Действие инсулина: как работает гормон, и почему он так важен

Метаболизм, или обмен веществ – это сложный процесс, который контролируют многие биологически активные вещества, в том числе гормоны. В нашем подробном обзоре мы постараемся рассмотреть действие инсулина на организм человека. Где вырабатывается гормон, какие биологические эффекты он оказывает, и почему назначается при сахарном диабете?

Почему уколы жизненно необходимы диабетикам?

Общие сведения

Инсулин – пептидный гормон, который образуется в β-клетках поджелудочной железы (ПЖ).

Каждая его молекула состоит из двух аминокислотных последовательностей, связанных дисульфидными мостиками:

• А-цепь (21 аминокислотный остаток);
• B-цепь (30 аминокислотных остатков).

Строение полипептида

Это интересно. Для каждого биологического вида – свой инсулин, обладающий своими структурными особенностями и ролью в метаболизме углеводов. Максимальной схожестью к человеческому гормону обладает инсулин свиньи.

Инсулин воздействует на обмен углеводов. Основное действие – гипогликемическое; оно заключается в снижении концентрации глюкозы в крови. Стимулом для производства гормона является увеличение этого показателя.

Итак, для быстрой переработки углеводов и поддержания стабильной концентрации сахара в крови нужен инсулин: как действует этот гормон?

Он:

• повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы;
• повышает активность ключевых ферментов гликолиза;
• запускает процесс синтеза гликогена в мышцах и печени;
• подавляет работу ферментов, расщепляющих гликоген и жиры, а также регулирующих работу глюконеогенеза;
• усиливает синтез протеинов и жиров.

Механизм действия гормона

Образование и секреция

Чтобы точнее понять, что происходит под действием инсулина, разберемся в сложных процессах синтеза, секреции и регуляции выработки этого вещества. Выработка инсулина активно происходит в течение всего дня. В начале образуется предшественник гормона, который в результате ряда химических превращений обретает зрелость.

Его выделение из секреторных гранул происходит под влиянием повышения концентрации глюкозы в крови. Этот процесс осуществляется путем экзоцитоза  — зрелая гранула сливается с клеточной мембраной, и ее содержимое буквально выдавливается наружу.

Как мы уже знаем, главным стимулятором высвобождения гормона является гипергликемия.

Дополнительно регуляцию его синтеза осуществляют:

• прием пищи;
• повышение концентрации некоторых аминокислот, особенно аргинина и лейцина;
• действие гормонов пищеварения (холецистокинина, ГИП, ГПП-1);
• увеличение уровня калия и кальция в крови;
• гиперлипидемия;
• действие парасимпатической ВНС.

Если вы съели что-то сладкое, уровень инсулина повышается

Контроль уровня сахара в крови

У здорового человека концентрация глюкозы в крови непостоянна и может колебаться от 2,7 до 8,3 ммоль/л.

Обратите внимание! Стандартные показатели глюкозы натощак находятся в пределах 3,30-5,50 ммоль/л.

5,2 ммоль/л – отлично!

На уровень вещества влияют две группы гормонов:

• гипогликемические – инсулин;
• гипергликемические – глюкагон, соматотропин, гормоны надпочечников.

Если уровень глюкозы повышается, активируется высвобождение инсулина, и моноуглевод быстро утилизируется. Гипогликемия снижает его секрецию, но не прекращает совсем. Критическое снижение сахара вызывает выброс в кровь контринсулиновых (гипергликемических) гормонов.

В каких случаях при диабете назначают инсулин?

Выяснив механизм действия инсулина на углеводный обмен, разберемся в показаниях для назначения этого гормона в виде инъекций.

Диабет – болезнь, хорошо знакомая многим. Эта хроническая патология развивается в результате абсолютной или относительной нехватки инсулина Простыми словами, гормон либо не вырабатывается в ПЖ, либо не взаимодействует с клетками-мишенями.

Конечным результатом конечного диабета становится стойкий синдром гипергликемии, что со временем приводит к тяжелым обменным нарушениям, а также повреждению многих систем организма, особенно кровеносной и нервной.

Одно из самых распространенных обменных нарушений

Обратите внимание! По последним статистическим данным, заболеваемость диабетом составляет 8,5% среди взрослого населения планеты. Ученые прогнозируют, что эти цифры будут только увеличиваться.

Причиной СД-1 (инсулинзависимого) является генетические аномалии, влекущие за собой недостаточную выработку инсулина. Эта форма патологии чаще развивается в детском или юношеском возрасте. Для нее характерно тяжелое течение, и больные сразу переводятся на инсулинотерапию.

Цель инсулинотерапии – восполнить нехватку собственного гипогликемического гормона

СД-2 обычно развивается во взрослом или пожилом возрасте.

На его формирование влияют как наследственная предрасположенность, так и внешние средовые факторы:

• гиподинамия;
• лишний вес (особенно так называемое абдоминальное ожирение);
• метаболический синдром;
• гипертензия;
• гиперхолестеринемия и др.

При СД-2 развивается инсулинорезистентность

Как правило, СД 2 типа можно успешно контролировать с помощью лечебной гипогликемической диеты, адекватных нагрузок и приема сахароснижающих препаратов. В некоторых случаях эти пациенты также переводятся на инсулинотерапию.

Показаниями для такого метода лечения являются:

• признаки дефицита гормона (потеря веса, кетоз);
• развитие острых осложнений СД;
• декомпенсация состояния на фоне стандартного лечения;
• необходимость оперативного вмешательства;
• тяжелые инфекции;
• обострение хронических патологий;
• тяжелые нарушения в работе внутренних органов, особенно печени и почек;
• период беременности и ГВ.

Препараты инсулина

11 января 1922 года учеными Бантингом и Бэстом была сделана первая в мире инъекция инсулина подростку, страдающему диабетом. Поразительные результаты такого лечения и полная компенсацию состояния юного пациента позволили подтвердить тот факт, что разработано эффективное, безопасное и доступное средство для борьбы с СД и его осложнениями.

Борец за здоровье

В дальнейшем широкое применение инсулина стимулировало создание многих разновидностей препарата, отличающихся временем высвобождения гормона.

Их делят на:

• ультракороткие – инсулин очень быстрого действия;
• короткие, отличающиеся чуть более медленным высвобождением гормона;
• средние – инсулин средней продолжительности действия;
• продленные – инсулин пролонгированного действия.

Обратите внимание! До 1982 года в эндокринологии применялся свиной или бычий инсулин, который несколько отличается от человеческого, и поэтому часто вызывал аллергические реакции. Сегодня диабет лечится только с помощью инъекций генно-инженерного человеческого инсулина.

Вставка: Классификация инсулинов:

Современные препараты удобны в применении

Инсулины длительного действия – названия Лантус и Левемир – были созданы в начале 2000-х годов. К сегодняшнему дню они активно вытесняют «средние» Протафан и Хумулин.

Являясь более усовершенствованными аналогами настоящего человеческого инсулина, они действуют более продолжительно и плавно. Одна инъекция позволяет успешно сымитировать естественную базальную секрецию гормона.

Сравните действие Протафана и Лантуса

Обратите внимание! Пролонгирование действия инсулина достигается за счет добавления различных компонентов – цинка, буферных смесей, протамина.

Инсулины ультракороткого действия также появились сравнительно недавно – в конце прошлого века. Их отличает быстрое развитие фармакологических эффектов: сахар начинает снижаться уже через 5-10 минут после инъекции

Сравните быстродействие

Важно! Если пациента придерживается низкоуглеводной диеты, для контроля гликемии ему лучше подходят инсулины короткого действия, поскольку ультракороткие препараты могут повысить у него риск гипогликемии.

Немного об инсулинотерапии

Подбор инсулинотерпаии для каждого пациента осуществляется индивидуально. Больному совместно с врачом следует добиться максимальной компенсации метаболизма углеводов.

Обсудите это с врачом

В целом инсулинотерапия должна имитировать физиологическую секрецию инсулина:

1. Базальную, которая обеспечивает нормогликемию в межпищеварительный период и во время ночного отдыха. Ее скорость в среднем составляет 0,5-1 ЕД/ч, или 12-24 ЕД в сутки;
2. Стимулированную (пищевую), соответствующую уровню простпрандиальной гликемии. При расчёте необходимой дозировки необходимо учитывать, что на 1 ХЕ (хлебную единицу) вырабатывается 1-1,5 ЕД инсулина.

К главным принципам инсулинотерапии относится:

• введение гормона в максимальном соответствии с физиологической секреции;
• правильное распределение инсулина в течение суток (2/3 до вечера, 1/3 – поздним вечером и ночью);
• комбинирование уколов пролонгированного и ультракороткого инсулина.

Преимуществами интенсифицированной терапии являются:

• имитация физиологических процессов в организме;
• более высокое качество жизни пациента и минимизация осложнений;
• легкость понимания общих принципов лечения больным и его родственниками.

Но существуют и недостатки:

• необходимость частого самоконтроля гликемии до 5-6 раз в день;
• необходимость обучения больного и его родственников;
• возможная склонность к гипогликемиям.

Школа диабета действует при поликлиниках

Что важно знать

Причины неэффективности терапии

Несмотря на то, что гормон ПЖ является одним из патогенетических звеньев в лечении СД, бывает и так, что он не справляется со своей задачей. Почему инсулин не действует?

Среди вероятных причин:

1. Несоблюдение условий хранения (слишком низкая или высокая температура, действие прямых солнечных лучей). Оптимальный температурный режим – 20-22° С.
2. Использование просроченного препарата.
3. Смешивание различных видов инсулина в одном шприце.
4. Протирание кожи в месте введения спиртом (этанол может нейтрализовать действие гормона).
5. Низкая дозировка.
6. Несоблюдение временных промежутков между инъекциями.

Почему лекарство не помогает?

Гипергликемия на фоне лечения – это не нормально. Обязательно обратитесь к эндокринологу для коррекции плана терапии.

Нежелательные реакции со стороны организма

На фоне инсулинотерапии возможно появление нежелательных реакций.

Побочные действия инсулина могут быть следующими:

• гипогликемия;
• инсулинорезистентность;
• кожные аллергические проявления в месте введения (покраснение, зуд, отечность);
• редко – бронхоспазм, отек Квинке;
• атрофия ПЖК в месте введения;
• снижение четкости зрения;
• метеоризм;
• инсулиновый отек.

Инсулиновая липодистрофия

Любая из этих патологий требует оказания медицинской помощи.

Такким образом, уколы инсулина – это самый эффективный на сегодняшний день способ контроля гликемии у пациентов с СД-1 и иногда СД-2. Если пациент дисциплинирован и не забывает соблюдать рекомендации врача, это позволит ему поддерживать нормальный сахар крови, снизить риск развития осложнений и жить полноценной жизнью.

Вопросы врачу

Можно ли вернуться от инсулина к таблеткам

Здравствуйте! У меня мама уже лет 15 болеет диабетом (2 тип). Три месяца назад ее состояние ухудшилось, сахара поднялись до 25-30. Тогда врачи назначили ей инсулин.

Сейчас все хорошо, сахар в порядке. Она очень хочет прекратить уколы и вернуться к таблеткам. Так можно сделать?

Доброго дня! Вы должны понимать, что сахар сейчас в норме из-за уколов инсулина. Возвращение к таблеткам – вопрос индивидуальный. Зависит он и от длительности заболевания, и от ресурсов ПЖ. Многим пациентам с СД-2 инсулинотерапия может быть отменена, если они будут соблюдать низкоуглеводную диету и заниматься физкультурой.

Как подтвердить диагноз

Доктор, подскажите! Неделю назад моей дочери (8 лет) поставили диагноз диабет и сразу начали колоть инсулин. Я в шоке! Можно ли так делать? Вдруг, это какая-то ошибка?

Дело в том, что мы с мужем сейчас очень много работаем, на готовку времени не хватает. Соответственно питаемся не очень здоровой едой. Сначала я подумала, что она отравилась: стала вялой, сонливой, были позывы на рвоту. Пошли в поликлинику, и вот так нас «обрадовали».

Здравствуйте! Диабет – это заболевание, при котором снижается выработка гормона-инсулина. Главный его лабораторный признак – это гипергликемия, или высокий сахар в крови. «Заработать» этот симптом при пищевом отравлении невозможно.

Если вы сомневаетесь в диагнозе дочери, пройдите обследование:

• сахар крови;
• ОАМ (особое внимание на сахар и ацетон);
• ГТТ;
• HbAC1.

С полученными результатами – к врачу, которому доверяете.

Уколы инсулина больные с СД-1 должны начать получать как можно раньше. Иначе возможно развитие таких тяжелых последствий, как кома и смерть.