Insulini (kutoka insula ya Kilatini "kisiwa") ni homoni ya polipeptidi ya kongosho, kazi yake ni kuzipa seli za mwili nishati. Mahali pa usanisi wa insulini iko kwenye visiwa vya kongosho vya Langerhans, seli zao za beta. Insulini inahusika katika kimetaboliki ya seli zote za tishu, ingawa katika ngazi ya kaya inahusishwa tu na kisukari.
Maelezo ya jumla
Leo, insulini imechunguzwa vya kutosha katika muundo wake. Uunganisho wa homoni na kimetaboliki ya protini, ambayo huzalishwa kwa kiasi cha kutosha kwa wagonjwa wa kisukari, hufunuliwa, ambayo inaongoza kwa kuvaa mapema kwa seli. Jukumu la insulini katika usanisi wa protini ni kuongeza unywaji wa amino asidi kutoka kwa damu na seli na kisha kuunda protini kutoka kwao.
Kando na hii, ni insulini ambayo huzuia mtengano wa protini kwenye seli. Insulini pia huathiri lipids kwa njia ambayo acidosis na atherosclerosis huendeleza na upungufu wake. Kwa nini kumfungainsulini na nishati ya seli? Kwa sababu kwa chakula cha moyo, awali ya insulini huongezeka sana, sukari husafirishwa ndani ya seli, na huhifadhi nishati. Wakati huo huo, kiwango cha glucose katika damu hupungua - hii ndiyo mali kuu ya insulini. Kwa ziada ya glucose, insulini huibadilisha kuwa glycogen, ambayo hujilimbikiza kwenye ini na misuli. Inahitajika wakati vyanzo vingine vya nishati vimepungua. Kuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya insulini na awali ya glycogen. Na wakati kuna glycogen nyingi, sukari hubadilishwa kuwa mafuta (molekuli 4 za mafuta hupatikana kutoka kwa molekuli 1 ya sukari) - huwekwa kando.
Historia ya uvumbuzi
Mnamo 1869 huko Berlin, mwanafunzi mdogo sana wa matibabu, mwenye umri wa miaka 22, Paul Langerhans, alipokuwa akichunguza kongosho kwa hadubini, aliona vikundi vya seli vilivyotawanyika kwenye tezi, ambayo baadaye iliitwa visiwa vya Langerhans.
Jukumu lao halikuwa wazi mwanzoni. Baadaye, E. Lagus alisema kwamba seli hizi zinahusika katika usagaji chakula. Mnamo 1889, mwanafiziolojia wa Kijerumani Oskar Minkowski hakukubaliana na akaondoa kongosho kutoka kwa mbwa wa majaribio kama uthibitisho.
Msaidizi wa maabara Minkowski aligundua kuwa mkojo wa mbwa anayeendeshwa huvutia nzi wengi. Wakati wa utafiti wake, sukari ilipatikana. Hili lilikuwa tukio la kwanza kuunganisha kongosho na kisukari.
Mnamo 1900, mwanasayansi wa Urusi Leonid Vasilyevich Sobolev (1876-1919) kutoka maabara ya I. P. Pavlov alithibitisha kwa majaribio kwamba visiwa vya Langerhans vinahusika katika kimetaboliki ya wanga.
Muundo wa homoni
insulini ya binadamu ni protini yenye uzito wa molekuli ya 5808, ikijumuishaya amino asidi 51 zilizounganishwa katika minyororo 2 ya peptidi: A - ina 21, mnyororo B - asidi amino 30.
Bondi yao inatumika kwa bondi 2 za disulfide. Wakati madaraja haya yanaharibiwa, homoni imezimwa. Imeundwa, kama protini yoyote ya kawaida, katika seli B.
Baadhi ya wanyama wana insulini, muundo sawa na binadamu. Hii iliruhusu uundaji wa insulini ya syntetisk kwa matibabu ya ugonjwa wa sukari. Inayotumika sana ni insulini ya nguruwe, ambayo ni tofauti na insulini ya binadamu katika asidi moja tu ya amino.
Bovine - hutofautiana na asidi 3 za amino. Uamuzi wa mlolongo kamili wa asidi zote za amino katika muundo wa insulini ulifanywa na mwanabiolojia wa Kiingereza Frederick Sanger. Kwa usimbuaji huu mwaka wa 1958, alipokea Tuzo ya Nobel ya Kemia.
Historia zaidi kidogo
Kutengwa kwa insulini kwa matumizi ya vitendo kulifanywa mwaka wa 1923 na wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Toronto F. Banting na Best, ambao pia walipokea Tuzo ya Nobel. Inajulikana kuwa Banting alikubaliana kikamilifu na nadharia ya Sobolev.
Kidogo cha anatomia
Kongosho ni la kipekee katika muundo wake. Hii ina maana kwamba ni tezi ya endocrine na tezi ya exocrine. Exofunction yake iko katika kushiriki katika digestion. Inazalisha enzymes muhimu za utumbo - proteases, amylases na lipases, ambazo hutolewa kwa njia ya ducts kwenye cavity yake. Sehemu ya exocrine inachukua 95% ya eneo lote la tezi.
Na 5% pekee iko kwenye visiwa vya Langerhans. Hii inaonyesha nguvu ya tezi na kazi yake kubwa katika mwili. Visiwa vimewekwa ndani ya eneo lote. 5% ni mamilioni ya visiwa, ingawa jumla ya uzito wake ni g 2 tu.
Kila kisiwa kina seli A, B, D, PP. Wote hutoa misombo yao inayohusika katika kubadilishana kwa BJU kutoka kwa chakula kinachoingia. Usanisi wa insulini hutokea katika seli B.
Jinsi inavyotokea
Mchakato wa kina wa utengenezaji wa insulini haujabainishwa haswa leo. Kwa sababu hii, ugonjwa wa kisukari huwekwa kama ugonjwa usioweza kupona. Kwa kuanzisha utaratibu wa uundaji wa insulini, itawezekana kudhibiti kisukari kwa kuathiri awali mchakato wa usanisi wa insulini.
Utata wa mchakato wa hatua nyingi. Pamoja nayo, mabadiliko kadhaa ya dutu hufanyika, kama matokeo ya ambayo insulini isiyofanya kazi inakuwa hai. Mpango uliorahisishwa: mtangulizi - preproinsulin - proinsulin - insulini inayotumika.
Muhtasari
Mchanganyiko wa insulini katika seli katika mpangilio uliorahisishwa unaonekana kama hii:
- Seli za Beta huunda dutu ya insulini, ambayo hutumwa kwa kifaa cha Golgi cha seli. Hapa inachakatwa zaidi.
- Golgi changamani ni muundo wa utando wa seli ambao hujilimbikiza, kusanisi, na kisha kutoa misombo muhimu kupitia kwa membrane.
- Mabadiliko ya hatua zote husababisha kuonekana kwa homoni yenye uwezo.
- Insulini sasa imewekwa kwenye chembechembe maalum za siri. Imehifadhiwa hadi mahitaji na kuiva. Chembechembe hizo pia huhifadhi C-peptidi, ayoni za zinki, amilini, na mabaki ya proinsulin. Mchanganyiko na usiri wa insulini huanza wakati wa chakula:vimeng'enya vya usagaji chakula huingia, chembechembe iliyotayarishwa kikamilifu huungana na utando wa seli, na yaliyomo ndani yake hukamuliwa kabisa kutoka kwenye seli hadi kwenye damu.
- Haipaglycemia inapotokea, insulini tayari iko njiani - inatolewa na kuanza kufanya kazi. Hupenya kwenye kapilari za kongosho, ambazo zipo nyingi, hupenya tezi kupitia na kupitia.
Uchanganuzi wa insulini unadhibitiwa na mfumo wa seli za beta wa kutambua glukosi. Inadhibiti kabisa uwiano kati ya ulaji wa sukari na uzalishaji wa insulini.
Muhtasari: Usanisi wa insulini mwilini huwashwa wakati wa hyperglycemia. Lakini insulini huongezeka tu kwa milo, lakini huzalishwa saa nzima.
Si glukosi pekee inayodhibiti usanisi na utolewaji wa insulini. Wakati wa chakula, uchochezi wa ziada pia hufanyika: protini zilizomo katika chakula (amino asidi leucine na arginine), estrogens na cholecystokinin, K, Ca ions, asidi ya mafuta kutoka kwa mafuta. Kupungua kwa usiri wa insulini kunazingatiwa na kuongezeka kwa damu ya mpinzani wa insulini - glucagon. Imetolewa katika visiwa sawa vya kongosho, lakini katika seli za alpha. Jukumu la glucagon katika kuvunjika na matumizi ya glycogen. Mwisho huo hubadilishwa kuwa glucose. Baada ya muda (na umri), nguvu na shughuli za visiwa vya kongosho hupungua, ambayo huonekana baada ya miaka 40.
Ukosefu wa usanisi wa insulini husababisha mabadiliko yasiyoweza kutenduliwa katika viungo na mifumo mingi. Kiwango cha insulini katika damu ya mtu mzima ni 3-25 μU / ml, baada ya miaka 58-60 - 7-36 μU / ml. Pia, insulini huwa juu katika wanawake wajawazito.
Mbali na udhibitihyperglycemia, insulini ina kazi ya anabolic na anti-catabolic. Kwa maneno mengine, taratibu hizi zote mbili ni washiriki katika kimetaboliki. Mmoja wao huamsha, mwingine huzuia mchakato wa metabolic. Uthabiti wao hukuruhusu kudumisha uthabiti wa homeostasis ya mwili.
Kazi za insulini
Insulini huunda baadhi ya njia za uchachushaji katika seli, kusaidia kimetaboliki. Inapotolewa, huongeza ulaji na utumiaji wa glukosi kwenye tishu, uhifadhi wake kwa misuli na ini na tishu za adipose.
Kusudi lake kuu ni kufikia hali ya kawaida ya glycemia. Ili kufanya hivyo, sukari inapaswa kusambazwa mahali pengine, kwa hivyo insulini huongeza uwezo wa seli kunyonya sukari, huamsha enzymes kwa glycolysis yake, huongeza nguvu ya awali ya glycogen, ambayo huenda kwa ini na misuli, inapunguza gluconeogenesis kwenye ini. ambayo huhifadhi glukosi kwenye ini hupungua.
vitendaji vya Anaboliki
Vitendaji vya Anabolic ni pamoja na:
- Kuongeza uwezo wa seli kunasa amino asidi (leucine na valine).
- Kuongeza usambazaji wa madini kwenye seli - K, Ca, Mg, P.
- Kuwezesha usanisi wa protini na urudufishaji wa DNA.
- Kushiriki katika uundaji wa esta (esterification) kutoka kwa asidi ya mafuta muhimu kwa kuonekana kwa triglycerides. Kitendakazi cha kuzuia kimetaboliki.
- Kupunguza mgawanyiko wa protini kwa kuzuia mchakato wa mtengano wao kuwa amino asidi (hidrolisisi).
- Punguza mgawanyiko wa lipid (lipolysis, ambayo kwa kawaida hutoa asidi ya mafuta kwenye damu).
Kuondoa (kuondolewa) kwa insulini
Mchakato huu hufanyika kwenye ini na figo. Zaidi ya nusu yake hutolewa na ini. Kuna enzyme maalum hapa - insulinase, ambayo inactivates insulini kwa kuharibu vifungo vyake vya kimuundo kwa asidi ya amino. 35% ya insulini hutengana kwenye figo. Utaratibu huu hutokea katika lysosomes ya epitheliamu ya mirija ya figo.
Insulini inaweza kuongeza au kupunguza uzalishaji. Inatokea katika patholojia mbalimbali. Ukiukaji kama huo ukirefushwa, mabadiliko yasiyoweza kutenduliwa katika mifumo muhimu ya mwili yatatokea.
Mwingiliano kati ya glukosi na insulini
Glucose ni mchanganyiko unaopatikana kila mahali kwenye tishu za mwili. Karibu wanga wowote unaokuja na chakula hubadilishwa ndani yake. Sifa muhimu zaidi ya glukosi ni kutumika kama chanzo cha nishati, hasa misuli na ubongo mara moja hugundua ukosefu wake.
Ili kusiwe na upungufu wa glukosi kwenye seli, insulini inahitajika. Inafanya kama ufunguo wa seli. Bila hivyo, glucose haiwezi kuingia kwenye seli, bila kujali ni kiasi gani cha sukari unachokula. Juu ya uso wa seli kuna vipokezi maalum vya protini vya kumfunga insulini.
Homoni hii hupendwa sana na myocyte na adipocytes (seli za mafuta), na huitwa tegemezi kwa insulini. Wanaunda karibu 70% ya seli zote. Michakato ya kupumua, mzunguko wa damu, harakati hutolewa nao. Kwa mfano, misuli bila insulini haitafanya kazi.
Baykemia ya upunguzaji wa insulini ya glukosi
Pia mchakato wenye vipengele vingi, hukua kwa hatua. Protini ndizo za kwanza kuamilishwa mara moja - wasafirishaji, ambao jukumu lao ni kunasa molekuli za glukosi na kuzisafirisha kupitia utando.
Seli imejaa sukari. Sehemu ya glucose inatumwa kwa hepatocytes, ambapo inabadilishwa kuwa glycogen. Molekuli zake tayari zinaenda kwa tishu zingine. Ni nini husababisha ukosefu wa insulini mwilini.
Ukosefu wa mchanganyiko wa insulini husababisha kisukari cha aina ya kwanza. Ikiwa uzalishaji wa homoni ni wa kutosha, lakini seli haziitikii kwa sababu ya kuonekana kwa upinzani wa insulini ndani yao, aina ya kisukari cha 2 hutokea.
Uainishaji wa maandalizi ya insulini
Zimeunganishwa na ni za aina moja. Mwisho una dondoo kutoka kwa kongosho ya mnyama mmoja.
Pamoja - changanya dondoo za tezi za spishi kadhaa za wanyama. Takriban haijawahi kutumika leo.
Kwa asili au spishi, insulini hutumiwa na binadamu na nguruwe, ng'ombe au nyangumi. Wanatofautiana katika baadhi ya amino asidi. Inayopendekezwa zaidi baada ya binadamu ni nyama ya nguruwe, inatofautiana katika asidi ya amino moja tu.
Nchini Urusi, insulini kutoka kwa ng'ombe haitumiki (inatofautiana na asidi 3 za amino).
Kulingana na kiwango cha utakaso, insulini inaweza kuwa ya kitamaduni (ina uchafu wa homoni zingine za kongosho), monopeak (MP) - iliyochujwa zaidi kwenye jeli, uchafu ndani yake sio zaidi ya 1•10−3, sehemu moja. (MK) - kwa utaratibu wa kupanda. Ya mwisho ndiyo iliyo safi zaidi - 99% ya utakaso (1•10−6 uchafu).
Insulini pia hutofautiana katika mwanzo, kilele na muda wa kutenda - inaweza kuwa fupi zaidi, fupi, kati namuda mrefu - mrefu na wa ziada kwa muda mrefu. Chaguo ni la daktari.
Jinsi ya kujaza insulini
Njia za upasuaji na kupona mwili hazijaundwa hadi leo. Inawezekana kutumia insulini tu katika sindano. PSSP pia inaweza kusaidia kongosho iliyochoka - hupunguza hyperglycemia. Wakati mwingine tiba ya insulini inaweza kuongezwa kwa HRT - hizi ni mbinu za dawa.
Lakini kuna njia zilizoboreshwa za kutosha za kuathiri utengenezaji wa insulini: lishe iliyo na kiwango kidogo cha wanga, ambayo inamaanisha kugawanyika kwa lishe na kula kwa wakati mmoja, frequency ya ulaji ni mara 5-6. siku. Ni muhimu kutumia viungo, epuka wanga rahisi na kubadili kwa ngumu na GI ya chini, kuongeza fiber katika chakula, chai ya kijani na dagaa zaidi, protini sahihi na dawa za mitishamba. Mazoezi ya Aerobic na shughuli zingine za wastani za mwili zinapendekezwa, na hii ni kuondoka kwa hypodynamia, fetma, kwa sababu, kama unavyojua, mazoezi ya mwili husaidia kuzuia shida nyingi.
