Инсулинът е хормон, който регулира нивата на кръвната захар. Глюкозата е монозахарид, тоест прост въглехидрат. След хранене сложните въглехидрати се разграждат в стомашно-чревния тракт на прости и се абсорбират в кръвта.
Инсулинът регулира въглехидратния метаболизъм и участва в протеиновия и въглехидратния метаболизъм. Благодарение на този хормон глюкозата се абсорбира от кръвта от клетките на органите и тъканите. Остатъците му се отлагат в клетките на черния дроб и мускулите под формата на гликоген. Това е полизахарид, състоящ се от молекули глюкоза. Това е съхранен резерв от въглехидрати, който е основният източник на енергия за нашето тяло. Той се освобождава и се превръща в глюкоза, когато тялото изпитва повишена нужда от енергия. Това се случва по време на физическа активност, стрес, когато нивата на кръвната захар намаляват поради пропускане на хранене или калориен дефицит.
Участието на инсулина в протеиновия метаболизъм е, че този хормон подобрява синтеза на нуклеинови киселини и инхибира разграждането на протеинови съединения. По време на метаболизма на мазнините инсулинът активира енергийните процеси в мастните клетки и участва в синтеза на мастни киселини.
Как действа инсулинът?
Именно този хормон регулира разпределението на енергията под формата на глюкоза. Според този критерий всички органи и тъкани се разделят на инсулинозависими и неинсулинозависими. Черният дроб, мускулите и мастната тъкан са инсулинозависими. Глюкозата влиза в тях само когато инсулинът „дава разрешение" да създава енергийни депа. Когато има калориен дефицит, когато няма достатъчно енергия, мастната тъкан и мускулите остават без глюкоза, която инсулинът не пропуска в клетките. Той се изпраща до мозъка и други жизненоважни органи, които са независими от инсулина.
Откриване на инсулина и неговата роля в организма
Панкреасът е отговорен за производството на този хормон. Хормонът се произвежда от специални ß-клетки на островите на Лангерханс. Инсулинът е жизненоважен хормон, чиято нарушена секреция води до сериозни метаболитни проблеми. Най-известното заболяване, което е свързано с нарушена инсулинова функция на панкреаса, е захарният диабет (ЗД).
Първото описание на симптомите на диабета е направено от египтянина Имхотеп през 2980 г. пр. н. е. Информация за диабета е открита и в древногръцки папируси, датиращи от 1500 г. пр. н. е.
Изследванията на природата на „захарната болест" се провеждат от много години. Откриването на хормона, който регулира нивата на кръвната захар, принадлежи на учения Пол Лангерханс. През 1869 г. той открива група клетки в панкреаса, които отговарят за секрецията на инсулин. Специалистът успя да докаже, че именно панкреасът има функцията да регулира нивата на кръвната захар.
През 1900 г. ученият Л. В. Соболев продължава изследванията на този орган и открива, че патологичните промени в островите на Лангерханс водят до захарен диабет и ако те продължават, диабетът не се появява дори в случай на атрофия на жлезистата тъкан.
Освобождаването на хормона и откриването на инсулиновата терапия принадлежи на канадския лекар Фредерик Бантинг. Той пръв в света изолира т. нар. „екстракт от панкреаса" от клетките му, за да го използва при лечението на диабет. Това се случва едва през 1921 г. Първоначално инсулинът се е наричал айлетин, но след това е преименуван.
Преди появата на инсулиновата терапия хората с диабет бяха обречени на бърза смърт. През 1922 г. е получено лекарство на базата на пречистен инсулин от животински произход. През 1923 г. започва масовото производство на това лекарство. Това позволи на хората с диабет изкуствено да регулират нивата на кръвната захар и по този начин да избегнат смъртоносните усложнения на диабета.
В момента инсулинът за диабетици се получава чрез генно инженерство. Такова лекарство се нарича рекомбинантно. Създаден е от вещество, което се произвежда от щамове дрожди, поставени в хранителна среда. Този метод позволи да се изоставят суровините от животински произход и да се получи лекарство, чието действие е идентично с естествения инсулин.
Секреция на инсулин и нейните нарушения
За нормалното протичане на метаболитните процеси е важно инсулинът да се произвежда в необходимия обем. Винаги се произвежда минимално количество от този хормон. Говорим за базална инсулинова секреция. След хранене и навлизане на глюкоза в кръвта настъпва активно освобождаване на хормона - така нареченият прандиален пик. Това е необходимо, за да може глюкозата да влезе в клетките на органите и тъканите.
При нормалното функциониране на панкреаса производството на инсулин след хранене протича в две фази. Бързата фаза продължава 1-3 минути, бавната фаза продължава до половин час.
Нивата на инсулин в кръвта на здрави хора варират в широк диапазон. Зависи от възрастта и физиологичното състояние. При деца тази стойност варира от 3 до 20 μU/ml, при възрастни горният праг достига 25 μU/ml.
Жените изпитват значителни хормонални промени по време на бременност и след менопаузата. Нормалните нива на инсулин в този случай варират от 6 до 27/36 µU/ml.
За нарушение се счита не само намалената секреция на хормона, но и повишената. Има няколко фактора, поради които панкреасът не може да произвежда инсулин в необходимото количество:
- Диабет тип 1. Патологичният процес се причинява от автоимунна реакция. При хората с това заболяване ß-клетките на Лангерхансовите острови са унищожени и не могат да задоволят нуждите на организма от хормона.
- Панкреатит. Възпалението на панкреаса води до нарушена секреторна функция и липса на инсулин поради тъканна фиброза. Захарният диабет, който се развива с панкреатит, се нарича панкреатогенен или диабет тип 3.
- Травма, операция на панкреаса. Те причиняват увреждане на островния апарат, който произвежда инсулин.
- Злоупотреба с бързи въглехидрати. Прекомерният прием на глюкоза от храната кара органа да работи по-усилено. С течение на времето това води до нарушена инсулинова функция поради износване на панкреаса.
- Интоксикация. Алкохолът, силните лекарства, химическите и природните отрови и радиоактивните вещества увреждат клетките на панкреаса.
- Инсулином. Туморът на β-клетките на островите на панкреаса води до прекомерна секреция на инсулин.
Повишените нива на хормона причиняват постоянна хипогликемия. Клетките на органите и тъканите не могат да получат достатъчно енергия поради ниски нива на глюкоза.
Инсулин за диабетици
Когато производството на инсулин е нарушено или липсва, глюкозата от храната навлиза в кръвта, но не може да влезе в клетките на инсулинозависимите тъкани, тоест мускулите и мазнините. В същото време инсулинонезависимите органи получават глюкоза в излишък, което води до патологични промени. При захарен диабет се засягат предимно прицелните органи: кръвоносни съдове, нерви, бъбреци.
Инсулиновата терапия се използва при лечението на диабет тип 1 и тип 2. При диабет тип 1 клетките на панкреаса са увредени, така че инжекциите на лекарството стават единственият начин за контролиране на нивата на глюкозата.
При диабет тип 2 нарушенията възникват поради намаляване на чувствителността на инсулин-чувствителните тъкани. Той може да се произвежда в достатъчни количества или дори в излишък, но черният дроб, мастната и мускулната тъкан престават да възприемат ефекта на този хормон. Появява се хронична хипергликемия - повишени нива на глюкоза в кръвта.
Основна роля в лечението на диабет тип 2 играе диета с ниско съдържание на въглехидрати, приемане на лекарства за понижаване на нивата на захарта и повишаване на чувствителността на клетките към инсулин. Инжекциите с инсулин за диабет тип 2 се предписват на пациенти с прогресиращо заболяване. По правило това се случва, когато бета-клетките на панкреаса не могат да се справят с производството на ендогенен хормон и лекарствата за понижаване на захарта престават да имат ефект.
Диабетът става декомпенсиран, тоест неконтролиран, което е изпълнено със сериозни усложнения. В този случай на помощ идва екзогенният инсулин – този, който идва отвън.
Препарати за инсулинова терапия
При лечението на диабет се използват различни видове инсулинови препарати. Те имат еднакъв ефект, но се различават по скорост и продължителност на въздействие. Това е необходимо, за да стане лечението по-физиологично, тъй като при здрави хора нивата на инсулин естествено се повишават и спадат през целия ден.
При диабет се използват четири вида инсулин:
- Бързодействащото лекарство се прилага преди хранене. Действа след 15 минути и запазва ефекта си 3-4 часа.
- Преди хранене се използва и краткодействащ инсулин. Ще подейства след 30-60 минути. Ефектът продължава 5-8 часа.
- Междинният инсулин действа 1-2 часа след инжектирането. Ефектът продължава 14-16 часа.
- Дългодействащият инсулин действа два часа след инжектирането. Ефектът му продължава до ден и повече.
Режимът на лечение и дозировката на лекарството се избират от лекуващия лекар въз основа на клиничния случай. При диабет тип 1 обикновено се използва базално-болус инсулинова терапия. Той включва лекарства с кратко и бързо действие за използване на захар от всяко хранене и поддържане на нормални нива на глюкоза през целия ден.