Insulin (lotincha insula "orol" dan) oshqozon osti bezining polipeptid gormoni bo'lib, uning vazifasi tana hujayralarini energiya bilan ta'minlashdir. Insulin sintezi joyi oshqozon osti bezi Langerhans orolchalarida, ularning beta hujayralarida joylashgan. Insulin barcha to'qimalar hujayralarining metabolizmida ishtirok etadi, garchi uy sharoitida u faqat diabet bilan bog'liq.
Umumiy ma'lumot
Bugungi kunda insulin uning tuzilishida yetarlicha oʻrganilgan. Gormonning diabet kasalligida kam miqdorda ishlab chiqariladigan oqsillar almashinuvi bilan bog'liqligi aniqlanadi, bu hujayralarning erta aşınmasına olib keladi. Insulinning oqsil sintezidagi roli aminokislotalarni qondan hujayralar tomonidan so'rilishini kuchaytirish va keyin ulardan oqsillarni hosil qilishdir.
Bundan tashqari, aynan insulin hujayralardagi oqsillarning parchalanishini inhibe qiladi. Insulin, shuningdek, lipidlarga shunday ta'sir qiladiki, uning etishmovchiligi bilan atsidoz va ateroskleroz rivojlanadi. Nima uchun bog'lashhujayra energiyasi bilan insulin? Chunki to'yimli ovqatlanish bilan insulin sintezi sezilarli darajada oshadi, shakar hujayralarga tashiladi va ular energiyani saqlaydi. Shu bilan birga, qondagi glyukoza darajasi pasayadi - bu insulinning asosiy xususiyati. Ortiqcha glyukoza bilan insulin uni glikogenga aylantiradi, u jigar va mushaklarda to'planadi. Bu boshqa energiya manbalari tugaganda kerak bo'ladi. Insulin va glikogen sintezi o'rtasida bevosita bog'liqlik mavjud. Glikogen ko'p bo'lganda esa shakar yog'ga aylanadi (1 molekula shakardan 4 molekula yog' olinadi) - u yon tomonlarga cho'ktiriladi.
Kashfiyot tarixi
1869 yilda Berlinda juda yosh, 22 yoshli tibbiyot talabasi Pol Langergans oshqozon osti bezini mikroskop ostida o'rganar ekan, bez bo'ylab tarqalib ketgan hujayralar guruhlarini payqab qoldi, ular keyinchalik Langergans orolchalari deb ataladi.
Ularning roli avvaliga noaniq edi. Keyinchalik E. Lagus bu hujayralar ovqat hazm qilishda ishtirok etishini aytdi. 1889 yilda nemis fiziologi Oskar Minkovski bunga rozi bo'lmadi va dalil sifatida tajriba itidan oshqozon osti bezini olib tashladi.
Laborator Minkovski operatsiya qilingan itning siydigi juda ko'p pashshalarni o'ziga jalb qilishini payqadi. Uning tadqiqoti davomida shakar topildi. Bu oshqozon osti bezini diabet bilan bog'laydigan birinchi tajriba edi.
1900-yilda rus olimi Leonid Vasilyevich Sobolev (1876-1919) I. P. Pavlov laboratoriyasidan Langergans orolchalari uglevodlar almashinuvida ishtirok etishini tajriba yoʻli bilan isbotlagan.
Gormonning tuzilishi
Inson insulini molekulyar og'irligi 5808 bo'lgan oqsil bo'lib, quyidagilardan iborat.2 peptid zanjiriga bog'langan 51 ta aminokislotadan iborat: A - 21 ta, B zanjiri - 30 ta aminokislotadan iborat.
Ularning bogʻlanishi 2 ta disulfid bogʻi bilan quvvatlanadi. Ushbu ko'priklar vayron bo'lganda, gormon faolsizlanadi. U har qanday oddiy oqsil kabi B-hujayralarda tuzilgan.
Ba'zi hayvonlarning tuzilishi insonnikiga o'xshash insulinga ega. Bu diabetni davolash uchun sintetik insulin yaratish imkonini berdi. Eng koʻp ishlatiladigani choʻchqa insulini boʻlib, u inson insulinidan faqat bitta aminokislota bilan farq qiladi.
Bovine - 3 ta aminokislota bilan farqlanadi. Insulin tarkibidagi barcha aminokislotalarning aniq ketma-ketligini aniqlash ingliz mikrobiologi Frederik Sanger tomonidan amalga oshirildi. Ushbu dekodlash uchun 1958 yilda u kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
Yana bir oz tarix
Insulinni amaliy foydalanish uchun izolyatsiya qilish 1923 yilda Toronto universiteti olimlari F. Banting va Best tomonidan amalga oshirilgan, ular ham Nobel mukofotini olgan. Ma'lumki, Banting Sobolev nazariyasiga to'liq qo'shilgan.
Biroz anatomiya
Oshqozon osti bezi tuzilishi jihatidan noyobdir. Bu ham ichki sekretsiya bezi, ham tashqi sekretsiya bezi ekanligini anglatadi. Uning ekzofunktsiyasi ovqat hazm qilishda ishtirok etishdan iborat. U qimmatli ovqat hazm qilish fermentlarini ishlab chiqaradi - proteazlar, amilazalar va lipazlar, uning bo'shlig'iga kanallar orqali chiqariladi. Ekzokrin qismi bezning butun maydonining 95% ni egallaydi.
Va faqat 5% Langergans orollariga to'g'ri keladi. Bu bezning kuchini va uning tanadagi ulkan ishini ko'rsatadi. Orolchalar butun perimetr bo'ylab lokalizatsiya qilingan. 5% millionlab orollar, garchi ularning umumiy massasi atigi 2 g.
Har bir orolchada A, B, D, PP hujayralari mavjud. Ularning barchasi kiruvchi oziq-ovqatdan BJU almashinuvida ishtirok etadigan o'z birikmalarini ishlab chiqaradi. Insulin sintezi B hujayralarida sodir bo'ladi.
Bu qanday sodir bo'ladi
Insulin ishlab chiqarishning batafsil jarayoni bugungi kunda aniq o'rnatilmagan. Shu sababli, diabet davolab bo'lmaydigan patologiya sifatida tasniflanadi. Insulin hosil bo'lish mexanizmini o'rnatish orqali dastlab insulin sintezi jarayoniga ta'sir qilish orqali diabetni nazorat qilish mumkin bo'ladi.
Ko'p bosqichli jarayonning murakkabligi. U bilan moddalarning bir nechta transformatsiyasi sodir bo'ladi, buning natijasida faol bo'lmagan insulin faollashadi. Soddalashtirilgan sxema: prekursor - preproinsulin - proinsulin - faol insulin.
Sintez
Soddalashtirilgan sxema boʻyicha hujayradagi insulin sintezi quyidagicha koʻrinadi:
- Beta hujayralari insulin moddasini hosil qiladi va u hujayraning Golji apparatiga yuboriladi. Bu yerda yana qayta ishlanadi.
- Golji kompleksi hujayra membranasining shunday strukturasi bo'lib, membrana orqali kerakli birikmalarni to'playdi, sintez qiladi va keyin olib tashlaydi.
- Barcha bosqichlarning o'zgarishi qobiliyatli gormonning paydo bo'lishiga olib keladi.
- Insulin endi maxsus sekretor granulalarga qadoqlangan. Talab va pishguncha saqlanadi. Granulalarda C-peptid, sink ionlari, amilin va proinsulin qoldiqlari ham saqlanadi. Insulin sintezi va sekretsiyasi ovqat paytida boshlanadi:ovqat hazm qilish fermentlari kiradi, to'liq tayyorlangan granula hujayra membranasi bilan birlashadi va uning tarkibi hujayradan qonga to'liq siqib chiqariladi.
- Giperglikemiya rivojlanganda, insulin allaqachon yo'lda - u chiqariladi va harakat qila boshlaydi. U oshqozon osti bezi kapillyarlariga singib ketadi, ular juda ko'p bo'lib, ular bezga bo'ylab va orqali kirib boradi.
Insulin sintezi beta hujayralarining glyukozani sezuvchi tizimi tomonidan tartibga solinadi. U shakarni iste'mol qilish va insulin ishlab chiqarish o'rtasidagi muvozanatni to'liq tartibga soladi.
Xulosa: Giperglikemiya paytida organizmdagi insulin sintezi faollashadi. Ammo insulin faqat ovqat bilan ko'tariladi, lekin u kechayu kunduz ishlab chiqariladi.
Glyukoza nafaqat insulin sintezi va sekretsiyasini tartibga soladi. Ovqatlanish paytida qo'shimcha stimullar ham sodir bo'ladi: oziq-ovqat tarkibidagi oqsillar (aminokislotalar leytsin va arginin), estrogenlar va xoletsistokinin, K, Ca ionlari, yog'lardan yog' kislotalari. Insulin sekretsiyasining pasayishi insulin antagonisti - glyukagonning qonida ko'payishi bilan qayd etiladi. U xuddi shu oshqozon osti bezi orollarida ishlab chiqariladi, ammo alfa hujayralarida. Glikogenning parchalanishi va iste'mol qilinishida glyukagonning roli. Keyin ikkinchisi glyukozaga aylanadi. Vaqt o'tishi bilan (yosh bilan) oshqozon osti bezi orollarining kuchi va faolligi pasayadi, bu 40 yildan keyin sezilarli bo'ladi.
Insulin sintezining etishmasligi ko'plab organlar va tizimlarda qaytarilmas o'zgarishlarga olib keladi. Kattalar qonida insulin darajasi 3-25 mkU / ml, 58-60 yoshdan keyin - 7-36 mU / ml ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, homilador ayollarda insulin doimo ko'tariladi.
Tarzimlashdan tashqarigiperglikemiya, insulin anabolik va anti-katabolik funktsiyaga ega. Boshqacha qilib aytganda, bu ikkala jarayon ham metabolizm ishtirokchilaridir. Ulardan biri faollashadi, ikkinchisi metabolik jarayonni inhibe qiladi. Ularning konsistensiyasi tana gomeostazining doimiyligini saqlashga imkon beradi.
Insulinning funktsiyalari
Insulin metabolizmni qo'llab-quvvatlovchi hujayralardagi fermentatsiyaning ba'zi mexanizmlarini hosil qiladi. Chiqarilganida, u to'qimalar tomonidan glyukoza iste'moli va ishlatilishini, mushaklar va jigar va yog 'to'qimalarida saqlanishini oshiradi.
Uning asosiy maqsadi normoglikemiyaga erishishdir. Buning uchun glyukoza bir joyda taqsimlanishi kerak, shuning uchun insulin hujayralarning glyukozani o'zlashtirish qobiliyatini oshiradi, uning glikolizi uchun fermentlarni faollashtiradi, jigar va mushaklarga o'tadigan glikogen sintezining intensivligini oshiradi, jigarda glyukoneogenezni kamaytiradi. jigarda qaysi glyukoza zahiralari kamayadi.
Anabolik funksiyalar
Anabolik funktsiyalarga quyidagilar kiradi:
- Hujayralarning aminokislotalarni (leysin va valin) ushlash qobiliyatini oshirish.
- Hujayralarni mineral moddalar bilan ta'minlashni ko'paytirish - K, Ca, Mg, P.
- Oqsil sintezi va DNK duplikatsiyasini faollashtirish.
- Triglitseridlarning paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan yog 'kislotalaridan efirlarni (esterifikatsiya) hosil qilishda ishtirok etish. Anti-katabolik funksiya.
- Oqsillarning aminokislotalarga parchalanishi (gidroliz) jarayonini blokirovka qilish orqali ularning parchalanishini kamaytirish.
- Lipidlarning parchalanishini kamaytiradi (odatda qonga yog 'kislotalarini chiqaradigan lipoliz).
Insulinni yo'q qilish (olib tashlash)
Bu jarayon jigar va buyraklarda sodir bo'ladi. Uning yarmidan ko'pi jigar tomonidan chiqariladi. Bu erda maxsus ferment - insulinaza mavjud bo'lib, u insulinni aminokislotalar bilan strukturaviy aloqalarini yo'q qilish orqali faolsizlantiradi. Insulinning 35% buyrakda parchalanadi. Bu jarayon buyrak kanalchalari epiteliysining lizosomalarida sodir bo'ladi.
Insulin ishlab chiqarishni oshirishi yoki kamaytirishi mumkin. Turli patologiyalarda paydo bo'ladi. Agar bunday buzilishlar uzoq davom etsa, tananing hayotiy tizimlarida qaytarilmas o'zgarishlar rivojlanadi.
Glyukoza va insulinning oʻzaro taʼsiri
Glyukoza - tana to'qimalarida hamma joyda mavjud bo'lgan birikma. Oziq-ovqat bilan birga kelgan deyarli har qanday uglevodlar unga aylanadi. Glyukozaning eng muhim xususiyati energiya manbai bo'lib xizmat qilishidir, ayniqsa mushaklar va miya uning etishmasligini darhol sezadi.
Hujayralarda glyukoza etishmovchiligi bo'lmasligi uchun insulin kerak. U hujayralar uchun kalit vazifasini bajaradi. Busiz, qancha shakar iste'mol qilsangiz ham, glyukoza hujayralarga kira olmaydi. Hujayralar yuzasida insulin bilan bog'lanish uchun maxsus oqsil retseptorlari mavjud.
Gormon ayniqsa miotsitlar va adipotsitlar (yog 'hujayralari) tomonidan yaxshi ko'riladi va ular insulinga bog'liq deb ataladi. Ular barcha hujayralarning deyarli 70% ni tashkil qiladi. Nafas olish, qon aylanishi, harakatlanish jarayonlari ular tomonidan ta'minlanadi. Masalan, insulinsiz mushak ishlamaydi.
Glyukozani insulin bilan neytrallash biokimyosi
Shuningdek, koʻp qirrali jarayon, u bosqichma-bosqich rivojlanadi. Proteinlar birinchi bo'lib darhol faollashadi - tashuvchilar, ularning vazifasi glyukoza molekulalarini ushlash va ularni membrana orqali tashishdir.
Hujayra shakar bilan to'yingan. Glyukozaning bir qismi gepatotsitlarga yuboriladi, u erda glikogenga aylanadi. Uning molekulalari allaqachon boshqa to'qimalarga boradi. Tanadagi insulin yetishmasligiga nima sabab bo'ladi.
Insulin sintezining etishmasligi 1-toifa diabetni keltirib chiqaradi. Agar gormon ishlab chiqarish etarli bo'lsa, lekin hujayralar insulin qarshiligining paydo bo'lishi tufayli bunga javob bermasa, 2-toifa diabet rivojlanadi.
Insulin preparatlarining tasnifi
Ular birlashgan va bir turli. Ikkinchisida bitta hayvonning oshqozon osti bezi ekstrakti mavjud.
Birlashtirilgan - bir nechta hayvon turlarining bezlari ekstraktlarini birlashtiradi. Bugun deyarli foydalanilmagan.
Kelbi yoki turiga ko'ra insulin inson va cho'chqa, qoramol yoki kit tomonidan qo'llaniladi. Ular ba'zi aminokislotalarda farqlanadi. Insondan keyin eng ko'p afzal qilingani cho'chqa go'shti, u faqat bitta aminokislota bilan farqlanadi.
Rossiyada qoramoldan olingan insulin ishlatilmaydi (u 3 ta aminokislota bilan farqlanadi).
Tozalanish darajasiga ko'ra insulin an'anaviy bo'lishi mumkin (boshqa oshqozon osti bezi gormonlarining aralashmalarini o'z ichiga oladi), monopeak (MP) - jelda qo'shimcha ravishda filtrlanadi, undagi aralashmalar 1•10−3 dan oshmaydi, monokomponent (MK) - o'sish tartibida. Oxirgisi eng toza - 99% tozalash (1•10−6 ifloslik).
Insulin ham boshlanishi, cho'qqisi va ta'sir qilish muddati bilan farq qiladi - u ultraqisqa, qisqa, o'rta vauzaytirilgan - uzoq va ortiqcha uzun. Tanlov shifokorga bog'liq.
Insulinni qanday to'ldirish kerak
Jarrohlik va jismoniy tiklanish usullari hozirgacha yaratilmagan. Insulinni faqat in'ektsiya shaklida qo'llash mumkin. PSSP ham charchagan oshqozon osti bezini qo'llab-quvvatlaydi - ular giperglikemiyani kamaytiradi. Ba'zida insulin terapiyasi HRT bilan to'ldirilishi mumkin - bular dori vositalari.
Ammo insulin ishlab chiqarishga ta'sir qilishning etarli darajada doğaçlama usullari mavjud: uglevodlar miqdori kamaygan dieta, bu ovqatlanishning parchalanishini va bir vaqtning o'zida ovqatlanishni nazarda tutadi, qabul qilish chastotasi kuniga 5-6 marta. kun. Ziravorlardan foydalanish, oddiy uglevodlardan voz kechish va past GI bilan murakkab bo'lganlarga o'tish, dietada tolani ko'paytirish, yashil choy va ko'proq dengiz mahsulotlari, to'g'ri oqsil va o'simlik dori-darmonlari foydalidir. Aerobik mashqlar va boshqa o'rtacha jismoniy faollik tavsiya etiladi va bu gipodinamiya, semizlikdan voz kechishdir, chunki siz bilganingizdek, jismoniy mashqlar ko'p muammolarni oldini olishga yordam beradi.
