Inzulin sudjeluje u regulaciji metabolizma, transmembranskom prijenosu jona, aminokiselina. Učinak inzulina na metabolizam ugljikohidrata teško je precijeniti. Ljudi koji imaju dijabetes pokazuju i znakove oslabljenog metabolizma.
Dijabetes melitus dijagnosticiran je u posljednje vrijeme. Bolesti izazivaju različite poremećaje metabolizma. Dijabetes melitus, čija patološka fiziologija može značajno varirati, nalazi se na trećem mjestu nakon onkologije i kardiovaskularnih bolesti. U svijetu postoji oko 100 miliona ljudi koji imaju dijabetes. Svakih 10 godina broj dijabetičara postaje više od 2 puta.
Ljudi iz zemalja u razvoju i marginalizirani elementi u razvijenim zemljama su u najvećoj opasnosti da se razbole. Metabolički poremećaji u šećernoj bolesti dovode do različitih patologija. Dijabetes tipa 2 često pogađa ljude nakon 45 godina.
Mehanizam delovanja inzulina
Langerhans su 1869. godine pronašli otoke u gušterači koja su kasnije dobila ime po njemu. Postalo je poznato da se dijabetes može pojaviti nakon uklanjanja žlijezde.
Inzulin je protein, odnosno polipeptid koji se sastoji od A i B lanaca. Povezana su dva disulfidna mosta. Sada je poznato da beta ćelije formiraju i skladište inzulin. Inzulin se poremeti enzimima koji obnavljaju disulfidne veze i nazivaju ih "inzulinaza". Nadalje, proteolitički enzimi uključeni su u hidrolizu lanaca do nisko molekularnih dijelova.
Vjeruje se da je glavni inhibitor lučenja inzulina inzulin u samoj krvi, kao i hiperglikemijski hormoni:
- adrenalin
- ACTH,
- kortizola.
TSH, kateholamini, ACTH, STH i glukagon na različite načine aktiviraju adenilciklazu u staničnoj membrani. Potonji aktivira stvaranje cikličkog 3,5 adenozin monofosfata, aktivira još jedan element - protein kinazu, fosforilira mikrotubule beta-otoka, što dovodi do usporavanja oslobađanja inzulina.
Mikrotubuli su beta-ćelijski okvir kroz koji se prethodno sintetizovani inzulin kreće u vezikulama do ćelijske membrane.
Najmoćniji stimulator stvaranja inzulina je glukoza u krvi.
Mehanizam djelovanja inzulina leži i u antagonističkom odnosu unutarćelijskih medijatora 3,5 - GMF i 3,5 AMP.
Mehanizam metabolizma ugljikohidrata
Inzulin utječe na metabolizam ugljikohidrata kod dijabetesa. Ključna karika u ovoj bolesti je nedostatak ove supstance. Inzulin ima sjajan utjecaj na metabolizam ugljikohidrata, kao i na druge vrste metabolizma, jer se lučenje inzulina smanjuje, smanjuje se njegova aktivnost ili je poremećen prijem tkiva ovisnog o inzulinu.
Zbog kršenja metabolizma ugljikohidrata kod šećerne bolesti smanjuje se aktivnost unosa glukoze u stanice, povećava se njena količina u krvi, a aktiviraju se metode unosa glukoze neovisne o inzulinu.
Sorbitol shunt je stanje u kojem se glukoza redukuje do sorbitola, a zatim oksidira u fruktozu. Ali oksidacija je ograničena enzimom ovisnim o inzulinu. Kada se aktivira poliol shunt, sorbit se nakuplja u tkivima, što doprinosi pojavi:
- neuropatija
- katarayta
- mikroangiopatije.
Dolazi do unutrašnjeg stvaranja glukoze iz proteina i glikogena, ali čak i ovu vrstu goiukoze ćelije ne apsorbuju, jer postoji nedostatak inzulina. Aerobna glikoliza i pentoz fosfatni sunt su suzbijani, javlja se stanična hipoksija i manjak energije. Povećava se količina glikiranog hemoglobina, nije nosilac kisika, što pojačava hipoksiju.
Metabolizam proteina kod dijabetesa može biti narušen:
- hiperazotemija (povećani nivo zaostalog azota),
- hiperazotemija (povećanje volumena dušičnih spojeva u krvi).
Norma proteinskog azota je 0,86 mmol / L, a ukupni azot treba da bude 0,87 mmol / L.
Uzroci patofiziologije su:
- povećani katabolizam proteina,
- aktiviranje deaminacije aminokiselina u jetri,
- zaostali azot.
Neproteinski azot je azot:
- aminokiseline
- urea
- amonijak
- kreatinin.
To je zbog povećanog uništavanja proteina, uglavnom u jetri i mišićima.
U urinu koji boluje od dijabetesa povećava se količina dušičnih spojeva. Azoturija ima sledeće razloge:
- povećanje koncentracije proizvoda sa dušikom u krvi, njihovo izlučivanje u urinu,
- poremećen metabolizam masti karakterizira ketonemija, hiperlipidemija, ketonurija.
Kod dijabetesa razvija se hiperlipidemija, a to je povećanje volumena lipida u krvi. Njihov broj je više od normalnog, to jest više od 8 g / l. Postoji sljedeća hiperlipidemija:
- aktivacija tkiva lipolize,
- inhibicija uništavanja lipida ćelijama,
- povećana sinteza holesterola,
- inhibicija isporuke visoko masnih kiselina ćelijama,
- smanjena aktivnost LPLase,
- ketonemija - povećanje volumena ketonskih tela u krvi.
U grupi ketonskih tela:
- aceton
- sirćetna kiselina
- p-hidroksmalna kiselina.
Ukupna zapremina ketonskih tela u krvi može biti veća od 30-50 mg%. Razlozi za to su:
- aktivacija lipolize,
- povećanu oksidaciju u ćelijama sa visokom masnoćom,
- suspenzija sinteze lipida,
- pad oksidacije acetil - CoA u hepatocitima uz stvaranje ketonskih tijela,
Raspodjela ketonskih tijela zajedno s urinom manifestacija je dijabetes melitusa nepovoljnog tijeka.
Uzrok ketonurije:
- mnogo ketonskih tela koja se filtriraju u bubrezima,
- poremećaji metabolizma vode kod dijabetesa, manifestovani polidipsijom i poliurijom,
Polurija je patologija koja se iskazuje stvaranjem i izlučivanjem urina u volumenu koji prelazi normalne vrijednosti. U normalnim uvjetima se za jedan dan otpusti od 1000 do 1200 ml.
Uz dijabetes, dnevna diureza iznosi 4000-10 000 ml. Razlozi su:
- Hiperosmija mokraće, koja se javlja uslijed uklanjanja viška spojeva glukoze, jona, CT-a i dušika. Tako se stimulira filtracija tekućine u glomerulima i inhibira reapsorpciju tj.
- Kršenje reapsorpcije i izlučivanja, koje izazivaju dijabetička neuropatija,
- Polidipsija.
Metabolizam inzulina i masti
Pod utjecajem inzulina, jetra može pohraniti samo određenu količinu glikogena. Višak glukoze koji uđe u jetru počinje fosforitirati i tako se zadržava u stanici, ali tada se oni transformišu u masti, a ne u glikogen.
Ova transformacija u masti rezultat je direktnog izlaganja inzulinu, a krv formirana u procesu masnih kiselina transportira se u masno tkivo. U krvi su masti dio lipoproteina, koji igraju važnu ulogu u stvaranju ateroskleroze. Zbog ove patologije može početi:
- embolija
- srčani udar.
Djelovanje inzulina na stanice masnog tkiva slično je njegovom utjecaju na stanice jetre, ali stvaranje masnih kiselina u jetri je aktivnije, pa se iz njega prenose u masno tkivo. Masne kiseline u ćelijama čuvaju se kao trigliceridi.
Pod utjecajem inzulina, raspad triglicerida u masnom tkivu se smanjuje zbog inhibicije lipaze. Uz to, inzulin aktivira sintezu masnih kiselina u stanicama i sudjeluje u njihovoj opskrbi glicerolom, koji je potreban za sintezu triglicerida. Tako se s vremenom nakuplja masnoća, uključujući fiziologiju šećerne bolesti.
Učinak inzulina na metabolizam masti može biti reverzibilan, s njegovom niskom razinom trigliceridi se opet dijele na masne kiseline i glicerol. To je zbog činjenice da inzulin inhibira lipazu i lipoliza se aktivira kada se smanji njen volumen.
Maščobne kiseline koje nastaju tokom hidrolize triglicerida istovremeno ulaze u krvotok i koriste se kao energent za tkiva. Oksidacija ovih kiselina može biti u svim ćelijama, isključujući nervne ćelije.
Veća količina masnih kiselina koje se oslobađaju kada nedostaje inzulina iz masnih blokova, ponovo je apsorbuje jetra. Ćelije jetre mogu sintetizovati trigliceride čak i u nedostatku inzulina. Uz nedostatak ove supstance, masne kiseline koje se oslobađaju iz blokova skupljaju se u jetri u obliku triglicerida.
Iz tog razloga, ljudi koji imaju nedostatak inzulina, uprkos općoj sklonosti gubitku kilograma, razvijaju pretilost u jetri.
Poremećen metabolizam lipida i ugljikohidrata
Kod dijabetesa snižava se indeks glukagona inzulina. To je posljedica smanjenja izlučivanja inzulina, kao i povećanja proizvodnje glukagona.
Poremećaji metabolizma lipida u šećernoj bolesti izražavaju se slabom stimulacijom skladištenja i povećanom stimulacijom mobilizacije rezervi. Nakon jela, u postabsorpcijskom stanju su:
- jetra
- mišića
- masno tkivo.
Proizvodi probave i njihovi metaboliti, umjesto da se skladište kao masti i glikogen, cirkuliraju u krvi. Ciklični procesi takođe nastaju u određenoj mjeri, na primjer, istovremeno se odvijaju procesi glukoneogeneze i glikolize, kao i procesi raspada i sinteze masti.
Za sve oblike dijabetesa karakteristična je smanjena tolerancija na glukozu, odnosno hiperglukozemija nakon jela ili čak na prazan stomak.
Glavni uzroci hiperglukozemije su:
- upotreba masnog tkiva i mišića je ograničena, jer u nedostatku inzulina HLBT-4 nije izložen na površini adipocita i miocita. Glukoza se ne može čuvati kao glikogen,
- glukoza u jetri se ne koristi za skladištenje u obliku glikogena, jer s malom volumenom inzulina i velikom količinom glukagona, glikogen sintaza nije aktivna,
- glukoza u jetri se ne koristi za sintezu masti. Enzimi glikolize i piruvat dehidrogenaze su u pasivnom obliku. Inhibira se pretvaranje glukoze u acetil-CoA, neophodno za sintezu masnih kiselina,
- put glukoneogeneze se aktivira pri maloj koncentraciji inzulina i moguća je sinteza glukagona i glukoze iz glicerola i aminokiselina.
Još jedna karakteristična manifestacija dijabetesa je povećana razina lipoproteina, ketonskih tijela i slobodnih masnih kiselina u krvi. Jestive masti se ne odlažu u masnom tkivu, jer je adipocitna lipaza u aktivnom obliku.
Pojavljuje se visoki sadržaj slobodnih masnih kiselina u krvi. Masne kiseline apsorbiraju jetra, neke od njih transformišu se u triacilglicerole i ulaze u krvotok kao dio VLDL-a. Određena količina masnih kiselina ulazi u β-oksidaciju u mitohondrijama jetre, a nastali acetil-CoA koristi se za sintezu ketonskih tijela.
Učinak inzulina na metabolizam leži i u tome što se unošenjem inzulina u različita tkiva tijela ubrzava sinteza masti i razgradnja trigliceridnih lipida. Oštećen metabolizam lipida je skladištenje masti koje služi u svrhu zadovoljavanja energetskih potreba u nepovoljnim situacijama.
Prekomjerna pojava cAMP dovodi do smanjenja sinteze proteina i smanjenja HDL-a i VLDL-a. Kao rezultat smanjenja HDL, smanjuje se izlučivanje holesterola iz ćelijskih membrana u krvnu plazmu. Holesterol se počinje taložiti u zidovima malih žila, što dovodi do stvaranja dijabetičke angiopatije i ateroskleroze.
Kao rezultat smanjenja VLDL - masnoća se nakuplja u jetri, normalno se izlučuje kao dio VLDL. Suzbijena je sinteza proteina, što uzrokuje smanjenje stvaranja antitijela, a zatim i nedovoljnu dijabetesnu bolest do zaraznih bolesti. Poznato je da ljudi s oslabljenim metabolizmom proteina pate od furunculoze.
Moguće komplikacije
Mikroangiopatija je dijabetički glomerulonefritis. Zbog dijabetičke retinopatije, osobe s dijabetesom gube vid u 70-90% slučajeva. Konkretno, dijabetičari razvijaju kataraktu.
Zbog nedostatka HDL-a, višak holesterola nastaje u staničnoj membrani. Stoga se mogu pojaviti koronarna srčana bolest ili obliteirajući endarteritis. Uporedo s tim nastaje mikroangiopatija sa nefritisom.
Kod dijabetesa nastaje parodontna bolest s gingivitisom - parodontitis - parodontna bolest. Kod dijabetičara su poremećene strukture zuba i pogođena potporna tkiva.
Uzroci patologije mikrovesila u tim slučajevima, najvjerojatnije, jest stvaranje nepovratnog umrežavanja glukoze s proteinima vaskularne stijenke. U tom slučaju trombociti izlučuju faktor koji stimulira rast glatkih mišićnih komponenti vaskularne stijenke.
Poremećaji metabolizma masti izražavaju se i u tome što se u jetri povećava masna infiltracija, resinteza lipida. Normalno se izlučuju kao VLDL, čije nastajanje ovisi o volumenu proteina. Za to su potrebni donatori CHZ grupe, odnosno holin ili metionin.
Sinteza holina potiče lipokain koji nastaje epitelom pankreasnog kanala. Njegov nedostatak dovodi do pretilosti jetre i stvaranja ukupnih i otočnih vrsta dijabetesa.
Manjak inzulina dovodi do slabe otpornosti na zarazne bolesti. Tako se formira furunkuloza.
Video u ovom članku govorit će o utjecaju inzulina na tijelo.
