Insuliin soodustab rasvade ja glükoosi (peamised energiaallikad) ladustamist spetsialiseeritud sihtrakkudes ning mõjutab ka rakkude kasvu ja paljude erinevate kudede metaboolseid funktsioone.

Insuliini toime glükoosi transporteritele. Insuliinil on oluline mõju teatud transpordimolekulidele, mis hõlbustavad glükoosi läbimist rakumembraanis. Need transportijad võivad mängida rolli diabeedi etioloogias ja ilmingutes. Üks neist, GLUT 4, mis on kõige olulisem vere glükoosisisalduse alandamiseks, on kinnitatud lihas- ja rasvarakkude membraanidesse, jättes rakusisese ladestumise vesiikulid insuliini toimele. GLUT 2 vahendatud glükoosi transpordi katkestamine pankrease P-rakkudesse aitab kaasa NIDDM-is esineva insuliini sekretsiooni vähenemisele.

Insuliini mõju maksale. Esimene oluline organ, kuhu insuliin portaalisüsteemi kaudu siseneb, on maks, kus selle tegevus on suurendada glükoosi kujul glükoosi sadestumist ja viia maksa küllastunud olekusse, kõrvaldades mitmed kataboolsed protsessid, mis tekivad pärast toitainete imendumist: glükogenolüüs, ketogenees ja glükoneogenees. See insuliini toime on osaliselt tingitud fosforüülimisprotsesside intensiivistumisest, mis viib püruvaadi kinaasi, fosfofruktokinaasi ja glükokinaasi aktiveerumiseni, samal ajal kui glükoneogeneesi ensüümide, sealhulgas püruvaadi karboksülaasi, fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaasi, fruktoosbisfosfataasi ja glükoos-6-fosfataasi aktiivsus on alla surutud. Lisaks pärsib insuliin karbamiidi moodustumist, valkude ja cAMP katabolismi maksas, soodustab triglütseriidide sünteesi ja suurendab kaaliumi ja fosfaadi omastamist selle organi rakkudes..

Insuliini toime skeletilihastele. Insuliin aktiveerib valgusünteesi, suurendades aminohapete transporti ja stimuleerides ribosomaalset aktiivsust. Samuti soodustab see glükogeeni sünteesi, täiendades glükogeenivarusid, mis lihastöö käigus ära kuluvad. Selle tagab suurenenud glükoositransport lihasrakkudesse, glükogeeni süntaasi induktsioon ja fosforülaasi inhibeerimine. 70 kg kaaluva mehe lihaskoes ladestub umbes 500–600 g glükogeeni.

Insuliini toime rasvkoele. Triglütseriidid on kõige tõhusam energia salvestamise vorm kehas. Need depood annavad 9 kcal energiat 1 g sadestatud substraadi kohta ja erinevalt glükogeenist ei vaja nad rakkudes ladustamiseks vett. Tavaliselt on 70 kg kaaluval mehel 12–14 kg rasva, peamiselt rasvkoes.

Insuliin vähendab vabade rasvhapete sisaldust veres ja soodustab triglütseriidide ladestumist rasvarakkudes kolme peamise mehhanismi tõttu: 1) lipoproteiini lipaasi induktsioon, mis hüdrolüüsib aktiivselt ringlevaid triglütseriide koos triglütseriidide vabanemisega; 2) glükoosi transport rakkudesse koos glütserofosfaadi moodustumisega, mis soodustab lipoproteiinide hüdrolüüsil tekkinud rasvhapete esterdamist; 3) sadestunud triglütseriidide rakusisese lipolüüsi pärssimine rakusisese lipaasi otsese pärssimise tõttu. Need toimed näivad olevat vahendatud rasvarakkudes cAMP tootmise pärssimise ja lipaaside defosforüülimisega..

Hormonaalsed häired

Kategooriad

  • Spetsialist aitab teid (15)
  • Terviseküsimused (13)
  • Juuste väljalangemine. (3)
  • Hüpertensioon. (1)
  • Hormoonid (33)
  • Endokriinsete haiguste diagnostika (40)
  • Endokriinsed näärmed (8)
  • Naiste viljatus (1)
  • Ravi (33)
  • Liigne kaal. (23)
  • Meeste viljatus (15)
  • Meditsiiniuudised (4)
  • Kilpnäärme patoloogia (50)
  • Suhkurtõbi (44)
  • Akne (3)
  • Endokriinsed patoloogiad (18)

Insuliinhormooni toime

Hormooni insuliini toimemehhanism seisneb eelkõige selle sidumises märklaudrakkude (maksas, rasvkoes, lihastes) plasmamembraani retseptoritega. Insuliiniretseptori kompleks tungib rakku endotsütoosi teel, kus insuliin vabaneb ja selle toimivad rakumehhanismid. See protsess hõlmab cAMP-d, kaltsiumi, fruktoos-2,6-difosfaati. Viimase ensüümi aktiivsuse suurenemine soodustab verest pärineva glükoosi kasutamist, sellest rasvade moodustumist.

Lisaks suureneb fosfolipiidide metabolism, stimuleeritakse rakusiseste ensüümide (heksokinaas, glükogeeni süntetaas jne) aktiivsust.Plasmas langeb glükoosi kontsentratsioon kiiresti ja glükogeeni sisaldus kudedes suureneb. Seejärel laguneb rakkudes insuliiniretseptorite kompleks lüsosomaalsete ensüümide toimel, retseptor naaseb raku pinnale, et reageerida teise insuliinimolekuliga, ja insuliin laguneb.

Insuliini farmakodünaamika.

Insuliin mõjutab süsivesikute, valkude, rasvade ja mineraalide ainevahetust. Insuliini peamine bioloogiline toime on reguleeriv toime süsivesikute metabolismile:

  • - soodustab glükoosi, muude heksooside, pentooside aktiivset transporti läbi rakumembraanide ning nende kasutamist maksas, lihastes ja rasvkoes;
  • - stimuleerib glükolüüsi, kutsub esile ensüümide glükokinaasi, püruvaadi kinaasi, pentoosfosfaadi tsükli sünteesi;
  • - suurendab glükogeeni sünteesi, pärsib glükogenolüüsi, glükoneogeneesi.

Insuliin suurendab rasva tootmist:

  • - stimuleerib lipogeneesi, glütserooli moodustumist ja selle muundamist triglütseriidideks
  • - aktiveerib rasvarakkudes fosfolipiidide sünteesi, stimuleerib kolesterooli biosünteesi.

Insuliin soodustab valgusünteesi:

  • - suurendab aminohapete transporti rakus;
  • - aktiveerib nukleiinhapete sünteesi, suurendab 3,5 nukleotidaasi, nukleosiidtrifosfataasi, sh. tuumaümbrises, kus see reguleerib mRNA transporti tuumast tsütoplasmasse.
  • - paralleelselt anaboolsete protsesside tugevnemisega pärsib insuliin valgumolekulide lagunemise kataboolseid reaktsioone.

Valgu, süsivesikute ja rasvade metabolismi normaliseerumise tõttu veres ja uriinis kaovad ketokehad, kaalulangus peatub, isu kaob ülesöömine, suureneb maksa detoksifitseerimisfunktsioon ja immuunsus infektsioonide vastu.

  • - Koos kasvuhormooniga on insuliin seotud keha kasvu ja arengu aktiveerimisega..
  • - Normaliseerib elektrolüütide vahetuse.
  • - Insuliin takistab kehal vedelike ja kaaliumiioonide kadumist uriinis.
  • - Insuliinil on immunogeensed ja antigeensed omadused.

Insuliini toime dünaamika

  • - Väga kiire (teine) muutus membraani glükoosi transpordis
  • - Glükoosi metabolismis osalevate ensüümide - heksokinaasi, glükogeeni süntetaasi - kiire (minutiline) aktiveerimine (või inhibeerimine). Insuliin pärsib glükogeeni, lipiidide, glükoneogeneesi lagunemist;
  • - Aeglaselt (minutid, tunnid) soodustab rakkude aminohapete imendumist;
  • - Väga aeglaselt (tunnid, päevad) stimuleeritakse RNA ja DNA sünteesi.

Näidustused insuliinipreparaatide kasutamiseks: insuliinist sõltuv suhkurtõbi, hüperglükeemiline kooma. Kasutatakse ka skisofreenia teatud vormide (hüpoglükeemiliste seisundite) ravis anaboolse ainena kahheksia, furunkuloosi, türeotoksikoosi, söögiisu vähenemise, seedetrakti haiguste, kroonilise hepatiidi korral..

Hormooni insuliini peamine toime eesmärk

Insuliin on valguhormoon. Seda sünteesivad pankrease b-rakud. Insuliin on üks olulisemaid anaboolseid hormoone. Insuliini seondumine sihtrakkudega viib protsessideni, mis suurendavad valgusünteesi kiirust, samuti glükogeeni ja lipiidide kogunemist rakkudesse, mis on plast- ja energiamaterjali varu. Insuliin, võib-olla tänu oma anaboolsele toimele, stimuleerib rakkude kasvu ja paljunemist.

Insuliini molekul koosneb kahest polüpeptiidahelast, A-ahelast ja B-ahelast. A-ahel sisaldab 21 aminohappejääki, B-ahel on 30. Neid ahelaid ühendab kaks disulfiidsilda: üks A7 ja B7 vahel (aminohapete arv, arvestades polüpeptiidahelate N-otstest), teine ​​A20 ja B19 vahel. Kolmas disulfiidsild on A-ahelas, ühendades A6 ja A11.

Peamine füsioloogiline stiimul insuliini vabanemiseks b-rakkudest verre on vere glükoosisisalduse suurenemine..

Insuliini mõju süsivesikute metabolismile võib iseloomustada järgmiste mõjudega:

1. Insuliin suurendab rakumembraanide läbilaskvust glükoosi jaoks nn insuliinist sõltuvates kudedes.

2. Insuliin aktiveerib rakkudes glükoosi oksüdatiivse lagundamise.

3. Insuliin pärsib glükogeeni lagunemist ja aktiveerib selle sünteesi hepatotsüütides.

4. Insuliin stimuleerib glükoosi muundumist reserv triglütseriidideks.

5. Insuliin pärsib glükoneogeneesi, vähendades mõnede glükoneogeneesi ensüümide aktiivsust.

Insuliini toime lipiidide metabolismile seisneb lipotsüütide lipolüüsi pärssimises triatsüülglütserolipaasi defosforüülimise tõttu ja lipogeneesi stimuleerimises.

Insuliinil on anaboolne toime valkude ainevahetusele: see stimuleerib aminohapete sisenemist rakkudesse, stimuleerib paljude geenide transkriptsiooni ja vastavalt sellele stimuleerib paljude rakusiseste ja rakuväliste valkude sünteesi..

Glükagoon on polüpeptiidhormoon, mida eritavad pankrease a-rakud. Selle hormooni põhiülesanne on säilitada keha energia homöostaasi, mobiliseerides endogeenseid energiaressursse, see seletab selle kogu kataboolset toimet.

Glükagooni polüpeptiidahel sisaldab 29 aminohappejääki, selle molekulmass on 4200 ja see ei sisalda tsüsteiini. Glükagoon sünteesiti keemiliselt, mis kinnitas lõpuks selle keemilist struktuuri..

Glükagooni sünteesi peamine koht on pankrease a-rakud, kuid seedetrakti teistes organites moodustub selle hormooni üsna suur kogus. Glükagoon sünteesitakse a-rakkude ribosoomidel pikema prekursori kujul, mille molekulmass on umbes 9000. Töötlemise ajal toimub polüpeptiidahela märkimisväärne lühenemine, mille järel glükagoon eritub verre. See on vabas vormis veres. Glükagooni põhiosa inaktiveeritakse maksas molekuli N-otsast 2 aminohappejäägi hüdrolüütilise lõhustamisega..

Glükagooni sekretsiooni pankrease a-rakkude poolt pärsib kõrge vere glükoositase, samuti pankrease D-rakkude poolt sekreteeritud somatostatiin. Sekretsiooni stimuleerib vere glükoosisisalduse vähenemine, kuid selle toime mehhanism on ebaselge. Lisaks stimuleerivad glükagooni sekretsiooni hüpofüüsi kasvuhormoon arginiin ja Ca 2+.

Glükagooni toimemehhanism Glükagooni toimemehhanismis on esmane seondumine rakumembraani spetsiifiliste retseptoritega, moodustunud glükagooni retseptori kompleks aktiveerib adenülaattsüklaasi ja vastavalt cAMP moodustumise. Viimane, olles rakusiseste ensüümide universaalne efektor, aktiveerib proteiinkinaasi, mis omakorda fosforüülib fosforüülülaasi kinaasi ja glükogeeni süntaasi.

Esimese ensüümi fosforüülimine soodustab aktiivse glükogeenfosforülaasi moodustumist ja vastavalt glükogeeni lagunemist koos glükoos-1-fosfaadi moodustumisega, glükogeeni süntaasi fosforüülimisega kaasneb selle üleminek passiivsesse vormi ja vastavalt blokeeritakse glükogeeni sünteesi. Glükagooni toime üldiseks tulemuseks on glükogeeni lagunemise kiirenemine ja selle sünteesi pärssimine maksas, mis viib glükoosi kontsentratsiooni suurenemiseni veres..

Glükagooni toimel hepatotsüütides kiireneb glükogeeni mobiliseerimine koos glükoosi vabanemisega verre. See hormooni toime on tingitud glükogeenfosforülaasi aktiveerimisest ja glükogeeni süntetaasi pärssimisest nende fosforüülimise tagajärjel. Tuleb märkida, et glükagoon, erinevalt adrenaliinist, ei mõjuta glükogenolüüsi kiirust lihastes..

Glükagoon: esiteks kiirendab see valkude lagunemist maksas; teiseks suureneb paljude ensüümide, nagu fruktoos-1,6-bisfosfataas, fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaas, glükoos-6-fosfataas, aktiivsus. suureneb ka glükoosi vool verre.

Glükagoon stimuleerib lipotsüütides lipolüüsi, suurendades seeläbi glütserooli ja kõrgemate rasvhapete voolu verre. Maksas pärsib hormoon rasvhapete ja kolesterooli sünteesi atsetüül-CoA-st ning akumuleeruvat atsetüül-CoA kasutatakse atsetoonkehade sünteesiks. Seega stimuleerib glükagoon ketogeneesi.

Neerudes suurendab glükagoon glomerulaarfiltratsiooni, ilmselt seletab see glükagooni manustamise järgselt täheldatud naatriumi-, kloori-, kaaliumi-, fosfori- ja kusihappeioonide eritumise suurenemist..

Hormoonide vee-soola metabolismi reguleerimine. Vasopressiin ja aldosteroon: struktuur ja toimemehhanismid.

Hormoonid on bioloogiliselt aktiivsed signaalkemikaalid, mida sekreteerivad endokriinsed näärmed otse kehas ning neil on kaugelt keeruline ja mitmetahuline mõju kogu kehale või teatud sihtorganitele ja kudedele. Hormoonid toimivad erinevate elundite ja süsteemide teatud protsesside humoraalse (vere kaudu leviva) regulaatorina..

On ka teisi määratlusi, mille kohaselt hormooni mõiste tõlgendamine on laiem: "signaalkemikaalid, mida toodavad keharakud ja mis mõjutavad keha teisi osi." See määratlus näib olevat eelistatavam, kuna see hõlmab paljusid aineid, mida traditsiooniliselt nimetatakse hormoonideks: vereringesüsteemist ilma jäänud loomade hormoonid (näiteks ümarusside ekdüsoonid jne), selgroogsete loomade hormoonid, mida endokriinnäärmetes ei teki (prostaglandiinid, erütropoetiin jne). samuti taimsed hormoonid.

Keha vee-soola ainevahetuse reguleerimises osalevad mitmed hormoonid, mis võib jagada kahte põhirühma: hormoonid, mis reguleerivad naatriumi-, kaaliumi- ja vesinikioonide kontsentratsiooni (aldosteroon, angiotensiin ja reniin) ning kaltsiumi ja fosfaatide tasakaalu mõjutavad hormoonid (parathormoon) ja kaltsitoniin).

Vee-soola ainevahetuse reguleerimine toimub neurohormonaalse raja kaudu. Vere osmootse kontsentratsiooni muutumisel ergastatakse spetsiaalseid tundlikke koosseise (osmoretseptoreid), millest teave edastatakse keskusesse, närvisüsteemi ja sellest ajuripatsi tagumisse sagarisse. Vere osmootse kontsentratsiooni suurenemisega suureneb antidiureetilise hormooni vabanemine, mis vähendab vee eritumist uriiniga; kehas oleva liigse veega väheneb selle hormooni sekretsioon ja suureneb selle eritumine neerude kaudu.

Kehavedelike mahu püsivuse tagab spetsiaalne reguleerimissüsteem, mille retseptorid reageerivad suurte anumate verevarustuse muutustele, südameõõnsustele jne; selle tagajärjel stimuleeritakse refleksiivselt hormoonide sekretsiooni, mille mõjul neerud muudavad vee ja naatriumsoolade eritumist kehast. Olulisemad hormoonid veevahetuse reguleerimisel on vasopressiin ja glükokortikoidid, naatrium - aldosteroon ja angiotensiin, kaltsium - kõrvalkilpnäärmehormoon ja kaltsitoniin.

Vasopressiin ehk antidiureetiline hormoon (ADH) on hüpotalamuse hormoon, mis akumuleerub hüpofüüsi tagumisse sagarisse (neurohüpofüüsis) ja eritub sealt verre. Sekretsioon suureneb vereplasma osmolaarsuse suurenemisega ja rakuvälise vedeliku mahu vähenemisega. Vasopressiin suurendab neerude kaudu vee imendumist, suurendades seeläbi uriini kontsentratsiooni ja vähendades selle mahtu. Samuti on sellel mitmeid mõjusid veresoontele ja ajule. Koosneb 9 aminohappest: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro- (Arg või Lys) -Gly.

Aldosteroon on inimese neerupealise koore peamine mineralokortikosteroidhormoon. Aldosterooni toimemehhanism, nagu kõik steroidhormoonid, seisneb otseses mõjus rakutuuma geneetilisele aparaadile, stimuleerides vastava RNA sünteesi, aktiveerides katiooni transportivate valkude ja ensüümide sünteesi ning suurendades aminohapete membraani läbilaskvust. Aldosterooni peamised füsioloogilised mõjud on säilitada vee ja soola vahetus keha välise ja sisemise keskkonna vahel..

Hormooni üks peamisi sihtorganeid on neer, kus aldosteroon põhjustab naatriumi suurenenud imendumist distaalsetes tuubulites, pidades seda kehas ja suurendades kaaliumi eritumist uriiniga. Aldosterooni mõjul toimub kloriidide ja vee kehas hilinemine, suureneb H-ioonide ja ammooniumi eraldumine, suureneb ringleva vere maht, moodustub happe-aluse olek nihkesse alkaloosi poole. Toimides veresoonte ja kudede rakkudes, soodustab hormoon Na + ja vee transporti rakusisese ruumi.

Tegevuse lõpptulemuseks on vereringe mahu suurenemine ja süsteemse vererõhu tõus..

Insuliini toimemehhanism

Insuliin on peptiidset laadi hormoon ja seda toodetakse kõhunäärme rakkudes. See mõjutab ainevahetusprotsesse kehas ja hõlmab peaaegu kõiki kudesid. Selle üks põhifunktsioone on vähendada glükoosi kontsentratsiooni veres, nii et selle hormooni puudumine provotseerib sageli selliste patoloogiate arengut nagu diabeet. Absoluutse insuliinipuuduse korral tekib patsiendil 1. tüüpi haigus ja hormooni suhtelise defitsiidi korral tekib 2. tüüpi diabeet.

Insuliin: hormooni koostis

Kõhunäärmes moodustunud hormoon on insuliini eelkäija. Mitmete järjestikuste keemiliste reaktsioonide käigus muundatakse see hormooni aktiivseks vormiks, mis on võimeline täitma organismis talle ette nähtud funktsioone.
Iga insuliinimolekul sisaldab kahte polüpeptiidahelat, mis on ühendatud disulfiidsildadega (C-peptiid):

  1. Kett. See sisaldab 21 aminohappejääki.
  2. B-kett. See sisaldab 30 aminohappejääki.

Insuliini iseloomustab kõrge toimemäär, seetõttu sünteesitakse seda tunni jooksul alates tootmise hetkest. Hormooni tootmise stiimuliks on suure süsivesikute kogusega toidu tarbimine, mille tulemusel toimub vere glükoosisisalduse hüppe.

Insuliinil on igas bioloogilises liigis struktuursed erinevused, seega on ka tema roll süsivesikute ainevahetuse reguleerimisel erinev. Inimhormooniga on kõige sarnasem seainsuliin, mis erineb sellest vaid 1 aminohappejäägi poolest. Veise insuliin erineb inimese hormoonist kolme sellise jäägi poolest.

Kuidas reguleeritakse vere glükoosisisaldust?

Suhkru optimaalne kontsentratsioon säilib kõigi kehasüsteemide funktsioonide tõttu. Sellest hoolimata kuulub selles protsessis peamine roll hormoonide toimele.

Glükoosi kontsentratsiooni mõjutab 2 hormoonirühma:

  1. Insuliin (looduslik hüperglükeemiline hormoon) - alandab insuliini taset.
  2. Hüperglükeemilised hormoonid (nt kasvuhormoon, glükagoon, adrenaliin) - tõstavad selle taset.

Sel hetkel, kui glükoos langeb alla füsioloogilise taseme, insuliini tootmine aeglustub. Veresuhkru kriitilise languse korral algab hüperglükeemilise rühma hormoonide vabanemine, mis suunab glükoosi rakuvarudest. Insuliini edasise vereringesse vabanemise pärssimiseks aktiveeritakse stressihormoonid ja adrenaliin.

Järgmised tegurid võivad mõjutada insuliini tootmist, toimet või rakumembraanide tundlikkuse kadumist selle hormooni suhtes:

  • Insuliini küpsemisprotsessi, samuti selle retseptori rikkumine;
  • Muutunud molekulide välimus, samuti nende bioloogiliste funktsioonide rikkumine;
  • Hormooni toime antikehade olemasolu kehas, mis põhjustab hormooni ja selle retseptori vahelise suhtluse kaotuse;
  • Hormooniretseptorite lagunemine;
  • Retseptoriga hormooni endotsütoosiprotsessi katkestamine.

Mis tahes takistus insuliini signaali sisenemisele rakku võib täielikult või osaliselt häirida selle mõju kogu metaboolsele protsessile. Oluline on mõista, et sellises keha seisundis ei suuda hormooni kõrge kontsentratsioon olukorda parandada..

Insuliini mõju ja roll

Insuliin täidab kehas olulisi funktsioone ja avaldab ainevahetusprotsessidele mitmetahulist mõju.

Hormooni mõju, olenevalt toimest, jagatakse tavaliselt kolme põhirühma:

  • Anaboolsed;
  • Ainevahetus;
  • Antikataboolne.

Metaboolne toime avaldub järgmiselt:

  1. Rakkude kaudu organismi sisenevate ainete imendumine suureneb. Glükoos on üks olulisi komponente, nii et selle imendumine võimaldab teil reguleerida veresuhkru taset.
  2. Sellise polüsahhariidi kui glükogeeni sünteesi maht suureneb.
  3. Glükogeneesi intensiivsus väheneb (maksa ainete glükoosi moodustumine väheneb).

Hormooni anaboolne toime on mõeldud valgukomponentide biosünteesi ja DNA (deoksüribonukleiinhappe) replikatsiooni tõhustamiseks. Sellest omadusest mõjutatud insuliin aitab muuta glükoosi orgaanilisteks ühenditeks, näiteks triglütseriidideks. See võimaldab teil luua tingimused, mis on vajalikud rasvade kogunemiseks hormoonipuuduse ajal..

Antikataboolne toime hõlmab kahte piirkonda:

  • Vähendab valgu hüdrolüüsi (lagunemise) astet;
  • Vähendab rasvhapete tungimist vererakkudesse;
  • Insuliin hoiab veresuhkru taset normaalsena

Insuliini toime avaldub spetsiaalse retseptori kaudu ja ilmneb erineva aja möödudes:

  • Pärast lühikest perioodi (minut või isegi sekundid), kui teostatakse transpordi, ensüümide pärssimise, ribonukleiinhappe sünteesi, valkude fosforüülimise funktsioonid;
  • Pärast pikka aega (kuni mitu tundi) DNA sünteesi, valgu ja rakkude kasvu protsessi korral.

Kuidas hormoon töötab?

Insuliin osaleb peaaegu kõigis ainevahetusprotsessides, kuid selle peamine tegevus puudutab süsivesikute ainevahetust. Hormooni mõju nendele ainetele on suures osas seotud glükoosi liigse ülekandekiiruse suurenemisega rakumembraanide kaudu. Selle tulemusena aktiveeruvad insuliiniretseptorid ja rakusisene mehhanism, mis võib otseselt mõjutada glükoosi omastamist rakkudes. Insuliini toimemehhanism põhineb neid aineid edastavate membraanivalkude arvu reguleerimisel.

Glükoosi transport kudedesse sõltub täielikult insuliinist. Need koed on inimkeha jaoks väga olulised ja vastutavad selliste oluliste funktsioonide eest nagu hingamine, liikumine, vereringe ja toidust eralduva energiavarustuse moodustumine..

Rakumembraanis paiknevatel hormoonretseptoritel on järgmine koostis:

  1. Alfaüksused (2 tükki). Need asuvad väljaspool puuri.
  2. Beeta-subühikud (2 tükki). Nad läbivad rakumembraani, seejärel sisenevad tsütoplasmasse.

Need komponendid on moodustatud kahest polüpeptiidahelast, mis on omavahel ühendatud disulfiidsidemetega ja mida iseloomustab türosiinikinaasi aktiivsus.

Pärast retseptori seondumist insuliiniga tekivad sellised sündmused nagu:

  1. Retseptori konformatsioon võib muutuda, mõjutades kõigepealt ainult a-alamühikut. Selle koosmõju tulemusena ilmub türosiinikinaasi aktiivsus teises alaühikus (beeta), ensüümide toime tugevdamiseks käivitatakse reaktsioonide ahel.
  2. Ühinemisprotsessis olevad retseptorid moodustavad mikroagregaadid või laigud.
  3. Toimub retseptorite sisestamine, mille tulemuseks on vastav signaal.

Kui insuliin sisaldub plasmas suures koguses, siis retseptorite arv väheneb ja rakkude tundlikkus hormooni suhtes väheneb. Retseptorite arvu reguleerimise vähenemine on seletatav nende kadumisega insuliini rakumembraani tungimise perioodil. Sellise rikkumise tagajärjel tekib rasvumine või tekib selline haigus nagu suhkurtõbi (kõige sagedamini 2. tüüp).

Hormooni tüübid ja selle toime kestus

Lisaks pankrease toodetud looduslikule insuliinile peavad mõned inimesed kasutama ka hormooni ravimina. Agent siseneb rakkudesse sobivate nahaaluste süstide abil.

Sellise insuliini toime kestus on jagatud kolme kategooriasse:

  1. Esialgne periood, mil insuliin siseneb patsiendi vereringesse. Sel ajal on hormoonil hüpoglükeemiline toime..
  2. Tipp. Selle aja jooksul saavutatakse glükoosi maksimaalne reduktsioonipunkt..
  3. Kestus. See periood kestab kauem kui eelmised perioodid. Selle aja jooksul väheneb veresuhkru sisaldus..

Sõltuvalt insuliini toime kestusest võib meditsiinis kasutatav hormoon olla järgmist tüüpi:

  1. Basal. See töötab kogu päeva, seega piisab ühest süste päevas. Basaalhormoonil ei ole tipptaset, see ei alanda mõnda aega suhkrut, kuid võimaldab teil säilitada kogu päeva jooksul glükoosisisalduse väärtuse.
  2. Boolus. Hormoon on operatiivsem vahend vere glükoosisisalduse mõjutamiseks. Veres olles tekitab see kohe soovitud efekti. Boolushormooni toime tipp toimub just söögikordade ajal. Seda kasutavad 1. tüüpi diabeedihaiged veresuhkru taseme kohandamiseks sobiva süsteannusega..

Diabeediga patsiendid ei tohiks insuliini annust ise arvutada. Kui hormooni ühikute arv ületab oluliselt normi, siis võib tekkida isegi surmav tulemus. Elu on võimalik päästa ainult siis, kui patsient on teadvuses. Selleks peate enne diabeetilise kooma tekkimist tegema glükoosisüsti..

Hormoonisüstid: levinud vead

Praktika käigus kuulevad endokrinoloogid sageli patsientide kaebusi insuliinisüstide ebaefektiivsuse kohta. Vere suhkur ei pruugi väheneda, kui hormooni manustamise ajal tehnikat rikuti.

Selle võivad esile kutsuda järgmised tegurid:

  1. Aegunud insuliini kasutamine, kui kõlblikkusaeg on juba möödas.
  2. Ravimi põhireeglite rikkumine.
  3. Erinevat tüüpi hormoonide segamine 1 pudelis.
  4. Süstimiseks ettevalmistatud süstlasse sisenev õhk.
  5. Alkoholi manustamine süstekohale, mis lagundab insuliini.
  6. Süstimise ajal kahjustatud süstla või nõela kasutamine.
  7. Nõela kiire eemaldamine kohe pärast hormooni süstimist, mis võib viia mõne ravimi kaotamiseni. Seetõttu on organismi sattunud ebapiisav kogus insuliini. Selline viga võib põhjustada hüperglükeemiat (suhkru järsk tõus). Vastasel juhul, kui insuliini tarniti rohkem kui glükoosi neutraliseerimiseks vajati, tekib hüpoglükeemia (suhkru langus). Mõlemad tingimused on diabeetikutele ohtlikud.

Insuliin: hormooni funktsioonid, tüübid, norm

Insuliin on pankrease β-rakkude poolt sünteesitud valk, mis koosneb kahest peptiidahelast, mis on ühendatud disulfiidsildadega. See vähendab glükoosi kontsentratsiooni seerumis, osaledes otseselt süsivesikute ainevahetuses.

Insuliini peamine toime on suhelda tsütoplasmaatiliste membraanidega, mille tulemuseks on nende glükoosi läbilaskvuse suurenemine.

Insuliini normi näitajad terve täiskasvanu vereseerumis jäävad vahemikku 3 kuni 30 μU / ml (60 aasta pärast - kuni 35 μU / ml, lastel - kuni 20 μU / ml)..

Järgmised tingimused põhjustavad insuliini kontsentratsiooni muutust veres:

  • diabeet;
  • lihasdüstroofia;
  • kroonilised infektsioonid;
  • akromegaalia;
  • hüpopituitarism;
  • närvisüsteemi kurnatus;
  • maksakahjustus;
  • alatoitumus, mille toidus on liiga kõrge süsivesikute sisaldus;
  • rasvumine;
  • hüpodünaamia;
  • füüsiline ületöötamine;
  • pahaloomulised kasvajad.

Insuliini funktsioonid

Pankreas on β-rakkude ülekoormatuse piirkondi, mida nimetatakse Langerhansi saarteks. Need rakud toodavad insuliini ööpäevaringselt. Pärast söömist suureneb veres glükoosi kontsentratsioon, vastuseks sellele suureneb β-rakkude sekretoorne aktiivsus..

Insuliini peamine toime on suhelda tsütoplasmaatiliste membraanidega, mille tulemuseks on nende glükoosi läbilaskvuse suurenemine. Ilma selle hormoonita ei saaks glükoos rakkudesse tungida ja nad kogeksid energiat nälga..

Lisaks täidab insuliin inimkehas mitmeid muid sama olulisi funktsioone:

  • maksa rasvhapete ja glükogeeni sünteesi stimuleerimine;
  • aminohapete imendumise stimuleerimine lihasrakkude poolt, mille tõttu suureneb neis glükogeeni ja valgu süntees;
  • glütserooli sünteesi stimuleerimine lipiidkoes;
  • ketokehade moodustumise pärssimine;
  • lipiidide lagunemise pärssimine;
  • glükogeeni ja valkude lagunemise pärssimine lihaskoes.

Venemaal ja SRÜ riikides eelistab enamik patsiente insuliini süstimist pliiatsi süstaldega, mis tagavad ravimi täpse annustamise.

Seega reguleerib insuliin lisaks süsivesikutele ka muud tüüpi ainevahetust..

Insuliini toimega seotud haigused

Nii insuliini ebapiisav kui ka liigne kontsentratsioon veres põhjustab patoloogiliste seisundite arengut:

  • insuliinoom - pankrease kasvaja, mis eritab suures koguses insuliini, mille tagajärjel tekivad patsiendil sageli hüpoglükeemilised seisundid (mida iseloomustab seerumi glükoosikontsentratsiooni langus alla 5,5 mmol / l);
  • I tüüpi suhkurtõbi (insuliinist sõltuv tüüp) - selle arengu põhjustab pankrease β-rakkude insuliini ebapiisav tootmine (absoluutne insuliinipuudus);
  • II tüüpi suhkurtõbi (insuliinist sõltumatu tüüp) - kõhunäärme rakud toodavad küllaldases koguses insuliini, kuid rakkude retseptorid kaotavad selle suhtes tundlikkuse (suhteline puudulikkus);
  • insuliinšokk on patoloogiline seisund, mis tekib liiga suure insuliiniannuse (raskes vormis hüpoglükeemiline kooma) ühekordse süstimise tagajärjel;
  • Somoji sündroom (krooniline insuliini üleannustamise sündroom) - sümptomite kompleks, mis tekib patsientidel, kes saavad pikka aega suuri insuliiniannuseid.

Insuliinravi

Insuliinravi on ravimeetod, mille eesmärk on kõrvaldada süsivesikute ainevahetuse häired ja mis põhineb insuliinipreparaatide süstimisel. Seda kasutatakse peamiselt I tüüpi suhkurtõve ja mõnel juhul ka II tüüpi suhkurtõve ravis. Väga harva kasutatakse psühhiaatrilises ravis insuliinravi kui ühte skisofreenia ravimeetodit (hüpoglükeemilise kooma ravi).

Hommikul ja õhtul basaalse sekretsiooni simuleerimiseks manustatakse pikaajalist tüüpi insuliini. Lühitoimelist insuliini süstitakse pärast iga süsivesikuid sisaldavat sööki.

Insuliinravi näidustused on:

  • I tüüpi diabeet;
  • diabeetiline hüperosmolaarne, hüperlaktsideemiline kooma, ketoatsidoos;
  • võimetus saavutada süsivesikute ainevahetuse kompenseerimist II tüüpi suhkurtõvega patsientidel hüpoglükeemiliste ravimite, dieedi ja doseeritud kehalise aktiivsusega;
  • rasedusdiabeet;
  • diabeetiline nefropaatia.

Süstid tehakse subkutaanselt. Need viiakse läbi spetsiaalse insuliinisüstal, pliiatsi süstla või insuliinipumba abil. Venemaal ja SRÜ riikides eelistab enamik patsiente insuliini süstimist pliiatsi-süstaldega, mis tagavad ravimi täpse annustamise ja peaaegu valutu manustamise..

Insuliinipumpasid kasutab mitte rohkem kui 5% suhkurtõvega patsientidest. Selle põhjuseks on pumba kõrge hind ja selle kasutamise keerukus. Sellest hoolimata tagab insuliini sisseviimine pumba abil selle loodusliku sekretsiooni täpse jäljendamise, parema glükeemilise kontrolli ning vähendab suhkurtõve lühi- ja pikaajaliste tagajärgede tekkimise riski. Seetõttu suureneb pidevalt suhkruhaiguse raviks doseerimispumpa kasutavate patsientide arv..

Kliinilises praktikas kasutatakse erinevat tüüpi insuliinravi..

Kombineeritud (traditsiooniline) insuliinravi

See suhkruhaiguse ravimeetod põhineb lühi- ja pika toimeajaga insuliinide segu samaaegsel manustamisel, mis vähendab süstide arvu päevas..

Selle meetodi eelised:

  • vere glükoosisisalduse sagedast jälgimist pole vaja;
  • ravi võib läbi viia uriini glükoosi kontrolli all (glükosuuriline profiil).

Pärast söömist suureneb veres glükoosi kontsentratsioon, vastuseks sellele suureneb β-rakkude sekretoorne aktiivsus..

  • vajadus rangelt kinni pidada päevarežiimist, kehalisest aktiivsusest;
  • vajadus arsti ettekirjutatud dieedi rangelt järgida, võttes arvesse manustatud annust;
  • vajadus süüa vähemalt 5 korda päevas ja alati samal ajal.

Traditsioonilise insuliinraviga kaasneb alati hüperinsulineemia, see tähendab insuliini taseme tõus veres. See suurendab selliste komplikatsioonide tekke riski nagu ateroskleroos, arteriaalne hüpertensioon, hüpokaleemia..

Põhimõtteliselt määratakse traditsiooniline insuliinravi järgmistele patsientide kategooriatele:

  • eakad;
  • kannatavad vaimuhaiguste all;
  • madala haridustasemega;
  • vajavad välist hooldust;
  • ei suuda täita arsti soovitatud päevakava, dieeti, insuliini manustamise ajastust.

Intensiivsem insuliinravi

Intensiivsem insuliinravi jäljendab insuliini füsioloogilist sekretsiooni patsiendi kehas.

Hommikul ja õhtul basaalse sekretsiooni simuleerimiseks manustatakse pikaajalist tüüpi insuliini. Pärast iga süsivesikuid sisaldavat sööki manustatakse lühitoimelist insuliini (söögijärgse sekretsiooni jäljendamine). Annus muutub pidevalt sõltuvalt tarbitavast toidust.

Selle insuliinravi meetodi eelised on:

  • sekretsiooni füsioloogilise rütmi jäljendamine;
  • patsientide parem elukvaliteet;
  • oskus järgida liberaalsemat päevarežiimi ja toitumist;
  • suhkruhaiguse hiliste komplikatsioonide tekkimise riski vähendamine.

Puuduste hulka kuuluvad:

  • vajadus õpetada patsiente XE (leivaühikute) arvutamise ja annuse õige valiku osas;
  • vajadus teostada enesekontrolli vähemalt 5-7 korda päevas;
  • suurenenud kalduvus hüpoglükeemiliste seisundite tekkeks (eriti ravi määramise esimestel kuudel).

Insuliini tüübid

  • monospetsiifiline (monospetsiifiline) - on ühe loomaliigi pankrease ekstrakt;
  • kombineeritud - sisaldab kahe või enama loomaliigi pankreatiekstraktide segu.

Insuliini normi näitajad terve täiskasvanu vereseerumis jäävad vahemikku 3 kuni 30 μU / ml (60 aasta pärast - kuni 35 μU / ml, lastel - kuni 20 μU / ml)..

Liikide kaupa:

  • inimene;
  • sealiha;
  • veised;
  • vaal.

Sõltuvalt puhastusastmest on insuliin:

  • traditsiooniline - sisaldab lisandeid ja muid kõhunäärmehormoone;
  • monopoolne - geeli täiendava filtreerimise tõttu on lisandite sisaldus selles palju väiksem kui traditsioonilises;
  • monokomponent - kõrge puhtusastmega (sisaldab mitte rohkem kui 1% lisandeid).

Vastavalt toime kestusele ja tipule on lühikese ja pikaajalise (keskmise, pika ja ülipika) toimega insuliinid isoleeritud.

Kaubanduslikud insuliinipreparaadid

Suhkurtõvega patsientide raviks kasutatakse järgmist tüüpi insuliini:

  1. Lihtne insuliin. Seda esindavad järgmised ravimid: Actrapid MC (siga, ühekomponentne), Actrapid MP (siga, monopoolne), Actrapid HM (geneetiliselt muundatud), Insuman Rapid HM ja Humulin Regular (geneetiliselt muundatud). Hakkab toimima 15-20 minutit pärast süstimist. Maksimaalne toime täheldatakse 1,5-3 tunni jooksul alates süstimise hetkest, kogu toime kestus on 6-8 tundi.
  2. NPH-insuliinid või pika toimeajaga insuliinid. Varem NSV Liidus nimetati neid protamiin-tsink-insuliinideks (PCI). Esialgu määrati neid basaalse sekretsiooni jäljendamiseks üks kord päevas ning lühikese toimeajaga insuliinide abil kompenseeriti veresuhkru tõus pärast hommiku- ja õhtusööki. Kuid selle meetodi efektiivsus süsivesikute ainevahetuse häirete korrigeerimisel osutus ebapiisavaks ja praegu valmistavad tootjad NPH insuliini kasutades valmis segusid, mis võivad vähendada insuliini süstide arvu kahele päevas. Pärast nahaalust manustamist algab NPH-insuliini toime 2–4 tunni pärast, saavutab maksimumi 6–10 tunni pärast ja kestab 16–18 tundi. Seda tüüpi insuliini pakuvad turul järgmised ravimid: Insuman Basal, Humulin NPH, Protaphane HM, Protaphane MC, Protaphane MP.
  3. NPH ja lühitoimelise insuliini valmis fikseeritud (stabiilsed) segud. Süstitakse subkutaanselt kaks korda päevas. Ei sobi kõigile diabeetikutele. Venemaal on ainult üks stabiilne valmis Humulin M3, mis sisaldab 30% Humulin Regular lühikest insuliini ja 70% Humulin NPH. See suhe provotseerib vähem tõenäoliselt hüper- või hüpoglükeemia esinemist..
  4. Superpika toimega insuliinid. Neid kasutatakse ainult II tüüpi suhkurtõvega patsientide raviks, kes vajavad vereseerumis pidevat kõrget insuliini kontsentratsiooni kudede vastupanuvõime (resistentsuse) tõttu. Nende hulka kuuluvad: Ultratard HM, Humulin U, Ultralente. Eriti pikaajaliste insuliinide toime algab 6-8 tundi alates nende nahaaluse süstimise hetkest. Selle maksimum saavutatakse 16-20 tunni pärast ja kogu toime kestus on 24-36 tundi.
  5. Geneetiliselt muundatud lühitoimelised inimese insuliini analoogid (Humalog). Nad hakkavad toimima 10-20 minuti jooksul pärast nahaalust manustamist. Tipp saavutatakse 30–90 minutiga, kogu toime kestab 3–5 tundi.
  6. Rahutu (pika toimeajaga) inimese insuliini analoogid. Nende terapeutiline toime põhineb insuliini antagonistina toimiva hormooni glükagooni sünteesi blokeerimisel pankrease alfa-rakkude poolt. Toime kestus on 24 tundi, maksimaalne kontsentratsioon puudub. Selle uimastirühma esindajad - Lantus, Levemir.

Insuliini analooge (nii lühi- kui ka pika toimeajaga) peetakse tänapäeval kõige kaasaegsemateks ravimiteks suhkurtõve raviks. Neid on patsiendil mugav kasutada, need võimaldavad saavutada vastuvõetavaid veresuhkru väärtusi ja minimeerivad hüpoglükeemia riski. Kui varem kasutati Venemaa kliinilises praktikas ainult originaalinsuliini analooge, näiteks Humalog (toimeaine on lisproinsuliin) või Lantus (toimeaine glargiininsuliin), siis nüüd on olemas ka Venemaal toodetud insuliini analoogid. Nii tõi näiteks Geropharm pärast kõigi vajalike prekliiniliste ja kliiniliste uuringute läbiviimist 2019. aastal turule mitmeid biosimilaarseid insuliini analooge, asendades originaalsed ravimid. Nad on läbinud kõik vajalikud kliinilised uuringud, mis on kinnitanud nende sarnasust originaalravimitega, ohutust ja efektiivsust. Praeguseks on nii originaalravimid kui ka nende biosimilaarid juba patsientidele saadaval: RinLiz (asendab Humalog), RinLiz Mix 25 (Humalog Mix 25), RinGlar (Lantus).

Insuliin

Sellel on ainevahetusele mitmetahuline toime peaaegu kõigis kudedes. Insuliini peamine toime on vere glükoosisisalduse vähendamine.

Insuliin suurendab plasmamembraanide läbilaskvust glükoosi jaoks, aktiveerib glükolüüsi võtmeensüüme, stimuleerib glükogeeni moodustumist glükoosist maksas ja lihastes ning suurendab rasvade ja valkude sünteesi. Lisaks pärsib insuliin glükogeeni ja rasvu lagundavate ensüümide aktiivsust. See tähendab, et lisaks anaboolsele toimele on insuliinil ka antikataboolne toime..

Insuliini sekretsiooni katkestamine beetarakkude hävitamise tõttu - absoluutne insuliinipuudus - on 1. tüüpi diabeedi patogeneesi peamine lüli. Insuliini toime katkestamine kudedel - suhteline insuliinipuudus - omab olulist kohta II tüüpi diabeedi tekkes.

Üldine informatsioon

Eespool nimetatud bioloogiliselt aktiivse aine asendamatus seisneb selle aktiivsuses: insuliin ei osale mitte ainult rasvade, valkude ja süsivesikute kuhjumises, vaid ka nende ainevahetuse reguleerimises. Lisaks soodustab see glükoosi imendumist.

Insuliiniga on seotud patoloogilised muutused. Erinevates olukordades provotseerib selliseid haigusi selle ebapiisav süntees, bioloogiliselt mitteaktiivse hormooni sekretsioon või koeretseptorite immuunsus insuliini suhtes. Sarnaste probleemidega patsient vajab ravi, mis seisneb hormooni süstimises väljastpoolt. Diabeedi raviks kasutatav insuliin peab olema laitmatu kvaliteediga.

Avastusajalugu Muuda

1889. aastal korraldas saksa füsioloog Oscar Minkowski, et näidata kõhunäärme rolli seedimisel, katse, kus ta eemaldas terve koera nääre. Mõni päev pärast eksperimendi algust märkas laboriloomi jälginud Minkowski assistent suurt hulka kärbseid, kes lendasid katse koera uriini. Uriini uurides leidis ta, et koer eritas uriiniga suhkrut. See oli esimene tähelepanek, mis seostas pankrease ja suhkurtõve tööd. Aastal 1901 tehti järgmine oluline samm, Eugene Opie näitas selgelt, et "Diabetes mellitus... on põhjustatud kõhunäärme saarte hävitamisest ja tekib alles siis, kui need väikesed kehad on osaliselt või täielikult hävitatud". Diabeedi ja kõhunäärme seos oli varem teada, kuid enne seda ei olnud selge, et diabeet on seotud saarekestega.

Järgmise kahe aastakümne jooksul tehti saarekeste sekretsiooni võimaliku ravina mitu katset isoleerida. Aastal 1906 saavutas Georg Ludwig Zuelzer pankrease ekstraktiga katselistel koertel vere glükoosisisalduse vähendamisel edu, kuid ei saanud oma tööd jätkata. E.L. Aastatel 1911–1912 kasutas Scott Chicago ülikoolis pankrease vesiekstrakti ja märkis: „glükosuuria vähene langus”, kuid ta ei suutnud oma juhendajat oma uuringute olulisuses veenda ja need katsed katkestati peagi. Sama efekti näitas Israel Kleiner 1919. aastal Rockefelleri ülikoolis, kuid tema töö katkestas Esimese maailmasõja puhkemine ja ta ei suutnud seda lõpule viia. Pärast 1921. aastal Prantsusmaal tehtud katseid avaldas sarnase teose Rumeenia meditsiinikooli füsioloogiaprofessor Nicola Paulesco ja paljud, sealhulgas Rumeenias, peavad teda insuliini avastajaks.

File: Bantbest.jpg 1921. aastal eraldasid Frederick Banting ja Charles Best Toronto Ülikooli John McLeodi laboris uurimistööd tehes kõhunäärmest aine (nagu hiljem määrati, mis sisaldas insuliini), mis alandas koertel vere glükoosisisaldust. kunstlikult loodud suhkruhaigusega. 1922. aastal süstiti esimesele diabeedihaige patsiendile, neljateistkümneaastasele L. Thompsonile kõhunäärmeekstrakti ja päästeti nii tema elu..

1923. aastal pakkus James Collip välja kõhunäärmest saadud ekstrakti puhastamise meetodi, mis võimaldas hiljem eraldada sigade ja veiste pankreasest aktiivseid ekstrakte, võimaldades nähtavaid tulemusi..

1923. aastal said Bunting ja McLeod insuliini avastamise eest Nobeli meditsiinipreemia..

1926. aastal eraldasid J. Abel ja V. Du-Vigneau insuliini kristalsel kujul.

1939. aastal kiitis insuliini esmakordselt heaks FDA (Toidu- ja Ravimiamet).

Frederick Sanger dešifreeris täielikult hormooni aminohappestruktuuri (1949–1954).

1958. aastal pälvis Sanger Nobeli preemia valkude ja mis kõige tähtsam - insuliini struktuuride dešifreerimise eest tehtud töö eest..

1963. aastal saadi kunstlikult loodud insuliin.

Esimese inimesele sobiva insuliini kiitis FDA heaks 1982. aastal.

Hoone muutmine

Insuliinimolekuli moodustavad kaks polüpeptiidahelat, mis sisaldavad 51 aminohappejääki: A-ahel koosneb 21 aminohappejäägist, B-ahela moodustab 30 aminohappejääki. Polüpeptiidahelad on ühendatud kahe disulfiidsilla kaudu tsüsteiinijääkide kaudu, kolmas disulfiidside asub A-ahelas.

Insuliini esmane struktuur erineb veidi erinevate bioloogiliste liikide lõikes, samuti selle tähtsus süsivesikute ainevahetuse reguleerimisel. Inimesele on kõige lähemal seainsuliin, mis erineb sellest ainult ühe aminohappejäägi poolest: alaniin asub seainsuliini B-ahela 30. positsioonis ja treoniin iniminsuliinis; veise insuliini eristab kolm aminohappejääki.

Haridus ja sekretsioon

Insuliini sünteesi ja vabanemise peamine stiimul on glükoosi kontsentratsiooni suurenemine veres..

Insuliini süntees rakus

Insuliini süntees ja vabanemine on keeruline protsess, mis hõlmab mitut etappi. Esialgu moodustub mitteaktiivne hormooni eelkäija, mis pärast küpsemise käigus toimunud keemiliste muundumiste rida muutub aktiivseks vormiks.

Insuliini prekursori primaarset struktuuri kodeeriv geen asub 11. kromosoomi lühikeses harus.

Kare endoplasmaatilise retikulumi ribosoomidel sünteesitakse eelkäija peptiid - nn. preproinsuliin. See on polüpeptiidahel, mis koosneb 110 aminohappejäägist ja sisaldab järjestikku paiknevat L-peptiidi, B-peptiidi, C-peptiidi ja A-peptiidi.

Peaaegu kohe pärast sünteesi EPR-is eraldatakse sellest molekulist signaal (L) peptiid - 24 aminohappe järjestus, mis on vajalik sünteesitud molekuli läbimiseks EPR hüdrofoobse lipiidmembraani kaudu. Moodustub proinsuliin, mis transporditakse Golgi kompleksi, mille paakides toimub nn insuliini küpsemine.

Küpsemine on insuliini tootmise pikim etapp. Küpsemise ajal eraldatakse proinsuliinimolekulist spetsiifiliste endopeptidaaside abil C-peptiid, 31 aminohappe fragment, mis ühendab B-ahelat ja A-ahelat. See tähendab, et proinsuliini molekul eraldatakse insuliiniks ja bioloogiliselt inertseks peptiidijäägiks.

Sekretoorsetes graanulites kombineeritakse insuliin tsingiioonidega, moodustades kristallheksameersed agregaadid.

Insuliini sekretsioon

Lisaks insuliinile ja C-peptiidile sisaldavad küpsed sekretoorsed graanulid tsingiioone ning väikestes kogustes proinsuliini ja vahevorme.

Insuliini vabanemine rakust toimub eksotsütoosi teel - küps sekretoorne graanul läheneb plasmamembraanile ja sulandub sellega ning graanuli sisu pigistatakse rakust välja. Sööde füüsikaliste omaduste muutus viib tsingi lõhustumiseni ja kristalse passiivse insuliini lagunemiseni üksikuteks molekulideks, millel on bioloogiline aktiivsus..

Insuliini tootmise ja sekretsiooni reguleerimine

Insuliini vabanemise peamine stimulant on vere glükoosisisalduse tõus. Lisaks stimuleeritakse toidu tarbimisel insuliini moodustumist ja selle vabanemist ning mitte ainult glükoosi või süsivesikuid. Insuliini sekretsiooni suurendavad aminohapped, eriti leutsiin ja arginiin, mõned gastroenteropankreaalse süsteemi hormoonid: koletsüstokiniin, GIP, aga ka sellised hormoonid nagu glükagoon, ACTH, STH, östrogeenid jne, sulfonüüluurea preparaadid. Samuti suurendab insuliini sekretsiooni kaaliumi või kaltsiumi, vabade rasvhapete taseme tõus vereplasmas.

Insuliini sekretsiooni vähenemine somatostatiini toimel.

Beeta-rakke mõjutab ka autonoomne närvisüsteem.

  • Parasümpaatiline osa (vaguse närvi kolinergilised otsad) stimuleerib insuliini vabanemist
  • Sümpaatiline osa (α2-adrenergiliste retseptorite aktiveerimine) pärsib insuliini vabanemist.

Veelgi enam, insuliini sünteesi stimuleerivad uuesti glükoosi ja kolinergiliste närvide signaalid.

Insuliini toime

Vahepealse ainevahetuse eest vastutab insuliin. Insuliin alandab veresuhkrut. Just tänu insuliinile pääseb glükoos kergesti lihas- ja rasvarakkudesse ning tänu insuliinile tekivad maksas uued glükoosimolekulid aeglaselt. Veelgi enam, insuliin võimaldab glükoosi glükogeeni kujul meie kehas säilitada. Insuliin aitab kaasa ka teiste energiaga varustavate ainete kogunemisele - need on peamiselt valgud ja rasvad..

Insuliin hoiab ära nende ainete lagunemise ja takistab meie kehal neid mõtlematult kulutada.

Insuliin akumuleerub sageli kõhunäärmes ning õige koguse vabastamiseks ja tootmiseks tuleb tõsta vere glükoosisisaldust.

Insuliini toodetakse pidevalt ja katkestusteta, kuid selle protsessi kiirus võib varieeruda. Insuliini toime on rangelt kooskõlastatud teiste vere glükoosisisaldust suurendavate hormoonide sekretsiooni ja toimega. Sellepärast jääb glükoositase normi piiridesse, mis on 80–100 mg glükoosi 100 ml veres..

Kulutatud insuliin ladestub maksa ja neerudesse, samal ajal kui ravimi poolväärtusaeg inimkehas on üks kuni kaks minutit.

Insuliini kasutatakse diabeediravimina. Sellisel juhul eritub insuliin sigade või lehmade kehast. Viimasel ajal on insuliini sünteesinud spetsiaalsed bakterid. Maomahla mõjul insuliin lagundatakse, seetõttu määratakse see nahaaluste või intramuskulaarsete süstide, samuti tilgutatavate infusioonide kujul..

Toimemehhanism

Sarnaselt teiste hormoonidega toimib insuliin retseptorvalgu kaudu.

Insuliiniretseptor on rakumembraani kompleksne integreeritud valk, mis on ehitatud kahest alaühikust (a ja b), millest igaüks on moodustatud kahest polüpeptiidahelast.

Insuliin seondub kõrge spetsiifilisusega ja selle tunneb ära retseptori a-alaühik, mis muudab hormooni kinnitumisel konformatsiooni. See viib türosiinikinaasi aktiivsuse ilmnemiseni b-subühikus, mis käivitab ensüümide aktiveerimiseks hargnenud reaktsiooniahela, mis algab retseptori enese fosforüülimisega..

Insuliini ja retseptori koostoime kogu biokeemiliste tagajärgede kompleks ei ole veel täielikult selge, kuid on teada, et vaheetapis toimub sekundaarsete vahendajate moodustumine: diatsüülglütseroolid ja inositooltrifosfaat, mille üheks toimeks on ensüümi proteiinkinaas C aktiveerimine fosforüüliva (ja aktiveeriva) toimega ensüümide ja rakusisese metabolismi muutused.

Glükoosi voolu suurenemine rakku on seotud insuliinivahendajate aktiveeriva toimega glükoosi transportervalku GluT4 sisaldavate tsütoplasma vesiikulite lisamisel rakumembraanile..

Insuliini retseptori kompleks pärast moodustumist sukeldatakse tsütosooli ja hävitatakse edasi lüsosoomides. Pealegi laguneb ainult ülejäänud insuliin ning vabanenud retseptor transporditakse tagasi membraanile ja sisestatakse uuesti sellesse.

Insuliini füsioloogiline toime

Insuliinil on keeruline ja mitmetahuline toime ainevahetusele ja energiale. Paljud insuliini mõjud realiseeruvad tänu selle võimele mõjutada paljude ensüümide aktiivsust..

Insuliin on ainus hormoon, mis alandab vere glükoosisisaldust, seda mõistetakse järgmiselt:

  • rakkude suurenenud glükoosi ja muude ainete imendumine;
  • glükolüüsi võtmeensüümide aktiveerimine;
  • glükogeeni sünteesi intensiivsuse suurenemine - insuliin kiirendab maksa ja lihasrakkude glükoosi ladustamist, polümeriseerides selle glükogeeniks;
  • glükoneogeneesi intensiivsuse vähenemine - glükoosi moodustumine maksas erinevatest ainetest väheneb

Anaboolsed toimed

  • suurendab aminohapete imendumist rakkudes (eriti leutsiin ja valiin);
  • suurendab kaaliumiioonide, samuti magneesiumi ja fosfaadi transporti rakku;
  • suurendab DNA replikatsiooni ja valgu biosünteesi;
  • suurendab rasvhapete sünteesi ja nende järgnevat esterdamist - rasvkoes ja maksas soodustab insuliin glükoosi muutumist triglütseriidideks; insuliinipuudusega toimub vastupidine - rasvade mobiliseerimine.

Kataboolivastane toime

  • pärsib valgu hüdrolüüsi - vähendab valkude lagunemist;
  • vähendab lipolüüsi - vähendab rasvhapete voolu verre.

Veresuhkru reguleerimine

Glükoosi optimaalse kontsentratsiooni säilitamine veres on paljude tegurite tulemus, mis on peaaegu kõigi kehasüsteemide hästi koordineeritud töö kombinatsioon. Glükoosi moodustumise ja kasutamise protsesside vahelise dünaamilise tasakaalu säilitamisel on peamine roll hormonaalses regulatsioonis.

Keskmiselt on terve inimese veres glükoositase vahemikus 2,7 kuni 8,3 mmol / l, kuid vahetult pärast sööki tõuseb kontsentratsioon lühikese aja jooksul järsult..

Kaks hormoonide rühma mõjutavad glükoosi kontsentratsiooni veres vastupidiselt:

  • ainus hüpoglükeemiline hormoon on insuliin
  • ja hüperglükeemilised hormoonid (nagu glükagoon, kasvuhormoon ja adrenaliin), mis suurendavad vere glükoosisisaldust

Kui glükoositase langeb alla normaalse füsioloogilise taseme, aeglustub insuliini vabanemine B-rakkudest (kuid ei peatu kunagi normaalselt). Kui glükoositase langeb ohtlikule tasemele, vabanevad niinimetatud kontrinsulaarsed (hüperglükkeemilised) hormoonid (kõige kuulsamad - pankrease saarekeste α-rakkude glükagoon), mis põhjustavad glükoosi vabanemist rakuvarudest verre. Adrenaliin ja teised stressihormoonid pärsivad tugevalt insuliini vabanemist verest.

Selle keeruka mehhanismi täpsus ja efektiivsus on kogu organismi normaalse toimimise ja tervise asendamatu tingimus. Pikaajaline kõrgenenud vere glükoosisisaldus (hüperglükeemia) on suhkurtõve peamine sümptom ja kahjustav tegur. Hüpoglükeemia - vere glükoosisisalduse langus - põhjustab sageli veelgi tõsisemaid tagajärgi. Niisiis, glükoositaseme äärmuslik langus võib olla täis hüpoglükeemilise kooma ja surma arengut..

Hüpoglükeemia Redigeeri

Hüpoglükeemia on patoloogiline seisund, mida iseloomustab perifeerse vere glükoosisisalduse langus alla normi (tavaliselt 3,3 mmol / l). See areneb hüpoglükeemiliste ravimite üleannustamise, insuliini liigse sekretsiooni tagajärjel kehas. Hüpoglükeemia võib põhjustada hüpoglükeemilise kooma arengut ja põhjustada surma. Vt artiklit Hüpoglükeemia

Kuidas insuliini ise manustada

Enne insuliini, nagu ka kõigi teiste ravimite süstimist peate pesema käsi seebi ja veega ning vajadusel ravima süstekohta alkoholilahusega.

Nüüd peate otsustama insuliini süstimise koha. Insuliini süstitakse alati subkutaanselt, kuid keha erinevatest osadest pärit insuliin satub verre erineva kiirusega. Insuliin siseneb vereringesse kõige kiiremini, kui seda süstitakse kõhtu. Kui arst on teile määranud lühitoimelise insuliini, tuleb see süstida läbi kõhu, kui see on pika toimega, siis läbi tuharalihase.

Enne insuliini süstimist loksutage korralikult. Seejärel peaksite paigaldama nõela korki ja pärast seda saab nõela korgi eemaldada.

Enne süstimist veenduge, et süstlil on insuliini annus õigesti seatud. Haara kõhu nahavolt ja hakka aeglaselt insuliini süstima. Võtke aega - see jaotab insuliini paremini. Kui olete päästiku lõpuni alla vajutanud, võite klapi vabastada, tõmmake nõel pooleldi välja ja 10 sekundi pärast tõmmake see täielikult välja.

Erinevat tüüpi insuliini manustatakse erineval viisil ja erinevates annustes. Seetõttu peaksite kindlasti oma arstiga nõu pidama. Näiteks tuleb Novorapidi ja Actrapidi manustada läbi kõhu, kuna need insuliinid on lühitoimelised insuliinid. Protaphan on pikema toimeajaga insuliin ja seda tuleb manustada reie esiosa kaudu. Mixtard on kombineeritud insuliin, mida saab manustada nii kõhu kui reie kaudu. Kui seda insuliini süstitakse kõhtu, töötab insuliin kiiremini..

Insuliini säilitamise reeglid

Insuliini kodus hoidmisel tuleb järgida teatavaid reegleid, vastasel juhul võib see muutuda süstimiseks sobimatuks ja kahjustada patsiendi tervist. Parim on säilitada insuliini külmkapis või mõnes muus külmas kohas, näiteks talvel rõdul. Insuliinile ei meeldi otsene päikesevalgus, tugev erutus ja väga kõrge või väga madal temperatuur. Seetõttu ei saa insuliini sügavkülmas hoida. Kui insuliin on külmkapis külmunud, ärge sulatage seda, vaid visake prügikasti, kuna selline insuliin võib olla kahjulik.

Kui teil on vaja kuhugi minna, hoidke insuliini kaasas. Näiteks pagasiruumis oleval lennukil võib temperatuur sageli järsult langeda ja sellistes tingimustes insuliin lihtsalt sureb. Üldiselt jälgige alati selle keskkonna temperatuuri, kus insuliini hoitakse: see ei tohiks olla ei väga külm ega väga kuum. Kui peate ühe insuliinipudeli mitme süstina venitama, see tähendab, et see on juba avatud, hoidke seda toatemperatuuril, kuid mitte rohkem kui 6 nädalat, muidu see halveneb. Kui teie riigis valitseb kuum kliima, on kõige parem pärast igat kasutamist pudel külmkappi tagasi panna. Kui insuliin on juba süstlas, kuid vajate väiksemat annust, võite kasutamata insuliiniannust ohutult hoida toatemperatuuril. Üks insuliinipliiats võib kesta mitu päeva.

Kui insuliini hoitakse vastavalt nendele reeglitele, peate ainus asi, millele peate tähelepanu pöörama, on pakendil märgitud säilivusaeg..

Diabeedi insuliinravi

Diabeeti tuleks kindlasti ravida - seda teavad kõik. Viimases etapis võib diabeet põhjustada kooma ja isegi surma..

Diabeeti ravitakse insuliiniga, mida tuleb patsientidele manustada pikka aega iga päev. Enne ravi määramist peab arst leidma täpselt sellise insuliini annuse, mis tagab konkreetse patsiendi normaalse funktsioneerimise. Kõigepealt on vaja hinnata patsiendi veresuhkru taset ja mõnda muud tegurit..

Insuliini süstitakse spetsiaalsete insuliinisüstaldega või pumpadega, mis on süstitud insuliini koguses väga täpsed. Lisaks insuliinisüstidele määratakse patsiendile veresuhkru taseme alandamiseks sageli mitmeid ravimeid. Lisaks insuliinile ja ravimitele peaks patsient järgima dieeti ja sööma võimalikult vähe süsivesikuid..

Kõigil diabeetikutel peaks kodus olema veresuhkru mõõtja - see on seade veresuhkru taseme mõõtmiseks. Seda on väga lihtne kasutada.

Insuliinravi võib kesta mitu nädalat kuni mitu aastat või isegi kogu elu. See sõltub veresuhkru taseme muutuse põhjusest. Kui see on stressirohke, võib insuliinravi kesta mitu päeva. Kui ilmset põhjust pole, tähendab see, et keha toodab insuliini ebapiisavas koguses, seetõttu tuleb insuliini võtta kogu elu..

Tavaliselt süstib patsient insuliini süstimist kõhu alla subkutaanselt. Insuliinisüstaldel on väga lühikesed ja õhukesed nõelad, mistõttu süste peaaegu ei tundu ja on täiesti valutu.

Tüvirakud toodavad insuliini

Ameerika teadlastel on uurimistöö käigus õnnestunud luua spetsiaalsed rakud, mis toodavad insuliini. Need rakud saadi inimese naharakkudest. Nende rakkude kättesaamine annab lootust, et lähitulevikus saab diabeet täielikult välja ravida või vähemalt luua uue, tõhusama ja lihtsama meetodi diabeedi raviks..

Insuliini tootvate rakkude loomiseks on naharakud ümber programmeeritud tüvirakkudeks. Tüvirakud võivad anda elu kõigile teistele meie keha rakkudele. Pärast tüvirakkude loomist inimese nahast saab neid rakke programmeerida insuliini tootmiseks või mis tahes muu funktsiooni täitmiseks..

See oli esimene uuring tüvirakkude kasutamise kohta insuliini tootmiseks. See annab lootust, et insuliinisõltuvad patsiendid, kes vajavad igapäevaseid insuliinisüste, saavad tulevikus sellest vajadusest lahti. Insuliini tootvad tüvirakud võib implanteerida diabeetikutele, mis võimaldab neil insuliini süstimise igaveseks unustada.

Lisateave Hüpoglükeemia