Mehanizmi djelovanja inzulina

Dijabetes melitus je uobičajena bolest koja ne zaobilazi ljude različitog uzrasta, spola i financijske situacije. Važno je biti dobro upućen u to koje simptome ove bolesti pacijent može vidjeti i kako postupiti kada ih otkrije. Rana dijagnoza bolesti može biti od velike pomoći u minimiziranju posljedica njenog razvoja. Međutim, čak i imati dijagnozu dijabetesa nije rečenica. Pacijenti mogu nastaviti voditi punim životom, pod određenim okolnostima. Dakle, određenoj kategoriji pacijenata moraju redovno ubrizgavati inzulin. To je poseban hormon koji je uključen u regulaciju mnogih hemijskih procesa u tijelu. No, da bi takva terapija zaista koristila pacijentu, poželjno je da on razumije mehanizme djelovanja inzulina u ljudskom tijelu. Potrebno je razmotriti nekoliko važnih nijansi. Među njima: obilježja kemijskih reakcija koje se odvijaju uz sudjelovanje inzulina, vrste lijekova na temelju njega, pravila uporabe predmetne tvari, metode primjene inzulina, razlozi potrebe za stalnim praćenjem pacijentovog fizičkog stanja. Sve ove točke bit će detaljno opisane kasnije u ovom članku.

Insulin: sastav hormona

Hormon koji nastaje u pankreasu je prethodnica inzulina. U procesu nekoliko uzastopnih hemijskih reakcija, on se pretvara u aktivni oblik hormona, koji je u stanju da obavlja svoje predviđene funkcije u tijelu.
Svaka molekula inzulina ima 2 polipeptidna lanca povezana disulfidnim mostovima (C-peptid):

Lanac. Sadrži 21 aminokiselinski ostatak.
B-lanac. Sadrži 30 aminokiselinskih ostataka.

Inzulin karakterizira velika brzina djelovanja, stoga se sintetizira u roku od sat vremena od trenutka nastanka. Stimul za proizvodnju hormona je unos hrane s velikom količinom ugljikohidrata, uslijed čega dolazi do skoka vrijednosti glukoze u krvi.

Inzulin za svaku vrstu ima strukturne razlike, pa je i njegova uloga u regulaciji metabolizma ugljikohidrata različita. Najpriličniji ljudskom hormonu je svinjski inzulin, koji se od njega razlikuje samo jednim aminokiselinskim ostatkom. Bull inzulin se razlikuje od ljudskog hormona u tri takva ostatka.

Kako se prilagođava glukoza u krvi?

Optimalna koncentracija šećera se održava zahvaljujući tome što svi telesni sistemi ispunjavaju svoje funkcije. Međutim, glavna uloga u tom procesu pripada djelovanju hormona.

2 grupe hormona utiču na koncentraciju glukoze:

Inzulin (prirodni hiperglikemijski hormon) - smanjuje njegov nivo.
Hormoni hiperglikemijske grupe (na primer, hormon rasta, glukagon, adrenalin) - povećavaju njegov nivo.

U trenutku kada vrijednost glukoze padne ispod fiziološke razine, proizvodnja inzulina usporava. U slučaju kritičnog pada šećera u krvi, počinje oslobađanje hormona hiperglikemijske skupine koji usmjeravaju glukozu iz ćelijskih zaliha. Kako bi suzbili daljnju sekreciju inzulina u krv aktiviraju se hormoni stresa i adrenalin.

Sljedeći faktori mogu utjecati na proizvodnju, djelovanje inzulina ili gubitak osjetljivosti staničnih membrana na ovaj hormon:

Kršenje procesa sazrevanja inzulina, kao i njegovog receptora,
Pojava izmijenjenih molekula, kao i kršenje njihovih bioloških funkcija,
Prisutnost u tijelu antitijela na djelovanje hormona, što dovodi do gubitka veze između hormona i njegovog receptora,
Propadanje hormonskih receptora,
Kršenje procesa endocitoze hormona s receptorom.

Svaka prepreka signalu od inzulina do ćelije može u potpunosti ili djelomično poremetiti njegov utjecaj na čitav metabolički proces. Važno je shvatiti da u ovakvom stanju tijela visoka koncentracija hormona ne može ispraviti situaciju.

Učinak inzulina i njegova uloga

Inzulin obavlja važne funkcije u tijelu i ima višestruki učinak na metaboličke procese.

Učinak hormona, ovisno o efektu, obično se dijeli u 3 glavne grupe:

Anabolic
Metabolički
Anticatabolic.

Metabolički efekti se manifestuju na sledeći način:

Povećava se apsorpcija materija koje ulaze u organizam. Glukoza je jedna od važnih komponenti, stoga njezina apsorpcija omogućava regulaciju razine šećera u krvi.
Povećava se količina sinteze takvog polisaharida kao glikogena.
Intenzitet glikogeneze opada (smanjuje se stvaranje glukoze u jetri iz različitih tvari).

Anabolički učinak hormona osmišljen je kako bi poboljšao biosintezu proteinskih komponenata i replikaciju DNK (deoksiribonukleinska kiselina). Pod utjecajem ovog svojstva, inzulin pomaže pretvoriti glukozu u organska jedinjenja poput triglicerida. To vam omogućava da stvorite uslove potrebne za nagomilavanje masti u trenutku nedostatka hormona.

Anticatabolički efekat pokriva 2 pravca:

Smanjuje stepen hidrolize proteina (razgradnju),
Smanjuje prodiranje masnih kiselina u krvne ćelije,
Pod utjecajem inzulina u krvi održava se normalna razina šećera

Učinak izloženosti inzulinu manifestuje se posebnim receptorom i dešava se nakon različitog vremena:

Nakon kratkog perioda (minute ili čak sekunde), kada se obavljaju transportne funkcije, inhibicija enzima, sinteza ribonukleinske kiseline, fosforilacija proteina,
Nakon dužeg vremena (do nekoliko sati) u slučaju sinteze DNK, rasta proteina i stanica.

Kako hormon djeluje?

Inzulin sudjeluje u gotovo svim metaboličkim procesima, ali njegov glavni učinak je na metabolizam ugljikohidrata. Učinak hormona na ove tvari u najvećoj mjeri je posljedica povećanja brzine isporuke viška glukoze kroz stanične membrane. Kao rezultat toga, aktiviraju se inzulinski receptori i aktivira se intracelularni mehanizam koji može direktno utjecati na unos glukoze u ćelije. Mehanizam djelovanja inzulina zasnovan je na regulaciji broja membranskih proteina koji te tvari isporučuju.

Transport glukoze u tkiva u potpunosti ovisi o inzulinu. Ta tkiva su od velike važnosti za ljudsko tijelo i odgovorna su za tako važne funkcije kao što su disanje, kretanje, prokrvljenost i stvaranje rezerve energije koja se oslobađa iz dolazne hrane.

Hormonski receptori smješteni u staničnoj membrani imaju sljedeći sastav:

Alfa podjedinice (2 komada). Nalaze se izvan kaveza.
Beta podjedinice (2 komada). Prelaze ćelijsku membranu, zatim prelaze u citoplazmu.

Ove komponente su formirane od dva polipeptidna lanca, međusobno povezanih disulfidnim vezama, a karakterizira ih aktivnost tirozin kinaze.

Nakon što je receptor vezan na inzulin, događaji poput:

Konformacija receptora podložna je promjenama, pri čemu prvo utječe samo na a-podjedinicu. Kao rezultat ove interakcije, aktivnost tirozin kinaze pojavljuje se u drugoj podjedinici (beta), pokreće se lanac reakcija kako bi se pojačalo djelovanje enzima.
Receptori u procesu međusobnog povezivanja tvore mikroagregate ili mrlje.
Receptori su internalizirani, što rezultira odgovarajućim signalom.

Ako se inzulin sadrži u plazmi u velikim količinama, smanjuje se broj receptora i smanjuje se osjetljivost stanica na hormon. Smanjenje regulacije broja receptora objašnjava se njihovim gubitkom tokom perioda prodora inzulina u staničnu membranu. Kao rezultat takvog kršenja nastaje pretilost ili bolest poput dijabetes melitusa (najčešće 2 vrste).

Vrste hormona i njegovo trajanje

Pored prirodnog inzulina koji proizvodi pankreas, neki ljudi moraju da koriste hormon u obliku lijeka. Sredstvo ulazi u ćelije vršeći odgovarajuće potkožne injekcije.

Trajanje djelovanja takvog inzulina podijeljeno je u 3 kategorije:

Početni period kada inzulin ulazi u pacijentovu krv. U ovom trenutku hormon ima hipoglikemijski efekat.
Vrhunac U tom periodu dostiže se maksimalna tačka za snižavanje glukoze.
Trajanje Ovaj period traje duže od prethodnih perioda. Za to vrijeme smanjuje se i šećer u krvi.

Ovisno o trajanju djelovanja inzulina, hormon koji se koristi u medicini može biti sljedeće vrste:

Basal. Djeluje cijeli dan, pa je dovoljna jedna injekcija dnevno. Bazalni hormon nema vršno djelovanje, neko vrijeme ne snižava šećer, ali omogućava vam da tokom dana održavate pozadinsku vrijednost glukoze.
Bolus. Hormon je brže sredstvo za utjecaj na vrijednost glukoze u krvi. Jednom uđe u krv odmah daje željeni efekat. Vrhunsko djelovanje bolusnog hormona javlja se upravo u obrocima. Koristi se od dijabetesa tipa 1 kako bi prilagodio razinu šećera odgovarajućom dozom za ubrizgavanje.

Doziranje inzulina ne bi trebalo samostalno izračunavati pacijenti s dijabetesom. Ako broj jedinica hormona značajno premaši normu, tada može doći čak i do smrtnog ishoda. Život će biti moguće spasiti samo ako je pacijent bistrog uma. Da biste to učinili, morate mu ubrizgati glukozu prije početka dijabetičke kome.

Injekcija hormona: česte greške

Endokrinolozi tokom prakse često čuju pritužbe pacijenata na neučinkovitost ubrizgavanja inzulina. Šećer u krvi se možda neće smanjiti ako je tehnika bila poremećena tokom primjene hormona.

To mogu izazvati sljedeći faktori:

Upotreba inzulina s istekom roka trajanja kada je datum isteka već istekao.
Kršenje osnovnih pravila prevoza i skladištenja droge.
Miješanje različitih vrsta hormona u 1 bočici.
Zrak ulazi u pripremljenu štrcaljku.
Primjena alkohola na mjesto ubrizgavanja, što dovodi do uništenja inzulina.
Upotreba oštećene štrcaljke ili igle tokom ubrizgavanja.
Brzo uklanjanje igle odmah nakon primjene hormona, što bi moglo dovesti do gubitka dijela lijeka. Kao rezultat toga, gutanje inzulina nije gutano. Ovakva pogreška može prouzrokovati hiperglikemiju (nagli porast šećera). Inače, kada se primi više inzulina nego što je bilo potrebno za neutralizaciju glukoze, dolazi do hipoglikemije (pad šećera). Oba su stanja opasna za pacijente sa dijabetesom.

Hormonski inzulin

Ovaj hormon prirodno proizvodi telo. U procesu varenja hrane ugljikohidrati iz hrane se pretvaraju u glukozu u krvi. Ova supstanca je glavni izvor energije u ljudskom tijelu. Gdje se proizvodi inzulin? U gušterači. Upravo ovaj hormon ima ključnu ulogu u korištenju glukoze, kao i u stvaranju njenih rezervi. Zajedno s inzulinom, u ovaj proces je uključeno i nekoliko drugih hormona, poput glukagona i amilina.

Učinak hormona na metabolizam ugljikohidrata

Mehanizmi djelovanja inzulina na organizam variraju ovisno o metaboličkim procesima koje treba uzeti u obzir. Raspravljamo o jednom od efekata ovog hormona. Naime, kakav učinak ima inzulin na metabolizam glukoze. Ako je sadržaj ovog hormona u krvi prenizak, tada glukoza nije u stanju prodrijeti u stanice mišićnog tkiva, a tijelo prima svu energiju isključivo iz oksidacije masnih kiselina. Kad se njegova razina podigne na potrebnu, taj se postupak opet može izvesti prirodnim putem. U tom slučaju tijelo prima dovoljno energije. Međutim, s ekstremno velikim fizičkim naporom, membrane mišićnih ćelija mogu ponovo biti propusne za glukozu čak i ako je koncentracija inzulina u krvi izuzetno niska.

Važnost uloge ovog hormona u metaboličkim procesima je nesporna. Upravo je receptor za inzulin (transmembranski receptor na čije djelovanje aktivira inzulin) važan u procesu homeostaze glukoze. Nenormalan tijek potonjeg dovodi do razvoja degenerativnih bolesti, poput dijabetes melitusa ili raka.

Također biste trebali obratiti pažnju na jetru. To je tijelo koje pohranjuje glukozu u tijelu. Može se slobodno osloboditi iz ćelija jetre što je prije potrebno. To je inzulin koji potiče sintezu određenih supstanci koje su poznate kao enzimi glikolize (naime hekokinaza, foshofruktokinaza-1 i piruvat kinaza), a bez kojih proces raspada glukoze ne bi bio moguć.

Učinak inzulina na metabolizam proteina

Proteini koje čovjek prima s hranom dijele se na brojne esencijalne aminokiseline iz kojih tijelo kasnije sintetizira vlastite proteine. Međutim, adekvatan tijek opisanog procesa moguć je samo uz sudjelovanje inzulina u njemu. Omogućava transport većine aminokiselina. Inzulin također značajno povećava brzinu transkripcije DNK i na taj način stimulira stvaranje RNA. Upravo na taj način, dotični hormon utječe na sintezu proteina u ljudskom tijelu.

Učinak inzulina na metabolizam masti

Dotični hormon aktivno sudjeluje u metabolizmu lipida, naime u fazi lipogeneze (sinteze masnih kiselina). Nastaju na bazi ugljikohidrata (u procesu njihovog raspada i metabolizma). Enzim lipogeneze djeluje isključivo uz sudjelovanje inzulina. Zbog toga je, u nedostatku ovog hormona, normalan metabolizam nemoguć.

Vrste i pravila uzimanja inzulina

Mehanizmi djelovanja inzulina odavno su jasni, pa postoji klasifikacija lijeka koji se obično koristi za liječenje bolesnika s dijabetesom. Razlikuju se sledeće vrste:

Brzo delujući inzulin. Učinak ove tvari postaje očit u prvih pet minuta nakon unošenja. A maksimalni efekat postiže se nakon sat vremena. Međutim, akcija se jednako brzo završava. Injekciju treba davati tokom obroka.
Inzulin kratkog djelovanja (zapravo, kada se radi o običnom inzulinu, u pravilu se misli na ovu vrstu). Akcija počinje nakon pola sata. Ova tvar se može uzimati prije jela. Njegovo djelovanje traje duže od gore opisane sorte.
Inzulin srednjeg trajanja. Ova vrsta lijeka preporučuje se upotreba zajedno sa inzulinom brzog djelovanja ili inzulinom kratkog djelovanja. Ovim se postiže dugotrajni učinak (tvar djeluje oko pola dana).
Inzulin dugog djelovanja. Predviđen je za uvođenje na samom početku dana. Takav inzulin je efikasan tokom dana. Međutim, ovo je moguće samo ako se koristi u kombinaciji s inzulinom kratkog djelovanja ili brzim djelovanjem.
Inzulin koji se prethodno meša. Njeni sastojci su neke od gore navedenih vrsta supstanci. Takav inzulin treba uzimati dva puta dnevno prije jela.

Mnogi faktori utječu na vrstu tvari koju pacijent odabere. Mehanizmi djelovanja inzulina jedne od gore opisanih vrsta nužno odgovaraju potrebama i okolnostima određenog pacijenta. Optimalnu dozu i režim potrebno je utvrditi nadležni stručnjak, uzimajući u obzir sve pojedinačne karakteristike pacijenta, prirodu tijeka bolesti i opće zdravstveno stanje. Inzulin (čija je prosječna cijena šest stotina osamdeset rubalja) treba se upotrebljavati isključivo pod nadzorom liječnika.

Danas pacijent može odabrati jedan od sljedećih načina uzimanja inzulina:

Špric. Igle u modernim štrcaljkama su veoma tanke. Zato ubrizgavanje postaje manje bolno. Takva igla mora biti umetnuta u masno tkivo ili ispod kože u abdomenu, stražnjici, ramenu ili bedrima.
Olovka za špriceve. Ovaj uređaj se prodaje zajedno s insulinom, obično ima ljestvicu doze. Olovka za špricu često ima integrirani uložak. Inzulin se također ubrizgava kroz iglu, ali ne ubrizgava se klipom, već okidačem. Uređaj je vrlo zgodan za djecu koja moraju ući u lijek.
Pumpa Ovaj uređaj omogućava redovnu primjenu inzulina pod kožom, obično u trbuhu. Nakon potrebnog razdoblja, pumpa će usmjeriti tvar u organizam kroz posebnu cijev u kateter. Prikladno je to što unošenje insulina ubrizgavanjem postaje nepotrebno.

Nove metode

Naravno, s vremenom se pacijenti neminovno navikavaju na potrebu da se prave redovne injekcije i stalno koriste iglu. Međutim, ova metoda liječenja ipak izaziva određenu nelagodu. Zato ogroman broj stručnjaka stalno radi na otkrivanju novih, praktičnijih načina upotrebe inzulina.

Do 2007. godine, nastavljeni su pokušaji popularizacije načina primjene ovog hormona inhalacijom. Međutim, prodaja takvih uređaja je obustavljena.

Danas se nastavlja rad na stvaranju specijaliziranih flastera i sprejeva na koži koji bi omogućili primjenu inzulina kroz usta. Ali, nažalost, takvi lijekovi i dalje nisu dostupni široj javnosti.

Mjesta ubrizgavanja

Da bi se dugotrajno djelujući inzulin brzo i efikasno apsorbirao u krv, ubrizgava se u želudac. Ostali pacijenti više vole injekcije u rame. Neki takođe koriste kukove i stražnjicu kao mjesto ubrizgavanja, ali im treba dati lijek što je moguće sporije.

S obzirom na mehanizme djelovanja inzulina, preporučuje se stalno ubrizgavanje na isti način i na istom mjestu. Međutim, da bi se izbjegla pojava bilo kakvih pečata, ponekad je potrebno promijeniti područje tijela u koje će se hormon unositi. Stoga je bolje izmjeniti mjesta za injekcije u krug.

Kontrola vježbi

Pri upotrebi inzulina važno je redovno nadzirati trenutnu razinu glukoze u krvi. Na potonje mogu utjecati razni čimbenici: šta pacijent jede i kada, bave li se sportom, doživljava li pozitivne ili negativne emocije, kako liječi druge bolesti. Identični faktori mogu na različite načine ili u različitim fazama istog života utjecati na tijek dijabetesa kod različitih bolesnika. Zbog toga je potrebno izmjeriti nivo glukoze u krvi nekoliko puta dnevno, kako bi se kontroliralo fizičko stanje osobe. Samo uzima krv iz prsta. I na osnovu takvog praćenja treba izvesti određene zaključke. Ovisno o tome koliko je šećera koncentrirano u krvi, inzulin se mora primijeniti u odgovarajućoj dozi.

Ne zaboravite da dijabetes tipa 1 obično traje cijeli život. To je razlog zašto biste trebali stalno voditi računa o svom fizičkom stanju i biti dobro upućeni u nijanse vlastite bolesti, kao i pratiti stanje gušterače, gdje se proizvodi inzulin.

Hormonski efekti

Tvar koja se u ovom članku razmatra, inzulin, prirodni je katalizator kemijskih reakcija na kojima je izgrađen metabolički proces u ljudskom tijelu. Ovaj hormon transportira glukozu u tkiva raznih organa, pretvarajući ga u glikogen.

Manjak inzulina uzrokuje dijabetes. Glavni simptomi su joj sljedeći:

Obilno mokrenje (šest do deset litara dnevno) i stalna žeđ.
Stanje hiperglikemije.
Ketonemija (ili metabolička acidoza).
Neadekvatan metabolizam proteina.
Značajno smanjenje količine glikogena sadržanog u jetri i mišićima.
Lipidemija (oštar porast količine masti u krvi).
Poremećaji oksidacije masti.
Glukozurija.

Dotični hormon aktivno utječe na sintezu glikogena, inhibira transformaciju aminokiselina u glukozu. Ovo objašnjava potrebu za primjenom inzulina odmah nakon što se pacijent aktivno bavi fizičkim radom. Između ostalog, hormon osigurava isporuku aminokiselina u ćelije, što osigurava aktivni rast mišićnih vlakana.

Međutim, ponekad inzulin također ima negativan utjecaj na pacijentovo tijelo. Može se izraziti taloženjem triglicerida sadržanih u masnom tkivu. Tako se stimulira nagli porast potkožnog masnog tkiva. Ovo je jedan od glavnih nedostataka upotrebe inzulina.

Opasnost od upotrebe

Jedan broj naučnika pomno je proučavao inzulin, nuspojave pretjeranog umjetnog unošenja ovog hormona u organizam. Specijalisti su mogli saznati da je smrtonosna doza dotične tvari 100 jedinica. Upravo ta količina sadrži kompletnu injekcijsku štrcaljku. No pacijenta možete spasiti čak i pri izuzetno ozbiljnom predoziranju. Za to je važno ne gubiti vrijeme i odmah pozvati hitnu pomoć. U pravilu, čak i sam pacijent to uspije, bivajući u jasnoj svijesti. Prije nego što se započne razvijati koma, često je potrebno još nekoliko sati za poduzimanje potrebnih radnji. Na primjer, važno je osigurati pravovremeni dotok glukoze u krv, što uklanja hipoglikemijski učinak inzulina.

Dakle, praćenje zdravlja je izuzetno važno. Na žalost, neki moraju uložiti malo više truda u ovo od drugih. To se posebno odnosi na bolesnike sa šećernom bolešću. Ljudi koji pate od ove bolesti prisiljeni su voditi mnogo ograničeniji način života. Takvi će pacijenti trebati kontrolirati koju hranu jedu, koliko vremena posvećuju sportu i općenito koliko aktivno žive, koliko konzumiraju čistu vodu. Neki od njih, posebno oni koji su ovisni o insulinu, moraju još pažljivije pratiti svoj način života. Takvi pacijenti moraju redovito (ovisno o vremenu dana i određenim okolnostima) činiti injekcije inzulina (hormona koji umjetno zamjenjuje onaj koji nije u mogućnosti samostalno sintetizirati u potrebnoj količini pacijenta gušterače). Takva zamjenska terapija u izvjesnom smislu može ublažiti bolno stanje i pomoći pacijentu da vodi gotovo pun život. Za to je važno davati inzulin na vrijeme i u pravoj količini (prema svim imenovanjima specijalista). Za provedbu injekcija stvoreno je nekoliko vrsta praktičnih uređaja. Među njima se izdvajaju insulinsku štrcaljku, olovku za brizgalice i posebnu pumpu. Danas su najpopularnije posljednje dvije mogućnosti. Olovka za štrcaljku izuzetno je jednostavna za rukovanje i pogodna je čak i za malu decu koja sebi moraju ubrizgati inzulin. A pumpa, u principu, eliminira potrebu davanja lijeka iglom, što je pogodno za ogromnu većinu pacijenata.

Važno je zapamtiti potrebu pažljivog promatranja svih doza koje propisuje lekar. Kršenje režima liječenja koji je on sastavio snažno je obeshrabrujuće jer to može dovesti do mnogih nepoželjnih posljedica, uključujući prijetnju po život pacijenta. Naročito je opasan višak preporučene doze jer može prouzrokovati smrt. Da biste izbjegli takve neugodne posljedice, važno je ne zanemariti preporuke liječnika i ni u kojem slučaju sami ne mijenjati recepte.

Neophodno je pronaći samo kvalitetan lijek koji bi samo koristio tijelu pacijenta i ne bi nanio nikakvu štetu. Prije nego što ga kupite, važno je razumjeti što je ovaj inzulin (cijena ne odražava uvijek stvarno stanje). Koristite proizvode odgovornih proizvođača, čija se reputacija testirala već godinama, čiji su lijekovi pomogli podržati živote mnogih pacijenata. Ispitajte recenzije stvarnih kupaca i slijedite preporuke kompetentnih stručnjaka. Vodite računa o svom zdravlju. Odaberite najbolje za sebe i svoje najmilije. Budite zdravi!