для чего вырабатывается инсулин
Поговорим про инсулин
Инсулин — это гормон поджелудочной железы, который главным образом воздействует на обмен веществ, причем в основном — на концентрацию глюкозы в крови. В своих тканях-мишенях он влияет как на мембранные, так и на внутриклеточные процессы. Некоторые из его эффектов перечислены в ниже.
Эффекты инсулина
Мембранные эффекты
Внутриклеточные эффекты
Механизм действия инсулина и влияние его на обмен
Инсулин и глюкоза
Попав в клетку, глюкоза быстро превращается в глюкозо-6-фосфат, поэтому ее внутриклеточная концентрация остается крайне низкой. Уровень глюкозы в артериальной крови в норме поддерживается в пределах 4-8 ммоль/л (72-144 мг/100 мл), так что по обе стороны клеточной мембраны всегда существует градиент ее концентраций. Несмотря на это, однако, простая диффузия обеспечивает поступление в большинство клеток лишь небольшого количества глюкозы, которого явно недостаточно для удовлетворения их метаболических потребностей (даже при возрастании концентрационного градиента, как это имеет место при высокой гипергликемии). В присутствии же инсулина проникновение декстрозы в клетки резко усиливается. Это действие инсулина проявляется лишь при наличии концентрационного градиента глюкозы, конкурентно ингибируется другими моносахаридами (например, галактозой) и следует кинетике насыщаемого процесса. Таким образом, гормон стимулирует процесс облегченной диффузии декстрозы, который осуществляется при участии чувствительных к гормону белковых транспортеров глюкозы (GLUT), расположенных на клеточной мембране. Эти транспортеры способны переносить глюкозу через клеточную мембрану в обоих направлениях, но ее поток зависит от концентрационного градиента, который направлен из внеклеточного пространства во внутриклеточное. В разных клетках найдены многочисленные GLUT, но инсулинозависимым является только один из этих белков — GLUT4, и именно он присутствует в мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, а также жировой ткани.
Димерный рецептор инсулина и последствия инсулиновой активации тирозинкиназы (GLUT — транспортер глюкозы)
Некоторые ткани полностью удовлетворяют свои потребности в глюкозе за счет инсулиннезависимых механизмов. Например, в клетки печени и центральной нервной системы декстроза попадает с помощью инсулиннезависимых GLUT, и поглощение этими тканями зависит только от ее уровня в крови. Кроме того, мембрану эритроцитов, клеток почек и кишечника глюкоза пересекает вместе с ионами натрия, которые поступают в клетки путем пассивной диффузии по градиенту концентрации.
Регуляция продукции инсулина
Инсулин влияет и на внутриклеточные процессы обмена веществ. В печеночных и других клетках он стимулирует синтез гликогена, повышая активность гликогенсинтазы, что ускоряет включение гликозильных остатков в гликоген. Гормон поджелудочной железы повышает также активность печеночной глюкокиназы; этот фермент катализирует фосфорилирование глюкозы (с образованием глюкозо-6-фосфата). Одновременно гормон ингибирует печеночную фосфатазу, которая дефосфорилирует глюкозо-6-фосфат, с образованием свободной глюкозы. Такие изменения активности печеночных ферментов обусловливают снижение продукции декстрозы и наряду со стимуляцией поглощения ее периферическими клетками определяют гипогликемию, возникающее под влиянием инсулина. Возрастающая под действием последнего утилизация глюкозы в тканях обеспечивает сохранение запасов других внутриклеточных энергетических субстратов, таких как жиры и белки.
Белки и инсулин
Инсулин стимулирует не только активный транспорт аминокислот в периферические клетки, но и непосредственно синтез белка. Поскольку эти два эффекта могут не зависеть друг от друга, гормон влияет, очевидно, не только на клеточную мембрану, но и на внутриклеточные процессы. Стимуляции синтеза белка предшествует возрастание активности мРНК. Поскольку гормон с трудом проходит сквозь мембраны клеток, в механизме его ядерного эффекта должен принимать участие второй посредник. Синтез белка под действием инсулина усиливается и вследствие возрастания количества поступающих в клетку аминокислот. С другой стороны, возрастание утилизации глюкозы замедляет распад белка. Ускорение синтеза и замедление распада белка под влиянием гормона приводят к увеличению белковых запасов в интрацеллюлярном секторе.
Все эти эффекты определяют важнейшую роль инсулина в регуляции процессов роста и развития.
Инсулин и жир
Инсулин стимулирует поглощение и окисление глюкозы клетками жировой ткани. Он также стимулирует синтез липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот фермент катализирует гидролиз триглицеридов, связанных с липопротеинами крови, и способствует поступлению жирных кислот в адипоциты. Наряду с прямой стимуляцией липогенеза в печени и жировой ткани это приводит к увеличению запасов жира. Кроме того, инсулин ингибирует опосредуемый цАМФ липолиз, тормозя гормончувствительную внутриклеточную липопротеиновую липазу.
Инсулин и калий
Присутствие инсулина необходимо для поддержания внутриклеточной концентрации ионов калия; этот эффект, по всей вероятности, является следствием прямого влияния гормона на клеточную мембрану.
Инсулин в продуктах питания: как снизить инсулин в крови, основы диеты
В статье мы расскажем:
Понятие инсулина и его функции
В организме человека все продумано до мелочей. Каждый орган или система отвечают за определенные процессы. Нарушив работу одного из них, можно раз и навсегда распрощаться с хорошим самочувствием. Конечно, многие из нас слышали о гормонах, как о неких веществах, которые вырабатываются определенными железами. Они различны по своему химическому составу, но есть у них и общие свойства – быть в ответе за обмен веществ в организме человека, а значит, и за его хорошую работу.
Инсулин является гормоном, вырабатываемым поджелудочной железой, а точнее сказать, образованиями, расположенными в самой ее глубине. В медицине они еще называются островки Лангерганса-Соболева. Кстати, заметьте, что именно инсулин – это гормон, который влияет практически на все функции в человеческом организме. Он принадлежит к пептидному ряду и создан для качественного насыщения всех клеток организма необходимыми веществами.
Действие гормона инсулина заключается в обеспечении нормального питания всех клеток организма. Он, в первую очередь, отвечает за налаживание равновесия углеводов в теле человека. Но при сбое в работе поджелудочной железы одновременно страдают белковый и жировой обмен. Имейте в виду, что инсулин относится к белковым гормонам, а значит, попасть в желудок человека извне он может, но там быстро переварится и совершенно не усвоится.
Нужно увеличить удельный вес продуктов с преимущественно низким и средним уровнем ИИ, которые минимизируют скачки глюкозы в крови, не перегружают печень лишней работой и на более длительное время насыщают организм необходимыми питательными веществами.
Медицинские нормы инсулина
Любой показатель имеет определенную шкалу значений, по которой можно судить о состоянии больного. Если мы утверждаем, что инсулин – это гормон поджелудочной железы, стоит понимать, что после каждого приема пищи он может быть повышен. Следовательно, существуют некоторые стандарты по сдаче анализов. Необходимо не кушать за 1,5 часа до них либо прийти для проведения исследования строго натощак
В принципе, гормон инсулин, норма которого натощак составит в среднем 3-28 мкЕд/мл, может тоже чуть варьироваться. Поэтому при получении результатов анализа старайтесь в панику не впадать, а лучше посетить грамотного специалиста для их расшифровки. К примеру, беременные женщины имеют показатели, отличающиеся от других людей (в среднем 6-28 мкЕд/мл).
Когда доктор подозревает именно сахарный диабет, есть смысл уже упомянуть два его основных вида:
гормон инсулин понижен – поджелудочная железа не справляется со своей работой и вырабатывает его в недостаточных количествах – диабет 1 типа;
гормон инсулин повышен – обратная ситуация, когда соответствующего вещества в организме много, но он его не чувствует и вырабатывает еще больше – диабет 2 типа.
Конечно, не всегда увеличение данного показателя обязательно приведет к возникновению сахарного диабета.
Одним из самых распространенных последствий может стать ожирение, а уже потом болезнь повышенного сахара в крови. Зачастую врачи и диетологи, чтобы объяснить своим пациентам простой механизм образования лишнего веса, начинают свой рассказ с ответа на простой вопрос: «Инсулин – это гормон какой железы?» Ведь люди, употребляющие в пищу большое количество углеводной пищи (к примеру, мучные и сладкие блюда), не задумываются о том, какую нагрузку испытывает их поджелудочная железа при этом. Конечно, эти продукты кушать можно, но умеренными порциями, тогда и вся система работает органично.
Вообще при таком режиме питания происходит следующее: инсулин повышается постоянно (т. е. этот процесс приобретает хроническую форму), но сахар поступает в организм в немереных количествах, в итоге он просто откладывается в жир. И запомните, что в данном случае сильно повышен аппетит. Замкнутый круг, из которого вам будет очень трудно выбраться, обеспечен: кушаете много неполезной пищи и плотно – инсулин повышен – жир откладывается – аппетит повышается – опять едим в неограниченных количествах.
Понятие гликемического индекса и гликемической нагрузки
Прежде чем ввести понятие инсулинового индекса, стоит рассмотреть более известное и чаще употребляемое понятие «гликемический индекс».
Гликемический индекс (ГИ) характеризует степень усвоения сложных углеводов из продуктов питания и последующий уровень насыщения крови глюкозой.
Величина ГИ зависит от способности сложных углеводов к расщеплению под воздействием пищеварительных ферментов и от целого ряда «внешних» факторов, связанных с выращиванием, производственными технологиями, условиями хранения и кулинарной обработкой продуктов питания.
Значение ГИ определяли опытным путём – после приёма определенного продукта, на протяжении 2-х часов, через каждые 15 минут, проводился анализ крови на сахар. Естественно, что для такого сравнения поведения пищевых углеводов и составления таблицы, за точку отсчета взяли обычную глюкозу – усвоение 100 г = 100% или 1 г глюкозы равняется 1 условной единице ГИ.
После перекуса количество сахара в крови растет в течение 30 минут. Если вы съели быстрые углеводы, то это время сокращается. Поджелудочная железа стремится снизить уровень глюкозы, вырабатывает инсулин и направляет его на нужды организма: либо в энергию, либо в запасы. Это зависит от того, какие углеводы и в каком количестве вы съели – быстрые или медленные. Быстрые вызывают резкий скачок и создают излишек, а медленные питают организм постепенно. Поэтому при снижении общей калорийности рациона предпочтительны продукты с низким ГИ – они дольше сохраняют чувство насыщения при той же калорийности.
Плюсы продуктов с низким ГИ:
Постепенно питает организм и продлевает чувство сытости.
Не вызывает резкого повышения глюкозы в крови.
Не успевают попадать в жировую ткань, т.к. медленно расходуется на нужды организма.
Минусы продуктов с низким ГИ:
Долго восполняют запасы гликогена, поэтому они не подходят для быстрого получения энергии.
Низкая энергетическая плотность. Например, невозможно получить большое количество углеводов из гречки, потому что такие объемы просто невозможно съесть. Поэтому для быстрого восполнения энергии нужны быстрые углеводы.
Вкус. Как правило, продукты с низким ГИ не такие вкусные, как с высоким ГИ.
Одновременно с ГИ было введено понятие Гликемическая нагрузка (ГН), ведь на метаболизм углеводного обмена влияет не только строение углеводов, но и их непосредственное количество.
ГН позволяет охарактеризовать нагрузку на поджелудочную железу, испытываемую при выработке необходимого количества инсулина в ответ на определенный продукт питания. Например, нагрузка от 50 г углеводов картофеля оказывается в 3 раза выше, чем от тех же 50 г углеводов вермишели. Некоторые считали это низким показателем нагрузки.
Отличия инсулинового индекса от гликемического индекса
Развитие исследовательских технологий и современный инструментарий позволили провести ряд исследований и точно оценить не только величину попавшей в кровь глюкозы, но и время, за которое инсулин помогает освободиться от неё.
Для введения понятия инсулинового индекса, послужило толчком еще и знание того факта, что не только углеводы дают команду поджелудочной железе вырабатывать инсулин. Мясо и рыба – продукты, которые не содержат углеводы или характеризуются их низким содержанием, в процессе переваривания, также способствуют выбросу инсулина в кровь.
Инсулиновый индекс (ИИ) – величина, которая характеризует продукт питания с точки зрения инсулинового ответа на него.
Этот показатель особенно важен для диабетиков 1 типа и позволяет более точно прогнозировать величину инсулиновой инъекции. Следящим за своей фигурой также не помешает обращать больше внимание на этот показатель. Дело в том, что при чрезмерном повышении уровня глюкозы в крови, поджелудочной железе приходится вырабатывать больше инсулина для усвоения избытка сахара. И когда сахар опускается ниже определенного уровня, человек начинает вновь испытывать голод.
Основная разница между гликемическим индексом и инсулиновым индексом – это разное измерение показателей. То есть, основная задача ГИ – это измерение глюкозы (поэтому, по большей части этот показатель применяется к углеводам), а ИИ – измерение инсулина(применяется к любым продуктам, даже к тем, которые не содержать углеводы). Вот в этом и кроется основное отличие.
Гликемический индекс и инсулиновый индекс не всегда пропорциональны друг другу. Например, творог вызывает очень большой выброс инсулина, хотя имеет низкий гликемический индекс и практически не содержит углеводов. То есть, творог слабо повышает сахар в крови, но при этом все равно идет сильный инсулиновый отклик. Это очень важный момент, особенно если вы хотите сжечь жир, потому что инсулин препятствует похудению. Если вы хотите достичь хороших результатов, то при планировании своей диеты нужно учитывать оба показателя, так как каждый по-своему важен.
Инсулинорезистентность, ее симптомы и способы коррекции
Именно поэтому у лиц с инсулинорезистентностью уровень сахара может оставаться в норме длительное время. Инсулинорезистентность является фактором риска для множества заболеваний и состояний, таких как метаболический синдром, ожирение печени, диабет 2 типа, атеросклероз, гипертензия, поликистоз яичников и другие.
Проблема заключается в том, что инсулинорезистентность может никак не проявляться и быть даже у людей с нормальным индексом массы тела. Однако, все же существуют некоторые факторы риска, а именно:
Лишний вес или ожирение.
Возраст 45 лет и выше, хотя это заболевание стремительно молодеет.
Случаи заболевания диабетом 2 типа в семейном анамнезе.
Сидячий образ жизни.
Гипертензия и повышенный холестерин низкой плотности.
Гестационный диабет в анамнезе.
Инсулинорезистентность долгое время себя никак не проявляет, однако есть ряд симптомов, которые могут заставить вас обратить внимание на эту проблему:
Гиперпигментация в складках кожи, известная как чёрный акантоз.
Непереносимость голода, сонливость после еды.
Повышенное артериальное давление.
Для коррекции инсулинорезистентности используют в первую очередь изменение питания и образа жизни. Питание безусловно влияет за инсулинорезистентность. Минимальные меры, которые мы можем предпринять:
Необходимо исключить сахар, употребляя в пищу только сложные углеводы и немного простых углеводов из фруктов и ягод с меньшим содержанием фруктозы.
Ограничить употребление молочных продуктов ввиду их высокого инсулинового индекса.
Сократить кофе и кофеиносодержащие напитки до 1-2 в день.
Сократить количество калорий адекватно их расходу.
Не перекусывать продуктами, повышающими уровень инсулина в крови.
Часто для восстановления чувствительности к инсулину используют кето- или LCHF диету. Суть ее заключается в сведении потребления углеводов к минимуму и большому потреблению жиров. Такое питание побуждает организм сжигать жир в качестве основного источника топлива (не только тот жир, который человек потребляет в своем рационе, но и отложенный в его теле).
Примерное распределение БЖУ на LCHF диете выглядит следующим образом – 20/65/15%, в то время как на кето диете углеводы ограничиваются вплоть до 5%.
Продукты для нормализации уровня инсулина
Существуют различные продукты, которые оказывают положительное действие на организм, помогая ему восстанавливать нормальный уровень инсулина. К таким продуктам можно отнести:
Морепродукты и различные сорта рыбы. Именно такие продукты становятся источником белка для организма, позволяют восстанавливать липидный обмен. Морская рыба богата жирными полиненасыщенными кислотами. Употреблять в пищу рекомендуется лосось, форель, сельдь, скумбрию, сардины и анчоусы.
Многочисленные испытания подтвердили благотворное воздействие рыбы на содержание инсулина. Доказано, что женщины, которые употребляют данный продукт, понизили содержание инсулина в крови на 8,4% больше, чем группа, не употреблявшая рыбу вообще.
Богатые клетчаткой продукты. К ним можно отнести – различные виды овощей, каши, несладкие фрукты. При попадании в кишечник клетчатка под воздействием различных биологических жидкостей разбухает и превращается в своеобразную кашицу, которая способна не только абсорбировать различные вредные компоненты и токсины, но и регулировать иммунитет.
Зеленый чай. Разумеется, в ограниченных количествах не более двух чашек в день. Именно в таком количестве он полезен для организма и способен оказывать влияние на регуляцию уровня инсулина в крови. Происходит это благодаря большому содержанию антиоксидантов, а также за счет катехина. Он обеспечивает более высокую степень чувствительности клеток к инсулину.
Корица. Следует выбирать именно настоящую корицу, а не ее заменитель – кассию, которая не несет ничего, кроме вреда для организма. Натуральная корица – это тончайшая кора специального коричневого дерева, которое произрастает в тропиках, оттуда же и поставляется в страну. В составе корицы также немало аминокислот, которые позволяют регулировать инсулин.
Инсулиновый индекс определенных продуктов питания
Инсулиновый индекс является нововведением в науке о правильном питании и подробная таблица с его точным значением для различных продуктов всё ещё находится в «открытом» состоянии, является неполной и постоянно дополняется новыми данными.
Но для самым популярных продуктов питания все необходимые расчёты уже проведены и мы обладаем вполне точный информацией, которая может быть применена диабетиками и простыми гражданами, желающими сбросить лишний вес.
Как работает гормон инсулин в организме, и для чего он нужен
Инсулин — это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, чтобы помочь организму метаболизироваться и использовать пищу для получения энергии во всем теле. Это ключевая биологическая функция, и поэтому проблема с инсулином может иметь значительное влияние на все системы организма.
Инсулин важен для общего состояния здоровья
Инсулин настолько важен для общего состояния здоровья и даже выживания, что когда возникают проблемы с выработкой или использованием инсулина, как, например, при диабете, дополнительный инсулин часто необходим в течение дня.
Фактически в случае диабета первого типа, аутоиммунного заболевания, при котором инсулин не вырабатывается, дополнительный инсулин является жизненно важным. Дополнительный инсулин не всегда необходим для лечения диабета второго типа, при котором выработка инсулина ниже нормы. Организм не может использовать его эффективно, такое состояние называется резистентностью к инсулину.
Если у человека диабет любого типа, изучение того, как естественный гормон работает в организме, может помочь ему понять, почему ежедневные уколы инсулина или ношение инсулиновой помпы, пластыря могут быть ключевыми аспектами плана лечения. Необходимо ознакомиться с участием инсулина в метаболизме и использовании жиров и белков в рационе.
Как производится инсулин
Инсулин вырабатывается поджелудочной железой, расположенной на изгибе двенадцатиперстной кишки (первой части тонкой кишки) сразу за желудком. Поджелудочная железа функционирует как экзокринная железа, так и эндокринная железа.
Экзокринная функция поджелудочной железы в основном заключается в том, чтобы помочь пищеварению. В роли эндокринной железы поджелудка вырабатывает инсулин, а также другой гормон, называемый глюкагоном.
Инсулин вырабатывается специальными бета-клетками поджелудочной железы, которые группируются в группы, называемые островками Лангерганса. В здоровой взрослой поджелудочной железе насчитывается около миллиона островков, занимающих около пяти процентов всего органа. (Клетки поджелудочной железы, которые продуцируют глюкагон, называются альфа-клетками).
Как работает инсулин
Инсулин влияет на метаболизм углеводов, белков и жиров в пище, которую мы едим. Организм расщепляет эти питательные вещества на молекулы сахара, молекулы аминокислот и молекулы липидов соответственно. Тело также может хранить и собирать эти молекулы в более сложные формы.
Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
УЗ «Могилевская городская больница скорой медицинской помощи»
Тема 2. Действие инсулина
Для существования организму нужна энергия.
Основным источником энергии для клеток организма является глюкоза. Глюкоза образуется при всасывании углеводов, которые человек получает с пищей.
Когда человек не ест, нормальный уровень глюкозы крови поддерживается за счет использования запасов углеводов, которые есть в организме (гликоген печени) и синтеза глюкозы из белков. Часто спрашивают, если человек не ест, почему у него повышается глюкоза крови, откуда она берется. Ответ: из гликогена печени и распада белков. Однако запасов гликогена мало (примерно 90 грамм), а синтезировать глюкозу из белка организму крайне невыгодно, поэтому при голодании организм начинает «экономить» глюкозу и отключает ее поступление в часть органов. Т.е. при голодании глюкоза поступает только в критически важные органы (мозг, сосуды, почки, нервы).
Не пропускает глюкозу в ткани при голодании инсулин. Образно говоря, на клетках некоторых органов «висит замок», который открывается инсулином. Когда инсулин открывает замок, глюкоза поступает в клетку. Эти ткани являются инсулинозависимыми, глюкоза может попасть в них только тогда, когда инсулин «даст разрешение». Инсулинозависимыми тканями являются мышцы, жировая ткань.
Но в некоторые органы глюкоза попадает без инсулина, там нет замков, дверь для глюкозы всегда открыта. Эти органы называются инсулинНЕзависимыми. Смысл действия инсулина: есть еда, можем прокормить всех, инсулин открывает двери в клетки для глюкозы. Нет еды, значит, будем кормить только самые важные органы, инсулин закрывает двери для глюкозы в менее важных органах (можно оставить «голодными» мышцы и жир, но мозг нельзя).
Но что происходит, когда нет инсулина или он дефектный? Тогда глюкоза из углеводов пищи попадает в кровь, но не может поступить в ткани. Даже если уровень глюкозы в крови высокий, инсулинозависимые ткани голодают, дверь для глюкозы в клетке закрыта на замок, ключа нет или он сломан («голод среди изобилия»).
И в то же время в инсулинНЕзависимые ткани глюкоза поступает в излишних количествах. А что излишне, то нездорово. Глюкоза начинает связываться с белками этих тканей и повреждать их. Именно из-за этого при диабете и происходит повреждение органов-мишеней (нервов, сосудов, почек и др.).
Как происходит секреция инсулина в норме?
Минимальное количество инсулина в организме вырабатывается всегда (это называется базальная секреция инсулина). Когда человек поел, всасываются углеводы, в кровь поступает глюкоза, происходит выброс инсулина (это называется пищевой или прандиальный пик), двери открываются, глюкоза идет в клетку.
В норме секреция инсулина в ответ на прием пищи происходит в 2 фазы: первую быструю фазу (1-3 минуты) и вторую медленную (до 25-30 минут).
При сахарном диабете сначала нарушается первая (быстрая) фаза.