Инсулин
Химическое строение
Полипептид, состоящий из 51 аминокислотного остатка, объединённых в две субъединицы.
Нормальный уровень в плазме
- натощак: 2-29 мкЕд/мл
- при проведении теста на толерантность к глюкозе:
- через 30 мин. - 25-231 мкЕд/мл;
- через 60 мин. - 18-276 мкЕд/мл;
- через 120 мин. - 16-166 мкЕд/мл;
- через 180 мин. - 4-38 мкЕд/мл.
Уровень С-пептида (фрагмента проинсулина, при отщеплении которого и образуется инсулин) - 0.5-3.0 нг/мл.
(Необходимость в его определении может возникнуть, чтобы определить величину собственного гормона, когда человек получает инсулин извне).
Место выработки
Секретируется b-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, а также некоторыми клетками диффузной эндокринной системы (ЭС).
Особенности секреции
Существует два вида секреции инсулина: базальная и стимулированная. Базальная секреция осуществляется постоянно, даже при голодании и гипогликемии. Стимулированная секреция представляет собой ответ b-клеток на гипергликемию.
Характер рецепторов
Плазматические рецепторы (на поверхности клеток).
Физиологическое действие
- на углеводный обмен:
- обеспечивает поступление глюкозы в клетки - повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы в 20 раз - и тем самым обеспечивает снабжение глюкозой клеток организма. (За исключением инсулиннезависимых тканей: нейронов, хрусталика, эритроцитов и эндотелия, которые получают глюкозу независимо от инсулина).
- стимулирует синтез и тормозит распад гликогена в мышцах и печени (особенно в печени).
- тормозит глюконеогенез.
- стимулирует гликолиз в печени.
- вызывает гипогликемию.
2. на липидный обмен:
- стимулирует синтез и тормозит распад липидов (инсулин - единственный гормональный стимулятор синтеза липидов и ингибитор липолиза);
- стимулирует отложение липидов в жировой ткани;
- стимулирует синтез жирных кислот из глюкозы;
- стимулирует окисление кетоновых тел в печени;
- стимулирует расщепление липопротеидов крови (через стимуляцию синтеза липопротеиновой липазы).
3. на белковый обмен:
- стимулирует синтез и тормозит распад белков;
- повышает проницаемость клеточных мембран для аминокислот;
- стимулирует синтез иРНК;
- стимулирует синтез аминокислот в печени.
4. на иные гормоны:
- стимулирует секрецию и усиливает эффекты соматотропина;
- стимулирует секрецию катехоламинов;
- стимулирует секрецию пролактина;
- тормозит секрецию глюкагона;
- тормозит секрецию нейропептида Y;
- усиливает действие на ЖКТ гастрина, секретина и холецистокинина.
5. иное действие:
- стимулирует расщепление глюкозы и синтез АТФ;
- стимулирует пролиферацию клеток;
- поддерживает высокую внутриклеточную концентрацию ионов калия.
Регуляция секреции
- Основная регуляция
Секреция инсулина регулируется уровнем глюкозы в крови по положительной обратной связи: усиливается при повышении уровня глюкозы и уменьшается при его снижении. Стимуляция секреции инсулина происходит как за счёт непосредственного действия глюкозы на рецепторы b-клеток островков Лангерганса, так и рефлекторно за счёт действия глюкозы на хеморецепторы каротидного синуса и гипоталамуса.
- Дополнительная регуляция
секрецию инсулина стимулируют:
— глюкагон;
— антидиуритический гормон;
— гастрин;
— холецистокинин;
— вазоактивный интестинальный пептид;
— секретин;
— соматотропин;
— кортикотропин;
— простагландин Е.
Тормозят:
— соматостатин;
— катехоламины (стимуляция a-адренорецепторов тормозит секрецию инсулина, стимуляция b-адренорецепторов её стимулирует. Однако в островках Лангерганса преобладают а-адренорецепторы, следовательно, суммарный эффект - торможение секреции инсулина).
— Также секрецию инсулина стимулирует парасимпатическая нервная система, а тормозит симпатическая.
— снижается при физической нагрузке.
Секреция инсулина возрастает при:
— высокой концентрации в крови аминокислот, кетоновых тел, жирных кислот;
— повышении концентрации калия во внутренней среде организма;
— беременности;
Причины изменения уровня при патологии
- Повышение:
инсулиннезависимый сахарный диабет (2-го типа);
— инсулинома;
— заболевание печени;
— акромегалия;
— синдром Кушинга;
— миотоническая дистрофия;
— семейная непереносимость фруктозы и галактозы;
— ожирение.
- Снижение:
— инсулинозависимый сахарный диабет (1-го типа);
— гипопитуитаризм.