Koji organ proizvodi inzulin? Proces i učinak na tijelo

Uz pomoć inzulina obavlja se jedna od najvažnijih funkcija u našem tijelu - regulatorna. Ova supstanca metabolizira glukozu iznad koncentracije od 100 mg / dts.

Šećer se neutralizira i pretvara u molekule glikogena koji se nakon svih procesa transformacije šalju na mišićno, jetreno i masno tkivo. A gdje se proizvodi ta važna tvar za ljude? Kakav je mehanizam sinteze insulina?

Gde je proizvodnja inzulina

Inzulin se proizvodi u jednom od organa endokrinog sustava - gušterači. Smatra se drugim najvećim u tijelu (prvo je probavni, koji je smješten u trbušnoj šupljini iza stomaka). Ovo tijelo se sastoji od tri dijela:

Glava gušterače je blago zadebljana, nalazi se desno od srednje linije i prekriva je telo dvanaestopalačnog creva. Tijelo, koje se naziva i glavni dio, ima trokraki oblik prizme. Tijelo žlijezde postepeno prelazi u odjeljak repa.

Dio u kojem se luči inzulin zauzima doslovno oko 5% površine. U kojem se dijelu odvija sinteza? Ovo je najzanimljivije: stanični klasteri su razbacani po obodu organa. Naučno ih nazivaju otočići gušterače ili otočići Langerhansa. Otkrio ih je njemački naučnik u 19. stoljeću, teoriju proizvodnje inzulina ovim sastojcima gušterače potvrdio je naučnik iz SSSR-a Leonid Sobolev.

Postoje milioni takvih otočića pankreasa, svi su raspršeni u gvožđu. Masa svih takvih grozdova je samo oko 2 grama. Svaka od njih sadrži različite vrste ćelija: A, B, D, PP. Svaka od vrsta proizvodi hormonske tvari koje kontroliraju tok metaboličkih procesa svih hranjivih sastojaka koji ulaze u tijelo.

B ćelije pankreasa

Upravo u njima se sintetiše inzulin. Mnogi genetski inženjeri, biolozi i biohemičari raspravljaju se o suštini biosinteze ove tvari. Ali niko od naučnih zajednica do kraja ne zna kako B-ćelije proizvode inzulin. Ako naučnici mogu razumjeti sve suptilnosti i sam mehanizam proizvodnje, ljudi će moći utjecati na te procese i prevladati bolesti poput inzulinske rezistencije i različitih vrsta dijabetesa.

U tim tipovima ćelija proizvode se dvije vrste hormona. Prvi je drevniji, njegova jedina važnost za tijelo je da pod njegovim djelovanjem nastaje takva tvar kao proinsulin.

Stručnjaci vjeruju da je to prethodnik već poznatog inzulina.

Drugi hormon je pretrpio različite evolucijske transformacije i napredniji je analog prve vrste hormona, a to je inzulin. Naučnici predlažu da se proizvede po sljedećoj šemi:

Supstanca insulina sintetizira se u B ćelijama kao rezultat post-translacijskih modifikacija. Odatle, ulazi u komponente kompleksa Golgi. U ovoj je organeli inzulin podložan dodatnim tretmanima.
Kao što je poznato, u strukturama Golgijevog kompleksa dolazi do sinteze i akumulacije različitih spojeva. C-peptid se tamo cijepa pod utjecajem različitih vrsta enzima.
Nakon svih ovih faza formira se sposobni inzulin.
Slijedi pakiranje proteinskog hormona u posebne sekretorne granule. U njima se tvar nakuplja i skladišti.
Kada koncentracija šećera poraste iznad prihvatljivih standarda, inzulin se počinje oslobađati i djelovati.

Regulacija proizvodnje inzulina ovisi o glukozenskom senzornom sustavu B-stanica, omogućava proporcionalnost između koncentracije glukoze u krvi i sinteze inzulina. Ako osoba jede hranu u kojoj ima puno ugljikohidrata, mora se osloboditi puno inzulina koja mora raditi intenzivnim tempom. Postepeno, sposobnost sinteze inzulina na otočićima gušterače slabi. Stoga, kada se produktivnost gušterače paralelno smanji, povećava se i vrijednost šećera u krvi. Logično je da su osobe starije od 40 godina najviše pod utjecajem smanjene proizvodnje inzulina.

Uticaj na metaboličke procese

Kako se vrši neutralizacija molekula šećera inzulinom? Ovaj se postupak provodi u nekoliko faza:

Stimulacija transporta šećera kroz membrane - aktiviraju se proteini nosači koji skupljaju više glukoze i transportuju ga,
Više će ugljikohidrata ući u ćeliju
Transformacija šećera u molekule glikogena,
Prijenos ovih molekula u druga tkiva.

Za ljude i životinjske organizme, takvi molekuli glikogena su osnovni izvor energije. Tipično se u zdravom tijelu glikogen troši tek nakon što se potroše drugi dostupni izvori energije.

Na istim otočićima gušterače proizvodi se kompletni antagonist inzulina, glukagon. Pod njegovim utjecajem razgrađuju se molekuli glikogena, koji se pretvaraju u glukozu. Pored takvih učinaka, inzulin ima anaboličke i anti kataboličke učinke na organizam.

Koje bolesti mogu uzrokovati oslabljenu proizvodnju inzulina?

B ćelije imaju kompenzacijski efekat i gotovo uvijek proizvode više inzulina nego što je tijelu potrebno. Ali čak i ovu prekomjernu količinu tijelo apsorbira ako čovjek konzumira slatkiše i škrobnu hranu. Postoje neke bolesti povezane s disbalansom inzulina. Prva kategorija patologija uključuje bolesti zbog povećane proizvodnje tvari:

Insulinoma. Ovo je naziv benignog tumora koji se sastoji od B ćelija. Takav tumor prate isti simptomi kao i hipoglikemijska stanja.
Inzulinski šok. Ovo je izraz za kompleks simptoma koji se pojavljuju uz predoziranje inzulina. Uzgred, raniji inzulinski šokovi korišteni su u psihijatriji za borbu protiv šizofrenije.
Somoji sindrom je hronično predoziranje insulinom.

Druga kategorija uključuje one disfunkcije izazvane nedostatkom inzulina ili smanjenom apsorpcijom. Prije svega, dijabetes tipa 1. Ovo je endokrina bolest koja je povezana s oštećenom apsorpcijom šećera. Gušterača izlučuje nedovoljno inzulina. Na pozadini inhibicije metabolizma ugljikohidrata, opće stanje pacijenta se pogoršava. Ova patologija je opasna jer povećava rizik od bolesti kardiovaskularnog sistema.

Takođe, osoba može imati dijabetes tipa 2. Ova bolest malo se razlikuje u specifičnosti tečaja. U početnim fazama ove bolesti gušterača proizvodi dovoljno inzulina. Istovremeno tijelo iz nekog razloga postaje otporno na inzulin, odnosno neosjetljivo na djelovanje ovog hormona. Kada bolest napreduje, sinteza inzulina u žlijezdi počinje se suzbijati i kao rezultat toga postaje nedovoljna.

Kako umjetno obnoviti nivo hormona

Ljekari ne mogu fizički obnoviti rad otočića pankreasa.

U tu svrhu koriste se životinjske i sintetičke insuline. Terapija inzulinom smatra se glavnom metodom vraćanja ravnoteže tvari u dijabetesu, ponekad je praćena hormonskom nadomjesnom terapijom. Za smanjenje koncentracije ove supstance koristite posebnu dijetu sa malo ugljenih hidrata.

Inzulin je složeno proteinsko jedinjenje koje reguliše mnoge metaboličke procese u tijelu.

Njegova glavna funkcija je održavanje optimalne ravnoteže šećera u krvi. Proizvodi se u takvoj komponenti gušterače, kao što su otočići pankreasa. Neravnoteže u ovoj tvari mogu dovesti do niza patologija.

Šta rade ćelije pankreasa

Gušterača je organ koji se nalazi u trbušnoj šupljini. Njen glavni zadatak je razvoj aktivnih komponenti odgovornih za regulaciju mnogih procesa u ljudi. Gušterača je klasifikovana kao žlijezda mješovitog sekreta, jer ima egzokrino i endokrino djelovanje. To znači da proizvodi hormone koji djeluju ne samo lokalno u probavnom sustavu, nego i reguliraju sve vitalne funkcije. Najvažnije mjesto na kojem se direktno proizvode hormonski aktivne komponente su stanice pankreasa.

Koje vitalne spojeve proizvode? Niže su navedeni biološki sastojci koje luči gušterača.

Enzimi pankreasa. To je egzokrina funkcija. Pomažu probavi hrane.
Inzulin je najvažniji hormon koji proizvodi gušterača. Izlučuje se u beta ćelijama koje se nalaze u središnjem dijelu organa. Njegove glavne funkcije povezane su sa regulacijom procesa u ljudi koja teče sudjelovanjem glukoze.
Ghrelin Ovo je hormonska supstanca koja je odgovorna za osjećaj gladi kod ljudi.
Somatostatin. Ograničava i regulira aktivnost drugih endokrinih žlijezda.
Glucagon. Aktivna komponenta koja je antipod. Povećava koncentraciju šećera kod ljudi.

Hormonski spojevi koji se stvaraju u zoni gušterače vrlo su raznoliki, pa utječu na mnoge procese koji se događaju kod ljudi. Najrelevantnija sekrecija inzulina kao najvažnije komponente potrebne za održavanje ljudskog života. Ako govorimo o tome koji organ proizvodi hormon inzulin, onda se, osim gušterače, nijedan sistem u ljudskom tijelu ne može nositi s tim zadatkom.

Gušterača sintetiše grelin, koji je odgovoran za gotovo svu glad.

Kako se sintetiše inzulin i deluje

Nisu sve ćelije gušterače uključene u sintezu hormonskih komponenti koje snižavaju šećer. Njihova proizvodnja u tijelu događa se samo u beta ćelijama. Nazivaju se otočićima Langerhansa i nalaze se u srednjem dijelu i repu organa. Izlučivanje inzulina ovisi o dva faktora - nivou šećera u krvi osobe, kao i o stupnju aktivnosti receptora koji se na njega vežu. Ne djeluje direktno, njegov rad je posredovan i ovisi o receptorima koji se nalaze u raznim tkivima. Hormon pankreasa inzulin izlučuje se u pozadini hiperglikemije koja je, na primjer, uzrokovana prehranom.

Dalje se veže na receptore koji aktiviraju njegovo djelovanje. To dovodi do smanjenja koncentracije ugljikohidrata. Ove funkcije inzulina u ljudskom tijelu ključne su za održavanje ne samo metaboličkog metabolizma, nego i stabilnosti homeostaze. Ako su receptori manje osjetljivi na hormonske molekule, tada se sinteza inzulina nastavlja uzalud, jer se razine glukoze ne smanjuju.

Vagus živac, koji je deo parasimpatičkog sistema, reguliše proizvodnju inzulina kod ljudi. Aktivira izlučivanje stimulišanjem nervnih završetaka koji se nalaze na otočićima Langerhans.

Ako postoji previše izlučene materije, tada alfa-2-adrenoreceptor, koji je deo simpatičkog sistema, potiskuje njegovu funkciju. Protein inzulina se izlučuje kroz jetru i bubrege, prolazeći kroz različite faze promjene svoje strukture. Ona mijenja molekularnu težinu, što doprinosi lakšem uklanjanju zaostalih aktivnih tvari iz tijela. Novo izlučivanje inzulina događa se pri sljedećem porastu koncentracije glukoze. Ove faze u tkivu pankreasa prolaze nekoliko puta dnevno.

Na šta djeluje aktivna supstanca

Gušterača proizvodi inzulin nakon aktiviranja beta ćelija od strane nervnog sistema zbog hiperglikemije. Sastav hormona je optimalan za komunikaciju s receptorima koji se nalaze u različitim organima i tkivima čovjeka. Nakon aktivacije utječe na većinu fizioloških procesa koji se odvijaju uz sudjelovanje glukoze. Što očekivati u tijelu nakon utjecaja izlučene hormonske tvari opisano je u nastavku.

Pankreas utiče na mnoge vrste metaboličkog metabolizma

Proizvodnja šećera je smanjena.
Metabolički procesi u jetri su uključeni u njenu zonu uticaja. To su glikoliza, glukoneogeneza i glikogenoliza. To znači da je spriječena proizvodnja vlastite glukoze, iscrpljene su njene rezerve i nastaje više glikogena.
Pojačana sinteza proteina.
Aktivira se metabolizam masti, što reguliše holesterol u krvi.
Sadržaj masnih kiselina u ljudskim tkivima je smanjen.

Imajući višestruki učinak na mnoge vrste metaboličkog metabolizma, hormonski aktivna supstanca osigurava stabilno funkcioniranje organa i sistema. Inzulin u tijelu bilo koje osobe apsolutno je neophodan, jer se analozi više ne sintetišu ni u jednom organu. Ako se prestane proizvoditi, tada će se sadržaj glukoze katastrofalno povećati, što će utjecati na rad svih vitalnih organa. To se pre svega odnosi na jetru koja se prvo počinje razgrađivati pod uticajem velike koncentracije šećera. Tada je poremećena i funkcija samog gušterače, jer su on i inzulin usko povezani. Tada će patiti i bubrezi, poremećaji izlučivanja metabolita, zatvorit će se začarani krug, a kvaliteta života oštro će se smanjiti.

Rezultat toga će biti stvaranje dijabetes melitusa - ozbiljne bolesti koja vodi u smrt čovjeka u kratkom vremenu ako se ne liječi. Prirodna aktivnost inzulina može se zamijeniti umjetnom, što će pomoći podržati vitalnu aktivnost takvih bolesnika. Međutim, onaj koji proizvode otočići Langerhansa ulaze u krv fiziološki, što pruža najbolji efekat. Tako snažan inhibitorni rezultat koncentracije šećera ne može se umjetno postići, pa se dijabetes melitus ne može u potpunosti izliječiti. Što je niža aktivnost hormona inzulina kod pacijenta, prije će se dogoditi nepovratne promjene koje će dovesti do njegove smrti. Možete je obnoviti samo unošenjem lijekova koji sadrže slične molekule. Ali lijekovi će se morati koristiti cijeli život, a prestankom potkožne ili intravenske injekcije također će se dogoditi neizbježna smrt.

Kad zaustavi proizvodnju inzulina, čovjek je bolestan od dijabetesa

Zaključak

Dakle, proizvodnja inzulina u tijelu u fiziološkim uvjetima moguća je samo u gušterači. Svaka promjena njegove funkcije direktno utječe na proizvodnju glukoze u tkivima. Što je viša, to se smanjuje hormonalna aktivnost, što znači da vam je prije potrebna pomoć izvana za održavanje normalne regulacije metaboličkog metabolizma.

U nedostatku zamjenskog liječenja, u tijelu će se početi nepovratne promjene, koje će dovesti do smrti osobe.

Razvoj zaštitnih komponenti koje pomažu pojedincu da se nosi sa karakteristikama metabolizma ugljikohidrata, položenim od rođenja. Stoga je najvažniji uslov višegodišnjeg djelovanja ljudi stabilan rad zone pankreasa. Od djetinjstva je potrebno voditi računa o njegovoj funkcionalnosti, povremeno prateći sadržaj ugljikohidrata u krvi. Samo u ovom slučaju, proizvodnja komponenata inzulina biće savršena, a životni vijek ljudi je veći.