Komórki, tkanki i narządy pełnią określone funkcje w ciele człowieka. Jeśli coś pójdzie nie tak i funkcjonalność co najmniej jednego organu zostanie naruszona, to naruszenie spowoduje reakcję łańcuchową w innych systemach ciała.
Wiele osób słyszało o hormonach, w tym hormonach insuliny. Są to substancje, których wytwarzanie odpowiada różnym gruczołom w ciele. Każdy hormon różni się od innych jego składem chemicznym i przeznaczeniem. Istnieje jednak między nimi podobieństwo: wszystkie one są odpowiedzialne za procesy metaboliczne i dobre samopoczucie człowieka.
Trzustka i insulina
Naukowcy udowodnili, że insulina jest wytwarzana przez trzustkę. Ten narząd wewnętrzny ma szerokość 3 cm i długość 20 cm, średnia masa nie przekracza 80 g. Inne narządy mają większy rozmiar, ale nie można lekceważyć znaczenia tego narządu. Wpływa na wszystkie procesy metaboliczne i odpowiada za niektóre procesy trawienne zachodzące w przewodzie żołądkowo-jelitowym.
Trzustka wykonuje dwie funkcje na dużą skalę (wewnątrz- i zewnątrzwydzielniczą). Pierwszym z nich jest produkcja enzymów. Substancje enzymatyczne są niezbędne, ponieważ organizm ludzki funkcjonuje poprzez wywoływanie w nim dużej liczby reakcji metabolicznych, a enzymy są akceleratorami wszystkich procesów biochemicznych.
Ale jeszcze ważniejsza jest druga funkcja. Ludzkie ciało umieściło na trzustce odpowiedzialność za wytwarzanie dużej liczby ważnych hormonów, w tym insuliny, której znaczenia nie można przecenić. Insulina jest hormonem, który wpływa praktycznie na wszystkie systemy funkcjonalne organizmu. Ale jego największą aktywność przejawia się w dużych narządach: wątrobie, włóknach tłuszczowych i tkance mięśniowej.
Insulina ludzka jest reprodukowana przez komórki beta trzustki. Komórki te znajdują się wewnątrz gruczołu i nazywane są wysepkami Soboleva-Langerhansa. Działanie insuliny polega na tym, że reguluje poziom glukozy we krwi osoby. Aby być bardziej precyzyjnym, ludzka insulina powinna obniżyć jej poziom. Glukoza z natury jest uważana za "paliwo" do działania wszystkich komórek narządów i tkanek.
Działanie insuliny ma na celu otwarcie dostępu dla glukozy, tak aby wchodziła ona do każdej komórki. Jeśli ta funkcja nie zostanie wykonana, może rozwinąć się cukrzyca. Gruczoł zdrowej osoby jest zdolny do wydzielania do 45 jednostek insuliny dziennie. Jeśli występują choroby trzustki, wówczas nie jest w stanie wytworzyć wystarczającej ilości insuliny. Niedobór insuliny prowadzi do rozwoju cukrzycy i innych chorób. Brak hormonu prowadzi do stagnacji glukozy i gromadzenia jej we krwi, ale nie jest stosowany w zamierzonym celu. Komórki w takich czasach doświadczają "głodu". Aby zwalczyć ten problem, stosuj wstrzyknięcia insuliny z cukrzycy.
Ale glukoza nie jest jedyną substancją transportowaną przez insulinę. Może przenosić aminokwasy, potas i inne elementy krwi.
Struktura hormonu
Struktura insuliny jest następująca. Jedna cząsteczka tego hormonu jest utworzona z dwóch łańcuchów polipeptydów, które z kolei zawierają reszty aminokwasowe (51 sztuk). Warunkowo strukturę cząsteczki można podzielić na łańcuchy A i B. Pierwszy składa się z 21 reszt aminokwasowych, a drugi składa się z 30. Te łańcuchy polipeptydów są połączone mostkami dwusiarczkowymi. Powinny być dwa. Działają one poprzez pozostałości cysteiny.
Udowodniono, że struktura insuliny u różnych gatunków na planecie jest inna. Wynika to z faktu, że hormon może pełnić różne funkcje w metabolizmie poszczególnych gatunków biologicznych. Jednak skład insuliny u ludzi i świń ma wiele wspólnego ze strukturą i konfiguracją cząsteczek. Różnica dotyczy tylko liczby reszt aminokwasowych. Insulina wieprzowa ma na końcu 30 pozycji w łańcuchu, alanina i ludzka insulina ma treoninę w tej pozycji. W tym samym czasie insulina byka różni się od ludzkiej insuliny tylko trzema resztami aminokwasowymi.
W 1958 r. F. Senger przedstawił najpierw obszerny opis ludzkiego hormonu i porównał go z analogami zwierzęcymi. Za odkrycie składu chemicznego insuliny otrzymał Nagrodę Nobla. Nagroda ta została również przyznana DK Hodgkin, która wykorzystała dyfrakcję rentgenowską do opisania przestrzennej struktury cząsteczki insuliny. To odkrycie miało miejsce na początku lat 90-tych. Insulina jest pierwszym białkiem, które naukowcy mogą odcyfrować, ujawniając jego aminokwasy.
Wpływ insuliny na procesy zachodzące w organizmie człowieka
Jak już wspomniano wcześniej, ten hormon jest jedyną substancją w ludzkim ciele, która może obniżyć poziom cukru. Przejawia się to w tym, że komórki szybciej absorbują glukozę, aktywowane są enzymy uczestniczące w glikolizie, szybkość syntezy wzrasta wraz z glikolizą. Wynika to z tego, że hormon powoduje, że komórki wątroby i komórki mięśniowe przechowują glukozę, przekształcając ją w glikogen. Ponadto wątroba zmniejsza aktywność edukacyjną z różnych substancji glukozy.
Hormon wspomaga intensywne wchłanianie aminokwasów przez komórki. Insulina przyspiesza transport i dostarczanie potasu, fosforu i magnezu do komórek. Jeśli nie jest wystarczająca w organizmie, wówczas wykorzystuje się komórki tłuszczowe, ponieważ insulina przekształca glukozę w trójgliceryd w tkankach wątroby i komórkach tłuszczowych. Dlatego można argumentować, że hormon ten wpływa na produkcję kwasów tłuszczowych. Jest w stanie wpływać na szybkość biosyntezy białka.
Ponadto insulina zmniejsza szybkość degradacji białka, ponieważ hamuje szybkość hydrolizy białka.
Standardowe medyczne wskaźniki insuliny
Każdy hormon ma swoje własne wartości zawartości, które są standardowe dla organizmu zdrowej osoby. Poprzez ich odchylenia można ocenić rozwój różnych zespołów i chorób. Poziom hormonu we krwi może wzrosnąć po jedzeniu.
Istnieją pewne wymagania, gdy przechodzimy analizę ilości tego hormonu w organizmie. Przed zabiegiem należy powstrzymać się od jedzenia, w przeciwnym razie wartości analiz można zmienić, ponieważ aktywność trzustki zależy bezpośrednio od układu trawiennego (chociaż to połączenie jest dwustronne). Podczas jedzenia przed testowaniem wiarygodność danych zostanie zakwestionowana z powodu aktywacji dławika. Aby określić poziom insuliny ludzkiej, wystarczy określić poziom cukru.
Często wykonywane są dodatkowe badania, które pozwalają dokładniej określić prawdopodobieństwo rozwoju dolegliwości gruczołu.
Poziom insuliny we krwi (na pusty żołądek) może normalnie wynosić od 3 do 28 mikrogramów na ml. Zależy to od tego, jaką normę ustalono w laboratorium, a wszystkie laboratoria medyczne mają swoje standardowe wartości. Kiedy otrzymujesz transkrypcję, lepiej nie wpadać w panikę, ale skontaktować się z kilkoma lekarzami. Mogą wystąpić odchylenia spowodowane kondycją fizyczną danej osoby, ale są całkowicie bezpieczne. Na przykład u kobiety w ciąży indeks insuliny wynosi od 6 do 28 mikrogramów na ml. U dzieci wszystkie narządy są nadal w fazie rozwoju, a poziom hormonu można obniżyć.
Istnieją dwie formy cukrzycy:
- Cukrzyca pierwszego rodzaju. Obserwuje się stopniowe obniżanie poziomu insuliny. W tej sytuacji funkcjonuje trzustka, insulina jest syntetyzowana w niewystarczającej ilości i nie radzi sobie z całą glukozą we krwi. To z kolei powoduje głód komórek (aż do ich śmierci).
- Cukrzyca drugiego typu. Hormon jest w wystarczającej ilości. W tej sytuacji trzustka funkcjonuje normalnie i produkuje hormon, ale nie jest postrzegana przez komórki. Dlatego glukoza nie może dostać się do komórek.
Należy rozumieć, że poziom dowolnego wskaźnika może różnić się od płci i wieku danej osoby. Mężczyźni i kobiety mają w przybliżeniu takie same wskaźniki (od 3,5 do 5,5 mmol na litr). Jest to uważane za normę. Ale jeśli wskaźnik zmienia się od 5,6 do 6,6 mmol na litr, to musisz przestrzegać określonej diety i przeprowadzić dodatkowe badanie. Ten poziom jest uważany za ograniczenie. Jest zbyt wcześnie, aby mówić o cukrzycy, ale bez pewnych środków zapobiegawczych takie zaburzenie może przekształcić się w chorobę. W przypadku, gdy wskaźnik wzrósł do poziomu 6,7 mmol na litr, lekarze zalecają wykonanie innego testu (tolerancja glukozy). W tym teście zwraca się uwagę na inne wskaźniki ciała w jego normalnym stanie. Jeśli podczas tego testu wskaźnik zmienia się między 7,7 mmol na litr, to wszystko jest normalne. Jeśli wskaźnik wzrośnie do 11,1 mmol na litr, jest to konsekwencją zaburzeń w funkcjonowaniu układu organizmu odpowiedzialnego za metabolizm węglowodanów. Jeśli wskaźnik przekroczył próg 11,1 mmol na litr, lekarz diagnozuje cukrzycę. Insulina jest ważną substancją w ludzkim ciele.
Bez niego nikt nie przeżyje, ponieważ hormon ten wpływa na pracę niemal każdego narządu, dzięki temu, że dostarcza glukozę do każdej komórki ciała, zmuszając ją do działania i wykonywania swoich funkcji.
Trzustka i insulina
Historia odkrycia insuliny rozpoczęła się w 1889 roku. Niemieccy badacze O. Minkowski i I. Mehring usunęli trzustkę z eksperymentalnych psów. Operacja dążyła do spowodowania pewnych zaburzeń trawienia (w rzeczywistości trzustka wytwarza ważny sok trawienny) i dogłębnego zbadania ich przebiegu. To się udało, ale oprócz oczekiwanych zaburzeń, zwierzęta rozwinęły pragnienie i uwolniono dużą ilość moczu.
Jednoczesne zjawiska mogą pozostać niezauważone. Ale działo się to w klinice, gdzie przez długi czas i konsekwentnie zajmował się cukrzycą. Dlatego naukowcy natychmiast zwrócili uwagę na uderzające podobieństwo tych zjawisk z tymi, które towarzyszą cukrzycy u ludzi. Dodatkowe badania umożliwiły stwierdzenie, że doświadczalne psy otrzymały eksperymentalną cukrzycę.
Ale która część trzustki, która jest ogólnie jednym z gruczołów trawiennych, wytwarza substancję przeciwcukrzycową?
Już w 1869 r. Niemiecki naukowiec P. Langerhans odkrył, że małe wyspy przeplatają się z gruczołem - teraz nazywa się je wysepkami Langerhansa - nie są one podobne do reszty gruczołu w tkankach.
Te wysepki nie mają kanałów wylotowych. Logiczne było założenie, że powstaje w nich substancja przeciwcukrzycowa. W 1901 r. Rosyjski lekarz L. Sobolev udowodnił poprawność tego założenia za pomocą eksperymentu. Zabandażował przewód wydalniczy trzustki zwierzęcia doświadczalnego. Sok trawienny przelewał się przez małe wewnętrzne kanały i powodował atrofię gruczołów, które je produkowały. Wysepki jednak, ponieważ nie mają one nic wspólnego z funkcją trawienia gruczołu, nie zostały naruszone. A jeśli eksperymentalne zwierzęta atrofowały nawet całą tkankę trawienną gruczołu, ale wysepki pozostały, cukrzyca nie rozwinęła się!
Substancję przeciwcukrzycową zaczęto nazywać insuliną (z łacińskiej "insula" - wysepka), chociaż nikt inny nie mógł jej dostać i nie mógł nawet być pewien, że tak naprawdę istnieje.
Następny krok został podjęty w latach 1920-1922. Dwaj młodzi naukowcy z Kanady - lekarz Fred Banting i student Charles Best - otrzymali aktywny hormon - insulinę. Wspierał życie psów, które całkowicie usunęły trzustkę. Jeśli takie zwierzę nie wstrzykuje insuliny, wówczas żyją przez kilka dni. Po podaniu hormonu pies przeżył 70 dni.
Mogła żyć dłużej, ale została pobita, aby upewnić się, że trzustka została całkowicie usunięta.
Aby zrozumieć, jak przytłaczający był sukces, powinniśmy pamiętać, że w tych latach, w rzeczywistości jedynym sposobem leczenia cukrzycy - dieta z ograniczeniem węglowodanów. To oczywiście pomogło, ale tylko w lekkich przypadkach. W ciężkich przypadkach dieta pozwalała jedynie na nieznaczne wydłużenie życia pacjentów. A rozpoznanie cukrzycy w młodym wieku było równoznaczne z wyrokiem śmierci.
Natychmiast po pierwszych pracach Bunting i Best w wielu krajach, została stworzona insulina. Lek był bardzo tani: nauczył się przyjmować w rzeźniach trzustki zwierząt poddanych ubojowi w mięsie. Teraz trzustka wielorybów jest używana do produkcji insuliny, aw Japonii pobierają ją nawet z ryb.
W latach dwudziestych ustalono, że insulina jest dość prostym białkiem. Możliwe było uzyskanie go w postaci krystalicznej. W ciągu 50 lat XX wieku został on wyjaśniony pełny wzór strukturalny to (to zasługa należy do Anglika Sanger), w 1963 roku, zaledwie dwa zespoły - USA i Niemcy - całkowicie syntetyzowane insuliny. To ogromny sukces biochemii. Koszt syntetycznego hormonu jest jednak wciąż znacznie wyższy niż w rzeźniach.
Z reguły każdy gruczoł dokrewny jest zwartym narządem. Wysepki Langerhansa pod tym względem stanowią uderzający wyjątek. Ich trzustka zawiera około miliona! Średnica każdej z tych wysp wynosi tylko 100-200 mikronów.
Endokrynolodzy nauczyli się wycinać z gruczołów poszczególne wysepki i określać insulinę w każdym z nich. Ale w produkcji przemysłowej otrzymuje się go z całego gruczołu jako całości.
Nieważne jak mała jest wyspa, ale składa się z różnych komórek. W szczególności różnią się one od siebie tym, że są pomalowane inaczej w niektórych kolorach. Insulina wytwarza komórki tylko jednego gatunku, zwane komórkami beta. W nich hormon jest syntetyzowany i zachowywany w postaci specjalnych granulek o regularnej formie - granulek. Wysepki są obficie zaopatrywane w krew i monitorują zawartą w nich zawartość cukru. Jeśli wzrasta w stosunku do normy, granulki insuliny przesuwają się i opuszczają powierzchnię komórki. Tak więc cukier we krwi służy jako regulator uwalniania insuliny z komórek wyspiarskich. W rosyjskiej literaturze medycznej termin "poziom cukru we krwi" jest mocno zakorzeniony. Nie chodzi o cukier sprzedawany w sklepach, to jest o sacharozę, ale o glukozę.
Czym jest insulina?
Insulina należy do rodziny hormonów polipeptydowych. Są to najprostsze białka, których masa cząsteczkowa nie przekracza kilku tysięcy. Cząsteczka insuliny składa się z dwóch łańcuchów aminokwasów. Krótkołańcuchowy zawiera 21 aminokwasów, a najdłuższy - 30. Łańcuchy są połączone ze sobą przez „mostków” z dwoma atomami siarki, - tak zwane mostki dwusiarczkowe.
Głównym objawem działania insuliny na organizm jest obniżenie poziomu cukru we krwi. Jeśli zniszczysz mosty między łańcuchami insuliny, ich wpływ na poziom cukru we krwi prawie całkowicie się zatrzyma. Ale nie zawsze.
Tkanka mięśniowa, wyrzeźbiona z ciała zwierzęcia i umieszczona w naczyniu z roztworem, do którego dodawana jest glukoza, wychwytuje glukozę. Jeśli dodasz trochę insuliny do roztworu, wzrośnie pobór glukozy. Jeśli, wraz z insuliną, dodasz trochę swojego długiego łańcucha do roztworu, możesz być pewien, że ten długi łańcuch nie tylko nie działa sam, ale zapobiega insulinie. Krótki łańcuch insuliny, wprowadzony do roztworu, a także "cały" hormon, ułatwi wychwytywanie insuliny, choć w mniejszym stopniu.
Tkanka tłuszczowa w roztworze zawierającym glukozę również będzie wychwytywać tę drugą. I w tym przypadku insulina poprawia proces wychwytywania. Ale teraz jeden długi łańcuch dodany do roztworu, podobnie jak cała insulina, wspomaga wychwytywanie glukozy przez tkankę tłuszczową.
Jak można zauważyć na podstawie tych eksperymentów, każdy łańcuch insuliny ma swoją szczególną rolę. Jednak według jej wiedzy podjęto tylko pierwsze kroki.
Jednak nadal nie wiemy zbyt wiele na temat insuliny. Na przykład, o formie, w której zawarta jest we krwi. Istnieją przypuszczenia, że nie jest całkiem tak jak w aptece vitro (przy czym jego ciężar cząsteczkowy wynosi tysięcy 6), i istnieje jako tetramer - cząsteczek quad. Ponadto część insuliny we krwi wiąże się z białkiem, prawdopodobnie wytwarzanym w wątrobie. Prawie nic nie wiadomo o tym białku. Jest produkowany w bardzo małej ilości - dokładnie w tej, która jest niezbędna do wiązania insuliny.
Insulina związana białkiem ma bardzo interesującą właściwość: działa tylko na tkankę tłuszczową i nie wpływa w ogóle na mięśnie. Co więcej, tkanka tłuszczowa - i jej ciało jest pełne - może nawet oddzielić insulinę od białka wiążącego i nadać niepotrzebny nadmiar mięśniom.
Powiązana forma istnieje w innych hormonach, ale zazwyczaj jest formą nieaktywną, formą transportu. W związanej, jak w upakowanej formie, hormony są dostarczane do tkanek konsumpcyjnych. Insulina pod tym względem zajmuje szczególne miejsce. Kluczem do stosowania darmowej insuliny są wszystkie tkanki, które na ogół ją potrzebują. Kluczem do powiązanej insuliny, natura dostarczyła tylko tkankę tłuszczową.
W ciele zdrowej osoby wytwarza się około 1,5-2 miligramów insuliny dziennie. Lekarze jednak, wyznaczając chorym hormon, mierzą go nie w miligramach, ale w jednostkach. Jednostka to ilość insuliny (w różnych preparatach może być różna w masie), co zmniejsza zawartość cukru we krwi o określoną ilość. Dzienna produkcja insuliny u zdrowego człowieka wynosi około 40 jednostek. Nawiasem mówiąc, insulina jest bardzo szybko używana przez tkanki. Jeśli wejdziesz do żyły trochę insuliny wyznakowanej, to po godzinie we krwi jej pozostanie tylko 15 procent. Reszta tej ilości ma czas na ucieczkę do tkanek.
Jak działa insulina?
Najbardziej oczywistym wynikiem insuliny zwierzęcia lub człowieka, - jest zmniejszenie stężenia cukru we krwi.
Przez wiele lat toczyła się debata na temat mechanizmu tej akcji. Teraz możemy powiedzieć z całą pewnością, że wyjaśniają to dwa czynniki. Z jednej strony insulina zmniejsza przepływ glukozy z wątroby do krwi. Z drugiej strony poprawia wychwyt glukozy przez inne tkanki, głównie mięśnie i tłuszcz.
Wątroba stale zawiera dużą ilość glukozy w postaci polisacharydu glikogenu. To nie jest martwy towar, ale ciągle aktualizowany. Natychmiast z wątroby pobiera pewną ilość glukozy, a na jej miejscu nowa insulina hamuje rozkład glikogenu, a zatem zmniejsza się uwalnianie glukozy z wątroby.
Tkanki stale wychwytują glukozę. Ale nie we wszystkich tkankach proces ten przebiega w ten sam sposób. W niektórych przypadkach glukoza swobodnie przechodzi do komórek i nie potrzebuje insuliny - na przykład wątroby, gruczołów trawiennych, prawie wszystkich komórek układu nerwowego. W innych tkankach natura stworzyła rodzaj ogrodzenia. A dla spożycia glukozy ma bramę i wąską bramę. Jeśli nie ma insuliny, tylko brama jest otwarta. Glukoza w tym przypadku wchodzi trochę do tkanek. Insulina otwiera również szeroko bramę, a glukoza swobodnie przepływa do komórek. Co to za ogrodzenie? Co zapobiega swobodnie wnikaniu glukozy do komórek? Chociaż nie jest to znane. Ale istnieje wiele takich tkanek, które potrzebują insuliny: wszystkie mięśnie, tkanki tłuszczowe, soczewki oka, leukocyty, niektóre komórki nerwowe. Wszystkie te tkanki można nazwać wrażliwymi na insulinę. Przechwytywanie glukozy prowadzi do obniżenia jej poziomu we krwi.
Zwykle zawartość cukru we krwi (glukozy) wynosi 0,07-0,1%. Jeśli pod wpływem insuliny wartość ta spadnie do 0,03 procent, wówczas komórki nerwowe, dla których glukoza jest głównym źródłem odżywienia, zaczynają głodować. Pierwszy zaczyna cierpieć kora, a później jego inne działy. Naruszenie ich normalnej pracy wpływa na to, że dana osoba ma konwulsje, utrata przytomności. Im mniej rozwinięta kora mózgowa, tym łatwiej przenosić niski poziom cukru we krwi. Na przykład ryby i płazy bardzo łatwo redukują poziom cukru we krwi. U noworodków poziom cukru we krwi jest również bardzo niski - osoba dorosła z tą zawartością straciłaby przytomność. Ale dziecko nie rozwinęło wystarczającej ilości kory mózgowej i nie potrzebuje dużej ilości glukozy.
W jaki sposób insulina zwiększa wchłanianie glukozy przez tkanki? Przenikanie glukozy do komórki nie jest prostą dyfuzją, lecz złożonym, podobno enzymatycznym procesem, którego natura nie została jeszcze w pełni ujawniona.
Komórki nie wiedzą, jak używać glukozy w czystej postaci. Musi być wstępnie sprzężony z kwasem fosforowym w fosforanie glukozy. Transformacja ta jest również podporządkowana enzymowi glukokinazie, którego działanie, według niektórych źródeł, jest wzmacniane przez insulinę. W przyszłości, przed cukrem w postaci fosforanu glukozy, otwiera się kilka sposobów transformacji. Jedna droga prowadzi do glikolizy - utleniania glukozy, która kończy się tworzeniem kwasu pirogronowego. W przypadku braku tlenu zamienia się w mleczarnię, a ten drugi można ponownie przekształcić w wątrobę w glukozę. Innym sposobem transformacji jest cykl pentose, inaczej nazywany przecinakiem. Jest krótszy i bardziej ekonomiczny niż glikoliza. W ich trakcie powstają pięcioskładnikowe cukry - pentozy. Szlak ten jest bardzo ważna, ponieważ w wyniku końcowego, uformowany korpus jest bardzo aktywne enzymy - regenerowane nukleotydów pirydyny, które są niezbędne dla tworzenia tkanki tłuszczowej, a do syntezy białek, do tworzenia przeciwciał.
Fosforan nie musi ulegać zniszczeniu. Można go przekształcić w glikogen iw tej postaci przechowywać w klatce w rezerwie. Jednak taka rezerwa dla organizmu jest nieopłacalna: faktem jest, że nie jest glukozą, ale kwasy tłuszczowe są głównym źródłem energii. Dlatego glikogenu nie można odkładać w szczególnie dużej ilości.
Bez względu na to, która z metod przełamie poziom glukozy, zmieni się w kwas pirogronowy. Ten ostatni wchodzi w bardzo interesujący łańcuch reakcji - cykl Krebsa, w którym zachodzi złożony obieg substancji z udziałem wielu enzymów. Wszystkie z nich - w tym kwas pirogronowy - spalają się do dwutlenku węgla i wody, uwalniając jednocześnie dużo energii. Podstawową formą, w której ta energia może być przechowywana, jak w baterii, jest ATP-adenozyny kwasu trifosforowego.
Trzeba powiedzieć, że nie tylko glukoza, ale także tłuszcze i białka, końcowy etap ich rozpadu, mają ten sam cykl Krebsa. Jedna z tych substancji w przekształcaniu tego cyklu jest specyficznie aktywowana za pomocą kwasu octowego, w połączeniu ze specjalnym enzymu - acetylo - koenzymu A. Z tego powstają tłuszcze, kwasy tłuszczowe i cholesterol.
Gdy glukoza dotrze do cyklu Krebsa, może się wypalić lub zamieniać w tłuszcz. Tłuszcz jest najbardziej ekonomiczną formą magazynowania energii. Ze wszystkich składowanych substancji 90% stanowi tłuszcz.
Kilka lat temu uważano, że tkanka tłuszczowa jest obojętna, że jest to tylko zamknięty magazyn na jakiś czas. Okazało się jednak, że to nie jest magazyn, ale bardzo elegancko działający sklep z barem - tłuszcz nie leży w tkance tłuszczowej przez martwy ładunek.
Tłuszcz jest związkiem kwasu tłuszczowego z gliceryną. Co minutę część z nich rozpada się na te części. Kwasy tłuszczowe dostają się do krwi i trafiają do różnych narządów i tkanek. W mięśniach są z powodzeniem stosowane jako paliwo. W mięśniu, jeśli istnieje taka potrzeba - na przykład podczas głodu - mogą zmienić się w glikogen. Są one do wątroby, gdzie częściowo spalonego i częściowo przekształca się w kwas hydroksymasłowy - tzw ciała ketonowe, które są powszechnie używane w różnych tkankach, w tym mięśni, jako paliwo.
Tempo odnawiania kwasów tłuszczowych jest bardzo wysokie. U szczurów, na przykład, stężenia kwasu tłuszczowego zużywana całkowicie w ciągu jednej minuty, poziom glukozy we krwi - 2,5 minut, neutralnego tłuszczu we krwi - 6 minut glikogenu wątroby - 72 minut i glikogenu mięśni - tylko dla 186 minut. Wymiana u ludzi jest około sześciokrotnie wolniejsza, ale proporcjonalność charakterystyczna dla szczura utrzymuje się.
Tak więc, tkanki tłuszczowe co minutę dostarczają dużej ilości kwasów tłuszczowych (niektóre z nich również dają wątrobę). Na ich miejsce powinno powstać coś nowego, ponieważ potrzebne jest aktywne kwas octowy. Ten ostatni powstaje ze wszystkich produktów spożywczych, ale tylko w obecności pewnych enzymów, które powstają prawie wyłącznie podczas cyklu rozkładu pentozowego glukozy. A przebieg cyklu pentozowego jest wzmacniany przez insulinę. Więc insulina to pierwsze skrzypce w grubym zespole. Teraz zrozumiałe jest, dlaczego natura zrobiła tak mądrze, że umieściła tkankę tłuszczową w uprzywilejowanej pozycji, celując w swoją osobiście związaną insulinę, niedostępną dla tkanki mięśniowej.
Przyjaciele i wrogowie insuliny
Każdy hormon istnieje przez jakiś czas, a następnie rozpada się. Insulinowy wróg, który go niszczy, jest specjalnym enzymem, który jest zawarty w wątrobie, mięśniach iw mniejszej ilości w tkance tłuszczowej. Enzym ten nie jest zbyt czytelny: jeśli w trakcie eksperymentu biochemicznego "wepchnie" się z innym białkiem zamiast insuliny, to zniszczy to drugie, pozostawiając samą insulinę. W wątrobie jest inny enzym, który może podzielić insulinę na jej łańcuchy. Ale te łańcuchy są zachowane w wątrobie. W pewnych warunkach ten sam enzym ponownie wytwarza insulinę z łańcuchów. Tak więc wątroba jest zarówno wrogiem, jak i przyjacielem insuliny. Może go zniszczyć i przechować, zachować i wrzucić z powrotem do krwi.
Insulina zmniejsza poziom cukru we krwi i zwiększa wytwarzanie tłuszczu z niego. Jeśli cukier w tkankach jest mały, tłuszcz rozkłada się, a zamiast cukru w tkankach stosuje się wolne kwasy tłuszczowe. Dlatego te hormony, które zwiększają poziom cukru we krwi, zarówno wzrost, jak i rozkład tłuszczu w tkance tłuszczowej. Pod tym względem są wrogami insuliny i działają w opozycji do niej. Hormony te obejmują adrenalinę, hormony kory nadnerczy, hormon wzrostu i kilka innych. Ponadto, przy niedoborze węglowodanów, wyrostek mózgowy wytwarza specjalną substancję mobilizującą tłuszcz, która powoduje rozkład tłuszczu i zwiększa wykorzystanie kwasów tłuszczowych przez tkanki.
Bez względu na to, jak hormony działają - przeciwnicy insuliny - na poziom cukru we krwi, insulinę, chociaż w jej wysokich stężeniach zawsze będą mogli przywrócić normalną zawartość. Hormony - przeciwnicy insuliny - powodują rozkład tkanki tłuszczowej w tkance tłuszczowej, ale nie zakłócają insuliny, aby wytworzyć nowy tłuszcz, w tym z kwasów tłuszczowych uwalnianych w tkance tłuszczowej.
Ogólnie rzecz biorąc, kiedy mówimy o hormonach, pojęcia "wrogowie" i "przyjaciele" stają się bardzo warunkowe. Każdy hormon ma swoją własną sferę działania, w której jest kompetentny sam. Inne hormony nie mogą tu ingerować. Ponadto ciało zręcznie uruchamia jeden lub drugi hormon, aby jak najlepiej wykorzystać jego możliwości. Jeśli, na przykład, musisz szybko zmobilizować glikogen w wątrobie, wtedy organizm używa dwóch hormonów: adrenaliny i glukagonu, które powodują rozkład glikogenu i zwiększają poziom cukru we krwi.
Trochę o cukrzycy
Czy choroba często jest cukrzycą? Niestety, dość często. Ale teraz tej choroby nie można nazwać okropnym. Właściwe leczenie pozwala uczynić życie pacjenta tak długim i pełnym jak życie zdrowej, choć nieco skomplikowanej potrzeby leczenia i ciągłego przestrzegania diety. Kilka lat temu kobiety z cukrzycą, nawet w łagodnej postaci, nie mogły mieć dzieci: w czasie ciąży lub podczas porodu zginęły zarówno matka, jak i dziecko. Dzisiaj tysiące kobiet chorych na cukrzycę ma dzieci.
Nie każdy może chorować na cukrzycę. Do choroby prowadzi pewna dziedziczna predyspozycja. Predyspozycja nie jest chorobą. Choroba jest spowodowana działaniem niektórych dodatkowych czynników, które mogą być na przykład oparzeniami, urazami lub infekcjami.
Około połowa osób z cukrzycą nie wie o swojej chorobie. Niektóre z nich cierpią na choroby krostkowe, niektóre choroby dziąseł, swędzenie delikatnych obszarów skóry. Ale w wielu przypadkach tacy ludzie czują się dobrze, a tylko specjalne badanie może ujawnić ich cukrzycę - zwykle jest to łatwe.
Czym jest cukrzyca? Biochemiczną stronę naruszeń można krótko powiedzieć. Z uwagi na to, że mała ilość insuliny wnika do komórek tkanek, tkanki słabo absorbują glukozę, dochodzi do głodzenia węglowodanów. Konwersja na glukozę tłuszczów i białek nasila się. Ale to nie ułatwia tkanek, ponieważ glukoza jest dla nich niedostępna. A cukier gromadzi się we krwi, a gdy jej zawartość przekracza 0,17 procent, zaczyna być usuwany z organizmu z moczem. W przypadku ciężkiej cukrzycy pacjent traci czasami nawet 100-150 gramów glukozy dziennie!
Głębokie zmiany zachodzą w metabolizmie tkanek. Proces konwersji glukozy do glikogenu zostaje przerwany. Zakłóca się również utlenianie glukozy w cyklu pentozowym (przeciekanie). W związku z tym powstaje niewiele enzymów, które są niezwykle ważne dla tworzenia tłuszczów i białek. Zmniejsza się również tworzenie tłuszczu z glukozy. Rozpoczyna się intensywny rozkład tłuszczu, kwasy tłuszczowe stają się jeszcze ważniejsze jako paliwo, ponieważ glukoza staje się niedostępna dla tkanek. Kwasy tłuszczowe trafiają do wątroby, palą się tam i częściowo zamieniają w ciałka ketonowe. Te ostatnie są również dobrym paliwem, ale kiedy gromadzą się za dużo, zaczynają zatruwać organizm. Jednocześnie może rozwijać najpoważniejsze powikłanie cukrzycy - śpiączka cukrzycowa: osoba traci przytomność, jego tkanin, a nawet gałek ocznych, które wydają się być miękkie w dotyku, odwodnione. Przed odkryciem insuliny w stanie śpiączki 100 procent pacjentów zmarło. Teraz, przy odpowiednim leczeniu, nikt nie umiera.
Jest to podsumowanie biochemicznej strony cukrzycy. Poglądy na temat mechanizmu jego rozwoju wielokrotnie się zmieniały. W ostatnich latach nastąpiła prawdziwa rewolucja w jego wyobrażeniach.
Pierwsze założenie powstało przez długi czas i wydawało się logiczne, że skoro usunięcie trzustki prowadzące do cukrzycy i insuliny zapisuje pacjentów oznaczać cukrzycy przyczyna leży albo w niewystarczającym tworzenia tego hormonu lub niewystarczająco wejdzie krew. Jednak w badaniu martwych osób z wywiadem cukrzycy, trzustka i jej wysepki są prawie zawsze okazał się być normalne.
Gdy okazało się, że wątroba jest enzym, który niszczy insuliny, istnieje inna teoria: insulina jest wytwarzana, ale w dużym stopniu zniszczone w wątrobie. Wkrótce ma trzeci teorią, według której insuliny w wysepkach trzustkowych Langerhansa i tworzą się w wątrobie nie jest zniszczony, lecz nie mogą wywierać swoje działanie, ponieważ krew jest substancje, które działają przeciwnie - jego antagonisty insuliny. Rzeczywiście, w niektórych przypadkach, cukrzycę występuje ze względu na nadmiar hormonów we krwi, działającej przeciwnej insuliny, ale takich przypadkach w stosunku do całkowitej liczby pacjentów o bardzo niewiele.
W XX wieku stało się możliwe określenie insuliny we krwi. Na początku metody były niedoskonałe, a następnie stawały się bardziej precyzyjne i wrażliwe. Uzyskano dane jednoznacznie stwierdzające, że we krwi pacjentów z cukrzycą insulina nie jest mniejsza, a czasem nawet większa niż u zdrowych osób. Fakt ten jest paradoksalny: wiele insuliny i pacjenci z cukrzycą! Jak to możliwe? Założono, że przyczyną cukrzycy jest naruszenie reakcji tkanek na insulinę we krwi.
Z tego wszystkiego, co zostało powiedziane powyżej, cel leczenia cukrzycy jest jasny. Powinno to prowadzić do prawidłowego metabolizmu. Teraz jest na to wiele sposobów. Niektórym pacjentom pomaga dieta z ograniczeniem węglowodanów. Inne pomagają tabletkom przeciwcukrzycowym. A głównym sposobem oszczędzania poważnych pacjentów była i pozostaje insulina.
Cukrzyca to choroba, która nie rozpoznaje stempla. Dlatego leczenie cukrzycy - delikatne, złożone i czysto indywidualne.