Действие инсулина: для чего и зачем нужен гормон в организме, взаимосвязь с глюкозой

Как действует инсулин?

Многих интересует вопрос относительно того, зачем нужен инсулин. Этот гормон играет непосредственную роль в процессе выработки энергии в организме.

Инсулин и глюкоза взаимодействуют между собой таким образом, чтобы уровень сахара в крови всегда был на определенном физиологически обусловленном уровне. При этом человек может потреблять в пищу достаточное количество углеводов.

После того как мы употребим еду богатую на углеводы, наша поджелудочная железа получает некий сигнал о том, что срочно нужен инсулин и все ферменты для дальнейшей переработки еды.

Как уже говорилось выше, глюкоза приводит к образованию энергии. Но, если в организме нарушено образование инсулина, это может привести к тому, что в крови появляется повышенное количество сахара.

Поджелудочная железа имеет большое количество клеток, которые выполняют разные функции. Некоторые из них вырабатывают гормон инсулина. Когда уровень сахара в крови повышается, гормон выбрасывается в кровь и тем самым способствует тому, что глюкоза начинает попадать в клетки. В результате такой работы в организме образуется энергия.

Из этого несложно сделать вывод о том, что энергия может образоваться только после правильного действия инсулина.

Именно поэтому очень важно следить за работой поджелудочной железы и не допускать развития осложнений при которых нарушается ее работа.

Поджелудочная и глюкоза – как они взаимодействуют?

Из всего вышеизложенного понятно, что одна из важных функций поджелудочной железы заключается в контроле уровня глюкозы в крови. Это достигается благодаря выработке двух гормонов:

• инсулина;
• глюкагона.

На словах это можно объяснить так, когда глюкозы в крови очень много, инсулин выполняет свои спасательные функции и способствует её образованию в энергию. А вот, если глюкозы в крови очень мало, то глюкагон, наоборот, блокирует синтез гликогена и активно перерабатывает сахар в энергию.

Как видим, только при правильной работе поджелудочной железы можно поддерживать нормальный физиологический уровень глюкозы в крови.

Если говорить о том, к чему ещё приводит влияние на метаболизм инсулина, то здесь важно отметить, что именно этот гормон помогает глюкозе пройти в клетки и превратиться в важный клеточный энергетический запас.

Если же его недостаточно, то глюкоза остаётся в крови. Инсулин обеспечивает открытие каналов в клеточных мембранах для глюкозы, через которые глюкоза может попадать во все необходимые клеточные структуры.

Но бывают ситуации, когда гормона инсулина в организме очень мало или поджелудочная железа его не вырабатывает. В таком случае сахар концентрируется в крови и наступает инсулиновый голод.

Если это произошло, то следует принимать аналог инсулина – в инъекциях или специальные таблетированные препараты, которые снижают уровень сахара.

Что такое глюконеогенез

Если уровень сахара в крови понижается ниже нормы и запасы углеводов (гликогена) уже исчерпаны, то в клетках печени, почек и кишечника запускается процесс превращения белков в глюкозу. Этот процесс называется “глюконеогенез”, он весьма медленный и неэффективный. При этом, организм человека не способен превращать глюкозу обратно в белки. Также мы не умеем превращать жир в глюкозу.

У здоровых людей и даже у большинства больных диабетом 2 типа поджелудочная железа в состоянии “натощак” все время вырабатывает небольшие порции инсулина. Таким образом, в организме постоянно присутствует хоть немного инсулина. Это называется “базальная”, т. е. “базовая” концентрация инсулина в крови. Она сигнализирует печени, почками и кишечнику, что сейчас не требуется превращать белки в глюкозу, чтобы повысить показатели сахара в крови. Базальная концентрация инсулина в крови “ингибирует” глюконеогенез, т. е. предотвращает его.

Нормы сахара в крови — официальные и реальные

У здоровых людей без диабета концентрация глюкозы в крови аккуратно поддерживается в очень узком диапазоне — от 3,9 до 5,3 ммоль/л. Если взять анализ крови в случайное время, независимо от приемов пищи, у здорового человека, то у него сахар в крови будет около 4,7 ммоль/л. К этой цифре нам и нужно стремиться при диабете, т. е. сахар в крови после еды не выше 5,3 ммоль/л.

Традиционные нормы сахара в крови являются завышенными. Они приводят к развитию осложнений диабета в течение 10-20 лет. Даже у здоровых людей после трапезы, насыщенной углеводами быстрого усвоения, сахар в крови может подскакивать до 8-9 ммоль/л. Но если нет диабета, то после еды он в течение нескольких минут понизится до нормы, и ничего для этого делать не понадобится. При диабете “шутить” с организмом, скармливая ему рафинированные углеводы, категорически не рекомендуется.

В медицинских и научно-популярных книгах по диабету “нормальными” показателями сахара в крови считаются 3,3 — 6,6 ммоль/л и даже до 7,8 ммоль/л. У здоровых людей без диабета сахар в крови никогда не подскакивает до 7,8 ммоль/л, разве что если съесть много углеводов, и то в таких ситуациях он очень быстро падает. Официальные медицинские нормы сахара в крови используются для того, чтобы “средний” врач не слишком напрягался, занимаясь диагностикой и лечением диабета.

Если у больного сахар в крови после еды подскакивает до 7,8 ммоль/л, то это еще официально не считается диабетом. Такого пациента, скорее всего, отправят домой без всякого лечения, с напутствием постараться похудеть на низко-калорийной диете и питаться здоровой пищей, т. е. кушать побольше фруктов. Тем не менее, осложнения диабета развиваются даже у людей, у которых сахар после еды не превышает 6,6 ммоль/л. Конечно, это происходит не так быстро. Но в течение 10-20 лет реально нажить себе почечную недостаточность или проблемы со зрением. Подробнее читайте также «Нормы сахара в крови«.

Рекомендуем почитать:  Продукты повышающие тестостерон у мужчин, список, советы, диеты

Инсулинорезистентность как количественное нарушение углеводного обмена

Углеводный обмен — самая саботированная часть метаболизма современного человека. Так происходит потому что последнее время мы его активно перегружаем. Большая часть нарушений углеводного обмена наших современников носит количественный характер. Это значит их можно исправить с помощью перемен образа жизни. С моей точки зрения они не являются болезнями совсем. Я отнесу сюда диабет 2-го типа и инсулинорезистентность. Они происходят из-за банальной перегрузки углеводного обмена. Говоря проще, чем больше углеводов в рационе, тем выше риск их развития.

Перегружая углеводный обмен, мы угнетаем жировой. Это переключает тело в режим накопления жировых запасов. Поэтому люди стремительно набирают вес, а затем уже по ошибке борются с жирами в питании, думая, что виновны именно они. Скажем за это “спасибо” Жирофобии и Холестеринофобии!

Эта статья поможет тем, кто долго и безрезультатно борется с лишним весом. А кого-то может быть спасет  от диабета второго типа в будущем.

Глюкоза – это простой сахар, являющийся важнейшим источником энергии для организма, причем единственным – для мозга.

Попав в пищеварительный тракт, сложные углеводы (как и жиры, белки) претерпевают расщепление до простых соединений, которые далее организм использует в своих нуждах.

Очень важно: глюкоза может быть источником энергии только в том случае, когда она попадает в клетку, где и играет центральную метаболическую роль: без глюкозы многие биохимические превращения в клетке просто невозможны. Особенно это важно для головного мозга, ведь она является единственным источником энергии для этого органа, и для нормальной работы необходимо не менее 3.0-3.3 ммоль/л.

Связь глюкозы и инсулина

Но как тогда глюкоза связана с инсулином? Дальнейшее объяснение сути биохимических процессов будет также максимально упрощено для лучшего понимания, в реальности же эти процессы гораздо более сложные, многоступенчатые. Дело в том, что при повышении содержания глюкозы в крови в результате пищеварения и обмена углеводов формируется сигнал поджелудочной железе. Как следствие, ПЖ  вырабатываются определенные гормоны, ферменты.

Упомянув поджелудочную железу, нельзя не остановиться на ней подробнее. Это орган смешанной секреции. Помимо ферментов он продуцирует и гормоны, среди которых – инсулин, синтезируемый бета-клетками.

Принцип действия

Хотя подобные смеси применяются уже давно, но их обсуждения в профессиональных кругах не прекращаются и сейчас. Уже несколько лет назад активно высказывались предположения, что если произошёл инфаркт миокарда, то подобная смесь может оказать позитивное воздействие сразу по разнотипным направлениям, в частности:

• стабилизировать сердечный ритм за счёт улучшения метаболизма поражённых участков;
• оказать благотворное влияние за счёт увеличения общих объёмов содержания калия внутри клеток миокарда.

Последнее особенно важно, потому что гипоксия миокарда, которая проявляется в том числе при инфаркте, приводит к тому, что калий поступает в межклеточное пространство.

Также важную роль играет инсулин, который отвечает за депонирование калия и глюкозы в клетках. Даже если не происходит дополнительных поступлений глюкозы, происходит аккумуляция кальция в клетке, что позволяет нормализовать поляризационные процессы в ткани миокарда. А если поступает ещё и глюкоза, то всё и вовсе замечательно.

Варианты состава

Нельзя выделить какую-то единую вариацию полярки, она существует в различных вариантах, которые применяются в различных ситуациях. Пропорциональные сочетания компонентов бывают различными. Также могут применяться дополнительные компоненты, такие как Фибринолизин, магниевые соли и так далее.

Среди многообразия различных смесей выделяются несколько вариантов, которые являются наиболее распространёнными. К ним относятся следующие.

Первый вариант.

Второй вариант.

Третий вариант.

Это не все возможные варианты, врач назначает другие комбинации веществ в зависимости от конкретной ситуации.

Применение

Применение таких смесей может отличаться в зависимости от конкретной индивидуальной ситуации. Обычно всё вводится внутривенно, как при любой обычной капельнице. Но может быть и другой подход. Например, глюкозу и/или соли калия могут принимать внутрь, а инсулин после этого вводится при помощи капельницы.

Индивидуальная дозировка может варьироваться в прямой зависимости от конкретной индивидуальных особенностей организма конкретного человека. Например, если у человека имелись существенные потери ионов калия из-за специфики протекания его болезни, то тогда может выйти так, что у него может развиться аритмия на основании дефицита калия. В таком случае состав немного меняется. В день начинают назначать до 20 гр хлорида калия. Могут быть и другие подобные изменения.

Полярка применяется уже много лет, но имеет как поклонников, так и противников. Принимать конечное решение о выборе капельницы должен квалифицированный лечащий врач.

Для чего нужен инсулин в крови

Для чего нужен инсулин? При повышении глюкозы плазмы крови инсулин быстро вбрасывается в кровь, служа своеобразным «ключом», открывающим «ворота» клеток для проникновения глюкозы в эти клетки.

Без инсулина глюкоза проникнуть из крови в клетки не сможет. Только с поступлением этого гормона в кровь сахар сможет использоваться организмом как энергетический источник.

Однако выбрасывается инсулин не только с приемом пищи, ведь поступление глюкозы в кровь должно быть постоянным, поэтому в норме гормон секретируется постоянно в определенных количествах.

Таким образом, прием пищи – это дополнительная стимуляция выброса рассматриваемого гормона. Осуществляется это почти моментально. Если же возникает необходимость в глюкозе, в норме в печени уже задепонировано необходимое количество углеводов в виде гликогена, которое может обратно преобразоваться в глюкозу.

Рекомендуем почитать:  Гипофизарный нанизм – причины, симптомы, диагностика и лечение

Итак, одна из функций ПЖ (но не единственная) – регуляция уровня глюкозы в крови, причем не односторонняя, ведь у инсулина есть гормон-антагонист – глюкагон. Условно говоря, если глюкозы в крови много, она резервируется в виде гликогена в печени, но если уровень глюкозы снижен, именно глюкагон способствует блокированию депонирования гликогена, преобразовывая его обратно в глюкозу. Таким образом, в общих чертах контроль глюкозы поджелудочной железой выглядит именно так.

Как регулируется сахар в крови у здорового человека

Давайте разберем, как инсулин регулирует сахар в крови у здорового человека без диабета. Предположим, этот человек дисциплинированно завтракает, и на завтрак у него картофельное пюре с котлетой — смесь углеводов с белками. Всю ночь базальная концентрация инсулина у него в крови ингибировала глюконеогенез (читайте выше, что это значит) и поддерживала стабильную концентрацию сахара в крови.

Как только пища с высоким содержанием углеводов попадает в рот, ферменты слюны сразу начинают разлагать “сложные” углеводы до простых молекул глюкозы, и эта глюкоза через слизистую оболочку всасывается в кровь моментально. От углеводов уровень сахара в крови повышается мгновенно, хотя человек еще не успел ничего проглотить! Это является сигналом для поджелудочной железы, что пора срочно выбросить в кровь большое количество гранул инсулина. Эта мощная порция инсулина была заранее выработана и сохранена, чтобы использовать ее, когда понадобится “накрыть” скачок сахара после еды, в дополнение к базальной концентрации инсулина в крови.

Резкое высвобождение в кровоток сохраненного инсулина называется “первая фаза инсулинового ответа”. Она быстро понижает до нормы первоначальный скачок сахара в крови, который вызывают съеденные углеводы, и может предотвратить его дальнейшее повышение. Запас сохраненного инсулина в поджелудочной железе истощается. При необходимости она вырабатывает дополнительный инсулин, но это требует времени. Инсулин, который медленно поступает в кровь на следующем этапе, называется “вторая фаза инсулинового ответа”. Этот инсулин помогает усвоить глюкозу, которая возникла позже, через несколько часов, при переваривании белковой пищи.

По мере переваривания трапезы, глюкоза продолжает поступать в кровь, а поджелудочная железа вырабатывает дополнительный инсулин, чтобы “нейтрализовать” ее. Часть глюкозы превращается в гликоген — крахмалистую субстанцию, которая хранится в клетках мышц и печени. Через некоторое время все “емкости” для хранения гликогена оказываются заполненными. Если в кровотоке все еще остается избыток глюкозы, то под действием инсулина она превращается в насыщенные жиры, которые откладываются в клетках жировой ткани.

Позже уровень сахара в крови у нашего героя может начать падать. В таком случае, альфа-клетки поджелудочной железы начнут вырабатывать другой гормон — глюкагон. Он является как бы антагонистом инсулина и сигнализирует клеткам мышц и печени, что нужно превращать гликоген обратно в глюкозу. С помощью этой глюкозы можно поддерживать сахар в крови стабильно в норме. Во время следующей трапезы запасы гликогена снова будут восполнены.

Описанный механизм усвоения глюкозы с помощью инсулина отлично работает у здоровых людей, помогая поддерживать сахар в крови стабильно в норме — от 3,9 до 5,3 ммоль/л. Клетки получают достаточно глюкозы для выполнения своих функций, и все функционирует, как задумано. Давайте разберемся, почему и как эта схема нарушается при диабете типа 1 и типа 2.

Сахарный диабет и инсулин

Глюкоза, содержащаяся в продуктах, при расщеплении на молекулы в кишечном тракте поступает в кровь, откуда для обеспечения энергией клеток должно произойти ее проникновение через клеточную мембрану.

Чтобы последний процесс проходил беспрепятственно, необходимы:

1. Достаточное количество инсулина в крови;
2. Чувствительность рецепторов (мест проникновения в клетку) инсулина.

Для беспрепятственного проникновения глюкозы в клетку инсулин должен связаться со своими рецепторами. При достаточной их чувствительности этот процесс делает мембрану клетки проницаемой для глюкозы.

Когда чувствительность рецепторов нарушена, инсулин не может с ними связаться либо связка инсулин-рецептор не приводит к нужной проницаемости. В результате глюкоза не может поступать в клетку. Такое состояние характерно для сахарного диабета 2-го типа.

Что происходит при диабете 1 типа

Давайте представим, что на месте нашего героя находится человек, больной диабетом 1 типа. Допустим, на ночь перед сном он получил инъекцию “продленного” инсулина и благодаря этому проснулся с нормальным сахаром в крови. Но если не принимать меры, то уже через некоторое время его сахар в крови начнет повышаться, даже если он ничего не ест. Это происходит из-за того, что печень все время понемногу забирает из крови инсулин и расщепляет его. При этом, почему-то в утренние часы печень “утилизирует” инсулин особенно интенсивно.

Продленный инсулин, который укололи с вечера, высвобождается плавно и стабильно. Но скорости его высвобождения оказывается недостаточно, чтобы покрыть утренний возросший “аппетит” печени. Из-за этого сахар в крови утром может повышаться, даже если больной диабетом 1 типа ничего не ест. Это называется “феномен утренней зари”. Поджелудочная железа здорового человека без труда производит достаточно инсулина, чтобы этот феномен не оказывал влияния на сахар в крови. Но при диабете 1 типа нужно уделять внимание, чтобы “нейтрализовать” его. Прочитайте здесь, как это делать.

В слюне человека содержатся мощные ферменты, которые быстро расщепляют сложные углеводы до глюкозы, и она моментально всасывается в кровь. У диабетика активность этих ферментов такая же, как у здорового человека. Поэтому пищевые углеводы вызывают резкий скачок сахара в крови. При диабете 1 типа бета-клетки поджелудочной железы синтезируют ничтожное количество инсулина или не производят его вообще. Поэтому нет инсулина, чтобы организовать первую фазу инсулинового ответа.

Рекомендуем почитать:  Эндометриоз – причины, симптомы, диагностика и лечение

Если не было укола “короткого” инсулина перед едой, то сахар в крови поднимется очень высоко. Глюкоза не будет превращена ни в гликоген, ни в жир. В конце концов, в лучшем случае, избыток глюкозы будет отфильтрован почками и выведен с мочой. Пока это произойдет, повышенный уровень сахара в крови нанесет огромный ущерб всем органам и кровеносным сосудам. При этом, клетки продолжают “голодать”, не получая питания. Поэтому без инъекций инсулина больной диабетом 1 типа погибает в течение нескольких дней или недель.

Как работает организм человека, больного диабетом 2 типа

Наш следующий герой — больной диабетом 2 типа, весит 112 кг при норме 78 кг. Большинство лишнего жира у него находится на животе и вокруг талии. Его поджелудочная железа пока еще вырабатывает инсулин. Но поскольку ожирение вызвало сильную инсулинорезистентность (пониженную чувствительность тканей к инсулину), то этого инсулина оказывается недостаточно, чтобы поддерживать сахар в крови в норме.

Если у больного получится похудеть, то инсулинорезистентность пройдет и сахар в крови нормализуется настолько, что диагноз диабет можно будет снимать. С другой стороны, если наш герой срочно не изменит образ жизни, то бета-клетки его поджелудочной железы “выгорят” окончательно, и у него разовьется необратимый диабет 1 типа. Правда, до этого мало кто доживает — обычно больных диабетом 2 типа раньше убивает инфаркт, почечная недостаточность или гангрена на ногах.

Инсулинорезистентность вызывается частично генетическими причинами, но в основном она возникает из-за неправильного образа жизни. Сидячая работа и неумеренное потребление углеводов приводят к накоплению жировой ткани. А чем больше в организме жира по отношению к мышечной массе, тем выше инсулинорезистентность. Поджелудочная железа в течение многих лет работала с повышенной нагрузкой. Из-за этого она истощилась, и инсулина, который она вырабатывает, уже не хватает, чтобы поддерживать нормальный сахар в крови. В частности, поджелудочная железа больного диабетом 2 типа не хранит никаких запасов инсулина. Из-за этого первая фаза инсулинового ответа нарушена.

Интересно, что обычно больные диабетом 2 типа с избыточным весом вырабатывают не меньше инсулина, а наоборот — в 2-3 раза больше, чем их стройные сверстники. В такой ситуации эндокринологи часто назначают таблетки — производные сульфонилмочевины — которые стимулируют поджелудочную железу вырабатывать еще больше инсулина. Это приводит к «выгоранию» поджелудочной железы, из-за чего диабет 2 типа превращается в инсулин-зависимый диабет 1 типа.

Как привести уровень глюкозы в норму?

В организме каждого человека постоянно функционирует целая система, которая обеспечивается все процессы жизнедеятельности. Если хотя бы один механизм дает сбой, начинают формироваться нарушения способствующие развитию осложнений. Сбои в работе поджелудочной железы, в свою очередь, приводят к развитию патологий углеводного обмена веществ в организме.

В процессе метаболизма очень важную роль играет и глюкоза, и инсулин. Постоянное увеличение уровня глюкозы в крови, приводит к резкому усилению синтеза инсулина. Такая ситуация приводит к тому что с течением времени синтез гормона снижается или совсем прекращается. Сам организм при этом считает нормой постоянное употребление сладкой пищи и той еды, которая имеет быстрые углеводы. Эта потребность с каждым днём увеличивается, в результате чего начинает прогрессировать такое заболевание, как сахарный диабет.

Некоторые пациенты думают, что если они резко откажутся от привычной еды, то смогут нормализовать уровень сахара в крови и все встанет на свои места. Но в таком случае следует понимать, что может случиться обратный эффект. При резкой отмене привычной еды, организм начинает чувствовать некую ломку. Ему не хватает этой пищи. Появляются такие симптомы, как:

• чувство жажды;
• ощущение голода;
• повышенная раздражительность;
• расстройства нервной системы;
• бессонница.

Именно поэтому при выявлении дисбаланса между уровнем глюкозы в организме и инсулина, следует немедленно обращаться за консультацией к специалисту.

В видео в этой статье наглядно показано действие инсулина на организм человека.

При каком сахаре нужно колоть инсулин

Конкретного значения сахара в крови, при котором назначаются инъекции препарата, не существует, т. к. такое решение выносится на основании нескольких факторов. Учесть их может только эндокринолог.

Неизбежно введение инсулинотерапии при показаниях 12 ммоль/л после отсутствия эффекта от применения таблеток или строгой диеты. Без дополнительных исследований (только по уровню сахара) колют инсулин при состояниях, угрожающих здоровью или жизни больного.

Когда пациент стоит перед выбором (колоть инсулин и продолжать нормальную жизнь или отказаться и ждать осложнений), каждый может принять решение самостоятельно.

Мнение эксперта Шалаева Светлана Сергеевна эндокринолог, высшая категория, стаж 18 лет

Следует понимать, что вовремя начатое лечение в комплексе с другими мерами (диетой, посильными физическими нагрузками) может со временем исключить необходимость инсулинотерапии. А отказ от рекомендованных врачом инъекций для некоторых станет началом развития осложнений и даже инвалидности.

Источники:

• https://diabetik.guru/injections/dejstvie-insulina.html
• https://diabet-med.com/kak-insulin-reguliruet-saxar/
• https://nikharlov.com/zdorovje/diagnostika/insulinorezistentnost-kak-opredelit-po-analizam-i-pohudet/
• https://diabetystop.com/preparati/glyukoza-s-insulinom-vnutrivenno-pokazaniya-dlya-vvedeniya-kalievoj-smesi-polyarki/
• https://diabeta-net.ru/voprosy/pri-kakom-sahare-v-krovi-naznachaut-i-nyjno-kolot-insylin.html

Частые вопросы

Зачем нужен инсулин в организме?

Инсулин необходим для регуляции уровня глюкозы в крови. Он помогает клеткам поглощать глюкозу из крови, что позволяет использовать ее в качестве источника энергии.

Какое действие оказывает инсулин на уровень глюкозы в крови?

Инсулин снижает уровень глюкозы в крови, поощряя ее переход из крови в клетки для использования в процессе обмена веществ.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Понимайте связь между инсулином и глюкозой: инсулин помогает глюкозе попасть в клетки, где она используется в качестве источника энергии.

СОВЕТ №2

Следите за уровнем глюкозы в организме и регулярно измеряйте уровень сахара в крови, особенно если у вас есть предрасположенность к диабету.

СОВЕТ №3

Обратитесь к врачу, если у вас возникли проблемы с уровнем инсулина или глюкозы в организме, чтобы получить профессиональную консультацию и лечение.