Биологическое действие инсулина

1.2.1. Биологическое действие инсулина

Инсулин - это белковый гормон, который состоит из полипептидных цепей А и В, соединенных дисульфидными мостиками. Он образуется из проинсулина, от которого при этом отщепляется так называемый С-пептид. Секреция инсулина меняется под влиянием изменений содержания в крови глюкозы, аминокислот, а так же гормонов кишечника в период всасывания пищи. Инсулин обеспечивает утилизацию глюкозы клетками тканей, поддерживая уровень ее в крови в пределах 3,0 - 6,0 ммоль/л (60 - 110 мг%). Содержание инсулина в крови у здорового человека составляет натощак 0,4 - 0,8 нг/мл; С-пептида - 0,9-3,5 нг/мл. Определение содержания С-пептида имеет значение при оценке функции островкового аппарата и для дифференцировке диагностики СД I и II типа. Секрецию инсулина стимулируют гастрин, секретин, холецистокинин, вазоактивный интестинальный полипептид. Ингибитором секреции инсулина и глюкагона, а также некоторых гормонов ЖКТ является соматостатин, образующийся в дельта-клетках поджелудочной железы. В регуляции секреции и действия инсулина участвуют также соматотропин, кортикостероиды, эстрогены, прогестины, паратгормон, которые влияют на реакцию периферических тканей, в частности чувствительность рецепторов к инсулину (Сумароков, 1993).

Инсулин осуществляет утилизацию, метаболизм и “складирование” поступающих в организм пищевых веществ. Он также участвует в процессах роста и дифференцировке тканей, проявляет анаболические и антикатаболические свойства в отношении углеводов, жиров и аминокислот. Снижение секреции инсулина и его концентрации в крови приводит к мобилизации энергии из депо (печень, мышцы, жировая ткань) при одновременном уменьшении потребления пищи.

Утилизация глюкозы осуществляется в печени, мышцах и жировой ткани, образование ее происходит в основном в печени, откуда она поступает в кровоток. Через 1-2 ч после еды вследствии абсорбции глюкозы и других веществ в кишечнике концентрация их в крови повышается, что стимулирует синтез и высвобождение инсулина, повышение его уровня в сыворотке крови до 30-80 мЕд/мл. Создаются условия для синтеза гликогена в печени и мышцах, а жира - в жировых депо.

В состоянии покоя натощак (через 10-14 ч после приема пищи) содержание инсулина в крови снижается до 10-17 мЕд/мл, вследствие чего инициируются гликогенолиз и глюконеогенез. Печень начинает продуцировать и высвобождать глюкозу со скоростью 2-3 мг/ (кг  мин^-1) или 120-160 мг/(кг  ч). Большая часть образующейся в печени глюкозы производится в процессе гликогенолиза и только 25% - в процессе глюконеогенеза. Более 75% поступающей из печени глюкозы утилизируется ЦНС, форменными элементами крови, и для этого не требуется инсулин.

Печень наиболее чувствительна к действию инсулина и изменению уровня циркулирующей глюкозы. Угнетение образования глюкозы в печени происходит при количестве инсулина в крови 30-50 мЕД/мл, а стимуляция утилизации глюкозы - при 80-120 мЕД/мл.

Влияние инсулина на обмен глюкозы в печени регулируется изменением активности трех основных ферментов - гликогенсинтетазы, фосфорилазы и глюкокиназы. Инсулин повышает активность гликогенсинтетазы и снижает активность фосфорилазы, в результате чего создаются условия для синтеза гликогена. Активность фосфорилазы А (активная форма) снижается под действием инсулина и глюкозы при участии фосфатазы, которая и переводит фосфорилазу А в фосфорилазу В (неактивная форма). Инактивация фосфорилазы А не только останавливает гликогенолиз, но и прекращает ингибирующее действие фосфорилазы А на гликогенсинтетазу. Наряду с угнетением гликогенолиза инсулин ингибирует глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных компонентов).

Инсулин активирует гликогенсинтетазу и фосфофруктокиназу в жировой ткани и мышцах. В мышцах образуется гликоген, а в жировой ткани - -глицерофосфат и жирные кислоты, необходимые для синтеза триглицеридов. Инсулин оказывает анаболическое действие (синтез жирных кислот, образование триглицеридов) и антилиполитическое (угнетение распада триглицеридов и окисления жирных кислот) действие.

Стимулированное инсулином усиления синтеза жирных кислот происходит благодаря тому, что при этом в цикле трикарбоновых кислот образуется повышенное количество цитрата и изоцитрата, активирующих липолитические процессы и ацетил-СоА- карбоксилазу. Наряду с этим инсулин оказывает и прямое действие на ацетил-СоА-карбоксилазу.

Инсулин также повышает активность липопротеиновой липазы жировой ткани, а она способствует переходу из кровяного русла и накоплению в периферических жировых депо триглицеридов, необходимых для синтеза жира. Одновременно стимулируется поглощение глюкозы адипоцитами, использующими ее для образования -глицеролфосфата и жирных кислот; -глицеролфосфат является обязательным компонентом, участвующим в эстерификации жирных кислот в триглицериды. Уменьшается образование кетоновых тел, скорость синтеза которых зависит от поступления жирных кислот в печень. В печени происходит их окисление до ацетил-СоА с последующей конверсией в кетоновые тела и снижением утилизации последних на периферии, главным образом в мышечных тканях. В присутствии же инсулина отмечаетсч ускорение поглощения и окисления кетоновых тел.

Инсулин стимулирует синтез белка, что проявляется снижением в крови уровня аминокислот, имеющих боковые цепи (изолейцин, валин), за счет их транспорта через клеточную мембрану в мышечные ткани. Установлено, что инсулин увеличивает накопление 8 из 20 природных аминокислот в мышцах интактных животных (Ефимов, 1983). Одновременно он ингибирует катаболизм белков. Обмен ДНК и РНК также находится под контролем инсулина. Стимулирующее действие инсулина на синтез ДНК отмечается в молочной железе и фибробластах (Балаболкин, 1994).

В целом недостаток инсулина сопровождается снижением проницаемости мембран клеток для глюкозы, аминокислот, некоторых ионов, ослаблением фосфорилирования и других обменных процессов. В результате происходит мобилизация гликогена, жиров и белков в печени, скелетных мышцах, жировой ткани с усилением неоглюкогенеза в печени. Это сопровождается значительными нарушениями углеводного, а также других видов обмена, включая белковый, жировой, энергетический с нарушением функций ряда биологических систем (Сумароков, 1993).

1.3. Классификация сахарного диабета

А. Клинические классы

I. Сахарный диабет:

1. инсулинозависимый сахарный диабет (ИЗСД) - I-тип ,

2. инсулинонезависимый сахарный диабет (ИНСД) - II-тип:

а). у лиц с нормальной массой тела,

б). у лиц с ожирением.

3. Сахарный диабет, связанный с недостатком питания (СНДП);

II. Другие типы диабета, связанные с определенными состояния ми и синдромами:

1. Заболевание поджелудочной железы,

2. болезни гормональной этиологии,

3. состояниями, вызванными приемом лекарственных средств или воздействием химических веществ,

4. аномалиями инсулина или его рецепторов,

5. определенными генетическими синдромами,

6. смешанными состояниями.

III. Нарушенная толерантность к глюкозе (НТГ):

1. у лиц с нормальной массой тела,

2. у лиц с ожирением,

3. связанные с определенными состояниями и синдромами.

IV. Сахарный диабет беременных.

1.3.1. Инсулинзависимый сахарный диабет

Соответствует юношескому типу диабета. Чаще страдают дети и подростки. Этот тип характеризуется острым началом, инсулинопенией, склоннлстью к частому развитию кетоацидоза. Этот тип диабета имеет генетическую основу. В сыворотке ерови больных часто обнаруживают антитела к клеткам островков Лангенгарса, у них часто возникают такие осложнения, как макро- и микроангиопатии, нейропатии и др.

Для СД I типа характерна абсолютная недостаточночть инсулина в результате разрушения большинства -клеток поджелудочной железы. В развитии ИЗСД придают значение наследственной предрасположенности, вирусной инфекции и аутоиммунным нарушениям. При этом заболевании значительно чаще, чем в популяции, встречаются некоторые HLA-антигены. Предпологают о наличии различных генов, которые определяют предрасположенность -клеток поджелудочной железы к повреждению, возможно, путем изменения состояния Т-клеточного звена иммунитета. Наиболее вероятным внешним фактором, вызывающим развитие СД, является вирусная инфекция. Нередко CД I типа выявляют после эпидемического паротита, краснухи, инфекционного мононуклеоза, острого вирусного гепатита. Вирусная инфекция сопровождается развитием инсулита, т. е. инфильтрацией островков Лангерганса лимфоцитами и плазматическими клетками с последующей деструкциец -клеток. У 50-60% больных СД I типа обнаруживают антитела к -клеткам поджелудочной железы. Частота обнаружения аутоантител особенно велика в первый год после начала заболевания, а затем постепенно снижается. Уздоровых людей, больных панкреатитом, раком поджелудочной железы антитела к -клеткам встречаются крайне редко (в 0,1 - 0,5% случаев). Не исключено, что стимулом для образования аутоантител является повреждение -клеток поджелудочной железы при вирусной инфекции. Определенное значение в патогенезе ИЗСД имеют нарушения не только гуморального, но и клеточного иммунитета, в частности повышение активности Т-киллеров.

Похожие работы

Сахарный диабет в акушерстве

Скачать

63552

0

0

... закончить операцией кесарево сечение. 3.2 Показания к плановому кесореву сечению До настоящего времени абсолютных показаний к плановому кесареву сечению при сахарном диабете не существует. Тем не менее, можно выделить следующие (кроме общепринятых в акушерстве): - Выраженные или прогрессирующие осложнения диабета и беременности. - Тазовое предлежание плода. - Наличие крупного плода. -  ...

Лечение сахарного диабета

Скачать

43103

6

1

... ожирением 1 стадии, легкой формой сахарного диабета. Получает манинил по 0,005 г 3 раза в день. Беременность 10 недель. Явилась на консультацию к эндокринологу для получения рекомендаций по поводу лечения сахарного диабета. Жалоб не предъявляет, диету строго не соблюдает. Объективно. Рост— 168 см, масса тела—79 кг. Пульс — 76 в 1 мин, ритмичный. Границы относительной сердечной тупости в норме, ...

Сахарный диабет

Скачать

80065

4

0

... черепномозговых нервов; 2.          . полинейропатия спинномозговых нервов: 3.          дистальная полинейропатия (сенсо-моторная); 4.          нейромиалгия (при декомпенсации сахарного диабета); 5.         проксимальная амиотрофия; 6.         автономная висцеральная нейропатия: 7.          нейропатия органов кровообращения; 8.          нейропатия органов ...

Акушерство (Сахарный диабет в акушерстве)

Скачать

20075

0

0

... -- СД у обоих родителей -- ИЗСД с наклонностью к кетоацидозу -- СД, осложнённый ангиопатией (гломерулосклероз, ретинопатия) -- сочетание СД и Rh-несовместимости, СД и туберкулёза.Патологическое течение беременности и динамика выраженности сахарного диабета вынуждает прибегать к госпитализации беременной три раза: при первом обращении к врачу, в сроке 20--24 недели, когда наиболее часто происходит ...