Как работает инсулин в организме

Инсулин — это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, который помогает метаболизму и использованию пищи для получения энергии по всему телу. Это ключевая биологическая функция, поэтому проблема с инсулином может иметь обширное влияние на любую или все ткани, органы и системы организма.

Инсулин настолько важен для общего состояния здоровья и даже для выживания, что при проблемах с производством или использованием инсулина, например, при диабете, часто требуется дополнительный инсулин в течение дня.

Фактически, в случае диабета 1 типа, аутоиммунного заболевания, при котором организм не вырабатывает инсулин, дополнительный инсулин жизненно важен. Дополнительный инсулин не всегда необходим для лечения диабета 2 типа, при котором выработка инсулина ниже нормы и / или организм не может использовать его эффективно — состояние, называемое инсулинорезистентностью.

Если у вас диабет любого типа, изучение того, как естественным образом вырабатываемый гормон работает в организме, может помочь вам понять, почему ежедневные инъекции инсулина или ношение инсулиновой помпы или пластыря могут быть ключевым аспектом вашего плана лечения. Также может быть полезно узнать об участии инсулина в метаболизме и использовании жиров и белков в рационе.

Как производится инсулин

Инсулин вырабатывается поджелудочной железой, железоподобным органом, расположенным в изгибе двенадцатиперстной кишки (первая часть тонкой кишки) сразу за желудком. Поджелудочная железа функционирует как экзокринная железа, так и как эндокринная железа.

Экзокринная функция поджелудочной железы в основном состоит в том, чтобы помочь пищеварению. В роли эндокринной железы поджелудочная железа вырабатывает инсулин, а также другой гормон, называемый глюкагоном.

Инсулин вырабатывается специализированными бета-клетками поджелудочной железы, которые сгруппированы в группы, называемые островками Лангерганса. В здоровой поджелудочной железе взрослого человека примерно один миллион островков, которые занимают около 5 процентов всего органа. (Клетки поджелудочной железы, вырабатывающие глюкагон, называются альфа-клетками.)

Как работает инсулин

Инсулин — гормон хранения энергии. После еды он помогает клеткам использовать углеводы, жиры и белок по мере необходимости и сохранять то, что осталось (в основном в виде жира), на будущее. Организм расщепляет эти питательные вещества на молекулы сахара, молекулы аминокислот и молекулы липидов соответственно. Организм также может хранить и собирать эти молекулы в более сложные формы.

Углеводный метаболизм

Уровень сахара в крови повышается, когда потребляется большинство продуктов, но он повышается быстрее и резко с углеводами. Пищеварительная система высвобождает глюкозу из пищи, и молекулы глюкозы всасываются в кровоток. Повышение уровня глюкозы сигнализирует поджелудочной железе секретировать инсулин, чтобы удалить глюкозу из кровотока.

Для этого инсулин связывается с рецепторами инсулина на поверхности клеток, действуя как ключ, который открывает клетки для приема глюкозы. Рецепторы инсулина есть почти во всех тканях тела, включая мышечные и жировые клетки.

Рецепторы инсулина состоят из двух основных компонентов — внешнего и внутреннего. Внешняя часть выходит за пределы клетки и связывается с инсулином. Когда это происходит, внутренняя часть рецептора посылает сигнал внутри клетки переносчикам глюкозы, чтобы они вышли на поверхность и приняли глюкозу. По мере снижения уровня сахара в крови и инсулина рецепторы опустошаются, а переносчики глюкозы возвращаются в клетку.

Когда организм функционирует нормально, глюкоза, полученная из проглоченных углеводов, быстро выводится через этот процесс. Однако при отсутствии инсулина или очень низком уровне инсулина этого не происходит, что приводит к устойчивому высокому уровню глюкозы в крови.

Избыток сахара в крови также возникает, когда клетки не могут правильно использовать инсулин. Инсулинорезистентность может быть связана с проблемой формы инсулина (предотвращающей связывание рецепторов), недостатком рецепторов инсулина, проблемами с сигнализацией или неправильной работой переносчиков глюкозы. Кроме того, инсулинорезистентность может возникнуть в результате избытка жира в организме.

Жировой обмен

Инсулин оказывает большое влияние на метаболизм жиров. После еды инсулин заставляет «лишние» жиры и глюкозу откладываться в виде жира для использования в будущем.

Инсулин также играет ключевую роль в:

• Печень. Инсулин стимулирует создание и хранение гликогена из глюкозы. Высокий уровень инсулина приводит к насыщению печени гликогеном. Когда это происходит, печень сопротивляется дальнейшему хранению. Вместо этого глюкоза используется для создания жирных кислот, которые превращаются в липопротеины и попадают в кровоток. Они распадаются на свободные жирные кислоты и используются в других тканях. Некоторые ткани используют их для создания триглицеридов.
• Жировые клетки. Инсулин останавливает расщепление жиров и предотвращает расщепление триглицеридов на жирные кислоты. Когда глюкоза попадает в эти клетки, ее можно использовать для создания соединения, называемого глицерином. Глицерин можно комбинировать с избытком свободных жирных кислот из печени для образования триглицеридов. Это может вызвать накопление триглицеридов в жировых клетках.

Белковый метаболизм

Инсулин помогает аминокислотам в белке проникать в клетки. Без адекватного производства инсулина этот процесс затруднен, что затрудняет наращивание мышечной массы.

Инсулин также делает клетки более восприимчивыми к калию, магнию и фосфатам. Эти минералы, известные как электролиты, помогают проводить электричество в организме. При этом они влияют на функцию мышц, pH крови и количество воды в организме. Электролитный дисбаланс может усугубляться высоким уровнем сахара в крови, так как это может вызвать чрезмерное мочеиспускание (полиурию) с потерей воды и электролитов.