Insulien (van die Latynse insula "eiland") is 'n polipeptiedhormoon van die pankreas, waarvan die funksie is om die selle van die liggaam van energie te voorsien. Die plek van insuliensintese is in die pankreas-eilandjies van Langerhans, hul beta-selle. Insulien is betrokke by die metabolisme van alle weefselselle, hoewel dit op huishoudelike vlak slegs met diabetes geassosieer word.
Algemene inligting
Vandag is insulien voldoende bestudeer in sy struktuur. Die verband van die hormoon met die metabolisme van proteïene, wat in onvoldoende hoeveelhede by diabete geproduseer word, word aan die lig gebring, wat lei tot vroeë slytasie van selle. Die rol van insulien in proteïensintese is om die opname van aminosure uit die bloed deur selle te verhoog en dan proteïene daaruit te skep.
Benewens dit is dit insulien wat die ontbinding van proteïene in selle inhibeer. Insulien beïnvloed ook lipiede op so 'n manier dat asidose en aterosklerose ontwikkel met die tekort daarvan. Hoekom bindinsulien met selenergie? Want met 'n stewige ma altyd neem insuliensintese merkbaar toe, suiker word na die selle vervoer en hulle stoor energie. Terselfdertyd neem die vlak van glukose in die bloed af - dit is die belangrikste eienskap van insulien. Met 'n oormaat glukose, skakel insulien dit om in glikogeen, wat in die lewer en spiere ophoop. Dit is nodig wanneer ander energiebronne uitgeput is. Daar is 'n direkte verband tussen insulien en glikogeensintese. En wanneer daar baie glikogeen is, word suiker in vet omgeskakel (4 molekules vet word verkry uit 1 molekule suiker) - dit word op die kante neergesit.
Ontdekkinggeskiedenis
In 1869 in Berlyn het 'n baie jong, 22-jarige mediese student Paul Langerhans, terwyl hy die pankreas onder 'n mikroskoop bestudeer het, groepe selle opgemerk wat deur die klier versprei was, wat later die eilandjies van Langerhans genoem is.
Hul rol was aanvanklik onduidelik. Later het E. Lagus verklaar dat hierdie selle by vertering betrokke is. In 1889 het die Duitse fisioloog Oskar Minkowski nie saamgestem nie en die pankreas van 'n proefhond verwyder as bewys.
Lab-assistent Minkowski het opgemerk dat die urine van 'n geopereerde hond baie vlieë lok. Tydens haar navorsing is suiker gevind. Dit was die eerste ervaring wat die pankreas met diabetes verbind het.
In 1900 het die Russiese wetenskaplike Leonid Vasilyevich Sobolev (1876-1919) van die laboratorium van I. P. Pavlov eksperimenteel bewys dat die eilandjies van Langerhans betrokke is by die metabolisme van koolhidrate.
Die struktuur van die hormoon
Menslike insulien is 'n proteïen met 'n molekulêre gewig van 5808, bestaande uitvan 51 aminosure verbind in 2 peptiedkettings: A - bevat 21, ketting B - 30 aminosure.
Hulle binding word ondersteun deur 2 disulfiedbindings. Wanneer hierdie brûe vernietig word, word die hormoon geïnaktiveer. Dit is gestruktureer, soos enige gewone proteïen, in B-selle.
Sommige diere het insulien, soortgelyk in struktuur aan die mens. Dit het die skepping van sintetiese insulien vir die behandeling van diabetes moontlik gemaak. Die mees algemene gebruik is varkinsulien, wat slegs in een aminosuur van menslike insulien verskil.
Bees - verskil met 3 aminosure. Die bepaling van die presiese volgorde van alle aminosure in die samestelling van insulien is deur die Engelse mikrobioloog Frederick Sanger gemaak. Vir hierdie dekodering in 1958 het hy die Nobelprys in Chemie ontvang.
'n Bietjie meer geskiedenis
Isolasie van insulien vir praktiese gebruik is in 1923 gemaak deur die Universiteit van Toronto wetenskaplikes F. Banting en Best, wat ook die Nobelprys ontvang het. Dit is bekend dat Banting ten volle saamgestem het met Sobolev se teorie.
'n bietjie anatomie
Die pankreas is uniek in sy struktuur. Dit beteken dat dit beide 'n endokriene klier en 'n eksokriene klier is. Die eksofunksie daarvan lê in deelname aan vertering. Dit produseer waardevolle verteringsensieme – proteases, amilases en lipases, wat deur die buise in sy holte afgeskei word. Die eksokriene deel beslaan 95% van die hele oppervlakte van die klier.
En net 5% val op die eilandjies van Langerhans. Dit dui op die krag van die klier en sy enorme werk in die liggaam. Eilandjies is langs die hele omtrek gelokaliseer. 5% is miljoene eilande, hoewel hul totale massa slegs 2 g is.
Elke eilandjie bevat selle A, B, D, PP. Hulle produseer almal hul verbindings wat betrokke is by die uitruil van BJU uit inkomende voedsel. Insuliensintese vind in B-selle plaas.
Hoe dit gebeur
Die gedetailleerde proses vir die produksie van insulien is nie vandag presies vasgestel nie. Om hierdie rede word diabetes as 'n ongeneeslike patologie geklassifiseer. Deur die meganisme van insulienvorming daar te stel, sal dit moontlik wees om diabetes te beheer deur aanvanklik die proses van insuliensintese te beïnvloed.
Die kompleksiteit van die multi-stadium proses. Daarmee vind verskeie transformasies van stowwe plaas, waardeur onaktiewe insulien aktief word. Vereenvoudigde skema: voorloper - preproinsulien - proinsulien - aktiewe insulien.
Sintese
Insuliensintese in 'n sel in 'n vereenvoudigde skema lyk soos volg:
- Beta-selle vorm 'n insulienstof, wat na die Golgi-apparaat van die sel gestuur word. Hier word dit verder verwerk.
- Die Golgi-kompleks is so 'n struktuur van die selmembraan wat ophoop, sintetiseer en dan die nodige verbindings deur die membraan verwyder.
- Die transformasie van alle stadiums lei tot die verskyning van 'n bekwame hormoon.
- Insulien is nou verpak in spesiale sekretoriese korrels. Geberg tot aanvraag en ryp word. Die korrels stoor ook C-peptied, sinkione, amilien en proinsulienreste. Sintese en afskeiding van insulien begin tydens etes:verteringsensieme kom binne, die volledig voorbereide korrel versmelt met die selmembraan, en die inhoud daarvan word heeltemal uit die sel in die bloed gedruk.
- Wanneer hiperglukemie ontwikkel, is insulien reeds op pad – dit word vrygestel en begin werk. Dit sypel in die kapillêre van die pankreas, waarvan daar baie is, hulle dring deur en deur die klier.
Insuliensintese word gereguleer deur die glukose-sensorstelsel van beta-selle. Dit reguleer heeltemal die balans tussen suikerinname en insulienproduksie.
Opsomming: Insuliensintese in die liggaam word tydens hiperglukemie geaktiveer. Maar insulien styg net met ma altye, maar dit word regdeur die klok geproduseer.
Nie net glukose reguleer die sintese en afskeiding van insulien nie. Tydens ma altye vind bykomende stimuli ook plaas: proteïene in voedsel (aminosure leucine en arginien), estrogeen en cholecystokinien, K, Ca-ione, vetsure van vette. 'N Afname in insulienafskeiding word opgemerk met 'n toename in die bloed van die insulienantagonis - glukagon. Dit word in dieselfde pankreas-eilandjies geproduseer, maar in alfa-selle. Die rol van glukagon in die afbreek en verbruik van glikogeen. Laasgenoemde word dan omgeskakel na glukose. Met verloop van tyd (met ouderdom) neem die krag en aktiwiteit van die pankreas-eilandjies af, wat na 40 jaar merkbaar word.
Gebrek aan insuliensintese veroorsaak onomkeerbare veranderinge in baie organe en stelsels. Die tempo van insulien in die bloed van 'n volwassene is 3-25 μU / ml, na 58-60 jaar - 7-36 μU / ml. Insulien is ook altyd verhoog by swanger vroue.
Behalwe regulasiehiperglukemie, insulien het 'n anaboliese en anti-kataboliese funksie. Met ander woorde, beide hierdie prosesse is deelnemers aan metabolisme. Een van hulle aktiveer, die ander inhibeer die metaboliese proses. Hulle konsekwentheid laat jou toe om die konstantheid van die liggaam se homeostase te handhaaf.
Funksies van insulien
Insulien vorm sommige van die meganismes van fermentasie in selle, wat metabolisme ondersteun. Wanneer dit vrygestel word, verhoog dit die inname en gebruik van glukose deur weefsels, die berging daarvan deur spiere en lewer en vetweefsel.
Die hoofdoel daarvan is om normoglukemie te bereik. Om dit te doen, moet glukose iewers versprei word, so insulien verhoog die vermoë van selle om glukose te absorbeer, aktiveer ensieme vir die glikolise daarvan, verhoog die intensiteit van glikogeensintese, wat na die lewer en spiere gaan, verminder glukoneogenese in die lewer, in watter glukosestore in die lewer afneem.
Anaboliese funksies
Anaboliese funksies sluit in:
- Verhoog die vermoë van selle om aminosure (leusien en valien) vas te vang.
- Verhoog die voorsiening van minerale na selle - K, Ca, Mg, P.
- Aktivering van proteïensintese en DNA-duplisering.
- Deelname aan die vorming van esters (verestering) van vetsure wat nodig is vir die voorkoms van trigliseriede. Anti-kataboliese funksie.
- Verminder die afbreek van proteïene deur die proses van hul ontbinding na aminosure (hidrolise) te blokkeer.
- Verminder lipiedafbreking (lipolise, wat normaalweg vetsure in die bloed vrystel).
Eliminasie (verwydering) van insulien
Hierdie proses vind in die lewer en niere plaas. Meer as die helfte daarvan word deur die lewer uitgeskei. Daar is 'n spesiale ensiem hier - insulienase, wat insulien inaktiveer deur sy strukturele bindings aan aminosure te vernietig. 35% van insulien ontbind in die niere. Hierdie proses vind plaas in die lisosome van die epiteel van die nierbuisies.
Insulien kan in produksie toeneem of afneem. Dit kom voor in verskeie patologieë. As sulke oortredings verleng word, ontwikkel onomkeerbare veranderinge in die vitale sisteme van die liggaam.
Interaksie tussen glukose en insulien
Glukose is 'n alomteenwoordige verbinding in liggaamsweefsel. Byna enige koolhidrate wat saam met kos kom, word daarin omgeskakel. Die belangrikste eienskap van glukose is om as 'n bron van energie te dien, veral die spiere en brein merk dadelik die gebrek daarvan op.
Om daar geen tekort aan glukose in die selle te hê nie, is insulien nodig. Dit dien as 'n sleutel vir selle. Daarsonder kan glukose nie selle binnedring nie, maak nie saak hoeveel suiker jy eet nie. Op die oppervlak van die selle is daar spesiale proteïenreseptore vir binding aan insulien.
Die hormoon is veral geliefd onder miosiete en adiposiete (vetselle), en hulle word insulienafhanklik genoem. Hulle maak byna 70% van alle selle uit. Die prosesse van asemhaling, bloedsirkulasie, beweging word deur hulle verskaf. Byvoorbeeld, 'n spier sonder insulien sal nie werk nie.
Biochemie van insulienneutralisasie van glukose
Dit is ook 'n veelvlakkige proses wat in fases ontwikkel. Proteïene is die eerste wat onmiddellik geaktiveer word - vervoerders, wie se rol is om glukosemolekules vas te vang en deur die membraan te vervoer.
Die sel is versadig met suiker. 'n Deel van die glukose word na hepatosiete gestuur, waar dit in glikogeen omgeskakel word. Sy molekules gaan reeds na ander weefsels. Wat veroorsaak 'n gebrek aan insulien in die liggaam.
Gebrek aan insuliensintese veroorsaak tipe 1-diabetes. As die produksie van die hormoon voldoende is, maar die selle reageer nie daarop nie weens die voorkoms van insulienweerstand daarin, ontwikkel tipe 2-diabetes.
Klassifikasie van insulienpreparate
Hulle is gekombineer en enkelspesies. Laasgenoemde bevat 'n uittreksel uit die pankreas van een dier.
Gekombineer - kombineer uittreksels van die kliere van verskeie dierspesies. Vandag amper nooit gebruik nie.
Volgens oorsprong of spesie word insulien deur mense en varke, beeste of walvisse gebruik. Hulle verskil in sommige aminosure. Die mees voorkeur na mens is varkvleis, dit verskil in slegs een aminosuur.
In Rusland word insulien van beeste nie gebruik nie (dit verskil met 3 aminosure).
Volgens die mate van suiwering kan insulien tradisioneel wees (bevat onsuiwerhede van ander pankreashormone), monopeak (MP) - addisioneel gefiltreer op die jel, onsuiwerhede daarin is nie meer as 1•10−3 nie, monokomponent (MK) - in stygende volgorde. Die laaste een is die suiwerste - 99% suiwering (1•10−6 onsuiwerhede).
Insulien verskil ook in aanvang, piek en duur van werking - dit kan ultrakort, kort, medium enverleng - lank en ekstra lank. Die keuse is aan die dokter.
Hoe om insulien aan te vul
Chirurgiese en fisiese herstelmetodes is nog nie geskep nie. Dit is moontlik om insulien slegs in inspuitings te gebruik. PSSP kan ook 'n uitgeputte pankreas ondersteun - hulle verminder hiperglukemie. Soms kan insulienterapie met HVT aangevul word - dit is medikasiemetodes.
Maar daar is genoeg geïmproviseerde maniere om die produksie van insulien te beïnvloed: 'n dieet met 'n verminderde hoeveelheid koolhidrate, wat die fragmentasie van voeding en eet op dieselfde tyd impliseer, die frekwensie van inname is 5-6 keer 'n dag. Dit is nuttig om speserye te gebruik, eenvoudige koolhidrate te vermy en oor te skakel na komplekse met lae GI, vesel in die dieet te verhoog, groen tee en meer seekos, behoorlike proteïen en kruiemedisyne. Aërobiese oefeninge en ander matige fisieke aktiwiteit word aanbeveel, en dit is 'n afwyking van hipodinamia, vetsug, want, soos jy weet, help fisiese oefeninge om baie probleme te vermy.
