Как он работает и зачем нужен организму? Все, что нужно знать про инсулин
Об этом веществе часто говорят, и не только в связи с диабетом, однако разобраться в механизмах его выработки, в биологических эффектах бывает достаточно сложно. Рассказываем простыми словами, что такое гормон инсулин, как работает, за что отвечает в организме человека, какова его норма, что ведет к его повышению и понижению, какие существуют препараты на его основе, как можно влиять на его уровень без лекарств.
У поджелудочной железы (панкреас) на протяжении всей истории медицины была репутация классического внешнесекреторного органа. Никому и в голову не приходило, что она занимается не только пищеварением, но имеет какое-то отношение к такому тяжелейшему заболеванию, как сахарное мочеизнурение (именно так прежде именовался диабет). Пока во второй половине XIX века немецкий медик Пауль Лангерганс не обнаружил в ее структуре странные клетки, сгруппированные в виде небольших островков.
На расшифровку их функции ушло несколько десятилетий. И лишь в 20-х годах прошлого века научный мир потрясло открытие — оказалось, что именно таинственные клетки Лангерганса являются фабрикой по производству пептида, регулирующего уровень сахара в крови. А проблемы с образованием гормона, названного инсулином (в переводе с латыни nsula значит «островок»), ведут к тяжелым обменным нарушениям и диабету.
Сразу после употребления углеводов глюкоза в крови повышается: многим клеткам для ее усвоения нужен инсулин (shutterstock)
Сложно представить, какой путь проходят съеденная конфета, яблоко или тарелка овсянки, прежде чем стать порцией энергии для наших клеточных батарей, подарить возможность мозгу — думать, мышцам — двигаться, легким — дышать. Искорки, дающие силу, могут родиться из жиров и даже из белков, но главной энергетической базой является глюкоза.
Иногда она поступает в пищеварительный тракт в готовом виде, например, когда мы пьем чай с сахаром, а иногда в виде длинных цепочек — если на нашей тарелке расположились овощи, фрукты, каша, макароны. Во втором случае ферментам придется потрудиться, чтобы раздробить углеводные цепи до мельчайших «сахарных молекул». Только после этого будущим энергоресурсам открывается доступ из кишечника в кровоток — а дальше их пути расходятся.
Глюкоза, предназначенная для подпитки мозга, направляется прямиком в нейроны: чтобы разжиться порцией зарядки: нервной системе не нужны дополнительные условия. А вот с мускулами, жировой тканью, печенью не все так просто: чтобы «сладкий корм» добрался до их клеток, требуется пропуск, в роли которого и выступает инсулин.
Вот почему открытие этого удивительного пептида чуть более 100 лет назад перевернуло мир эндокринологии и подарило жизнь миллионам людей. Ведь до этого эпохального момента человек, организм которого по тем или иным причинам отказывался производить инсулин, был обречен.
Одновременно идет синтез следующей партии. Процесс запускается, когда мы приступаем к еде: эта порция высвобождается из панкреас через 20–30 минут после выброса первой. Таким образом, секреция инсулина происходит в две волны, следующие одна за другой — первый подъем почти мгновенный, а второй немного отсроченный.
Оказавшись в сосудистом русле, пептид составляет компанию «сладким молекулам» на пути к клеткам, посылающим сигналы о дефиците топлива. Здесь он «прицепляется» к особым белковым структурам — рецепторам и вводит своего рода код, распахивающий двери для долгожданных гостей.
Если же мы съели лишнюю булочку, конфету или тарелку пасты, в крови оказывается больше «углеводистого топлива», чем это требуется для покрытия текущих энергетических нужд. В такой ситуации гормон сопровождает излишки в хранилища — печеночные и мышечные клетки, где они собираются в длинные цепочки и превращаются в гликоген. Именно в этом виде избыток сахаров дожидается момента, когда каким-либо тканям вновь потребуется подзарядка.
Таким образом, главная задача нашего биохимического героя — распределить все углеводы, которые мы съели, по тканям: что-то сразу идет на образование тепла, а что-то откладывается про запас. Убедившись, что глюкоза покинула кровь, поджелудочная железа отправляется на отдых до следующего перекуса.
Тест на уровень инсулина должен проводиться натощак, так как после еды его концентрация резко повышается (shutterstock)
Это не тот тест, который проводят всем подряд, ведь сам по себе он может рассказать очень мало, к тому же цифры весьма «подвижны», на них влияют многие факторы. В то же время врачу результат может сообщить дополнительную информацию о состоянии вашего метаболизма и его нарушениях: для этого специалист, как правило, сопоставляет данные с результатами обследования на уровень сахара в плазме крови и другими показателями. Поэтому направление в лабораторию часто дают в рамках комплексного обследования.
Чтобы получить максимально достоверный результат, необходимо на пару дней отказаться от спиртного, минимум 12 часов не есть и не принимать лекарства. Критерии нормы в разных источниках немного отличаются: в качестве нижней границы может указываться от 2 до 4 мкМЕ/мл, а верхней — от 24 до 26 мкМЕ/мл.
Какие нарушения и заболевания сопровождаются повышенными значениями? В первую очередь речь идет о случаях, когда страдает чувствительность к инсулину — что это такое? Иногда, несмотря на все усилия поджелудочной железы, выбрасывающей в сосудистое русло все новые и новые порции гормона, топливо все равно не может попасть в клетки. Потому что те самые «мембранные ворота» перестают реагировать на код. В результате сахар циркулирует в кровяной плазме впустую, а ткани продолжают посылать сигналы о голоде.
В таких случаях врачи говорят об инсулинорезистентности. Ее самая частая причина — ожирение, меняющее метаболический статус организма. Если не справиться с проблемой, то «островки» Лангерганса начинают «уставать», их ресурсы истощаются, они утрачивают способность выполнять свою биологическую роль — и развивается сахарный диабет 2-го типа.
Еще одна возможная причина — тяжелый панкреатит, когда воспаление распространяется не только на «пищеварительную часть» панкреас, но и на участки, отвечающие за внутреннюю секрецию, и панкреонекроз, когда наблюдается массовая гибель клеток.
Когда организм не вырабатывает собственный инсулин, требуется вводить его инъекционно, чтобы глюкоза усваивалась клетками (shutterstock)
Голод, который невозможно насытить — сколько бы человек ни ел, ткани продолжают требовать энергии. mПостоянное желание пить: почки пытаются по мере сил выводить излишки сахара, а он тянет за собой воду. Глюкоза пропитывает стенки капилляров, разрушая их, что ведет к сосудистым катастрофам в разных уголках тела. Полное отсутствие «углеводного регулятора» при 1-м типе диабета приводит к коме и гибели очень быстро, а хроническая нехватка, что чаще бывает при 2-м, в перспективе оборачивается язвами на ногах, потерей зрения и другими последствиями.
Чтобы клетки начали усваивать питание, гормон необходимо вводить извне — при помощи инъекций. Если большая часть островков разрушена, лечение будет пожизненным, если же проблема в резистентности, иногда помогают меры, направленные на повышение чувствительности рецепторов, и сахароснижающие средства.
Ультракороткий и короткий: действуют оперативно, буквально через 10 минут, достигают максимальной концентрации через 1–1,5 часа, прекращают работу через 3–5 часов.Длинный: способен оказывать эффект долгое время, до суток.Смешанный: включает обе разновидности.Несмотря на удобство «долгоиграющего» варианта, для организма полезнее, когда терапия позволяет в максимальной степени воссоздать естественную ритмическую пульсацию выработки гормона — всплески после еды с последующим снижением.
В то же время длинный инсулин дает возможность создавать базовый фон. Ведь даже в перерывах между едой железа здорового человека продолжает секретировать минимальное количество инсулина: это позволяет блокировать выработку других веществ, задача которых извлечь глюкозу из клеток (контринсулярные гормоны). Поэтому оптимальной схемой на сегодняшний день признана комбинированная, предполагающая инъекции как короткого, так и длинного видов.
На начальных стадиях диабета 2-го типа, при инсулинорезистентности повысить чувствительность клеток к гормону помогают здоровое питание и физическая активность (shutterstock)
В ситуации, когда большая часть островков разрушена или истощена, без введения гормона не выжить. Однако если причина заключается в низкой чувствительности клеток, обусловленной лишним весом, некорректным питанием, изменение рациона и дополнительная физическая активность часто дают позитивный результат.
Лучший способ обратить вспять диабет 2-го типа — снизить устойчивость организма к действию инсулина. Для большинства людей это означает стремление к достижению здорового веса, регулярные занятия спортом и отказ от потребления чрезмерного количества углеводов. Справившись с резистентностью, мы также способствуем профилактике сердечно-сосудистых болезней, снижаем риск рака, деменции и многих других заболеваний. Джеральд И. Шульман, — доктор медицинских наук, эксперт в области клеточной и молекулярной физиологии, Медицинский институт Говарда Хьюза (США)
Да, в стрессовых ситуациях организм использует углеводные резервы, что увеличивает уровень сахара в крови и повышает нагрузку на полжелудочную железу. Хронический стресс является одним из факторов развития инсулинорезистентности и диабета.
Немного истории
Все железы — структуры организма, отвечающие за синтез биологически активных соединений, — подразделяют на три «лагеря»: внутренней, внешней и смешанной секреции. Первые вырабатывают гормоны, которые циркулируют в крови: в их числе, например, щитовидка, гипофиз, надпочечники. Вторые «обслуживают» органы, соприкасающиеся с внешней средой: это, к примеру, потовые и сальные железы, клетки в желудке и кишечнике, производящие пищеварительные ферменты. Третьи реализуются сразу в двух направлениях: так, мужские яички способны продуцировать в кровь тестостерон, а в семявыносящий проток — компоненты спермы.У поджелудочной железы (панкреас) на протяжении всей истории медицины была репутация классического внешнесекреторного органа. Никому и в голову не приходило, что она занимается не только пищеварением, но имеет какое-то отношение к такому тяжелейшему заболеванию, как сахарное мочеизнурение (именно так прежде именовался диабет). Пока во второй половине XIX века немецкий медик Пауль Лангерганс не обнаружил в ее структуре странные клетки, сгруппированные в виде небольших островков.
На расшифровку их функции ушло несколько десятилетий. И лишь в 20-х годах прошлого века научный мир потрясло открытие — оказалось, что именно таинственные клетки Лангерганса являются фабрикой по производству пептида, регулирующего уровень сахара в крови. А проблемы с образованием гормона, названного инсулином (в переводе с латыни nsula значит «островок»), ведут к тяжелым обменным нарушениям и диабету.
Для чего нужен инсулин
Сразу после употребления углеводов глюкоза в крови повышается: многим клеткам для ее усвоения нужен инсулин (shutterstock)
Сложно представить, какой путь проходят съеденная конфета, яблоко или тарелка овсянки, прежде чем стать порцией энергии для наших клеточных батарей, подарить возможность мозгу — думать, мышцам — двигаться, легким — дышать. Искорки, дающие силу, могут родиться из жиров и даже из белков, но главной энергетической базой является глюкоза.
Иногда она поступает в пищеварительный тракт в готовом виде, например, когда мы пьем чай с сахаром, а иногда в виде длинных цепочек — если на нашей тарелке расположились овощи, фрукты, каша, макароны. Во втором случае ферментам придется потрудиться, чтобы раздробить углеводные цепи до мельчайших «сахарных молекул». Только после этого будущим энергоресурсам открывается доступ из кишечника в кровоток — а дальше их пути расходятся.
Глюкоза, предназначенная для подпитки мозга, направляется прямиком в нейроны: чтобы разжиться порцией зарядки: нервной системе не нужны дополнительные условия. А вот с мускулами, жировой тканью, печенью не все так просто: чтобы «сладкий корм» добрался до их клеток, требуется пропуск, в роли которого и выступает инсулин.
Вот почему открытие этого удивительного пептида чуть более 100 лет назад перевернуло мир эндокринологии и подарило жизнь миллионам людей. Ведь до этого эпохального момента человек, организм которого по тем или иным причинам отказывался производить инсулин, был обречен.
Механизм секреции и действия гормона инсулина
Они всегда наготове: крошечные пузырьки, в которые упакованы порции «сахарного регулятора». Даже небольшая порция сладенького, попавшая из кишечника в кровь, отправляется в «круиз» к «островкам» Лангерганса, проникает в их клетки — и гормон из пузырьков выбрасывается в кровоток. На это уходит всего пара-тройка минут.Одновременно идет синтез следующей партии. Процесс запускается, когда мы приступаем к еде: эта порция высвобождается из панкреас через 20–30 минут после выброса первой. Таким образом, секреция инсулина происходит в две волны, следующие одна за другой — первый подъем почти мгновенный, а второй немного отсроченный.
Оказавшись в сосудистом русле, пептид составляет компанию «сладким молекулам» на пути к клеткам, посылающим сигналы о дефиците топлива. Здесь он «прицепляется» к особым белковым структурам — рецепторам и вводит своего рода код, распахивающий двери для долгожданных гостей.
Если же мы съели лишнюю булочку, конфету или тарелку пасты, в крови оказывается больше «углеводистого топлива», чем это требуется для покрытия текущих энергетических нужд. В такой ситуации гормон сопровождает излишки в хранилища — печеночные и мышечные клетки, где они собираются в длинные цепочки и превращаются в гликоген. Именно в этом виде избыток сахаров дожидается момента, когда каким-либо тканям вновь потребуется подзарядка.
Таким образом, главная задача нашего биохимического героя — распределить все углеводы, которые мы съели, по тканям: что-то сразу идет на образование тепла, а что-то откладывается про запас. Убедившись, что глюкоза покинула кровь, поджелудочная железа отправляется на отдых до следующего перекуса.
Норма инсулина
Тест на уровень инсулина должен проводиться натощак, так как после еды его концентрация резко повышается (shutterstock)
Это не тот тест, который проводят всем подряд, ведь сам по себе он может рассказать очень мало, к тому же цифры весьма «подвижны», на них влияют многие факторы. В то же время врачу результат может сообщить дополнительную информацию о состоянии вашего метаболизма и его нарушениях: для этого специалист, как правило, сопоставляет данные с результатами обследования на уровень сахара в плазме крови и другими показателями. Поэтому направление в лабораторию часто дают в рамках комплексного обследования.
Чтобы получить максимально достоверный результат, необходимо на пару дней отказаться от спиртного, минимум 12 часов не есть и не принимать лекарства. Критерии нормы в разных источниках немного отличаются: в качестве нижней границы может указываться от 2 до 4 мкМЕ/мл, а верхней — от 24 до 26 мкМЕ/мл.
Что такое повышенный, или высокий, инсулин в крови
Наша панкреас очень чутко реагирует не только на еду, но и на другие моменты, например, на физические нагрузки, гормональные колебания, стрессовые ситуации. Поэтому без всяких патологий показатель может «зашкалить» на несколько часов, дней, а порой и месяцев. Есть такое явление, как повышенный инсулин у беременных женщин — и это абсолютно нормально, однако надо смотреть в сочетании с другими характеристиками обмена, чтобы не пропустить диабет. Также концентрация нередко увеличивается на 20–40% в лютеиновой (следующей за овуляцией) фазе менструального цикла. Какие цифры (мкМЕ/мл) можно обнаружить в анализе в разных ситуациях?Какие нарушения и заболевания сопровождаются повышенными значениями? В первую очередь речь идет о случаях, когда страдает чувствительность к инсулину — что это такое? Иногда, несмотря на все усилия поджелудочной железы, выбрасывающей в сосудистое русло все новые и новые порции гормона, топливо все равно не может попасть в клетки. Потому что те самые «мембранные ворота» перестают реагировать на код. В результате сахар циркулирует в кровяной плазме впустую, а ткани продолжают посылать сигналы о голоде.
В таких случаях врачи говорят об инсулинорезистентности. Ее самая частая причина — ожирение, меняющее метаболический статус организма. Если не справиться с проблемой, то «островки» Лангерганса начинают «уставать», их ресурсы истощаются, они утрачивают способность выполнять свою биологическую роль — и развивается сахарный диабет 2-го типа.
Пониженный инсулин
Если диабет 2-го типа — следствие длительного перенапряжения панкреас и ее постепенного истощения, то при 1-м типе проблема заключается в частичном или полном разрушении островков. По тем или иным причинам (чаще после вирусных инфекций, но выявить провокатора удается не всегда) иммунитет «ополчается» на железистые клетки и атакует их. Какое-то время выжившие островки работают сверхурочно, но когда гибнет 2/3 клеток и более, возникает критический дефицит гормона.Еще одна возможная причина — тяжелый панкреатит, когда воспаление распространяется не только на «пищеварительную часть» панкреас, но и на участки, отвечающие за внутреннюю секрецию, и панкреонекроз, когда наблюдается массовая гибель клеток.
Для чего используют инсулин при диабете
Когда организм не вырабатывает собственный инсулин, требуется вводить его инъекционно, чтобы глюкоза усваивалась клетками (shutterstock)
Голод, который невозможно насытить — сколько бы человек ни ел, ткани продолжают требовать энергии. mПостоянное желание пить: почки пытаются по мере сил выводить излишки сахара, а он тянет за собой воду. Глюкоза пропитывает стенки капилляров, разрушая их, что ведет к сосудистым катастрофам в разных уголках тела. Полное отсутствие «углеводного регулятора» при 1-м типе диабета приводит к коме и гибели очень быстро, а хроническая нехватка, что чаще бывает при 2-м, в перспективе оборачивается язвами на ногах, потерей зрения и другими последствиями.
Чтобы клетки начали усваивать питание, гормон необходимо вводить извне — при помощи инъекций. Если большая часть островков разрушена, лечение будет пожизненным, если же проблема в резистентности, иногда помогают меры, направленные на повышение чувствительности рецепторов, и сахароснижающие средства.
Короткий и длинный инсулин: что это такое и как работает
Первая инъекция чудо-препарата была сделана в 1922 году, а уже спустя пару лет по всему миру производились миллионы доз. Чаще всего вещество «добывали» из железы свиней и быков, но в 80-х годах развитие технологий генной инженерии позволило переложить эту нагрузку на микробов — в качестве микрофабрик, как правило, выступают дрожжевые грибки и кишечная палочка. За более чем столетие применения методики появились разные виды лекарств.Ультракороткий и короткий: действуют оперативно, буквально через 10 минут, достигают максимальной концентрации через 1–1,5 часа, прекращают работу через 3–5 часов.Длинный: способен оказывать эффект долгое время, до суток.Смешанный: включает обе разновидности.Несмотря на удобство «долгоиграющего» варианта, для организма полезнее, когда терапия позволяет в максимальной степени воссоздать естественную ритмическую пульсацию выработки гормона — всплески после еды с последующим снижением.
В то же время длинный инсулин дает возможность создавать базовый фон. Ведь даже в перерывах между едой железа здорового человека продолжает секретировать минимальное количество инсулина: это позволяет блокировать выработку других веществ, задача которых извлечь глюкозу из клеток (контринсулярные гормоны). Поэтому оптимальной схемой на сегодняшний день признана комбинированная, предполагающая инъекции как короткого, так и длинного видов.
Можно ли повысить инсулин без инъекций
На начальных стадиях диабета 2-го типа, при инсулинорезистентности повысить чувствительность клеток к гормону помогают здоровое питание и физическая активность (shutterstock)
В ситуации, когда большая часть островков разрушена или истощена, без введения гормона не выжить. Однако если причина заключается в низкой чувствительности клеток, обусловленной лишним весом, некорректным питанием, изменение рациона и дополнительная физическая активность часто дают позитивный результат.
Лучший способ обратить вспять диабет 2-го типа — снизить устойчивость организма к действию инсулина. Для большинства людей это означает стремление к достижению здорового веса, регулярные занятия спортом и отказ от потребления чрезмерного количества углеводов. Справившись с резистентностью, мы также способствуем профилактике сердечно-сосудистых болезней, снижаем риск рака, деменции и многих других заболеваний. Джеральд И. Шульман, — доктор медицинских наук, эксперт в области клеточной и молекулярной физиологии, Медицинский институт Говарда Хьюза (США)
Частые вопросы
Может ли стресс повышать уровень инсулинаДа, в стрессовых ситуациях организм использует углеводные резервы, что увеличивает уровень сахара в крови и повышает нагрузку на полжелудочную железу. Хронический стресс является одним из факторов развития инсулинорезистентности и диабета.
Что такое инсулиновый индекс (ИИ)
Данное понятие используется при составлении некоторых диет, оно обозначает, насколько сильно «подскакивает» концентрация гормона после употребления того или иного вида пищи. Показатели ИИ могут отличаться от ГИ (гликемического индекса), например, ГИ овсяной каши — 60, а ИИ — 40.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
