Гормон инсулин и его роль в организме

Эндокринная (гормональная) система человека представлена множеством желез, выделяющих гормоны, каждый из которых выполняет жизненно важные функции в организме. Наиболее изученным считается инсулин. Он представляет собой гормон, имеющий пептидную (питательную) основу, то есть состоит из нескольких молекул аминокислот. Служит гормон преимущественно для снижения уровня сахара в крови путем его транспортировки во все ткани тела человека. По версии базы данных PubMed, пользователи сети спросили, что такое инсулин и его роль в организме, примерно 300 тыс. раз. Такой показатель является абсолютным рекордом среди гормонов.

Синтезируется инсулин в эндокринных бета-клетках хвоста поджелудочной железы. Называется эта область островком Лангерганса в честь ученого его открывшего. Несмотря на важность гормона, продуцирует его лишь 1-2% органа.

молекула инсулина

Синтезируется инсулин по следующему алгоритму:

  • Первоначально в поджелудочной железе продуцируется препроинсулин. Он является основной инсулина.
  • В это же время синтезируется сигнальный пептид, служащий в роли проводника препроинсмулина. Он должен будет доставить основу инсулина в эндокринные клетки, где она трансформируется в проинсулин.
  • Готовый предшественник надолго остается в эндокринных клетках (в аппарате Гольджи), чтобы полностью пройти процесс созревания. После завершения этого этапа, происходит его разделение на инсулин и С-пептид. Последний из них отражает эндокринную активность поджелудочной железы.
  • Синтезированное вещество начинает взаимодействовать с ионами цинка. Вывод его из бета-клеток в кровь человека происходит лишь при повышении концентрации сахара.
  • Помешать инсулиновому синтезу может его антагонист – глюкагон. Его продукция происходит в альфа-клетках на островках Лангерганса.

С 1958 года инсулин измеряется в международных единицах действия (МЕД), где 1 единица равна 41 мкг. Потребность человека в инсулине отображается в углеводных единицах (УЕ). Норма гормона по возрасту выглядит следующим образом:

  • Новорожденные:
    • натощак от 3 единиц;
    • после еды до 20 единиц.
  • Взрослые:
    • натощак не меньше 3 единиц;
    • после приема пищи не больше 25 единиц.
  • Пожилые:
    • натощак от 6 единиц;
    • после еды до 35 единиц.

В состав молекулы инсулина входит 2 полипетидные цепи, в которых содержится 51 мономерное белковое звено, представленное в виде остатков аминокислот:

  • А-цепь – 21 звено;
  • В-цепь – 30 звеньев.

Цепи соединяются 2 дисульфидными связями, проходящими через остатки альфатической серосодержащий аминокислоты (цистеина). Третий мост локализован лишь А-цепи.

Роль гормона в организме

действие инсулина

Инсулин играет одну из основных ролей в обмене веществ. Благодаря его воздействию клетки получают энергию, а в организме сохраняется баланс расщепления и насыщения различными веществами.

Из-за петитной природы гормона его запас нельзя пополнить из пищи. В ином случае инсулин, как и любой другой белок, переварился бы, не оказывая никакого влияния на организм.

Для чего нужен инсулин, можно понять, взглянув на перечень его функций:

  • улучшение попадания глюкозы сквозь мембраны клеток;
  • активация ферментов гликолиза (окисление глюкозы);
  • стимуляция выработки печенью и мышечными тканями гликогена;
  • усиление продукции жиров и белков;
  • ослабление воздействия веществ, расщепляющих гликоген и жир.

Перечисленные функции инсулина являются основными. Увидеть его вторичные цели можно ниже:

  • улучшение усвоения клетками аминокислот;
  • увеличения объема поступления кальция и магния в клетки;
  • стимулирование синтеза белков;
  • влияние на процесс образования сложных эфиров.

Благодаря транспортировке глюкозы в клетки тела инсулин дает организму необходимую энергию. Он является единственным гормоном, который снижает уровень сахара в крови. Столь масштабное воздействие позволяет оказывать следующие эффекты:

  • Рост мышц. Роль инсулина в организме человека не ограничивается лишь основными функциями. Все мышечные ткани под его влиянием начинают увеличиваться в объеме. Связано это с влиянием гормона на не мембранные органоиды живой клетки (рибосомы). Суть их воздействия заключается в синтезе важного для роста мышц белка. Именно поэтому культуристы часто употребляют протеиновые коктейли, являющиеся его искусственным аналогом.
  • Выработка гликогена. Разобраться, зачем нужен инсулин в организме можно, взглянув на систему ферментов, оказавшуюся под воздействием гормона. Ее активность значительно повышается. Особенно если смотреть на синтез гликогена. Несмотря на то что инсулин является его антагонистом, их выработка взаимосвязана и чем лучше синтезируется одно вещество, тем больше будет другого.

Как работает гормон

взаимосвязь глюкозы и инсулина

Изучая особенности инсулина, нужно уделить внимание его механизму воздействия. Основу его представляет оказание влияния на клетки-мишени, которые нуждаются в глюкозе. Наиболее востребована в ней жировая и мышечная ткань. Не менее важен сахар для печени. Клетки-мишени расходуют глюкозу по мере необходимости и запасают ее излишки. Запас представлен в виде гликогена. При наступлении энергетического голода глюкоза освобождается из него и направляется в кровь, где повторяется ее цикл.

Баланс инсулина и глюкозы в крови обеспечивается его антагонистом – глюкагоном. Если возникают сбои в выработки одного из гормонов, то у человека поднимается (гипергликемия) или падает (гипогликемия) уровень сахара. Любое из этих осложнений может спровоцировать ужасные последствия, в том числе кому и летальный исход.

Влияние на здоровье человека

Снижение концентрации сахара, вызванное чрезмерно высоким количеством инсулина, называется гипогликемия. Человек испытывает сильную слабость, вплоть до потери сознания. В тяжелых случаях возможен летальный исход и гипогликемическая кома. В противовес этому состоянию есть гипергликемия, вызванная низкой концентрацией гормона или его плохой усвояемостью. Она проявляется в виде сахарного диабета. Болезнь бывает 2 видов:

  • Первый тип называется инсулинозависимым из-за потребности человека в инъекциях инсулина. Возникает болезнь из-за нарушения функций поджелудочной железы. В лечение входят инъекции гормона и коррекция образа жизни.
  • Второй вид называется инсулиннезависимым, так как гормон вырабатывается поджелудочной железой, но в недостаточном количестве или клетки мишени хуже его воспринимают. Свойственно заболевание людям старше 40 лет, особенно тем, которые страдают от ожирения. Суть лечения состоит в приеме медикаментов, улучшающих восприятие гормона и коррекции образа жизни.

Похожие публикации