Инсулин органы мишени

Где вырабатывается инсулин и его роль в организме человека

Инсулин органы мишени

Инсулин играет решающую роль в функционировании организма.

Он стабилизирует глюкозу в крови, а повышения либо понижения его уровня провоцируют патологии.

Чтобы понять механизм процессов в организме, важно узнать, какой железой вырабатывается инсулин, и какая норма для человека.

Что такое инсулин

В составе инсулина 51 аминокислота, что образуют 2 полипептидные цепочки. Для ученых известно, что такое инсулин человеческий и также животных (большого рогатого скота, свиней).

В гормоне животного происхождения на 1 аминокислоту больше.

Естественно при диабете действенным является инсулин человеческого типа, но также и высокого качества считается полусинтетический (в гормоне свиного типа заменяют 1 аминокислоту), биосинтетический (кишечную палочку на уровне генной инженерии побуждают воспроизводить гормон).

Какой орган его вырабатывает

Орган, который вырабатывает инсулин, называется поджелудочной железой. Это продолговатой формы железа с системными протоками, размещается в брюшине. Через протоки выводится поджелудочный сок в двенадцатиперстную кишку.

В состав поджелудочной железы, где вырабатывается инсулин, входит тело, хвост, головка. Каждая с этих частей имеет разную функцию для пищеварительной системы. На органе находится много клеток, которые имеют название островки. Именно в них происходит производство инсулина.

Вокруг них находится большое количество капилляров, которые доставляют питательные вещества. Вес 1 000 000 островков — 2 грамма, это не больше 3% от веса всей железы. Невзирая на такие микроскопические параметры, островки имеют витамины: A, B, D, PP.

Поджелудочная железа усиливает свою работу после приема пищи, но между приемами, во время сна наблюдается небольшой выброс инсулина.

Поджелудочная — это единственный орган, который вырабатывает инсулин в организме человека. Наиболее зависимыми клетками от инсулина являются мышечные и жировые, которые содействуют кровообращению, дыханию, движению. Мышцы, участвующие в движении, не могут нормально работать без инсулина. Во всей клеточной массе 2/3 инсулинозависимых тканей.

Функции инсулина

Инсулин участвует в метаболизме многих органов и тканей. Первоначальная задача, которая выполняется гормоном – стабилизация глюкозы в организме.

К функциям причисляют:

  • увеличение выборочной проницательности цитоплазматических мембран;
  • активизация биосинтеза гликогена из глюкозы в мышцах и печени (человек после усиленного выполнения физических упражнений расходует гликоген, который превращен в энергию);
  • подавление ферментативной работы белков, что расщепляют жиры и гликоген;
  • активизация ферментов, изменяющих процессы гликогена.

С возрастом правильное функционирование органа уменьшается, потому после 40 лет необходимо мониторить уровень глюкозы и инсулина, чтобы на первых этапах диагностировать развитие патологии.

При потреблении большого количества углеводов, происходит превращение в гликоген, который сосредотачивается в печени. При переедании излишек углеводов образуют жировые ткани, при этом человек имеет неограниченные возможности для скапливания жира.

Процесс нейтрализации сахара

Для того чтобы стабилизировать уровень сахара, проходит несколько этапов:

  • увеличивается проходимость клеточной мембраны, в ходе чего клетки всасывают сахар;
  • превращение глюкозы в гликоген, который образует запас в мышцах и печени.

Таким образом, уровень глюкозы снижается. Поджелудочная железа вырабатывает гормон – антагонист инсулину – глюкагон. Именно он участвует преобразовании гликогена в сахар.

Норма инсулина у здорового человека

При нормальной работе поджелудочной железы вырабатывает от 3 — 20 мкЕД/мл. При беременности уровень инсулина увеличивается и находится в рамках 6 — 27 мкЕД/мл. У пожилых людей гормон доходит до уровня 27 мкЕД/мл.

Чтобы иметь правильные результаты анализов работы железы, кровь на обследование сдают натощак. Если хоть немного покушать, то начинается усиленная выработка гормона, в результате чего инсулин будет повышен. Гормон стресса притормаживает вырабатывание инсулина.

У маленьких детей поджелудочная железа работает на одном уровне, что до еды, что после. Потому если необходимо сдать кровь на обследование, то гормон, в зависимости от приема пищи, не меняется. Начиная с периода полового созревания, количество гормона после приема пищи увеличивается, как у взрослого человека.

Как увеличить либо уменьшить уровень инсулина

Если поджелудочная железа вырабатывает недостаточно гормона, то важно его повышать. Кроме инъекций инсулина можно делать гимнастику, прогуливаться пешком, употреблять те продукты питания, которые стимулируют работу железы.

Когда инсулин появляется в избытке, приписывают диету, работают над снижением веса, выполняют специальные упражнения под наблюдением тренера ЛФК.

Патологии, связанные с инсулином

При любых изменения в работе поджелудочной железы возникают проблемы со здоровьем. Высокий уровень инсулина свидетельствует об опухоли. При повышенном количестве происходит недостаточное потребление глюкозы, что вызывает сахарный диабет. При недостатке гормона активизируется белок, который переносит сахар, и глюкозные молекулы сосредотачиваются в крови.

По причине большого количества сахара, кровь сгущается в тромбы. Они препятствуют перемещению полезных веществ и кислорода по сосудам. Наблюдается голодание и атрофирование клеток и тканей. Тромбоз служит причиной появления варикоза, лейкоза, а иногда приводит к смерти человека.

Нарушение метаболизма влечет недостачу глюкозы, в результате чего тормозятся внутриклеточные процессы. Клетки не растут и не обновляются. Глюкоза не превращается в гликоген (энергетический запас). Потому при нагрузке расходуются не жировые ткани, а мышечная масса. Человек теряет вес, обретает слабую, дистрофичную форму.

При нарушении выработки инсулина происходит другой процесс – нарушается усвояемость важных для организма аминокислот (они служат основой для синтеза белка). Нарушается энергетический обмен, в результате человек набирает вес.

Внутренние процессы влияют на жизнедеятельность человека. Сложнее становится выполнять простые каждодневные дела, мучают головные боли, головокружения, тошнота, иногда даже обмороки. При снижении веса, чувствуется сильный голод.

Нарушение функциональности поджелудочной спровоцировано факторами:

  • переедание;
  • стрессы, усиленное занятие спортом;
  • заболевания, понижающие иммунитет;
  • неправильное питание, прием чрезмерного количества углеводов.

В таком состоянии глюкоза скапливается в плазме, прекращает попадать в нужном количестве в клетки. Откладывается на суставах, вызывая дополнительные заболевания костно-суставного аппарата.

Сбои функциональности поджелудочной железы провоцирует дальнейшие проблемы со здоровьем, происходит:

Диабет спровоцирован сбоями инсулина, уменьшает продолжительность жизни как минимум на 10 лет.

Типы диабета

Различают 2 типа болезни. При сахарном диабете 1 типа наблюдается низкое количество инсулина, потому пациенты нуждаются в регулярных инъекциях гормона. Инсулин водят внутримышечно. Как правило, он животного происхождения либо синтетического. Уколы делают в область живота, плеч, лопаток, бедро.

Диабет 2 типа имеет высокий инсулин, но организм не воспринимает его. Развивается гипергликемия хронической формы. Потому важно употреблять сахаропонижающие препараты. При этом важно соблюдать диету, которая позволяет стабилизировать состояние здоровья в обоих случаях. Иногда в период вынашивания ребенка повышается инсулин, который после родов стабилизируется.

Человеческий организм – единая система, и регуляция гормона — многоуровневый и сложный процесс. Если нарушается работа одного органа, это влечет развитие других болезней. Чтобы уменьшить риск возникновения сбоев в поджелудочной железе, важно вести здоровый образ жизни, избегать стрессов. При признаках изменения уровня инсулина в крови необходимо пройти обследования.

Была ли статья полезной?

Источник: https://diabetos.ru/insulin/gde-vyrabatyvaetsya-insulin-i-ego-rol-v-organizme-cheloveka/

Инсулин

Инсулин органы мишени

Инсулин — гормон. Химическая природа инсулина – белок. Вырабатывается скоплением клеток в поджелудочной железе – островками Лангерганса в β-клетках. Органами-мишенями являются все клетки организма человека.

Инсулин усиливает транспорт глюкозы в клетки организма человека, регулирует метаболизм жировой ткани, усиливает синтез белков и нуклеиновых кислот, обеспечивая потребление аминокислот клетками.

Кроме того, он препятствует распаду белка и тормозит глюконеогенез.

Общая характеристика

Инсулин — гормон. Химическая природа инсулина – белок. Вырабатывается скоплением клеток в поджелудочной железе – островками Лангерганса в β-клетках (рис. 1).

Рис. 1.

Органами-мишенями являются все клетки организма человека. На поверхностной мембране мышечных волокон находится до 10000 рецепторов инсулина. Белком, переносящим глюкозу в мышцы, является GLUT4.

О взаимосвязи гормонов и мышечной массы можно прочесть в моей книге “Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека”

Секреция инсулина

Секреция инсулина в организме здорового человека тесно связана в повышенной концентрацией глюкозы в крови, что возникает после приема пищи (рис. 2). В норме концентрация инсулина в крови составляет 3-25 мкЕ/мл.

Рис.2. Секреция инсулина в течение суток

Сахарный диабет

Различают два типа сахарного диабета – инсулинозависимый (диабет типа 1) и инсулинонезависимый (диабет типа 2). Сахарный диабет типа 1 чаще встречается у детей. Из-за различных факторов количество β-клеток в поджелудочной железе уменьшается, что приводит к дефициту инсулина.

Сахарный диабет типа 2 (инсулинонезависимый) возникает у взрослых вследствие генетических и негенетических факторов. Одной из важных причин этого заболевания является ожирение, что приводит к резистентности к инсулину.

При этом избыточная глюкоза недостаточно хорошо поглощается клетками организма даже в присутствии инсулина, тем самым вызывая повышение уровня сахара в крови.

Установлено, что резистентность к инсулину также связана с уменьшением объема скелетных мышц с возрастом (саркопенией), так как скелетные мышцы ответственны за большую долю усвоения глюкозы в организме.

Инъекции инсулина в организм человека: плюсы и минусы

Атлеты (чаще всего бодибилдеры) применяют инъекции инсулина для увеличения массы скелетных мышц (гипертрофии) и производительности организма. С 1998 года инсулин внесен в список допингов.

Помимо положительного влияния на объем и производительность организма, инъекции инсулина здоровому человеку приводят к целому ряду отрицательных эффектов, самые существенные из которых: гипогликемия, которая может привести спортсмена к потере сознания, судорогам, инсульту, коматозному состоянию и смерти, а также снижению продукции инсулина поджелудочной железой и возникновению в результате этого сахарного диабета.

Влияние физической нагрузки на транспорт глюкозы и чувствительность к инсулину

Подобно инсулину физическая нагрузка может стимулировать перемещение GLUT4, транспорт глюкозы, синтез белков и гликогена в скелетной мышце.

Доказано, что помимо усиления транспорта глюкозы в результате регулярной двигательной деятельности повышается чувствительность к инсулину, то есть у лиц с более высоким уровнем физической подготовленности отмечается более высокий уровень утилизации глюкозы по сравнению с лицами, ведущими малоподвижный образ жизни.

Силовая тренировка

Силовая тренировка приводит к повышению чувствительности клеток к инсулину. Однако эксцентрические силовые упражнения, которые сопровождаются повреждением мышечных волокон увеличивают резистентность к инсулину.

Аэробная тренировка

Кратковременная аэробная нагрузка (менее получаса) не приводит к изменению в крови концентрации инсулина и глюкозы. Если физическая нагрузка длится более часа концентрация инсулина в крови снижается. У нетренированных отмечается большее снижение концентрации инсулина в крови по сравнению с тренированными.

У различных групп населения аэробная тренировка в течении 12 недель и более приводила к снижению уровня инсулина, глюкозы и резистентности к инсулину.

Силовая тренировка приводит к большему снижению уровня инсулина в крови по сравнению с аэробной. Снижению уровня глюкозы в крови в наибольшей степени способствует сочетание силовой и аэробной работы в одной тренировке.

Тренировка больных сахарным диабетом

Многочисленные исследования доказывают благотворное влияние физических нагрузок на организм человека больного сахарным диабетом.

В настоящее время разработано большое количество программ тренировок, учитывающих тип сахарного диабета (тип 1 или тип 2), возраст занимающихся, уровень физической подготовленности, степень ожирения и ряд других факторов.

Заболевание сахарным диабетом не является препятствием для достижений высоких результатов. Среди больных сахарным диабетом есть выдающиеся спортсмены, Олимпийские чемпионы.

Литература

С уважением, А.В. Самсонова

Источник: https://allasamsonova.ru/insulin/

Инсулин и его значение для организма

Инсулин органы мишени

Гормоны регулируют многие важные функции нашего организма, они действуют через кровь и работают как ключи «открывающие двери». Инсулин – это гормон, синтезируемый поджелудочной железой, а именно специальным типом клеток – бета-клетками.

β-клетки находятся в определенных частях поджелудочной железы, известных как островки Лангерганса, которые помимо β-клеток содержат также α-клетки, продуцирующие гормон глюкагон, δ(D)-клетки, синтезирующие соматостатин и F-клетки, вырабатывающие  панкреатический полипептид (функция которого до сих пор недостаточно изучена).

У поджелудочной железы также есть другая важная функция, она вырабатывает ферменты, участвующие в пищеварении. Эта функция поджелудочной железы не нарушается у людей с сахарным диабетом.

Причина, по которой инсулин так важен для организма – это то, что он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки.

Как только человек видит еду или чувствует ее запах, его β-клетки получают сигналы к увеличению продукции инсулина.

А после того, как еда попала в желудок и кишечник, другие специальные гормоны посылают еще больше сигналов бета-клеткам, чтобы они увеличили продукцию инсулина.

Бета-клетки содержат встроенный «глюкометр», который регистрирует, когда уровень глюкозы крови повышается, и отвечают, посылая правильное количество инсулина в кровь.

Когда люди без сахарного диабета едят пищу, концентрация инсулина в крови резко возрастает, это необходимо для переноса глюкозы, полученной из еды, внутрь клеток.

У таких людей глюкоза крови обычно не поднимается более чем на 1-2 ммоль/л после еды.

Инсулин переносится кровью к различным клеткам организма и связывается на их поверхности со специальными рецепторами к инсулину, в результате чего клетки становятся проницаемыми для глюкозы. Но не всем клеткам организма необходим инсулин для транспортировки глюкозы.

Есть «инсулиннезависимые» клетки, они поглощают глюкозу без участия инсулина, прямо пропорционально концентрации глюкозы крови.

Они находятся в головном мозге, нервных волокнах, сетчатке глаза, почках и надпочечниках, также в сосудистой стенке и форменных элементах крови (эритроцитах).

Это может показаться нелогичным, что некоторым клеткам не нужен инсулин для переноса глюкозы.

Однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов.

Если у вас есть сахарный диабет и ваш уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к повреждению клеток и, следовательно, функционированию органа в целом.

Организму требуется небольшое количество инсулина даже между приемами пищи и в течение ночи, чтобы приспособить глюкозу, поступающую из печени. Это и называется «базальной» секрецией инсулина.

У людей без сахарного диабета количество этого инсулина составляет 30-50% от количества общего суточного инсулина.

  Также есть «стимулированная» секреция инсулина, который вырабатывается на прием пищи.

Большое количество углеводов, поступающих к нам с едой, хранится в печени в виде гликогена (это углевод, способный быстро распадаться с образованием глюкозы).

Если человек ест больше, чем ему необходимо, то избыток углеводов трансформируется в жиры, которые хранятся в жировой ткани. Организм человека имеет почти неограниченные возможности для накопления жира.

Напротив, белки (аминокислоты) могут быть использованы различными тканями организма, но у них нет никакого определенного места хранения. Печень способна синтезировать глюкозу не только из гликогена, но также и из аминокислот, например, если вы не ели в течение длительного времени. Но при этом происходит разрушение тканей, так как в организме нет определенного депо аминокислот (Рис.1).

Рис.1. Углеводы в организме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3d edition, Class publishing, London, 2007).

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа – это непарный орган размером с ладонь, расположенный в брюшной полости, близко к желудку. Она выполняет две основные функции: производит ферменты, которые помогают переваривать пищу, и  производит инсулин, который помогает контролировать уровень глюкозы крови.

Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы. Он впадает в двенадцатиперстную кишку вместе с желчным протоком, который выводит желчь из печени и желчного пузыря. В поджелудочной железе находится около одного миллиона островков Лангерганса.

Инсулин производится бета-клетками островков и высвобождается непосредственно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.

Здоровая клетка

Сахар из еды всасывается в кишечнике и поступает в кровь в форме глюкозы (декстрозы) и фруктозы. Глюкоза должна зайти в клетки для того чтобы она могла быть использована для продукции энергии или других метаболических процессов.

Гормон инсулин необходим для того, чтобы «открыть дверь», то есть сделать возможным транспорт глюкозы внутрь клетки через клеточную стенку. После того, как глюкоза попадает внутрь клетки, она превращается с помощью кислорода в углекислый газ, воду и энергию.

Углекислый газ затем поступает в легкие, где происходит обмен его на кислород (Рис.2).

Рис. 2. Поддержание уровня глюкозы крови в норме (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3d edition, Class publishing, London, 2007).

Энергия жизненно необходима клеткам для того, чтобы они функционировали должным образом. Кроме того, глюкоза в форме гликогена хранится в печени и мышцах для дальнейшего использования.

Головной мозг, однако, не способен хранить глюкозу в виде гликогена. Следовательно, он находится в постоянной зависимости от уровня глюкозы крови.

Голодание

Когда человек голодает, в крови снижается уровень глюкозы. В этом случае дверь, открытая с помощью инсулина, не окажет никакой пользы. У людей без сахарного диабета продукция инсулина останавливается почти полностью, когда уровень глюкозы крови снижается.

Альфа-клетки поджелудочной железы распознают низкий уровень глюкозы крови и секретируют в кровоток гормон глюкагон. Глюкагон действует как сигнал для клеток печени, чтобы они высвободили глюкозу из своего резерва гликогена.

Есть и другие гормоны, которые также могут синтезироваться, когда человек голодает (такие как адреналин, кортизол и гормон роста).

Но если голодание продолжается, то организм будет использовать следующую резервную систему, чтобы поддержать концентрацию глюкозы крови на должном уровне.  Жиры распадаются на жирные кислоты и глицерол.

Жирные кислоты трансформируются в кетоны в печени, а из глицерола образуется глюкоза.

Эти реакции будут происходить, если вы длительно голодаете (например, во время поста) или вы настолько больны, что не можете есть (например, при гастроэнтерите) (Рис.3).

Все клетки нашего организма (за исключением головного мозга) могут использовать жирные кислоты в качестве источника энергии. Однако, только мышцы, сердце, почки и головной мозг могут использовать кетоны как источник энергии.

Во время длительного голодания кетоны могут обеспечивать до 2/3 потребности мозга в энергии. У детей кетоны образуются быстрее и достигают большей концентрации, чем у взрослых. 

Несмотря на то, что клетки извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше, чем когда они используют глюкозу.

Если организм находится без еды слишком долго, то белки из мышечной ткани начинают распадаться, и превращаться в глюкозу.

Рис. 3. Поддержание уровня глюкозы во время голодания (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3d edition, Class publishing, London, 2007).

Сахарный диабет 1 типа и абсолютная недостаточность инсулина. Механизм заболевания – предпосылки разъяснения

Сахарный диабет 1 типа – это заболевание, при котором отсутствует свой инсулин. В результате этого глюкоза не может зайти в клетки. Клетки в этой ситуации действуют так, как будто они находятся в фазе голодания, описанной выше.

  Ваш организм будет пытаться поднять уровень глюкозы крови до еще более высоких значений, так как он считает, что причиной отсутствия глюкозы внутри клеток является низкий уровень глюкозы крови.

Такие гормоны как адреналин и глюкагон посылают сигналы для выброса глюкозы из печени (активируют распад гликогена).

В этой ситуации, однако, голодание происходит в период изобилия, то есть высокой концентрации глюкозы крови. Организму сложно справиться с большой концентрацией глюкозы, и она начинает выходить с мочой.

В это время внутри клеток  происходит синтез жирных кислот, которые затем трансформируются в кетоны в печени, и они также начинают выделяться с мочой.

Когда человеку назначается инсулин, его клетки начинают снова нормально функционировать и порочный круг прекращается (Рис. 4). 

Рис. 4. Дефицит инсулина и сахарный диабет 1 типа (R. Hanas “Type 1 Diabetes in children, adolescents and young adults”, 3d edition, Class publishing, London, 2007).

Материал по теме:

Источник: https://rule15s.com/knowledge/insulin-i-yego-znacheniye-dlya-organizma

Ваш лекарь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: