Инсулин и его роль в обеспечении жизнедеятельности организма
Гормон инсулин и его роль в организме тесно связаны с работой эндокринной системы. В нее входит несколько желез внутренней секреции, каждая из которых нужна для поддержания здоровья человека. Когда случаются сбои в работе хотя бы одной из желез, страдают все органы.
Инсулин – достаточно изученный гормон с пептидной основой, в состав которой входит несколько аминокислот. Если уровень инсулина снижается или повышается, то нарушается важная функция эндокринной системы – поддержание уровня сахара в крови.
Самый впечатляющий и страшный фактор, сделавший гормон таким «популярным», — ежегодный рост числа людей, у которых обнаруживают диабет.
Механизм выработки инсулина
Вырабатывается гормон в эндокринных клетках хвоста поджелудочной железы. Скопления этих клеток называют островками Лангерганса в честь открывшего их ученого. Несмотря на малый размер, каждый островок считается крохотным органом со сложноустроенной структурой. Именно они отвечают за выброс инсулина. Вот как продуцируется инсулин:
- Выработка препроинсулина. В поджелудочной железе создается основа для гормона – препроинсулин.
- Синтез сигнального пептида. Вместе с основой вырабатывается проводник препроинсулина – пептид, он доставляет основу к эндокринным клеткам. Там она синтезируется в проинсулин.
- Этап созревания. На некоторое время обработанные компоненты оседают в клетках эндокринной системы – в аппарате Гольджи. Там они созревают в течение некоторого времени и распадаются на инсулин и C-пептид. По пептиду в ходе лабораторной диагностики часто определяют активность поджелудочной железы.
- Связь с цинком. Выработанный инсулин взаимодействует с ионами минерала, а когда сахар в крови повышается, гормон высвобождается из бета-клеток и начинает понижать его уровень.
Если в организме высок уровень глюкагона – антагониста инсулина, — то синтез гормона в поджелудочной железе уменьшается. Глюкагон вырабатывается в альфа-клетках островка Лангерганса.
Действие инсулина
Под действием вещества повышается проницаемость мембран клеток, и глюкоза свободно всасывается в них. Параллельно инсулин превращает глюкозу в полисахарид – гликоген. Он служит естественным источником энергии для человека.
Функции гормона
Инсулин выполняет несколько функций в организме человека, главная из которых – поддержание жирового и белкового обмена. Также он регулирует аппетит, отправляя данные рецепторов в головной мозг.
- улучшает расщепление белков, не дает им выводиться в не переработанном виде;
- защищает аминокислоты от расщепления на простые сахара;
- отвечает за корректную транспортировку расщепленного магния и калия в каждую клетку;
- препятствует атрофии мышечной ткани;
- защищает организм от накопления кетоновых тел – веществ, опасных для человека, но образующихся в результате метаболизма;
- нормализует процесс окисления глюкозы, который отвечает за сохранение нормального уровня энергии;
- стимулирует работу мышц и печени по выведению гликогена.
Есть у инсулина дополнительная функция – стимуляция образования сложных эфиров. Он предотвращает отложение жира в печени, не дает жирным кислотам поступать в кровь. Достаточное количество инсулина предотвращает мутации ДНК.
Недостаток инсулина в организме
Когда инсулин перестает вырабатываться в нужных количествах, развивается сахарный диабет. При заболевании человек вынужден регулярно использовать внешние источники гормона.
Вторая болезнь возникает из-за избытка инсулина – гипогликемия. Из-за нее ухудшается эластичность сосудов, повышается артериальное давление.
Показатели нормы и отклонения
В норме концентрация гормона составляет 3-25 мкЕд/мл. У детей понижение возможно до 3-20 мкЕд/мл, а у беременных женщин норма увеличивается до 6-27 мкЕд/мл. У пожилых людей уровень вещества в крови увеличивается до 6-35 мкЕд/мл. Если уровень резко повышается или понижается, то это становится симптомом опасных болезней.
Повышенный уровень
- изнурительные физические нагрузки;
- перенапряжение, постоянный стресс;
- опухолевые процессы в поджелудочной железе;
- болезни почек, печени, надпочечников;
- сахарный диабет 2 типа, для которого характерен синдром нечувствительности к инсулину;
- генетические особенности (склонность к высокому уровню гормона у людей, проживающих в регионах, где часто возникал голод) – предрасположенность к ожирению.
Но не менее опасен пониженный уровень инсулина в крови.
Пониженные показатели
Из-за стресса и привычек питания инсулин может не только повышаться, но и понижаться. Ошибочно полагать, что это нормальное состояние, которое не опасно для здоровья. Запускают процесс понижения гормона:
- жирная, богатая углеводами и калориями еда – инсулина, продуцируемого железой, не хватает для усвоения поступающих продуктов. Это приводит к интенсивной выработке гормона, что быстро изнашивает бета-клетки;
- хроническая склонность переедать, даже здоровая пища в огромных количествах не будет полезна;
- недостаток сна негативно сказывается на выработке гормонов, особенно если человек устойчиво спит по 4-5 часов;
- перенапряжение, тяжелая или опасная работа, стимулирующая выброс адреналина;
- снижение функций иммунной системы, инфекционные поражения;
- малоподвижный образ жизни, вызывающий гиподинамию, при которой в кровь поступает много глюкозы, но она не перерабатывается должным образом.
Чтобы понять, как именно инсулин влияет на здоровья человека при диабете, нужно рассмотреть процесс взаимодействия глюкозы с гормоном.
Уровень инсулина и глюкозы
У здорового человека даже в ситуации, когда пища долго не поступает в организм, уровень сахара примерно одинаков. Инсулин продолжает вырабатываться поджелудочной железой примерно в одном и том же ритме. Когда человек ест, пища расщепляется, и углеводы поступают в виде молекул глюкозы в кровь. Вот, что происходит дальше:
- Печень получает сигнал, и накопленный гормон высвобождается. Вступая в реакцию с глюкозой, он понижает уровень сахара и превращает его в энергию.
- Железа приступает к новому этапу выработки инсулина на место потраченного.
- Новые порции гормона направляются в кишечник – расщеплять сахара, которые частично переработаны.
- Неизрасходованный остаток глюкозы частично преобразуется в гликоген, который уходит в состояние покоя. Содержится он в мышцах и печени, частично откладывается в жировую ткань.
- Через некоторое время после приема пищи сахар начинает понижаться. В кровь выбрасывается глюкагон, а накопленный гликоген начинает расщепляться в глюкозу, стимулируя рост сахара.
Инсулин – незаменимый гормон, уровень которого тесно связан с повседневной работой организма. Его нарушения приводят к заболеваниям, которые сокращают жизнь человека на несколько десятков лет, осложняя ее массой неприятных побочных эффектов.