İnsulin (latınca insula "ada" sözündəndir) mədə altı vəzinin polipeptid hormonudur, funksiyası orqanizmin hüceyrələrini enerji ilə təmin etməkdir. İnsulin sintezinin yeri mədə altı vəzinin Langerhans adacıklarında, onların beta hüceyrələrindədir. İnsulin bütün toxuma hüceyrələrinin metabolizmində iştirak edir, baxmayaraq ki, məişət səviyyəsində bu, yalnız diabetlə əlaqələndirilir.
Ümumi məlumat
Bu gün insulin onun strukturunda kifayət qədər öyrənilmişdir. Hormonun şəkərli diabetdə qeyri-kafi miqdarda istehsal olunan zülalların mübadiləsi ilə əlaqəsi aşkar edilir ki, bu da hüceyrələrin erkən aşınmasına səbəb olur. Zülal sintezində insulinin rolu hüceyrələr tərəfindən qandan amin turşularının mənimsənilməsini artırmaq və sonra onlardan zülal yaratmaqdır.
Bundan başqa, hüceyrələrdə zülalların parçalanmasını maneə törədən insulindir. İnsülin də lipidlərə elə təsir edir ki, onun çatışmazlığı ilə asidoz və ateroskleroz inkişaf edir. Niyə bağlamaqhüceyrə enerjisi ilə insulin? Çünki doyumlu yeməklə insulin sintezi nəzərəçarpacaq dərəcədə artır, şəkər hüceyrələrə daşınır və onlar enerji yığırlar. Eyni zamanda, qanda qlükoza səviyyəsi azalır - bu insulinin əsas xüsusiyyətidir. Həddindən artıq qlükoza ilə insulin onu qaraciyərdə və əzələlərdə toplanan glikogenə çevirir. Digər enerji mənbələri tükəndikdə lazımdır. İnsulin və glikogen sintezi arasında birbaşa əlaqə var. Qlikogen çox olduqda isə şəkər yağa çevrilir (1 molekul şəkərdən 4 molekul yağ alınır) - yanlara yığılır.
Kəşf tarixçəsi
1869-cu ildə Berlində çox gənc, 22 yaşlı tibb tələbəsi Paul Langerhans mədə altı vəzi mikroskop altında tədqiq edərkən, vəzi boyunca səpələnmiş hüceyrə qruplarını gördü, sonradan Langerhans adacıqları adlandırıldı.
Onların rolu əvvəlcə aydın deyildi. Daha sonra E. Laqus bu hüceyrələrin həzmdə iştirak etdiyini bildirdi. 1889-cu ildə alman fizioloqu Oskar Minkowski bununla razılaşmadı və sübut olaraq mədə altı vəzi eksperimental itdən çıxardı.
Laborator Minkowski əməliyyat olunan itin sidiyinin çoxlu milçəkləri özünə cəlb etdiyini müşahidə etdi. Onun araşdırması zamanı şəkər aşkar edilib. Bu, mədə altı vəzi ilə diabet arasında əlaqə yaradan ilk təcrübə idi.
1900-cü ildə İ. P. Pavlovun laboratoriyasından rus alimi Leonid Vasilyeviç Sobolev (1876-1919) Langerhans adacıklarının karbohidratların mübadiləsində iştirak etdiyini təcrübi olaraq sübut etdi.
Hormonun quruluşu
İnsan insulini molekulyar çəkisi 5808 olan zülaldır.2 peptid zəncirində birləşən 51 amin turşusu: A - 21, B zənciri - 30 amin turşusu ehtiva edir.
Onların bağı 2 disulfid bağı ilə dəstəklənir. Bu körpülər məhv edildikdə, hormon təsirsiz hala gəlir. O, hər hansı adi zülal kimi B hüceyrələrində qurulmuşdur.
Bəzi heyvanlarda insan quruluşuna bənzər insulin var. Bu, diabetin müalicəsi üçün sintetik insulinin yaradılmasına imkan verdi. Ən çox istifadə edilən insan insulinindən yalnız bir amin turşusu ilə fərqlənən donuz insulinidir.
Bovine - 3 amin turşusu ilə fərqlənir. İnsulinin tərkibindəki bütün amin turşularının dəqiq ardıcıllığının təyini ingilis mikrobioloqu Frederik Sanqer tərəfindən aparılmışdır. 1958-ci ildə bu şifrənin açılmasına görə o, Kimya üzrə Nobel Mükafatını aldı.
Bir az daha tarix
Praktik istifadə üçün insulinin təcrid edilməsi 1923-cü ildə Toronto Universitetinin alimləri F. Bantinq və həmçinin Nobel mükafatı almış Best tərəfindən edilmişdir. Məlumdur ki, Bantinq Sobolev nəzəriyyəsi ilə tam razıdır.
Bir az anatomiya
Mədə altı vəzi strukturuna görə unikaldır. Bu, həm daxili sekresiya vəzi, həm də xarici sekresiya vəzi olması deməkdir. Onun ekzofonksiyonu həzmdə iştirak edir. O, öz boşluğuna kanallar vasitəsilə ifraz olunan qiymətli həzm fermentləri - proteazlar, amilazalar və lipazlar istehsal edir. Ekzokrin hissə vəzinin bütün sahəsinin 95%-ni tutur.
Və yalnız 5%-i Langerhans adalarına düşür. Bu, vəzin gücünü və bədəndəki böyük işini göstərir. Adacıklar bütün perimetr boyunca lokallaşdırılmışdır. 5% milyonlarla adadır, baxmayaraq ki, onların ümumi kütləsi cəmi 2 qr.
Hər adacıkda A, B, D, PP hüceyrələri var. Hamısı daxil olan qidadan BJU mübadiləsində iştirak edən birləşmələrini istehsal edir. İnsulin sintezi B hüceyrələrində baş verir.
Necə olur
İnsulinin istehsalı üçün ətraflı proses bu gün dəqiq qurulmamışdır. Bu səbəbdən diabet sağalmaz patoloji kimi təsnif edilir. İnsulinin əmələ gəlməsi mexanizmini qurmaqla, ilkin olaraq insulin sintezi prosesinə təsir etməklə diabetə nəzarət etmək mümkün olacaq.
Çoxmərhələli prosesin mürəkkəbliyi. Bununla, maddələrin bir neçə çevrilməsi baş verir, bunun nəticəsində qeyri-aktiv insulin aktivləşir. Sadələşdirilmiş sxem: prekursor - preproinsulin - proinsulin - aktiv insulin.
Sintez
Sadələşdirilmiş sxemdə hüceyrədə insulin sintezi belə görünür:
- Beta hüceyrələri hüceyrənin Qolji aparatına göndərilən insulin maddəsini əmələ gətirir. Burada daha çox işlənir.
- Qolgi kompleksi hüceyrə membranının elə bir quruluşudur ki, membran vasitəsilə lazımi birləşmələri toplayır, sintez edir və sonra xaric edir.
- Bütün mərhələlərin transformasiyası qabiliyyətli hormonun yaranmasına səbəb olur.
- İnsulin indi xüsusi ifrazat qranullarında qablaşdırılır. Tələb olunana və yetişənə qədər saxlanılır. Qranullar həmçinin C-peptid, sink ionları, amilin və proinsulin qalıqlarını saxlayır. İnsulinin sintezi və ifrazı yemək zamanı başlayır:həzm fermentləri daxil olur, tam hazırlanmış qranul hüceyrə membranı ilə birləşir və onun tərkibi hüceyrədən tamamilə sıxılaraq qana keçir.
- Hiperqlikemiya inkişaf etdikdə, insulin artıq yoldadır - sərbəst buraxılır və fəaliyyət göstərməyə başlayır. O, mədə altı vəzinin kapilyarlarına süzülür, onların çoxu var, onlar vəzidən içəri keçir.
İnsulin sintezi beta hüceyrələrinin qlükoza həssas sistemi tərəfindən tənzimlənir. Şəkər qəbulu və insulin istehsalı arasındakı tarazlığı tamamilə tənzimləyir.
Xülasə: Hiperqlikemiya zamanı orqanizmdə insulin sintezi aktivləşir. Lakin insulin yalnız yemək zamanı yüksəlir, lakin gecə-gündüz istehsal olunur.
Təkcə qlükoza insulinin sintezini və ifrazını tənzimləmir. Yemək zamanı əlavə stimullar da baş verir: qidada olan zülallar (amin turşuları lösin və arginin), estrogenlər və xolesistokinin, K, Ca ionları, yağlardan olan yağ turşuları. İnsulin ifrazının azalması insulin antaqonistinin qanında - qlükaqonun artması ilə qeyd olunur. Eyni mədə altı vəzi adacıqlarında, lakin alfa hüceyrələrində istehsal olunur. Qlikogenin parçalanmasında və istehlakında qlükaqonun rolu. Sonuncu daha sonra qlükoza çevrilir. Zamanla (yaşla) mədə altı vəzi adacıqlarının gücü və fəaliyyəti azalır, bu, 40 ildən sonra nəzərə çarpır.
Insulin sintezinin olmaması bir çox orqan və sistemlərdə geri dönməz dəyişikliklərə səbəb olur. Yetkinlərin qanında insulinin miqdarı 3-25 μU / ml, 58-60 yaşdan sonra - 7-36 μU / ml təşkil edir. Həmçinin, hamilə qadınlarda insulin həmişə yüksəlir.
Tənzimləmə ilə yanaşıhiperglisemiya, insulin anabolik və anti-katabolik funksiyaya malikdir. Başqa sözlə, bu proseslərin hər ikisi maddələr mübadiləsinin iştirakçılarıdır. Onlardan biri aktivləşir, digəri metabolik prosesi maneə törədir. Onların tutarlılığı orqanizmin homeostazının sabitliyini saxlamağa imkan verir.
Insulinin funksiyaları
İnsulin maddələr mübadiləsini dəstəkləyən hüceyrələrdə fermentasiya mexanizmlərinin bəzilərini təşkil edir. Buraxıldıqda, qlükozanın toxumalar tərəfindən qəbulunu və istifadəsini, əzələlər və qaraciyər və yağ toxuması tərəfindən saxlanmasını artırır.
Onun əsas məqsədi normoqlikemiyaya nail olmaqdır. Bunun üçün qlükoza bir yerə paylanmalıdır, buna görə də insulin hüceyrələrin qlükozanı udmaq qabiliyyətini artırır, onun qlikolizinə dair fermentləri aktivləşdirir, qaraciyərə və əzələlərə gedən qlikogen sintezinin intensivliyini artırır, qaraciyərdə qlükoneogenezi azaldır. qaraciyərdə hansı qlükoza ehtiyatları azalır.
Anabolik funksiyalar
Anabolik funksiyalara daxildir:
- Hüceyrələrin amin turşularını (leysin və valin) tutma qabiliyyətinin artırılması.
- Hüceyrələrə mineralların tədarükünün artırılması - K, Ca, Mg, P.
- Zülal sintezinin və DNT duplikasiyasının aktivləşdirilməsi.
- Trigliseridlərin yaranması üçün zəruri olan yağ turşularından efirlərin (esterifikasiya) əmələ gəlməsində iştirak. Anti-katabolik funksiya.
- Zülalların amin turşularına parçalanması (hidroliz) prosesini maneə törətməklə onların parçalanmasını az altmaq.
- Lipidlərin parçalanmasını azaldır (normal olaraq yağ turşularını qana buraxan lipoliz).
İnsulinin xaric edilməsi (çıxarılması)
Bu proses qaraciyər və böyrəklərdə baş verir. Onun yarıdan çoxu qaraciyər tərəfindən xaric olunur. Burada xüsusi bir ferment var - insulinaza, amin turşuları ilə struktur bağlarını məhv edərək insulini təsirsiz hala gətirir. İnsulinin 35%-i böyrəklərdə parçalanır. Bu proses böyrək borularının epitelinin lizosomlarında baş verir.
İnsulin istehsalını artıra və ya azalda bilər. Müxtəlif patologiyalarda baş verir. Bu cür pozuntular uzun müddət davam edərsə, bədənin həyati sistemlərində geri dönməz dəyişikliklər inkişaf edir.
Qlükoza və insulinin qarşılıqlı təsiri
Qlükoza bədən toxumalarında geniş yayılmış birləşmədir. Qida ilə gələn demək olar ki, hər hansı bir karbohidrat ona çevrilir. Qlükozanın ən mühüm xüsusiyyəti enerji mənbəyi kimi xidmət etməsidir, xüsusən də əzələlər və beyin onun çatışmazlığını dərhal hiss edir.
Hüceyrələrdə qlükoza çatışmazlığının olmaması üçün insulin lazımdır. Hüceyrələr üçün açar rolunu oynayır. Onsuz, nə qədər şəkər yesəniz də, qlükoza hüceyrələrə daxil ola bilməz. Hüceyrələrin səthində insulinə bağlanmaq üçün xüsusi protein reseptorları var.
Hormon xüsusilə miositlər və adipositlər (yağ hüceyrələri) tərəfindən sevilir və onlar insulindən asılı adlanır. Onlar bütün hüceyrələrin demək olar ki, 70%-ni təşkil edir. Tənəffüs, qan dövranı, hərəkət prosesləri onlar tərəfindən təmin edilir. Məsələn, insulinsiz əzələ işləməyəcək.
Qlükozanın insulinin neytrallaşdırılmasının biokimyası
Həmçinin çoxşaxəli prosesdir, mərhələlərlə inkişaf edir. Zülallar dərhal aktivləşən ilk şeydir - daşıyıcılardır, onların rolu qlükoza molekullarını tutmaq və onları membran vasitəsilə nəql etməkdir.
Hüceyrə şəkərlə doymuşdur. Qlükozanın bir hissəsi hepatositlərə göndərilir və burada glikogenə çevrilir. Onun molekulları artıq başqa toxumalara gedir. Bədəndə insulin çatışmazlığının səbəbi nədir.
İnsulin sintezinin olmaması 1-ci tip diabetə səbəb olur. Hormonun istehsalı kifayətdirsə, lakin hüceyrələr onlarda insulin müqavimətinin görünməsi səbəbindən buna reaksiya vermirsə, tip 2 diabet inkişaf edir.
Insulin preparatlarının təsnifatı
Birləşmiş və tək növlüdürlər. Sonuncunun tərkibində bir heyvanın mədə altı vəzi ekstraktı var.
Kombinə - bir neçə heyvan növünün vəzilərinin ekstraktlarını birləşdirir. Demək olar ki, bu gün istifadə olunmayıb.
Mənşə və ya növə görə insulin insan və donuz, mal-qara və ya balina tərəfindən istifadə olunur. Bəzi amin turşularında fərqlənirlər. İnsandan sonra ən çox seçilən donuz ətidir, o, yalnız bir amin turşusu ilə fərqlənir.
Rusiyada mal-qaradan alınan insulin istifadə edilmir (3 amin turşusu ilə fərqlənir).
Təmizlənmə dərəcəsinə görə insulin ənənəvi ola bilər (tərkibində digər mədə altı vəzi hormonlarının çirkləri var), monopik (MP) - əlavə olaraq gel üzərində süzülür, tərkibindəki çirklər 1•10−3-dən çox deyil, monokomponentdir. (MK) - artan qaydada. Sonuncu ən təmizdir - 99% təmizlənmə (1•10−6 çirk).
İnsulin də başlanğıc, pik və təsir müddətində fərqlənir - o, ultraqısa, qısa, orta vəuzadılmış - uzun və əlavə uzun. Seçim həkimdən asılıdır.
İnsulini necə doldurmaq olar
Cərrahi və fiziki bərpa üsulları bu günə qədər yaradılmamışdır. İnsülin yalnız inyeksiya şəklində istifadə edilə bilər. PSSP də tükənmiş mədə altı vəzi dəstəkləyə bilər - hiperglisemiyanı azaldır. Bəzən insulin terapiyası HRT ilə tamamlana bilər - bunlar dərman üsullarıdır.
Ancaq insulinin istehsalına təsir etmək üçün kifayət qədər doğaçlama üsulları var: karbohidratların azaldılmış miqdarı olan bir pəhriz, eyni zamanda qidalanma və yemək parçalanmasını nəzərdə tutur, qəbulun tezliyi gündə 5-6 dəfədir. gün. Ədviyyatlardan istifadə etmək, sadə karbohidratlardan qaçınmaq və aşağı GI ilə mürəkkəb olanlara keçmək, pəhrizdə lifi artırmaq, yaşıl çay və daha çox dəniz məhsulları, düzgün protein və bitki mənşəli dərmanlar faydalıdır. Aerobik məşqlər və digər orta fiziki fəaliyyət tövsiyə olunur və bu, hipodinamiyadan, piylənmədən uzaqlaşmaqdır, çünki bildiyiniz kimi, fiziki məşqlər bir çox problemlərdən qaçmağa kömək edir.
