Метаболические эффекты инсулина

Инсулин

И УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Островковая ткань поджелудочной железы секретирует глюкагон (альфа-клетки), инсулин (бета-клетки), соматостатин (Д-клетки), панкреатический полипептид (РР-клетки или F-клетки), вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), тиролиберин, соматолиберин, желудочный ингибирующий пептид. Клетки мелких выводных протоков выделяют липокаин.

Полипептид, состоящий из 51 аминокислотного остатка, молекула которого содержит α- и β-цепь. Инсулин образуется в грубом эндоплазматическом ретикулуме β-клеток. Продукт синтеза проходит вначале в комплекс Гольджи, а затем освобождается в виде связанных с мембраной секреторных гранул. Гранулы созревают в кристаллической форме в присутствии ионов цинка, а затем освобождаются путем экзоцитолиза. Движение и освобождение гранул регулируется микроканальцами и осуществляется сократительными белками в присутствии ионов кальция. При образовании инсулина из прогормона секретируется также С-пептид, концентрация которого нередко используется для оценки секреции инсулина.

Механизм действия инсулина на клетки. Специфические для инсулина рецепторы обнаружены во многих тканях, особенно в мышцах, жировой ткани и печени. Рецептор состоит из гликопротеиновых альфа- и бета-субъединиц и содержит тирозиновую активность. Связывание инсулина с рецепторами на мембране клеток предшествует его внутриклеточному действию, которое включает активацию или торможение инсулинчувствительных энзимов в митохондриях, синтез белков и ДНК.

Инсулин считается главным анаболическим гормоном.

Влияние на углеводный обмен. Выраженное гипогликемическое действие инсулина – его преобладающий эффект со следующими механизмами.

· Облегчение проникновения глюкозы в клетки через активацию гексокиназы. Транспорт глюкозы в скелетные мышцы и клетки жировой ткани зависит от инсулина (инсулинзависимые ткани). Некоторые ткани (печень, мозг, почки, эритроциты, слизистая оболочка кишечника) не нуждаются в инсулине для транспорта глюкозы в клетки (инсулиннезависимые ткани).

· Увеличение скорости утилизации глюкозы скелетными мышцами и жировой тканью (усиление окисления).

· Усиление синтеза гликогена в печени и скелетных мышцах.

· Снижение выхода глюкозы из печени в результате ослабления глюконеогенеза и усиления синтеза гликогена.

Действие инсулина на печень включает:

угнетение фосфорилазы (фермент, вызывающий расщепление гликогена печени до глюкозы) → предупреждение распада гликогена;

увеличение захватывания глюкозы из крови благодаря повышению активности глюкокиназы (фермент, вызывающий фосфорилирование глюкозы после ее диффузии в клетки печени);

усиление активности гликогенсинтетазы (ответственна за полимеризацию моносахаридов при образовании гликогена);

снижение активности фосфорилазы (вызывает распад гликогена до глюкозы) и глюкозо-6-фосфатазы (вызывает дефосфорилирование глюкозы, и свободная глюкоза возвращается в кровь).

Влияние инсулина на обмен белков является анаболическим и включает:

· увеличение поглощения аминокислот, в первую очередь в печени и скелетных мышцах;

· увеличение скорости синтеза белков (особенно в мышцах, фибробластах, печени);

· снижение катаболизма белков (протеолиза), особенно в печени и мышцах → положительный азотистый баланс.

Влияние инсулина на обмен жиров. Инсулин способствует отложению жира в депо и снижает его утилизацию. Механизмы:

· усиление синтеза жирных кислот в жировой ткани и печени;

· усиление синтеза глицеролфосфата;

· образование и отложение триацилглицерола в жировой ткани, печени, мышцах (угнетение гормончувствительных липаз);

· торможение и мобилизация жирных кислот из жировой ткани и снижение уровня циркулирующих жирных кислот;

· подавление образования кетоновых тел (ацетон, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты) в печени и увеличение их поглощения мышечной тканью;

· стимуляция синтеза ДНК, роста и дифференцировки клеток, содействие при этом осуществлению эффекта гормона роста (поэтому недостаток инсулина отрицательно сказывается на росте детей, больных диабетом).

Влияние инсулина на обмен электролитов. Инсулин усиливает активный транспорт ионов натрия и калия через клеточные мембраны и увеличивает мембранный потенциал. При лечении диабетического ацидоза гормон вызывает перемещение ионов калия в клетки (особенно в печени и мышцах) и развитие гипокалиемии, что приводит к серьезным осложнениям. С другой стороны, гипокалиемия снижает секрецию инсулина, что может осложнять применение диуретиков, не сберегающих калий.

Дата добавления: 2015-05-09