный инсулин: начинает действовать не раньше, чем через два часа после введения, эффект длится до 24 часов или более.

При базально-болюсном режиме терапии вводятся два вида инсулина:

• «Базальная» доза инсулина (также называемая инсулином длительного действия) позволяет клеткам тела перерабатывать сахар, обеспечивая организм энергией, необходимой для поддержания его нормального функционирования.
• В дополнение к базальному инсулину, людям с диабетом 1-го типа во время приема пищи нужен еще «болюсный» инсулин (быстродействующая доза), которая помогает правильно использовать сахар из каждого приема пищи.

Т.е., базальный инсулин поддерживает уровень сахара на желаемом уровне вне приёмов пищи и в ночные часы, чтобы обеспечить накопление фонового инсулина, а болюсный – перед приемом пищи, чтобы предотвратить скачки уровня сахара в крови после приема пищи.

Введение и дозировка

Инсулин не принимается перорально. Его необходимо водить с помощью шприца, шприц-ручки для инсулина или инсулиновой помпы. Тип инъекции и вид инсулина подбирается лечащим врачом с учетом ваших потребностей и личных предпочтений.