Биологическое действие инсулина

1. Ускорение трансмембранного транспорта в клетку глюкозы, аминокислот, свободных жирных кислот, ионов (К⁺, Мg²⁺, РО₄³⁺), нуклеотидов.

2. Активация синтеза ДНК, РНК.

3. Стимуляция синтеза белка, гликогена, липидов.

4. Антагонизм по отношению к катаболическим гормонам.

5. Торможение протеолиза, липолиза и кетогенеза, гликогенолиза, глюконеогенеза.

Суммарный результат различных метаболических эффектов инсулина сводится к понижению концентрации глюкозы в крови. Под влиянием инсулина активируется переносчик глюкозы мембран клеток и возрастает потребление глюкозы клетками организма. В клетки печени глюкоза свободно проникает и свободно выходит при понижении ее концентрации в крови. Под влиянием инсулина в гепатоцитах активируются ферменты – глюкокиназа, фосфофруктокиназа, гликогенсинтетаза, что обеспечивает фосфорилирование глюкозы и ее полимеризацию в гликоген. Инсулин ингибирует также фосфорилазу – фермент, расщепляющий гликоген. При низкой концентрации глюкозы в крови и, следовательно, низкой секреции инсулина, фосфорилаза находится в активном состоянии, превращает гликоген в глюкозофосфат, который дефосфорилируется глюкозофосфатазой. Образовавшаяся глюкоза выходит в кровь. При нормальном питании 60% глюкозы, поступающей в организм с пищей, временно сохраняется в печени в виде гликогена. Мембрана мышечных клеток при низкой концентрации инсулина в крови непроницаема для глюкозы, клетка использует в качестве энергетического субстрата жирные кислоты. Инсулин активирует белок-переносчик глюкозы в мембране мышечной клетки и обеспечивает поступление глюкозы в миоцит. При отсутствии мышечной активности глюкоза в мышечной клетке превращается в гликоген, который в дальнейшем используется в качестве энергетического субстрата. Повышение функциональной активности мышц сопровождается увеличением проницаемости мембран миоцитов для глюкозы и при низком содержании в крови инсулина. Клетки центральной нервной системы высокие энергетические потребности почти целиком покрывают за счет глюкозы, причем ее потребление не зависит от инсулина. Поэтому снижение концентрации глюкозы в крови сопровождается гипогликемической комой с потерей сознания. Большинство других клеток организма отвечает на действие инсулина подобно мышечным клеткам. Под влиянием инсулина глюкоза в печени превращается не только в гликоген, но и в жирные кислоты, которые могут сохраняться в печени или транспортироваться кровью в жировую ткань. В жировой ткани, наряду с образованием жирных кислот, протекает процесс образования триглицеридов благодаря повышению под влиянием инсулина проницаемости мембран жировых клеток для глицерола. При низкой концентрации инсулина триглицериды расщепляются вновь до жирных кислот и глицерола. Это связано с тем, что инсулин ингибирует чувствительную к гормонам липазу и тем самым тормозит липолиз. При недостатке инсулина избыточные жирные кислоты накапливаются в печени, поэтому при сахарном диабете возможно, наряду с общим исхуданием, ожирение печени. Избыток жирных кислот приводит к образованию ацетилкоэнзима – А, который превращается в ацетоуксусную кислоту. Ацетоуксусная кислота превращается в b-гидроксимасляную кислоту, ацетон, вместе с которыми вызывает ацидоз при диабетической коме. Инсулин стимулирует синтез белка благодаря способности активировать транспорт в клетку аминокислот и повышать скорость транскрипции ДНК. Отсутствие инсулина приводит к истощению белковых ресурсов организма, аминокислоты в этом случае используются в качестве энергетического субстрата или в процессе глюконеогенеза. Инсулин для растущего организма имеет такое же значение, как и гормон роста.

Диабет (инсулиновая недостаточность). Главные симптомы – повышение концентрации глюкозы в крови (гипергликемия), выделение глюкозы с мочой (глюкозурия), полиурия (увеличенный диурез), физическая и психическая астения (слабость), жажда.

Обмен веществ при диабете. Вследствие инсулиновой недостаточности в обмене веществ преобладают процессы катаболизма, быстрое нарастание которых ведет к кетоацидозу (закислению внутренней среды организма в связи с накоплением кетоновых тел). Синдром инсулиновой недостаточности сопровождается нарушением обмена углеводов, белков и жиров. Поглощение глюкозы (мышцами, жировой тканью) снижается, что сопровождается гипергликемией и глюкозурией. Глюконеогенез усиливается из глицерола, аминокислот и лактата. Поглощение аминокислот и синтез белка снижаются, наблюдается отрицательный азотистый баланс, возрастает протеолиз. В результате увеличения липолиза в плазме увеличивается концентрация свободных жирных кислот, кетоновых тел, развивается ацидоз, потеря сознания.

Глюкагон. Повышает концентрацию глюкозы в крови путем мобилизации гликогена печени. Вырабатывается А-клетками поджелудочной железы, из кишечника выделяют вещества с глюкагоноподобным действием (энтероглюкагон). Полипептид с ОММ 3485 Да, натощак уровень его в крови равняется 30-430 пМ/л. Разрушается в печени, стимулом для секреции является гипогликемия (гормон голода).

Биологическое действие:

1. Активирует гликогенолиз и глюконеогенез;

2. Активирует липолиз и освобождение триглицеридов из депо;

3. Стимулирует секрецию СТГ, адреналина и кальцитонина;

4. Тормозит перистальтику ЖКТ, базовую и стимулированную секрецию кислоты и пепсина в желудке;

5. Тормозит секрецию поджелудочной железы;

6. Оказывает положительное инотропное действие на миокард.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Железы внутренней секреции объединены в единую эндокринную систему, находясь под контролем гипофиза. Секреция гормонов гипофизом в свою очередь регулируется образованием нервной системы гипоталамусом. Железы внутренней секреции выделяют в лимфу и кровь гормоны, которые являются важнейшими факторами гуморальной регуляции. Гормоны влияют на пластический и энергетический обмен, регулируют процессы морфообразования, дифференцировки, роста, метаморфоза клеток, регулируют интенсивность функциональной активности исполнительных органов и тканей.

Поиск по сайту: