Інсулін - центральний гормон у регуляції цукру в крові - FETeV

Інсулін є центральним гормоном, що регулює рівень цукру в крові в нашому організмі. Це сферичний гормон, що складається з окремих білкових компонентів, амінокислот. Інсулін відіграє елементарну роль у метаболізмі вуглеводів, жирів і білків і тісно пов'язаний з розвитком інсулінорезистентності, цукрового діабету та метаболічного синдрому. Крім того, він сприяє або пригнічує велику кількість інших реакцій у всьому обміні речовин.

Освіта та звільнення

Гормон складається з 52 амінокислот, які зв’язані у вигляді двох ланцюгів за допомогою кількох мостів. Гормон накопичується в організмі, утворюючи сферичну структуру.

В основному він використовується в підшлункова залоза утворюються в так званих бета-клітинах. Імовірно, інсулін може навіть утворюватися в мозку [Ger 2003]. Згідно з визначеним планом, попередник (препроінсулін) створюється в організмі Гормон-попередник (Проінсулін). У цьому випадку два ланцюги все ще з'єднані проміжним ланцюгом (С-пептидом).

Проінсулін зберігається в клітині у невеликих пухирцях, які називаються гранулами. Спеціальні ферменти розщеплюють С-пептид лише при необхідності, створюючи активний інсулін. Потім він потрапляє в кров.

Механізм вивільнення інсуліну складний:

Після прийому їжі глюкоза вводиться в клітини кишечника за допомогою специфічних транспортерів.
Цукор досягає бета-клітин підшлункової залози через кров і поглинається іншим транспортером.
Це лише спрямовує глюкозу в клітини вище певної концентрації цукру в крові (10 ммоль/л або 180 мг/дл). Це запобігає виділенню великої кількості інсуліну навіть під час голодування. Нормальний рівень цукру в крові натще становить близько 5 ммоль/л або 90 мг/дл.
Після прийому всередину глюкоза розщеплюється в багатоетапному процесі, в якому енергія виділяється у формі АТФ.
Зростаюча концентрація АТФ закриває калієві канали в клітинній мембрані, створюючи своєрідний дисбаланс заряду. Це в свою чергу призводить до відкриття кальцієвих каналів. Потім надходить кальцій запускає вивільнення інсуліну.
Інсулін досягає клітин-мішеней через кров.

Інсулін виділяється не тільки після їжі, але також у невеликих кількостях під час голодування/голоду. Так званий базальний інсулін безперервно виділяється. Щоденна потреба становить близько 35 одиниць інсуліну (приблизно 1,5 мг). Потім вивільнення інсуліну відбувається у дві фази.

Перша фаза починається після прийому їжі. Тут відбувається пульсоподібне вивільнення інсуліну для того, щоб використати швидко всмоктувану глюкозу та обмежити вироблення глюкози в печінці.

У другій фазі інсулін поступово утворюється і виділяється протягом більш тривалого періоду, щоб утилізувати глюкозу з вуглеводів, які перетравлюються і засвоюються повільніше.

Їжа, багата вуглеводами та цукром викликати одне швидкий і високий рівень інсуліну в крові, яка потім швидко знову падає. Якщо в їжі лише кілька вуглеводів або цукру, рівень інсуліну зростає повільніше і стає більш рівним. Жири, білки та клітковина затримати підвищення рівня інсуліну в крові. Ступінь підвищення рівня інсуліну та цукру в крові після їжі описується за допомогою глікемічного індексу.

Потім частина інсуліну метаболізується клітинами-мішенями. Гормон розщеплюється ферментативно в печінці та нирках, а потім виводиться з організму.

Вплив на метаболізм

Основна робота інсуліну - це Рівень цукру в крові, наприклад після їжі, знизити. Він сприяє метаболічним процесам, що призводять до поглинання глюкози в клітинах або їх утилізації. Водночас він гальмує процеси, в яких утворюється новий цукор. Крім того, інсулін діє на низку інших метаболічних шляхів, таких як накопичення та накопичення жиру або синтез білка.

Ефект у клітині також суворо регламентований. Не всі клітини, які залежать від глюкози, потребують інсуліну, щоб відкрити двері. Натомість м’язовим і жировим клітинам гормон необхідний для забезпечення глюкози як палива. Для цього інсулін зв'язується з певним сошником (рецептором) у клітинній мембрані. Це направляє сигнал гормону в клітину.

Інсулінозалежні тканини

Мускулатура
Жирова тканина (→ жирова тканина)

Інсулінонезалежні тканини

червоні кров'яні тільця
Печінка (→ печінка)
мозку
лімфатична тканина (→ лімфатична система)

Вплив на м’язи

Прийом глюкози, утворення глікогену, пригнічення розпаду глікогену

У м’язах інсулін сприяє всмоктуванню глюкози в клітини. Таким чином, значна частина глюкози вже виводиться з крові. М'яз відразу розщеплює невелику частину глюкози для власного енергозабезпечення. Цей розпад (гліколіз) також стимулюється інсуліном.

Інша частина цукру використовується для накопичення м’язової енергії, запасу глікогену, який забезпечує м’язи між прийомами їжі. Гормон також підтримує цей процес (синтез глікогену). Одночасно гальмується розпад глікогену (глікогеноліз).

Утворення жиру

Якщо в м’язи потрапляє більше глюкози, ніж може вмістити запас глікогену, цукор - також корисно від інсуліну - перетворюється на жир (синтез ліпідів) і зберігається між м’язовими волокнами.

Поглинання амінокислот і утворення білка

Інсулін також підтримує всмоктування деяких амінокислот, таких як аланін, у м'язи і тим самим сприяє утворенню нового білка (синтез білка).

Поглинання калію

Зрештою, надходження калію в клітину також стимулюється гормоном.

Вплив на жирову тканину

Прийом глюкози

Інсулін також призводить до збільшення поглинання глюкози в жировій тканині. Жирова тканина також здатна поглинати велику кількість цукру після їжі і тим самим швидко повертати рівень цукру в крові до норми.

Поглинання вільних жирних кислот, утворення жиру

У жировій клітині інсулін сприяє як розщепленню глюкози (гліколіз), так і її перетворенню в жир (синтез ліпідів). У той же час гормон також сприяє поглинанню вільних жирних кислот з крові та їх накопиченню в жировій тканині. Це досягається, серед іншого, за рахунок стимуляції ферменту (ліпопротеїнліпази).

Перешкоджання втраті жиру

Розпад жиру (ліполіз), однак, пригнічується під дією інсуліну. Отже, інсулін бере значну участь у накопиченні жиру в організмі і ускладнює його розщеплення.

Вплив на печінку

Утворення нового жиру, пригнічення розщеплення жиру

На відміну від м’язової та жирової тканин, печінка має транспортери, які можуть транспортувати глюкозу в клітини навіть без інсуліну. Тим не менше, інсулін стимулює утворення нового глікогену, жирних кислот і тригліцеридів і пригнічує розщеплення жиру. Отже, тут також інсулін викликає перехід від деградуючого (катаболічного) до анаболічного (анаболічного) метаболізму.

Розпад і регенерація глюкози або викид глюкози в кров

У разі високого рівня цукру в крові (гіперглікемія) інсулін сприяє розщепленню глюкози в печінці для виробництва енергії (гліколіз). Одночасно гальмується утворення нової глюкози (глюконеогенез). У разі гіпоглікемії, навпаки, клітини печінки виділяють глюкозу в кров, незалежно від того, наскільки високий рівень інсуліну.

Вплив на судини

Утворення оксиду азоту, сприяють циркуляції крові

Інсулін сприяє виробленню оксиду азоту в судинах. Це має судинорозширювальну дію і пригнічує прикріплення клітин до стінки судини (адгезія клітин), агломерацію тромбоцитів крові (агрегація тромбоцитів) і поділ клітин гладких м’язів. Таким чином, інсулін сприяє кровотоку та покращує транспорт глюкози до м’язової та жирової тканин.

Вплив на мозок

Формування нейромедіаторів

У клітинах мозку, в свою чергу, гормон стимулює утворення нейроботрансмітерів, таких як

Ацетилхолін (важливий для пам'яті)
Серотонін (надає заспокійливу та розслаблюючу дію)
Гамма-аміно-масляна кислота, ГАМК (пригнічує збудження) та
Глутамат (використовується для спілкування та активності в мозку).

Порушення виробництва та вивільнення інсуліну

Недостатня або відсутня продукція інсуліну призводить до клінічної картини Цукровий діабет. Часто хтось іде Інсулінорезистентність попереду. Тоді клітини організму вже не здатні реагувати на інсулін і всмоктувати глюкозу з крові. Це призводить до високого рівня цукру в крові, що в свою чергу призводить до ще більшого викиду інсуліну. Протягом тривалого періоду часу клітини підшлункової залози виснажуються або пошкоджуються, після чого інсулін більше не може вироблятися.

Інсулінорезистентність має далекосяжні наслідки і тісно пов'язана з іншими захворюваннями, такими як:

Порушення ліпідного обміну
Жирна печінка
СПКЯ (синдром полікістозних яєчників)
гіпертонія
Збільшення ваги
ішемічна хвороба серця та її наслідки (інфаркт, інсульт)
і більше.

Висновок

Інсулін є найбільш анаболічним гормоном в організмі, і його основна робота полягає в зниженні рівня цукру в крові.

Інсулін сприяє процесам нарощування

Утворення жиру
Поповнення запасів глікогену
Зростання м’язів
Нове утворення білка
І т. Д.

Інсулін гальмує процеси деградації

Спалювання жиру (не активований жировий обмін)
Виснаження глікогену
І т. Д.