Mecanismul de acțiune al insulinei 1

Insulina este un hormon care este similar peptidei și se formează în celulele pancreasului. Aceasta afectează procesele metabolice care apar în organism și acoperă aproape toate țesuturile. Una dintre funcțiile cheie este reducerea concentrației de glucoză în sânge, astfel încât lipsa acestui hormon provoacă adesea dezvoltarea unei patologii cum ar fi diabetul zaharat. Cu deficit de insulină absolut, pacientul dezvoltă boala de tip 1, iar cu insuficiența relativă a hormonului, se dezvoltă diabetul de tip 2.

Insulina: compoziția hormonului

Hormonul format în pancreas este precursorul insulinei. În cursul mai multor reacții chimice consecutive, acesta este transformat într-o formă activă a hormonului, care este capabil să îndeplinească funcțiile care îi sunt destinate în organism.
Fiecare moleculă de insulină are în compoziția sa 2 lanțuri polipeptidice legate prin punți disulfidice (peptida C):

Un lanț. Acesta include 21 reziduuri de aminoacizi.
B-chain. Se compune din 30 de resturi de aminoacizi.

Insulina este caracterizată printr-o rată ridicată de acțiune, prin urmare se sintetizează într-o oră de la momentul producerii. Stimularea producerii hormonului este consumul de alimente cu o cantitate mare de carbohidrați, ceea ce duce la o creștere a valorilor glicemiei.

Insulina la fiecare specie are diferențe structurale, deci rolul său în reglarea metabolismului carbohidraților este, de asemenea, diferit. Cel mai asemănător cu hormonul uman este insulina de porc, care diferă de acesta doar cu 1 reziduu de aminoacizi. Taurul de insulină este diferit de cel al hormonului uman prin trei astfel de reziduuri.

Cum este reglată valoarea glucozei din sânge?

Concentrația optimă a zahărului este menținută prin performanța tuturor sistemelor corpului funcțiilor sale. Cu toate acestea, rolul principal în acest proces aparține acțiunii hormonilor.

Concentrația de glucoză este afectată de 2 grupe de hormoni:

Insulina (un hormon hiperglicemic natural) - își reduce nivelul.
Hormonii grupului hiperglicemic (de exemplu, hormon de creștere, glucagon, adrenalină) - cresc nivelul acestuia.

În momentul în care valoarea glucozei scade sub nivelul fiziologic, producția de insulină încetinește. În cazul unei scăderi critice a zahărului din sânge, începe eliberarea hormonilor din grupul hiperglicemic, care direcționează glucoza din magazinele celulare. Pentru a suprima eliberarea ulterioară în sânge a insulinei, hormonii de stres și adrenalina sunt activate.

Următorii factori pot influența producția, acțiunea insulinei sau pierderea sensibilității membranelor celulare la acest hormon:

Încălcarea procesului de maturare a insulinei, precum și a receptorului său;
Apariția moleculelor modificate, precum și încălcarea funcțiilor lor biologice;
Prezența în organism a anticorpilor la acțiunea hormonului, ceea ce duce la pierderea comunicării între hormon și receptorul acestuia;
Degradarea receptorilor hormonali;
Încălcarea procesului de endocitoză a hormonului cu receptorul.

Orice obstacol în calea semnalului de la insulină în celulă este capabil să perturbe complet sau parțial efectul său asupra întregului proces metabolic. Este important să înțelegem că în această stare a corpului concentrația ridicată a hormonului nu poate corecta situația.

Influența insulinei și rolul acesteia

Insulina exercită funcții importante în organism și are un efect multilateral asupra proceselor metabolice.

Efectul hormonului, în funcție de efect, este împărțit în 3 grupe principale:

anabolizant;
metabolice;
Anti-catabolice.

Efectele metabolice se manifestă după cum urmează:

Crește absorbția celulelor care intră în corpul de substanțe. Glucoza este una dintre componentele importante, așa că asimilarea acesteia vă permite să reglați nivelul zahărului din sânge.
Volumul sintezei unei polizaharide, cum ar fi glicogenul, crește.
Intensitatea glicogenezei scade (formarea glucozei în ficat din diferite substanțe scade).

Acțiunea anabolică a hormonului are rolul de a spori biosinteza componentelor proteice și replicarea ADN (acid deoxiribonucleic). Insulina sub influența acestei proprietăți ajută la transformarea glucozei în compuși organici, cum ar fi trigliceridele. Acest lucru vă permite să creați condițiile necesare pentru acumularea de grăsimi în momentul lipsei unui hormon.

Influența anticatabolică acoperă 2 direcții:

Reduce gradul de hidroliză a proteinelor (degradare);
Reduce penetrarea acizilor grași în celulele sanguine;
Sub influența insulinei din sânge, nivelul normal al zahărului

Efectul acțiunii insulinei se manifestă printr-un receptor special și apare după o durată diferită de timp:

Într-o perioadă scurtă (un minut sau chiar o secundă), când se efectuează funcții de transport, inhibarea enzimei, sinteza acidului ribonucleic, fosforilarea proteinelor;
După o lungă perioadă de timp (până la câteva ore) în cazul sintezei ADN-ului, a proteinei și a procesului de creștere a celulelor.

Cum acționează hormonul?

Insulina este implicată în aproape toate procesele metabolice, dar efectul principal este metabolismul carbohidraților. Efectul acestor substanțe asupra hormonilor se datorează în mare parte ratei ridicate de livrare a excesului de glucoză prin membranele celulare. Ca rezultat, receptorii de insulină sunt activi și se activează un mecanism intracelular care poate afecta în mod direct absorbția glucozei de către celule. Mecanismul de acțiune al insulinei se bazează pe reglarea numărului de proteine membranare care furnizează aceste substanțe.

Transportul de glucoză în țesuturi este complet dependent de insulină. Aceste țesuturi au o mare importanță pentru corpul uman și sunt responsabile de funcții importante precum respirația, mișcarea, circulația și formarea unei rezerve de energie extrasă din produsele alimentare care au ajuns.

Receptorii hormonali localizați în membrana celulară au următoarea compoziție:

Subunități alfa (2 bucăți). Ele sunt situate în afara celulei.
Beta-subunități (2 bucăți). Ei traversează membrana celulară, apoi trec în citoplasmă.

Aceste componente sunt formate din două lanțuri polipeptidice, legate prin legături disulfidice și caracterizate prin activitatea tirozin kinazei.

După ce receptorul este legat de insulină, există evenimente precum:

Conformarea receptorului este supusă schimbării, afectând mai întâi numai subunitatea a. Ca rezultat al acestei interacțiuni, activitatea tirozin kinazei apare în a doua subunitate (beta), un lanț de reacții este declanșat pentru a spori acțiunea enzimelor.
Receptoarele în procesul de conectare se formează microagregate sau pete.
Receptorii sunt internalizați, rezultând un semnal corespunzător.

Dacă insulina este conținută în plasmă în cantități mari, atunci numărul de receptori este redus și sensibilitatea celulelor la hormon scade. Controlul scăzut al numărului de receptori se datorează pierderii lor în timpul perioadei de penetrare a insulinei în membrana celulară. Ca urmare a unei astfel de încălcări, apare obezitatea sau se dezvoltă o boală precum diabetul zaharat (cel mai adesea 2 tipuri).

Tipurile de hormoni și durata acestora

În plus față de insulina naturală produsă de pancreas, unii oameni trebuie să utilizeze un hormon sub formă de medicament. Agentul intră în celule prin efectuarea unor injecții subcutane adecvate.

În funcție de durata efectului insulinei, hormonul utilizat în medicină poate fi de următoarele tipuri:

Bazala. Funcționează toată ziua, deci o injecție este suficientă pe zi. Hormonul bazal nu are vârful acțiunii, nu scade cantitatea de zahăr pentru o perioadă, dar permite menținerea valorii glucozei de fond pe parcursul zilei.
Bolus. Hormonul este un mijloc mai rapid de a afecta importanța glucozei în sânge. Intrând în sânge, produce imediat efectul dorit. Vârful acțiunii hormonului bolus cade doar pe masă. Este utilizat de pacienții cu diabet zaharat de tip 1 pentru a ajusta nivelul zahărului cu doza corespunzătoare de injectare.

Dozele de insulină nu trebuie calculate de la pacienții cu diabet zaharat de sine stătător. Dacă numărul de unități ale hormonului depășește în mod semnificativ norma, poate chiar să apară un rezultat letal. Pentru a salva o viata va fi posibila numai in caz de sedere a pacientului in constiinta clara. Pentru a face acest lucru, trebuie să injectați glucoză înainte de apariția comăi diabetice.

Hormonul de injectare: greșeli comune

Endocrinologii aud frecvent în timpul practicării plângerii de la pacienți cu privire la ineficiența injecțiilor cu insulină. Zahăr în sânge nu poate scădea, în cazul în care în procesul de introducere a hormonului, tehnologia a fost întrerupt.

Acest lucru poate fi cauzat de următorii factori:

Utilizarea insulinei întârziate, la expirarea termenului de expirare.
Încălcarea regulilor de bază privind condițiile de transport și depozitare a medicamentului.
Amestecarea diferitelor tipuri de hormoni în 1 flacon.
Injectarea aerului în seringa pregătită.
Aplicarea alcoolului la locul injectării, ceea ce duce la distrugerea insulinei.
Utilizarea unei seringi sau a unui ac deteriorate în timpul injectării.
Extracția rapidă a acului imediat după introducerea hormonului, care ar putea duce la pierderea unei părți din medicament. Ca urmare, insulina a intrat în organism în cantități insuficiente. O astfel de greșeală poate provoca hiperglicemia (o creștere accentuată a zahărului). În caz contrar, când insulina a primit mai mult decât este necesar pentru neutralizarea glucozei, apare hipoglicemia (o scădere a zahărului). Ambele condiții sunt periculoase pentru pacienții cu diabet zaharat.