Typer insulinutskillelse

Handlingen av insulin på målceller begynner etter at den er bundet til spesifikke dimere membranreseptorer (fig. 6.22), mens det intracellulære domenet til reseptoren har tyrosinkinaseaktivitet. Insulinreseptorkomplekset overfører ikke bare et signal inn i cellen, men også delvis gjennom endocytose som kommer inn i cellen til lysosomene. Under påvirkning av en lysosomal protease spaltes insulin fra reseptoren, mens sistnevnte enten brytes ned eller går tilbake til membranen og integreres i den igjen. Gjentatt bevegelse av reseptoren fra membranen til lysosomene og tilbake til membranen kalles reseptorgjenvinning. Gjenvinningsprosessen er viktig for å regulere antall insulinreseptorer, spesielt for å gi et omvendt forhold mellom konsentrasjonen av insulin og antallet membranreseptorer..

Dannelsen av et insulinreseptorkompleks aktiverer tyrosinkinase, som utløser fosforylering av intracellulære proteiner. Reseptorens autofosforylering som oppstår under dette fører til en økning i det primære signalet. Insulinreseptorkomplekset forårsaker aktivering av fosfolipase C, dannelse av sekundære mediatorer av inositoltrifosfat og diacylglycerol, aktivering av proteinkinase C, hemming av cAMP. Innblanding av flere sekundære mellomsystemer forklarer mangfoldet og forskjellene i effekten av insulin i forskjellige vev..

Fig. 6.22. Ordning med virkningsmekanismen til insulin på målcellen.

Insulin påvirker alle typer metabolisme, fremmer anabole prosesser, øker syntesen av glykogen, fett og proteiner, hemmer effekten av en rekke kontrahormonelle hormoner (glukagon, katekolaminer, glukokortikoider og veksthormon). Alle effektene av insulin i henhold til deres implementeringshastighet er delt inn i 4 grupper: veldig raskt (etter noen sekunder) - hyperpolarisering av cellemembraner (unntatt hepatocytter), økt permeabilitet for glukose, aktivering av Na-K-ATPase, K + oppføring og Na-pumping, Ca-undertrykkelse -pumpe og Ca2 + forsinkelse; raske effekter (i flere minutter) - aktivering og hemming av forskjellige enzymer som undertrykker katabolisme og forbedrer anabole prosesser; langsomme prosesser (i løpet av noen få timer) - økt absorpsjon av aminosyrer, en endring i syntesen av RNA og proteinenzymer; veldig langsomme effekter (fra timer til dager) - aktivering av mitogenese og celleproduksjon.

Den viktigste effekten av insulin i kroppen er en økning på 20-50 ganger transporten av glukose gjennom membranene i muskel- og fettcellene ved å lette diffusjon langs konsentrasjonsgradienten ved bruk av hormonsensitive membranproteinbærere kalt GLUT. Seks typer GLUT ble avslørt i membranene til forskjellige typer celler (fig. 6.23), men bare en av dem - GLUT-4 - er insulinavhengig og er lokalisert i membranene i skjelettmuskelceller, myokard, fettvev.

Insulin påvirker kullvannskifte, som manifesterer seg:

1) aktivering av glukoseutnyttelse av celler,
2) økt fosforylering;
3) undertrykkelse av forfall; og stimulering av glykogensyntese;
4) hemming av glukoneogenese;
5) aktivering av glykolyseprosesser;
6) hypoglykemi.

Handlingen av insulin på proteinmetabolismen består av: 1) øke permeabiliteten til membraner for aminosyrer; 2) styrke syntesen av mRNA; 3) aktivering i leveren av syntese av aminosyrer; 4) øke syntese og undertrykkelse av nedbrytning av proteiner.

Fig. 6.23. Ordning med glukosetransport over cellemembraner. Bærere har det generelle navnet GLUT-1, 2, 3, 4, 5, 6. Bare GLUT-4 er insulinavhengig.

Hovedeffektene av insulin på lipidmetabolismen:

• stimulering av syntesen av frie fettsyrer fra glukose;
• stimulering av lipoprotein lipasesyntese i vaskulære endotelceller og på grunn av denne aktiveringen av hydrolyse av triglyserider assosiert med blod lipoproteiner og tilførsel av fettsyrer i fettvevceller;
• stimulering av syntesen av triglyserider;
• undertrykkelse av nedbrytning av fett;
• aktivering av oksidasjon av ketonlegemer i leveren.

På grunn av effekten på cellemembranen, opprettholder insulin en høy intracellulær konsentrasjon av kaliumioner, noe som er nødvendig for å sikre normal eksitabilitet av celler.

Et bredt spekter av metabolske effekter av insulin i kroppen indikerer at hormonet er nødvendig for funksjon av alle vev, organer og fysiologiske systemer, implementering av emosjonelle og atferdsmessige handlinger, opprettholdelse av homeostase, implementering av mekanismer for tilpasning og beskyttelse av kroppen mot uheldige miljøfaktorer..

Insulinmangel (relativ mangel sammenlignet med nivået av kontrahormonelle hormoner, spesielt glukagon) fører til diabetes mellitus. Overskudd av insulin i blodet, for eksempel i tilfelle en overdose, forårsaker hypoglykemi med alvorlige dysfunksjoner i sentralnervesystemet, som bruker glukose som hovedenergikilde, uansett insulin.

Insulin er det yngste hormonet

Struktur

Insulin er et protein som består av to peptidkjeder A (21 aminosyrer) og B (30 aminosyrer) knyttet sammen av disulfidbroer. Totalt er 51 aminosyrer til stede i modent humant insulin og molekylvekten er 5,7 kDa.

syntese

Insulin blir syntetisert i p-cellene i bukspyttkjertelen i form av preproinsulin, ved N-enden av det er en terminalsignalsekvens på 23 aminosyrer, som fungerer som en leder av hele molekylet inn i hulrommet i det endoplasmatiske retikulum. Her blir sluttsekvensen umiddelbart spaltet og proinsulin fraktet til Golgi-apparatet.

På dette stadiet er A-kjeden, B-kjeden og C-peptid (forbindende - binding) til stede i proinsulinmolekylet. I Golgi-apparatet pakkes proinsulin i sekretoriske granuler sammen med enzymene som er nødvendige for "modning" av hormonet. Når granulatene beveger seg til plasmamembranen, dannes disulfidbroer, et bindende C-peptid (31 aminosyrer) kuttes ut, og det ferdige insulinmolekylet dannes. I de ferdige granulatene er insulin i en krystallinsk tilstand i form av en heksamer dannet med deltakelse av to Zn 2-ioner+.

Insulin Synthesis Scheme

Regulering av syntese og sekresjon

Insulinsekresjon skjer kontinuerlig, og omtrent 50% av insulinet som frigjøres fra ß-celler er på ingen måte assosiert med matinntak eller andre påvirkninger. I løpet av dagen utskiller bukspyttkjertelen omtrent 1/5 av reservene til insulinet.

Den viktigste stimulatoren for insulinutskillelse er å øke glukosekonsentrasjonen i blodet over 5,5 mmol / l, den maksimale sekresjonen når 17-28 mmol / l. Et trekk ved denne stimuleringen er en to-fasers økning i insulinutskillelse:

  • den første fasen varer 5-10 minutter, og konsentrasjonen av hormonet kan øke 10 ganger, hvoretter mengden avtar,
  • den andre fasen begynner omtrent 15 minutter etter begynnelsen av hyperglykemi og fortsetter gjennom hele perioden, noe som fører til en økning i hormonnivået med 15–25 ganger.

Jo lenger den høye glukosekonsentrasjonen opprettholdes i blodet, jo større er antall ß-celler koblet til sekresjonen av insulin.

Induksjon av insulinsyntese skjer fra det øyeblikket glukose kommer inn i cellen til translasjonen av insulin mRNA. Det reguleres av økt transkripsjon av insulin genet, økt stabilitet av insulin mRNA og økt translasjon av insulin mRNA.

Aktivering av insulinutskillelse

1. Etter at glukose trenger inn i ß-celler (via GluT-1 og GluT-2), fosforyleres den av heksokinase IV (glukokinase, har lav affinitet for glukose),
2. Deretter oksideres glukose aerobt, mens glukoseoksidasjonshastigheten lineært avhenger av mengden,
3. Som et resultat produseres ATP, hvis mengde også direkte avhenger av konsentrasjonen av glukose i blodet,
4. Akkumulering av ATP stimulerer lukkingen av ioniske K + -kanaler, noe som fører til membrandepolarisering,
5. Depolarisering av membranen fører til oppdagelse av spenningsavhengige Ca 2+ -kanaler og tilstrømningen av Ca 2+ -ioner i cellen,
6. De innkommende Ca 2+ -ionene aktiverer fosfolipase C og utløser kalsium-fosfolipid-signaloverføringsmekanismen med dannelse av DAG og inositol-trifosfat (IF3),
7. Utseendet til IF3 i cytosol åpner Ca 2+ kanaler i endoplasmatisk retikulum, som akselererer akkumulering av Ca 2+ -ioner i cytosol,
8. En kraftig økning i konsentrasjonen av Ca 2+ -ioner i cellen fører til bevegelse av sekretoriske granuler til plasmamembranen, deres fusjon med den og eksocytose av modne insulinkrystaller ut,
9. Dernest forfaller krystallene, separasjonen av Zn 2+ -ioner og frigjøring av aktive insulinmolekyler i blodomløpet.

Ordning med intracellulær regulering av insulinsekresjon med glukose

Den beskrevne drivmekanismen kan justeres i en eller annen retning under påvirkning av en rekke andre faktorer, så som aminosyrer, fettsyrer, mage-tarmhormoner og andre hormoner, nervøs regulering.

Av aminosyrene påvirkes hormonsekresjonen mest av lysin og arginin. Men av seg selv stimulerer de nesten ikke sekresjon, effekten avhenger av tilstedeværelsen av hyperglykemi, d.v.s. aminosyrer potenserer bare effekten av glukose.

Gratis fettsyrer er også faktorer som stimulerer insulinutskillelse, men også bare i nærvær av glukose.

Logisk er den positive følsomheten av insulinutskillelse for virkningen av hormoner i mage-tarmkanalen - inkretiner (enteroglukagon og glukoseavhengig insulinotropisk polypeptid), kolecystokinin, sekretin, gastrin, gastrisk hemmende polypeptid.

Klinisk viktig og til en viss grad farlig er økningen i insulinutskillelse ved langvarig eksponering for veksthormon, ACTH og glukokortikoider, østrogener og progestiner. Samtidig øker risikoen for ß-celledeplusjon, en reduksjon i insulinsyntese og forekomsten av insulinavhengig diabetes mellitus. Dette kan observeres når du bruker disse hormonene i terapi eller i patologier forbundet med deres hyperfunksjon.

Nerveregulering av pankreas-p-celler inkluderer adrenerg og kolinerg regulering. Eventuelle påkjenninger (emosjonell og / eller fysisk anstrengelse, hypoksi, hypotermi, traumer, forbrenninger) øker aktiviteten i det sympatiske nervesystemet og hemmer insulinutskillelse ved å aktivere α2-adrenoreceptors. Β stimulering derimot2-adrenoreceptors fører til økt sekresjon.

Insulinutskillelse øker også n.vagus, som igjen styres av hypothalamus, som er følsom for blodsukkerkonsentrasjon.

Targets

Insulinreseptorer finnes på nesten alle celler i kroppen, bortsett fra nerveceller, men i forskjellige antall. Nerveceller har ikke insulin reseptorer fordi sistnevnte trenger ganske enkelt ikke gjennom blod-hjerne-barrieren.

Virkningsmekanismen

Etter binding av insulin til reseptoren aktiveres reseptorens enzymatiske domene. Siden den har tyrosinkinaseaktivitet, fosforylerer den intracellulære proteiner - underlag i insulinreseptoren. Den videre utviklingen av hendelser skyldes to retninger: MAP-kinase-banen og PHI-3-kinase-virkningsmekanismene (i detalj).

Når fosfatidylinositol-3-kinasemekanisme er aktivert, er resultatet raske effekter - aktivering av GluT-4 og glukoseopptak i cellen, endringer i aktiviteten til "metabolske" enzymer - TAG-lipase, glykogensyntase, glykogenfosforylase, glykogenfosforylasekinase, acetyl-ScoA-karboksylase og annet.

Ved implementering av MAP-kinasemekanismen (MAP - mitogen-aktivert protein) reguleres langsomme effekter - celleproliferasjon og -differensiering, apoptose og antiapoptose.

To mekanismer for insulinvirkning

Effekten av insulin

De biologiske effektene av insulin er delt på utviklingshastigheten:

Veldig raske effekter (sekunder)

Disse effektene er assosiert med en endring i transmembrantransport:

1. Aktivering av Na + / K + -ATPase, som forårsaker frigjøring av Na + -ioner og innføring av K + -ioner i cellen, noe som fører til hyperpolarisering av membranene til insulinsensitive celler (unntatt hepatocytter).

2. Aktivering av Na + / H + -veksleren på den cytoplasmatiske membranen til mange celler og utgangen av H + -ioner fra cellen i bytte mot Na + -ioner. Denne effekten er viktig i patogenesen av arteriell hypertensjon i diabetes type 2.

3. Inhibering av membran Ca 2+ -ATPase fører til en forsinkelse av Ca 2+ -ioner i cytosol.

4. Gå ut til membranen til myocytter og adipocytter av glukosetransportører GluT-4 og en økning på 20-50 ganger volumet av glukosetransport inn i cellen.

Raske effekter (minutter)

Raske effekter inkluderer endringer i hastighetene for fosforylering og defosforylering av metabolske enzymer og regulatoriske proteiner.

Lever
  • hemming av effektene av adrenalin og glukagon (fosfodiesterase),
  • akselerasjon av glykogenogenese (glykogensyntase),
  • glykolyseaktivering (fosfofruktokinase, pyruvatkinase),
  • omdannelse av pyruvat til acetyl-ScoA (PVC-dehydrogenase),
  • forbedret syntese av fettsyrer (acetyl-ScoA-karboksylase),
  • VLDL-formasjon,
  • økt syntese av kolesterol (HMG-ScoA-reduktase),
Muskel
  • hemming av effektene av adrenalin (fosfodiesterase),
  • stimulerer glukosetransport inn i celler (aktivering av GluT-4),
  • stimulering av glykogenogenese (glykogensyntase),
  • glykolyseaktivering (fosfofruktokinase, pyruvatkinase),
  • omdannelse av pyruvat til acetyl-ScoA (PVC-dehydrogenase),
  • forbedrer transporten av nøytrale aminosyrer til musklene,
  • stimulerer oversettelse (ribosomal proteinsyntese).
Fettvev
  • stimulerer glukosetransport inn i celler (Glut-4 aktivering),
  • aktiverer lagring av fettsyrer i vev (lipoprotein lipase),
  • glykolyseaktivering (fosfofruktokinase, pyruvatkinase),
  • forbedret syntese av fettsyrer (aktivering av acetyl-ScoA-karboksylase),
  • skape en mulighet for lagring av TAG (hormonfølsom lipaseinaktivering).

Sakte effekter (minutter-timer)

Sakte effekter er en endring i transkripsjonshastigheten av genene til proteiner som er ansvarlige for metabolisme, for cellevekst og deling, for eksempel:

1. Induksjon av enzymsyntese i leveren

  • glukokinaser og pyruvatkinaser (glykolyse),
  • ATP-sitratlyaser, acetyl-ScoA-karboksylase, fettsyresyntase, cytosolisk malatdehydrogenase (syntese av fettsyrer),
  • glukose-6-fosfatdehydrogenase (pentosefosfatvei),

2. Induksjon i adipocytter av syntesen av glyseraldehydfosfatdehydrogenase og syntase av fettsyrer.

3. Undertrykkelse av mRNA-syntese, for eksempel for FEP-karboksykinase (glukoneogenese).

4. Tilbyr oversettelsesprosesser, økende fosforylering av serin ribosomalt protein S6.

Svært langsomme effekter (timer hver dag)

Svært langsomme effekter realiserer mitogenese og cellemultiplikasjon. For eksempel inkluderer disse effektene

1. Økningen i leveren ved syntese av somatomedin, avhengig av veksthormon.

2. Økt cellevekst og spredning i synergisme med somatomediner.

3. Overgangen av celler fra G1-fasen til S-fasen av cellesyklusen.

Inaktivering av insulin

Fjerning av insulin fra sirkulasjonen skjer etter dets binding til reseptoren og påfølgende internalisering (endocytose) av hormonreseptorkomplekset, hovedsakelig i leveren og musklene. Etter absorpsjon blir komplekset ødelagt og proteinmolekyler lysert til frie aminosyrer. I leveren blir opptil 50% insulin fanget og ødelagt under den første passasjen av blod som strømmer fra bukspyttkjertelen. I nyrene blir insulin filtrert inn i primær urin og, etter reabsorpsjon i de proksimale tubuli, blir det ødelagt.

Patologi

hypofunksjon

Insulinavhengig og ikke-insulinavhengig diabetes mellitus. For diagnostisering av disse patologiene i klinikken brukes stresstester og bestemmelse av konsentrasjonen av insulin og C-peptid aktivt..

Insulin: hormonfunksjoner, typer, norm

Insulin er et protein som er syntetisert av pankreas-p-celler og består av to peptidkjeder koblet sammen av disulfidbroer. Det gir en nedgang i konsentrasjonen av glukose i blodserum, og tar en direkte del i karbohydratmetabolismen.

Hovedvirkningen av insulin er å samhandle med cytoplasmatiske membraner, noe som resulterer i en økning i permeabiliteten deres for glukose.

Indikatorer for normen til insulin i blodserumet til en voksen, sunn person er i området 3 til 30 μU / ml (etter 60 år - opp til 35 μU / ml, hos barn - opptil 20 μU / ml).

Følgende forhold fører til en endring i konsentrasjonen av insulin i blodet:

  • diabetes;
  • muskel dystrofi;
  • kroniske infeksjoner;
  • akromegali;
  • hypopituitarism;
  • utmattelse av nervesystemet;
  • leverskade;
  • feil kosthold med et for høyt innhold av karbohydrater i kostholdet;
  • fedme;
  • mangel på fysisk aktivitet;
  • fysisk overarbeid;
  • ondartede neoplasmer.

Insulinfunksjon

Bukspyttkjertelen har steder for akkumulering av ß-celler, kalt holmer av Langerhans. Disse cellene produserer insulin døgnet rundt. Etter å ha spist, øker blodsukkerkonsentrasjonen, som svar på dette øker β-cellers sekretoriske aktivitet.

Hovedeffekten av insulin er å samhandle med cytoplasmatiske membraner, noe som resulterer i en økning i permeabiliteten deres for glukose. Uten dette hormonet kunne glukose ikke trenge inn i cellene, og de ville oppleve energisult.

I tillegg utfører insulin i menneskekroppen en rekke andre like viktige funksjoner:

  • stimulere syntesen av fettsyrer og glykogen i leveren;
  • stimulering av absorpsjon av aminosyrer av muskelceller, på grunn av hvilken det er en økning i syntese av glykogen og protein;
  • stimulering av syntesen av glyserol i lipidvev;
  • undertrykkelse av dannelsen av ketonlegemer;
  • undertrykkelse av lipidnedbrytning;
  • undertrykkelse av nedbrytningen av glykogen og proteiner i muskelvev.

I Russland og OSS-landene foretrekker de fleste pasienter å gi insulin ved hjelp av sprøyter, som gir nøyaktig dosering av stoffet.

Dermed regulerer insulin ikke bare karbohydrat, men også andre typer metabolisme.

Insulin sykdommer

Både utilstrekkelig og overdreven konsentrasjon av insulin i blodet forårsaker utvikling av patologiske tilstander:

  • insulinoma - en bukspyttkjertelsvulst som hemmeligholder en stor mengde insulin, som et resultat av at pasienten ofte har hypoglykemiske forhold (karakterisert ved en reduksjon i glukosekonsentrasjonen i blodserumet under 5,5 mmol / l);
  • type I diabetes mellitus (insulinavhengig type) - utilstrekkelig insulinproduksjon av p-buffer i bukspyttkjertelen fører til dens utvikling (absolutt insulinmangel);
  • type II diabetes mellitus (ikke-insulinuavhengig type) - bukspyttkjertelceller produserer nok insulin, men cellemottakere mister følsomheten deres (relativ insuffisiens);
  • insulinsjokk - en patologisk tilstand som utvikler seg som et resultat av en enkelt injeksjon av en overdreven dose insulin (i alvorlige tilfeller, hypoglykemisk koma);
  • Somoji syndrom (kronisk insulin overdose syndrom) - et kompleks av symptomer som oppstår hos pasienter som får høye doser insulin i lang tid.

Insulinterapi

Insulinbehandling er en behandlingsmetode som tar sikte på å eliminere metabolske forstyrrelser i karbohydrater og basert på injeksjon av insulin. Det brukes hovedsakelig i behandling av type I diabetes mellitus, og i noen tilfeller med type II diabetes mellitus. Svært sjelden brukes insulinbehandling i psykiatrisk praksis som en av metodene for å behandle schizofreni (behandling med hypoglykemisk koma).

For å simulere basalsekresjon administreres langvarige typer insulin om morgenen og kvelden. Kortvirkende insulin administreres etter hvert måltid som inneholder karbohydrater..

Indikasjoner for insulinbehandling er:

  • type I diabetes mellitus;
  • diabetisk hyperosmolar, hyperlacticemic koma, ketoacidose;
  • manglende evne til å oppnå kompensasjon for karbohydratmetabolisme hos pasienter med diabetes mellitus type II med sukkereduserende medisiner, kosthold og dosert fysisk aktivitet;
  • svangerskapsdiabetes mellitus;
  • diabetisk nefropati.

Injeksjoner gis subkutant. De utføres ved hjelp av en spesiell insulinsprøyte, pennsprøyte eller insulinpumpe. I Russland og CIS-landene foretrekker de fleste pasienter å administrere insulin ved hjelp av sprøyter, som gir nøyaktig dosering av stoffet og dets nærmest smertefri administrering.

Ikke mer enn 5% av pasienter med diabetes bruker insulinpumper. Dette skyldes pumpens høye pris og kompleksiteten i bruken. Ikke desto mindre gir insulinadministrasjon ved hjelp av en pumpe en nøyaktig etterligning av dens naturlige sekresjon, gir bedre glykemisk kontroll og reduserer risikoen for nær og langvarig effekt av diabetes. Derfor øker antallet pasienter som bruker doseringspumper for å behandle diabetes..

I klinisk praksis brukes forskjellige typer insulinbehandling..

Kombinert (tradisjonell) insulinbehandling

Denne metoden for diabetesbehandling er basert på samtidig administrering av en blanding av kort insulin og langvarig virkning, som gjør det mulig å redusere det daglige antall injeksjoner.

Fordelene med denne metoden:

  • det er ikke behov for hyppig overvåking av blodsukkerkonsentrasjonen;
  • terapi kan utføres under kontroll av nivået av glukose i urinen (glukosurisk profil).

Etter å ha spist, øker blodsukkerkonsentrasjonen, som svar på dette øker β-cellers sekretoriske aktivitet.

  • behovet for streng overholdelse av den daglige rutinen, fysisk aktivitet;
  • behovet for streng overholdelse av kostholdet som er foreskrevet av legen, under hensyntagen til den administrerte dosen;
  • behovet for å spise minst 5 ganger om dagen og alltid på samme tid.

Tradisjonell insulinbehandling er alltid ledsaget av hyperinsulinemi, det vil si et økt innhold av insulin i blodet. Dette øker risikoen for å utvikle komplikasjoner som åreforkalkning, arteriell hypertensjon, hypokalemia..

I utgangspunktet er tradisjonell insulinbehandling foreskrevet for følgende kategorier av pasienter:

  • eldre;
  • lider av mental sykdom;
  • med et lavt utdanningsnivå;
  • trenger omsorg utenfra;
  • ikke i stand til å følge den anbefalte daglige rutinen, kosthold, tidspunktet for insulin.

Intensifisert insulinterapi

Intensifisert insulinbehandling etterligner den fysiologiske sekresjonen av insulin i pasientens kropp.

For å simulere basalsekresjon administreres langvarige typer insulin om morgenen og kvelden. Etter hvert måltid som inneholder karbohydrater, tilføres kortvirkende insulin (imitasjon av sekvens etter spising). Dosen endres kontinuerlig avhengig av maten som er konsumert..

Fordelene med denne metoden for insulinbehandling er:

  • imitasjon av den fysiologiske sekresjonsrytmen;
  • høyere livskvalitet for pasienter;
  • evnen til å forholde seg til et mer liberalt daglig regime og kosthold;
  • redusert risiko for å utvikle sene komplikasjoner av diabetes.

Ulempene inkluderer:

  • behovet for at pasienter skal lære å beregne XE (brødenheter) og hvordan de skal velge riktig dose;
  • behovet for å utføre egenovervåking minst 5-7 ganger om dagen;
  • økt tendens til å utvikle hypoglykemiske tilstander (spesielt i de første behandlingsmånedene).

Typer insulin

  • monospesifikt (monospesifikt) - er et ekstrakt av bukspyttkjertelen til en dyreart;
  • kombinert - inneholder i sin sammensetning en blanding av bukspyttkjertelekstrakter av to eller flere dyrearter.

Indikatorer for normen til insulin i blodserumet til en voksen, sunn person er i området 3 til 30 μU / ml (etter 60 år - opp til 35 μU / ml, hos barn - opptil 20 μU / ml).

Etter art:

  • menneskelig;
  • svinekjøtt;
  • kveg;
  • hval.

Avhengig av rensegrad er insulin:

  • tradisjonell - inneholder urenheter og andre bukspyttkjertelhormoner;
  • monopisk - på grunn av ytterligere filtrering på gelen, er innholdet av urenheter i den mye mindre enn i den tradisjonelle;
  • monokomponent - har en høy grad av renhet (inneholder ikke mer enn 1% urenheter).

Når det gjelder varighet og topp virkning, utskilles insuliner av kort og langvarig (middels, lang og ultralang) virkning.

Kommersielle insulinpreparater

For behandling av pasienter med diabetes brukes følgende typer insulin:

  1. Enkelt insulin. Det er representert av følgende preparater: Actrapid MC (svinekjøtt, monokomponent), Actrapid MP (svinekjøtt, monopik), Actrapid HM (genetisk konstruert), Insuman Rapid HM og Humulin Regular (genetisk konstruert). Det begynner å virke 15-20 minutter etter administrering. Maksimal effekt observeres etter 1,5-3 timer fra injeksjonsøyeblikket, den totale virkningsvarigheten er 6-8 timer.
  2. NPH-insuliner eller langtidsvirkende insuliner. Tidligere i USSR ble de kalt protamin-sink-insuliner (PCI). Opprinnelig ble de foreskrevet en gang om dagen for å simulere basalsekresjon, og kortvirkende insulin ble brukt for å kompensere for økningen i blodsukkeret etter frokost og middag. Effektiviteten av denne metoden for korreksjon av karbohydratmetabolismeforstyrrelser var imidlertid utilstrekkelig, og for tiden forbereder produsenter ferdige blandinger ved å bruke NPH-insulin, noe som kan redusere antall insulininjeksjoner til to per dag. Etter subkutan administrasjon begynner virkningen av NPH-insulin på 2–4 timer, når maksimalt på 6–10 timer og varer 16–18 timer. Denne typen insulin blir presentert på markedet av følgende medisiner: Insuman Basal, Humulin NPH, Protaphane HM, Protaphane MC, Protaphane MP.
  3. Ferdiglagde faste (stabile) blandinger av kortvirkende NPH og insulin. De administreres subkutant to ganger om dagen. Ikke egnet for alle pasienter med diabetes. I Russland er det bare en stabil ferdig blanding av Humulin M3, som inneholder 30% kort insulin Humulin Regular og 70% Humulin NPH. Dette forholdet er mindre sannsynlig å provosere forekomsten av hyper- eller hypoglykemi..
  4. Ekstra langvirkende insuliner. De brukes bare til behandling av pasienter med type II diabetes mellitus som trenger en konstant høy konsentrasjon av insulin i blodserumet på grunn av vevets resistens (motstand). Disse inkluderer: Ultratard HM, Humulin U, Ultralente. Virkningen av superlong insulin begynner etter 6-8 timer fra øyeblikket av subkutan administrering. Maksimumet er nådd etter 16–20 timer, og den totale handlingsvarigheten er 24–36 timer.
  5. Kortvirkende humane insulinanaloger (Humalog), oppnådd ved genteknologi. De begynner å virke i løpet av 10-20 minutter etter subkutan administrering. Toppen er nådd etter 30-90 minutter, den totale virkningsvarigheten er 3-5 timer.
  6. Analoger av humant insulin uten topp (lang) handling. Deres terapeutiske effekt er basert på å blokkere syntese av alfaceller i bukspyttkjertelen i hormonet glukagon, en insulinantagonist. Handlingsvarigheten er 24 timer, det er ingen topp konsentrasjon. Representanter for denne gruppen medikamenter - Lantus, Levemir.

Analoger av insulin (både kortvarige og langtidsvirkende) regnes i dag som de mest moderne medisinene for behandling av diabetes. De er praktiske å bruke for pasienten, gjør det mulig å oppnå akseptable blodsukkerverdier og minimere risikoen for hypoglykemi. Tidligere, i russisk klinisk praksis, ble bare originale insulinanaloger brukt, for eksempel Humalog (virkestoffet er insulin lispro) eller Lantus (virkestoffet er insulin glargine), men nå har russiskproduserte insulinanaloger også dukket opp. Så for eksempel i 2019, etter å ha utført alle nødvendige prekliniske og kliniske studier, lanserte Geropharm flere biosimilars med insulinanaloger som erstatter de originale medisinene. De har bestått alle nødvendige kliniske studier, og bekreftet deres likhet med de originale medisinene, sikkerhet og effektivitet. Til dags dato er både originale medisiner og biosimilærene deres allerede tilgjengelig for pasienter: RinLiz (erstatter Humalog), RinLiz Mix 25 (Humalog Mix 25), RinGlar (Lantus).

Regulering av dannelse og sekresjon av insulin

Den viktigste stimulatoren for insulinfrigjøring er en økning i blodsukker. I tillegg stimuleres dannelsen av insulin og dets sekresjon under måltider, og ikke bare glukose eller karbohydrater. Sekresjonen av insulin forbedres av aminosyrer, spesielt leucin og arginin, noen hormoner i det gastroenteropankreatiske systemet: kolecystokinin, HIP, GLP-1, så vel som hormoner som glukagon, ACTH, STH, østrogener, etc., sulfonylurea. Insulinsekresjon forbedres også ved en økning i nivået av kalium eller kalsium, frie fettsyrer i blodplasma. Reduserer insulinutskillelsen under påvirkning av somatostatin. Betaceller påvirkes også av det autonome nervesystemet.

Den parasympatiske delen (kolinerge avslutninger av vagusnerven) stimulerer frigjøring av insulin

· Den sympatiske delen (aktivering av α2-adrenerge reseptorer) hemmer frigjøring av insulin. Dessuten stimuleres syntesen av insulin igjen av glukose og kolinerge nervesignaler.

Insulinhandling

På en eller annen måte påvirker insulin alle typer metabolisme i hele kroppen. For det første er insulinets virkning spesielt knyttet til karbohydratmetabolismen. Hovedeffekten av insulin på karbohydratmetabolismen er assosiert med økt glukosetransport over cellemembraner. Aktivering av insulinreseptoren utløser en intracellulær mekanisme som direkte påvirker strømmen av glukose inn i cellen ved å regulere mengden og funksjonen av membranproteiner som transporterer glukose inn i cellen. I størst grad avhenger glukosetransport i to vevstyper av insulin: muskelvev (myocytter) og fettvev (adipocytter) - dette er den såkalte. insulinavhengige vev. Sammensatt av nesten 2/3 av den totale cellemassen i menneskekroppen, utfører de så viktige funksjoner i kroppen som bevegelse, respirasjon, blodsirkulasjon, etc., og lagrer energi frigjort fra mat.

Handlingsmekanisme av insulin

Som andre hormoner utøver insulin virkningen gjennom en proteinreseptor. Insulinreseptoren er et komplekst integrert cellemembranprotein bygget av 2 underenheter (a og b), som hver er dannet av to polypeptidkjeder. Med høy spesifisitet binder insulin seg og blir gjenkjent av a-underenheten til reseptoren, som, når hormonet er festet, endrer dets konformasjon. Dette fører til utseendet av tyrosinkinaseaktivitet i underenhet b, som utløser en forgrenet kjede av enzymaktiveringsreaksjoner, som begynner med reseptorens selvfosforylering..

Hele komplekset med biokjemiske konsekvenser av interaksjonen mellom insulin og reseptoren er fremdeles ikke helt klart, men det er kjent at det i mellomstadiet dannes sekundære mellomprodukter: diacylglyceroler og inositoltrifosfat, hvorav en av effektene er aktiveringen av enzymproteinkinase C, med den fosforylerende (og aktiverende) effekten hvorav enzymer og relaterte endringer i intracellulær metabolisme. Økningen i glukoseinntreden i cellen er assosiert med den aktiverende effekten av insulinformidlere på inkorporering av cytoplasmatiske vesikler som inneholder glukosetransportøren GluT 4. I cellemembranen. Etter dannelse blir insulin-reseptorkomplekset nedsenket i cytosol og deretter ødelagt i lysosomer. Dessuten gjennomgår bare insulinresten nedbrytning, og den frigjorte reseptoren transporteres tilbake til membranen og integreres i den igjen.

Fysiologiske effekter av insulin Insulin har en kompleks og mangefasettert effekt på metabolisme og energi. Mange av effektene av insulin realiseres gjennom dens evne til å handle på aktiviteten til en rekke enzymer. Insulin er det eneste hormonet som reduserer blodsukkeret, dette realiseres gjennom:

· Økt absorpsjon av celler av glukose og andre stoffer;

· Aktivering av viktige glykolysenzymer;

· En økning i intensiteten av glykogensyntese - insulin øker lagring av glukose av lever- og muskelceller ved å polymerisere det til glykogen;

· Nedgang i glukoneogeneseintensitet - dannelsen av glukose i leveren fra forskjellige stoffer reduseres

Anabole effekter av insulin

· Forbedrer absorpsjonen av aminosyrer fra celler (spesielt leucin og valin);

· Forbedrer transport av kaliumioner, så vel som magnesium og fosfat inn i cellen;

· Forbedrer DNA-replikasjon og proteinbiosyntese;

· Forbedrer syntesen av fettsyrer og påfølgende forestring av dem - i fettvev og i leveren, fremmer insulin omdannelsen av glukose til triglyserider; med insulinmangel, skjer det motsatte - fettmobilisering.

Antikataboliske effekter av insulin

· Hemmer proteinhydrolyse - reduserer nedbrytning av proteiner;

Reduserer lipolyse - reduserer inntaket av fettsyrer i blodet.

Regulering av blodsukker

Å opprettholde en optimal konsentrasjon av glukose i blodet er resultatet av virkningen av mange faktorer, en kombinasjon av det koordinerte arbeidet i nesten alle kroppssystemer. Imidlertid spiller hormonell regulering en viktig rolle i å opprettholde en dynamisk balanse mellom prosessene for glukoseproduksjon og utnyttelse. I gjennomsnitt varierer nivået av glukose i blodet til en sunn person fra 2,7 til 8,3 mmol / L, men umiddelbart etter å ha spist øker konsentrasjonen kraftig i løpet av kort tid. To grupper av hormoner påvirker motsatt konsentrasjonen av glukose i blodet:

· Det eneste hypoglykemiske hormonet er insulin

Og hyperglykemiske hormoner (som glukagon, veksthormon og adrenalin), som øker blodsukkeret

Når glukosenivået faller under normale fysiologiske verdier, reduseres frigjøringen av insulin fra B-celler (men stopper normalt aldri). Hvis glukosenivået synker til et farlig nivå, frigjøres de såkalte contrainsular (hyperglycemic) hormoner (de mest kjente er glukagon av α-celler i bukspyttkjertel holmer), som forårsaker frigjøring av glukose fra cellelagre i blodet.

Adrenalin og andre stresshormoner hemmer i stor grad frigjøring av insulin i blodet. Nøyaktigheten og effektiviteten til denne komplekse mekanismen er en uunnværlig betingelse for normal funksjon av hele organismen, helse. Langvarig forhøyet blodsukker (hyperglykemi) er hovedsymptomet og en skadelig faktor i diabetes. Hypoglykemi - en reduksjon i blodsukker - har ofte enda mer alvorlige konsekvenser. Så et ekstremt fall i glukose kan være fulle av utviklingen av en hypoglykemisk koma og død.

hyperglykemi

Hyperglykemi er en økning i blodsukkeret. I en tilstand av hyperglykemi øker glukoseinntaket til både leveren og perifert vev. Så snart glukosenivået går av skalaen begynner bukspyttkjertelen å produsere insulin.

hypoglykemi

Hypoglykemi er en patologisk tilstand preget av en reduksjon i perifert blodsukkernivå under normalt (vanligvis 3,3 mmol / L). Det utvikler seg som et resultat av en overdose av sukkersenkende medisiner, overdreven sekresjon av insulin i kroppen. Hypoglykemi kan føre til utvikling av hypoglykemisk koma og føre til en persons død.

Insulinterapi

Det er tre hovedformer for insulinbehandling. Hver av dem har sine fordeler og ulemper. Hos en sunn person oppstår insulinsekresjon konstant og er omtrent 1 IE insulin per time, dette er den såkalte basal- eller bakgrunnssekresjonen. Under et måltid forekommer en rask (bolus) økning i insulinkonsentrasjon mange ganger. Stimulert insulinutskillelse er omtrent 1-2 enheter per 10 g karbohydrater. Samtidig opprettholdes en konstant balanse mellom konsentrasjonen av insulin og behovet for det i henhold til tilbakemeldingsprinsippet. En pasient med diabetes type 1 trenger insulinerstatningsterapi som kan etterligne insulinutskillelse under fysiologiske forhold. Det er nødvendig å bruke forskjellige typer insulinpreparater til forskjellige tider. Det er umulig å oppnå tilfredsstillende resultater med en enkelt injeksjon av insulin hos pasienter med diabetes type 1. Antall injeksjoner kan være fra 2 til 5-6 ganger om dagen. Jo flere injeksjoner, insulinbehandlingsregimet er nærmere fysiologisk. Hos pasienter med diabetes mellitus type 2 med bevart betacellefunksjon, er en enkel, dobbel administrering av insulin tilstrekkelig for å opprettholde en kompensasjonstilstand.

Adrenalin (epinefrin) (L-1 (3,4-dioksyfenyl) -2-metylaminoetanol) er hovedhormonet i hjernesubstansen i binyrene, samt en nevrotransmitter. Det er en katekolamin i kjemisk struktur. Adrenalin finnes i forskjellige organer og vev, i betydelige mengder dannes det i kromaffinvevet, spesielt i binyremedulla.

Adrenalin er et hormon av binyremedulla. Den første indikasjonen på at stoffet som ble dannet i binyremedulla har fysiologisk aktivitet, ble oppnådd i 1895. Det viste seg at med den intravenøse administrasjonen av vandige ekstrakter fra binyrene i binyrene, økte blodtrykket hos dyr (pressoreffekt). Et stoff med en trykkeffekt ble isolert i krystallinsk form fra vandige ekstrakter av binyremedulla i 1899 av Abel og i 1901 av Takamine. Abel kalte ham epinefrin, og Takamine - adrenalin. Adrenalin var det første hormonet som ble isolert i krystallinsk form.

Hormonene i det sympatoadrenale systemet, selv om det ikke er viktig, er deres rolle i kroppen ekstremt stor; de gir tilpasning til akutt og kronisk stress. Adrenalin, noradrenalin og dopamin er hovedelementene i "fight or flight" -reaksjonen. Svaret på redselen som oppleves i dette tilfellet inkluderer en rask integrert omstrukturering av mange komplekse prosesser i organene som er direkte involvert i denne reaksjonen (hjerne, muskler, hjerte-lungesystem og lever). I dette svaret adrenalin:

1) leverer raskt fettsyrer, og fungerer som det viktigste primære drivstoffet for muskelaktivitet;

2) mobilisere glukose som energikilde for hjernen - ved å øke glykogenolyse og glukoneogenese i leveren og senke glukoseopptaket i muskler og andre organer;

3) redusere frigjøring av insulin, som også forhindrer absorpsjon av glukose av perifert vev; sparer det, som et resultat for sentralnervesystemet.

Adrenalin stimulerer også sekresjonen av ACTH (dvs. den hypotalamiske hypofyse-aksen). ACTH stimulerer på sin side binyrebarken til å frigjøre kortisol, noe som resulterer i økt konvertering av proteiner til glukose, som er nødvendig for å fylle opp glykogenlagrene som brukes i angst i lever og muskler.

Binnebarken utskiller tre hovedgrupper av hormoner: mineralokortikoider, glukokortikoider og kjønnssteroider (androgener og østrogener). Mineralokortikoider er aldosteron og deoksykortikosteron. Handlingen deres er hovedsakelig forbundet med å opprettholde saltbalansen. Glukokortikoider påvirker metabolismen av karbohydrater, proteiner, fett, så vel som immunologiske forsvarsmekanismer. De viktigste glukokortikoidene er kortisol og kortikosteron. Sexsteroider, som spiller en ekstra rolle, ligner de som er syntetisert i gonader; disse er dehydroepiandrosteronsulfat, D4-androstendion, dehydroepiandrosteron og noen østrogener.

Overskudd av kortisol fører til en alvorlig metabolsk lidelse, som forårsaker hyperglukoneogenese, d.v.s. overdreven konvertering av proteiner til karbohydrater. Denne tilstanden, kjent som Cushings syndrom, er preget av tap av muskelmasse, nedsatt karbohydrattoleranse, d.v.s. redusert glukose fra blodet inn i vevet (som manifesteres av en unormal økning i blodsukkerkonsentrasjonen når det inntas med mat), samt beindemineralisering. Overdreven sekresjon av androgener ved binyresvulster fører til maskulinisering. Adrenal svulster kan også produsere østrogener, spesielt hos menn, noe som fører til feminisering.

Katekolaminer alene stimulerer ikke “fight and flight” -responsen, men er inkludert i respons med glukokortikoider, vasopressin, angiotensin, glukagon og somatotropin.

Alle tre katekolaminhormoner - noradrenalin, adrenalin og dopamin - fungerer ikke bare som meklere i sentralnervesystemet, men deltar også i håndteringen av indre organer og påvirker alle kroppssystemer. Handlingen deres utvikler seg på få sekunder og kan noen ganger være en ledende reaksjon. Aktiveringen av det sympatoadrenale systemet, som forberedelse for fysisk aktivitet, gir således en forskyvning av konstantene i det indre miljøet forårsaket av denne belastningen. Katekolaminer interagerer med membranreseptorer. Aktivering av disse reseptorene forårsaker endringer i et antall membranproteiner og en kaskade av intracellulære reaksjoner, som ender med en eller annen fysiologisk respons.
Katekolaminer forårsaker to hovedtyper av reaksjoner, henholdsvis mediert av to typer adrenerge reseptorer - alfa-adrenerge reseptorer og beta-adrenerge reseptorer..

De syntetiseres i kromaffincellene i binyremedulla. Disse cellene fikk navnet sitt fordi de inneholder granuler som flekker under virkningen av kaliumdikromat i rødbrun. Basert på nærheten til strukturen til adrenalin og tyrosin ble det antydet at tyrosin eller fenylalanin, som danner tyrosin under oksydasjonen, er en forløper for adrenalin. Denne antagelsen ble bekreftet i eksperimenter ved bruk av fenylalanin merket med radioaktivt karbon (C14). Det ble funnet at både den sykliske komponenten og sidekjeden av adrenalin oppstår fra fenylalanin. Det ble videre fastslått at kilden til metylgruppen til stede i sidekjeden av adrenalin er metionin. Derfor er to aminosyrer involvert i syntesen av adrenalin: fenylalanin (eller tyrosin) og metionin.

Hovedproduktet av binyremedulla er adrenalin. Denne forbindelsen utgjør omtrent 80% av alle cerebrale katekolaminer. Adrenalin dannes ikke utenfor hjernen.

I noen sykdommer i sentralnervesystemet, for eksempel Parkinsons sykdom, observeres dopaminsyntese i hjernen. Selektiviteten av virkningen av katekolaminer på beta1-adrenerge reseptorer eller beta2-adrenerge reseptorer bestemmes av tilstedeværelsen av radikaler som erstatter hydrogenet i hydroksyl- og etanolamingruppene. To enzymer er involvert i metabolismen av katekolaminer - monoaminoksidase, som er inneholdt i mitokondrier, og katekol-O-metyltransferase, som er til stede i cytoplasma. Den høyeste aktiviteten av disse enzymene finnes i leveren og nyrene..

De viktigste fysiologiske effektene av adrenalin er:

Vasopressoreffekt: adrenalin forårsaker vasokonstriksjon i alle områder av kroppen (hud, mageorganer, nyrer), med unntak av lungekar, hjerneårer, skjelettmuskler og koronar, som utvider seg;

Kardiotonisk effekt: økt hjerterytme; økning i blodtrykk;

· Avslapning av glatte muskler i bronkiene og glatte tarmmusklene og samtidig øke ytelsen og tonen i skjelettmusklene og lukkemuskulaturen;

Hyperglykemisk effekt: økt glykogenolyse og vevsmetabolisme;

· Økt eksitabilitet i hjernebarken.

Samhandling [rediger | rediger wiki-tekst]

Reduserer effekten av narkotiske smertestillende midler og sovepiller.

Når det brukes samtidig med hjerteglykosider, kinidin, trisykliske antidepressiva, dopamin, inhalasjonsanestetika (kloroform, enfluran, halotan, isofluran, metoksyfluran), øker kokain risikoen for å utvikle arytmier (bør brukes sammen med ekstrem forsiktighet eller ikke i det hele tatt); med andre sympatomimetiske midler - økt alvorlighetsgrad av bivirkninger fra det kardiovaskulære systemet; med antihypertensiva (inkludert vanndrivende midler) - en reduksjon i effektiviteten.

Samtidig administrering med monoaminoksydasehemmere (inkludert furazolidon, prokarbazin, selegilin) ​​kan forårsake en plutselig og markert økning i blodtrykk, hyperpyretisk krise, hodepine, forstyrrelser i hjerterytmen, oppkast; med nitrater - svekkelse av deres terapeutiske effekt; med fenoksybenzamin - økt hypotensiv effekt og takykardi; med fenytoin - en plutselig reduksjon i blodtrykk og bradykardi (avhengig av dose og administrasjonshastighet); med preparater av skjoldbruskkjertelhormon - gjensidig forbedring av handlingen; med medisiner som forlenger Q-T-intervallet (inkludert astemizol, cisaprid, terfenadin), forlenger Q-T-intervallet; med diatrizoates, yotalamic eller yoksaglovoy syrer - økte nevrotoksiske effekter; med ergotalkaloider - økt vasokonstriktoreffekt (opp til alvorlig iskemi og utvikling av koldbrann).

Reduserer effekten av insulin og andre hypoglykemiske medisiner [2].

Overdose [redigere | rediger wiki-tekst]

Overdreven økning i blodtrykket

Takykardi, etterfulgt av bradykardi

Rytmeforstyrrelser (inkludert atrieflimmer og ventrikkelflimmer)

· Kjøling og blekhet i huden

Hjerneblødning (spesielt hos eldre pasienter)

Symptomatisk behandling - for å redusere blodtrykket - alfablokkere (fentolamin)

· For arytmier - betablokkere (propranolol) [2]

Bivirkning [rediger | rediger wiki-tekst]

Hjertesystem: sjeldnere - angina pectoris, bradykardi eller takykardi, hjertebank, økt eller redusert blodtrykk, med høye doser - ventrikulære arytmier; sjelden - arytmi, brystsmerter.

Brudd på termoregulering (kjøling eller feber)

Aggressiv eller panikkatferd

Ofte - kvalme, oppkast

Sjelden - vanskelig og smertefull vannlating (med prostatahyperplasi).

Smerter eller svie på stedet for intramuskulær injeksjon.

Kramper, muskelstramming

· Sterk ereksjon, noe som gjør urinering vanskelig [2]

Typer insulinutskillelse

Insulinsekresjon reguleres så tydelig og sammenhengende at det på tom mage, og under måltider, opprettholdes et konstant nivå av glukose i blodet. Forordningen involverer næringsstoffer, hormoner produsert av bukspyttkjertelen og mage-tarmkanalen, samt formidlere av det autonome nervesystemet. Glukose, aminosyrer, fettsyrer og ketonlegemer stimulerer insulinutskillelse. Bukspyttkjertel holmer har en rik adrenerg og kolinerg innervasjon. Stimulering av a2-adrenerge reseptorer fører til undertrykkelse av insulinutskillelse, og stimulering av β2-adrenoreceptorer og vagusnerv fører til økt. Enhver effekt som øker sympatisk tone (hypoksi, hypotermi, kirurgi, forbrenning) ledsages av en reduksjon i insulinutskillelse på grunn av aktivering av a2-adrenergiske reseptorer. Følgelig øker a2-adrenerge blokkering det basale nivået av insulin i plasma, og ß2-adrenerge blokkering reduserer det.

Den viktigste stimulatoren for insulinutskillelse er glukose, dens tilstedeværelse er nødvendig for virkningen av andre stimulanter. Glukose stimulerer kraftigere sekresjon av insulin når det tas oralt enn med på / i introduksjonen. Faktisk fører teknikken til å skrive (og glukose i dens sammensetning) til frigjøring av mage-tarmhormoner og aktivering av vagusnerven. Blant mage-tarmhormonene som stimulerer insulinutskillelse, hører hovedrollen det gastroinhibitoriske peptidet og glukagonlignende peptid type 1; mindre kraftige sentralstimulerende midler - gastrin, sekretin, kolecystokinin, VIP, gastrinfrigjørende peptid og oxyntomodulin.

Sekresjonen av insulin, som skjer under påvirkning av glukose, er bifasisk. Den første fasen når sitt maksimum etter I –2 min og varer ikke lenge, den andre begynner ikke umiddelbart, men fortsetter i lang tid. Mekanismen som glukose induserer insulinutskillelse har ikke blitt forstått helt. Først må glukose komme inn i ß-cellene og metaboliseres..

Glukose transporteres inn i ß-celler ved forenklet diffusjon, der membranproteinet - glukosetransportør GLUT2 - er involvert. Inne i cellene glukosefosforylerer med glukokinase. I motsetning til andre heksokinaser, uttrykkes glukokinase (type IV heksokinase) bare i de cellene som er involvert i reguleringen av glukosemetabolismen, spesielt i hepatocyttene og ß-cellene i bukspyttkjertelen. På grunn av den ganske høye Michaelis-konstanten (10–20 mmol / L), spiller dette enzymet en avgjørende rolle for å opprettholde en normal glukosekonsentrasjon i kroppen. Evnen til mono- og disakkarider å gjennomgå fosforylering, og derfor korrelerer glykolyse med deres evne til å stimulere insulinutskillelse. Dette faktum antyder at faktisk stimulatoren til insulinutskillelse er et visst mellomprodukt av glykolyse eller et slags koenzym. Påvisningen av glukokinase-genmutasjoner hos pasienter med en relativt sjelden form for diabetes mellitus - ung, ikke-insulinavhengig type 2 diabetes mellitus (MODY2), forsterket hypotesen om at glukokinase fungerer som en slags glukosekonsentrasjonssensor. Disse mutasjonene svekker glukokinasens evne til å fosforylere glukose og øker dermed den minimale glukosekonsentrasjonen der insulinutskillelsen forbedres..

Til syvende og sist bestemmes mengden av insulinutskillelse av den intracellulære konsentrasjonen av Ca2 +. Glukosemetazolisme, som begynner med fosforylering av glukokinase, fører til en reduksjon i forholdet mellom ATP- og ADP-konsentrasjoner i cellen. Som et resultat blir ATP-følsomme kaliumkanaler hemmet og ß-cellemembranen depolarisert. Den påfølgende åpningen av spenningsgatede kalsiumkanaler fører til at Ca2 + kommer inn i cellen. Kalsium aktiverer fosfolipaser A2 og C, og som et resultat dannes arakidonsyre, inositol-polyfosfater og DAG. IF3 fremmer mobilisering av Ca2 + fra strukturer som ligner på endoplasmatisk retikulum, noe som forårsaker en ytterligere økning i den intracellulære konsentrasjonen av Ca. Kalsiumioner stimulerer insulinutskillelsen direkte.

En økning i den intracellulære Ca-konsentrasjonen observeres også ved aktivering av fosfolipase C med acetylkolin, kolecystokinin og hormoner som øker den intracellulære konsentrasjonen av cAMP (Ebert og Creutzfeldt, 1987). Glukagon, et gastrohemmende peptid og glukagonlignende peptid av type 1 aktiverer ß-celle adenylatcyklase (et enzym som cAMP dannes) og somatostatin og A2-adrenostimulanter hemmer det.

De fleste næringsstoffer og hormoner som stimulerer insulinutskillelse, forbedrer også biosyntesen av dette hormonet. Selv om syntesen og sekresjonen av insulin er nært beslektet, er det faktorer som påvirker den ene prosessen uten å påvirke den andre. Et eksempel er en reduksjon i intracellulær Ca2 + -konsentrasjon, som hemmer sekresjon, men ikke påvirker insulinsyntese..

Utskillelsesgraden av insulin og glukagon fra babycellene er vanligvis omvendt relatert til hverandre. Dette skyldes effekten på insulin-a-celler, så vel som glukose og andre stoffer (se nedenfor). I tillegg modulerer somatostatin, det tredje holmhormonet, sekresjonen av både insulin og glukagon. Glukagon forårsaker frigjøring av somatostatin, og somatostatin hemmer utskillelsen av insulin, som under fysiologiske forhold ikke spiller noen stor rolle. Blod i holmene strømmer fra p-cellekjernen til a- og 5-celler, derfor kan insulin paracrine hemme sekresjonen av glukagon, men somatostatin, for å komme til a- og β-celler, må gå gjennom begge blodsirkulasjonene. Dermed regulerer insulin sekresjonen av glukagon og bukspyttkjertelen polypeptid, mens rollen som somatosgatin forblir uklar.