İnsülin (Latince insula "ada"dan gelir), işlevi vücudun hücrelerine enerji sağlamak olan pankreasın polipeptit hormonudur. İnsülin sentez yeri, beta hücreleri olan Langerhans'ın pankreas adacıklarındadır. İnsülin tüm doku hücrelerinin metabolizmasında rol oynar, ancak ev düzeyinde sadece diyabetle ilişkilendirilir.
Genel bilgi
Günümüzde insülinin yapısı yeterince araştırılmıştır. Şeker hastalarında yetersiz miktarda üretilen proteinlerin metabolizması ile hormonun bağlantısı ortaya çıkar ve bu da hücrelerin erken yıpranmasına neden olur. İnsülinin protein sentezindeki rolü, hücreler tarafından kandan amino asit alımını artırmak ve daha sonra onlardan proteinler oluşturmaktır.
Bunun yanında hücrelerdeki proteinlerin parçalanmasını engelleyen insülindir. İnsülin ayrıca lipidleri, eksikliği ile asidoz ve ateroskleroz geliştirecek şekilde etkiler. neden bağlahücre enerjisi ile insülin? Çünkü doyurucu bir yemekle insülin sentezi belirgin şekilde artar, şeker hücrelere taşınır ve enerji depolarlar. Aynı zamanda, kandaki glikoz seviyesi azalır - bu, insülinin ana özelliğidir. Fazla glikoz ile, insülin onu karaciğerde ve kaslarda biriken glikojene dönüştürür. Diğer enerji kaynakları tükendiğinde gereklidir. İnsülin ve glikojen sentezi arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Ve çok fazla glikojen olduğunda şeker yağa dönüştürülür (1 molekül şekerden 4 molekül yağ elde edilir) - yanlarda birikir.
Keşif geçmişi
1869'da Berlin'de, 22 yaşındaki çok genç bir tıp öğrencisi Paul Langerhans, pankreası mikroskop altında incelerken, bezin her tarafına dağılmış, daha sonra Langerhans adacıkları olarak adlandırılan hücre gruplarını fark etti.
Onların rolü ilk başta belirsizdi. Daha sonra E. Lagus bu hücrelerin sindirimle ilgili olduğunu belirtmiştir. 1889'da Alman fizyolog Oskar Minkowski aynı fikirde değildi ve kanıt olarak pankreası deneysel bir köpekten çıkardı.
Laboratuvar asistanı Minkowski, ameliyat olmuş bir köpeğin idrarının birçok sineği çektiğini fark etti. Araştırması sırasında şeker bulundu. Bu pankreası diyabetle ilişkilendiren ilk deneyimdi.
1900'de, I. P. Pavlov'un laboratuvarından Rus bilim adamı Leonid Vasilyevich Sobolev (1876-1919), Langerhans adacıklarının karbonhidrat metabolizmasına dahil olduğunu deneysel olarak kanıtladı.
Hormonun yapısı
İnsan insülini, moleküler ağırlığı 5808 olan bir proteindir.2 peptit zincirine bağlı 51 amino asit: A - 21, zincir B - 30 amino asit içerir.
Bağları 2 disülfid bağı ile desteklenir. Bu köprüler yok edildiğinde hormon inaktive olur. Herhangi bir sıradan protein gibi B hücrelerinde yapılandırılmıştır.
Bazı hayvanlarda yapı olarak insana benzer insülin vardır. Bu, diyabet tedavisi için sentetik insülinin yaratılmasına izin verdi. En yaygın olarak kullanılanı, insan insülininden yalnızca bir amino asitte farklılık gösteren domuz insülinidir.
Sığır - 3 amino asitte farklılık gösterir. İnsülin bileşimindeki tüm amino asitlerin tam sırasının belirlenmesi, İngiliz mikrobiyolog Frederick Sanger tarafından yapıldı. 1958'de bu kod çözme için Nobel Kimya Ödülü'nü aldı.
Biraz daha tarih
Pratik kullanım için insülin izolasyonu, 1923 yılında Toronto Üniversitesi'nden bilim adamları F. Banting ve Best tarafından yapıldı ve yine Nobel Ödülü aldı. Banting'in Sobolev'in teorisine tamamen katıldığı biliniyor.
Biraz anatomi
Pankreas yapısında benzersizdir. Bu, hem bir endokrin bezi hem de bir ekzokrin bezi olduğu anlamına gelir. Ekzofonksiyonu sindirime katılımda yatmaktadır. Kanallardan boşluğuna salgılanan proteazlar, amilazlar ve lipazlar gibi değerli sindirim enzimleri üretir. Ekzokrin kısım, bezin tüm alanının %95'ini kaplar.
Ve sadece %5'i Langerhans adacıklarına düşer. Bu, bezin gücünü ve vücuttaki muazzam çalışmasını gösterir. Adacıklar tüm çevre boyunca lokalizedir. %5'i milyonlarca adadır, ancak toplam kütleleri sadece 2 g'dır.
Her adacık A, B, D, PP hücrelerini içerir. Hepsi, gelen yiyeceklerden BJU alışverişinde yer alan bileşiklerini üretirler. İnsülin sentezi B hücrelerinde gerçekleşir.
Nasıl olur
İnsülin üretimi için ayrıntılı süreç bugün tam olarak kurulmamıştır. Bu nedenle diyabet tedavi edilemez bir patoloji olarak sınıflandırılır. İnsülin oluşum mekanizmasını kurarak, başlangıçta insülin sentez sürecini etkileyerek diyabeti kontrol etmek mümkün olacaktır.
Çok aşamalı sürecin karmaşıklığı. Bununla birlikte, aktif olmayan insülinin aktif hale gelmesi sonucu birkaç madde dönüşümü meydana gelir. Basitleştirilmiş şema: öncü - preproinsülin - proinsülin - aktif insülin.
Sentez
Basitleştirilmiş bir şemada bir hücrede insülin sentezi şuna benzer:
- Beta hücreleri, hücrenin Golgi aygıtına gönderilen bir insülin maddesi oluşturur. Burada daha fazla işlenir.
- Golgi kompleksi hücre zarının öyle bir yapısıdır ki birikir, sentezler ve gerekli bileşikleri zardan uzaklaştırır.
- Tüm aşamaların dönüşümü, yetenekli bir hormonun ortaya çıkmasına neden olur.
- İnsülin artık özel salgı granüllerinde paketlenmiştir. Talep edilene ve olgunlaşana kadar saklanır. Granüller ayrıca C-peptid, çinko iyonları, amilin ve proinsülin kalıntılarını da depolar. İnsülinin sentezi ve salgılanması yemek sırasında başlar:sindirim enzimleri girer, tam olarak hazırlanmış granül hücre zarı ile birleşir ve içeriği tamamen hücreden kana karışır.
- Hiperglisemi geliştiğinde, insülin zaten yoldadır - salınır ve harekete geçmeye başlar. Pankreasın kılcal damarlarına sızar, ki bunların çoğu beze nüfuz eder.
İnsülin sentezi, beta hücrelerinin glikoz algılama sistemi tarafından düzenlenir. Şeker alımı ile insülin üretimi arasındaki dengeyi tamamen düzenler.
Özet: Hiperglisemi sırasında vücuttaki insülin sentezi aktive edilir. Ancak insülin yalnızca yemekle birlikte yükselir, ancak günün her saatinde üretilir.
İnsülin sentezini ve salgılanmasını sadece glikoz düzenlemekle kalmaz. Yemek sırasında ek uyaranlar da meydana gelir: gıdada bulunan proteinler (lösin ve arginin amino asitleri), östrojenler ve kolesistokinin, K, Ca iyonları, yağlardan gelen yağ asitleri. İnsülin antagonisti - glukagonun kanındaki bir artışla insülin sekresyonunda bir azalma kaydedildi. Aynı pankreas adacıklarında, ancak alfa hücrelerinde üretilir. Glukagonun glikojenin parçalanması ve tüketimindeki rolü. İkincisi daha sonra glikoza dönüştürülür. Zamanla (yaşla birlikte) pankreas adacıklarının gücü ve aktivitesi azalır, bu da 40 yıl sonra fark edilir hale gelir.
İnsülin sentezi eksikliği birçok organ ve sistemde geri dönüşü olmayan değişikliklere neden olur. Bir yetişkinin kanındaki insülin oranı, 58-60 yıl sonra 3-25 μU / ml - 7-36 μU / ml'dir. Ayrıca hamile kadınlarda insülin her zaman yükselir.
Yönetmeliğin yanı sırahiperglisemi, insülinin anabolik ve anti-katabolik bir işlevi vardır. Başka bir deyişle, bu süreçlerin her ikisi de metabolizmanın katılımcılarıdır. Biri aktive eder, diğeri metabolik süreci engeller. Tutarlılıkları, vücudun homeostazının sabitliğini korumanıza olanak tanır.
İnsülin fonksiyonları
İnsülin, hücrelerde metabolizmayı destekleyen bazı fermantasyon mekanizmalarını oluşturur. Serbest bırakıldığında dokular tarafından glikoz alımını ve kullanımını, kaslar ve karaciğer ve yağ dokusu tarafından depolanmasını artırır.
Asıl amacı normoglisemi elde etmektir. Bunu yapmak için, glikoz bir yere dağıtılmalıdır, bu nedenle insülin, hücrelerin glikozu emme yeteneğini arttırır, glikoliz için enzimleri aktive eder, karaciğere ve kaslara giden glikojen sentezinin yoğunluğunu arttırır, karaciğerde glukoneogenezi az altır. karaciğerde depolanan glikoz azalır.
Anabolik işlevler
Anabolik işlevler şunları içerir:
- Hücrelerin amino asitleri (lösin ve valin) yakalama yeteneğini arttırmak.
- Hücrelere mineral tedarikini artırma - K, Ca, Mg, P.
- Protein sentezinin ve DNA duplikasyonunun aktivasyonu.
- Trigliseritlerin ortaya çıkması için gerekli olan yağ asitlerinden ester oluşumuna (esterifikasyon) katılım. Anti-katabolik işlev.
- Proteinlerin amino asitlere ayrışma sürecini (hidroliz) bloke ederek parçalanmalarını az altmak.
- Lipid yıkımını az altın (normalde yağ asitlerini kana salan lipoliz).
İnsülinin eliminasyonu (çıkarılması)
Bu işlem karaciğer ve böbreklerde gerçekleşir. Yarısından fazlası karaciğer tarafından atılır. Burada özel bir enzim var - amino asitlere yapısal bağlarını yok ederek insülini etkisiz hale getiren insülinaz. İnsülinin %35'i böbreklerde ayrışır. Bu süreç, renal tübüllerin epitelinin lizozomlarında meydana gelir.
İnsülin üretimi artırabilir veya az altabilir. Çeşitli patolojilerde ortaya çıkar. Bu tür ihlaller uzarsa, vücudun hayati sistemlerinde geri dönüşü olmayan değişiklikler gelişir.
Glikoz ve insülin arasındaki etkileşim
Glikoz vücut dokularında her yerde bulunan bir bileşiktir. Yiyecekle birlikte gelen hemen hemen tüm karbonhidratlar buna dönüştürülür. Glikozun en önemli özelliği bir enerji kaynağı görevi görmesidir, özellikle kaslar ve beyin eksikliğini hemen fark eder.
Hücrelerde glikoz eksikliği olmaması için insüline ihtiyaç vardır. Hücreler için anahtar görevi görür. Onsuz, ne kadar şeker yerseniz yiyin glikoz hücrelere giremez. Hücrelerin yüzeyinde insüline bağlanmak için özel protein reseptörleri bulunur.
Hormon özellikle miyositler ve adipositler (yağ hücreleri) tarafından sevilir ve bunlara insüline bağımlı denir. Tüm hücrelerin neredeyse %70'ini oluştururlar. Solunum, kan dolaşımı, hareket süreçleri onlar tarafından sağlanır. Örneğin insülinsiz bir kas çalışmaz.
Glikozun insülin nötralizasyonunun biyokimyası
Ayrıca çok yönlü bir süreç, aşamalar halinde gelişir. Proteinler hemen aktive olan ilklerdir - rolü glikoz moleküllerini yakalamak ve onları zardan taşımak olan taşıyıcılar.
Hücre şekerle doyurulur. Glikozun bir kısmı, glikojene dönüştürüldüğü hepatositlere gönderilir. Molekülleri zaten diğer dokulara gidiyor. Vücutta insülin eksikliğine ne sebep olur.
İnsülin sentezi eksikliği tip 1 diyabete neden olur. Hormon üretimi yeterliyse ancak hücreler içlerindeki insülin direnci nedeniyle buna yanıt vermiyorsa tip 2 diyabet gelişir.
İnsülin preparatlarının sınıflandırılması
Birleştirilmiş ve tek türdürler. İkincisi, bir hayvanın pankreasından bir özü içerir.
Kombine - çeşitli hayvan türlerinin bezlerinin özlerini birleştirir. Bugün neredeyse hiç kullanılmadı.
Kökenine veya türüne göre, insülin insan ve domuz, sığır veya balina tarafından kullanılır. Bazı amino asitlerde farklılık gösterirler. İnsandan sonra en çok tercih edilen domuz etidir, sadece bir amino asitte farklılık gösterir.
Rusya'da sığırlardan alınan insülin kullanılmaz (3 amino asit ile farklılık gösterir).
Arınma derecesine göre, insülin geleneksel olabilir (diğer pankreas hormonlarının safsızlıklarını içerir), monopeak (MP) - ayrıca jel üzerinde filtrelenir, içindeki safsızlıklar 1•10−3'ten fazla değildir, tek bileşenli (MK) - artan sırada. Sonuncusu en saftır - %99 saflaştırma (1•10−6 kirlilik).
İnsülin ayrıca etkinin başlangıcı, zirvesi ve süresi bakımından da farklılık gösterir - ultra kısa, kısa, orta veuzun - uzun ve ekstra uzun. Seçim doktora kalmış.
İnsülin nasıl yenilenir
Cerrahi ve fiziksel iyileşme yöntemleri bugüne kadar oluşturulmamıştır. İnsülini sadece enjeksiyonlarda kullanmak mümkündür. PSSP ayrıca bitkin bir pankreası da destekleyebilir - hiperglisemiyi az altırlar. Bazen insülin tedavisi HRT ile desteklenebilir - bunlar ilaç yöntemleridir.
Ancak insülin üretimini etkilemek için yeterince doğaçlama yol var: aynı anda hem beslenmenin hem de yemek yemenin parçalanması anlamına gelen az altılmış miktarda karbonhidrat içeren bir diyet, alım sıklığı günde 5-6 kez. gün. Baharat kullanmak, basit karbonhidratlardan kaçınmak ve düşük GI'li kompleks karbonhidratlara geçmek, diyette lifi artırmak, yeşil çay ve daha fazla deniz ürünleri, uygun protein ve bitkisel ilaç kullanmak faydalıdır. Aerobik egzersizler ve diğer orta derecede fiziksel aktivite önerilir ve bu, hipodinamik, obeziteden bir çıkıştır, çünkü bildiğiniz gibi fiziksel egzersizler birçok problemden kaçınmaya yardımcı olur.
