Инсулин и глюкагон: взаимосвязь и функции

Глюкагон и инсулин – гормоны поджелудочной железы. Функция всех гормонов – регуляция обмена веществ в организме.

Основная функция инсулина и глюкагона – обеспечение организма энергетическими субстратами после еды и в период голодания. После еды необходимо обеспечить поступление глюкозы в клетки и запасание ее излишков.

Распространено мнение, что инсулин и глюкагон расщепляют углеводы. Это неверно. Обеспечивают расщепление веществ ферменты. Гормоны же регулируют эти процессы.

Синтез глюкагона и инсулина

Гормоны производятся в железах внутренней секреции. Инсулин и глюкагон — в поджелудочной железе: инсулин в β-клетках, глюкагон – в α-клетках островков Лангерганса. Оба гормона имеют белковую природу и синтезируются из предшественников.

Инсулин и глюкагон выделяются в противоположных состояниях: инсулин при гипергликемии, глюкагон – при гипогликемии.

Полупериод жизни инсулина — 3-4 минуты, его постоянная варьирующая секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в узких пределах.

Эффекты инсулина

Инсулин регулирует обмен веществ, прежде всего – концентрацию глюкозы. Он влияет на мембранные и внутриклеточные процессы.

Мембранные эффекты инсулина:

• стимулирует транспорт глюкозы и ряда других моносахаридов,
• стимулирует транспорт аминокислот (главным образом аргинина),
• стимулирует транспорт жирных кислот,
• стимулирует поглощение клеткой ионов калия и магния.

Инсулин оказывает внутриклеточные эффекты:

• стимулирует синтез ДНК и РНК,
• стимулирует синтез белков,
• усиливает стимуляцию фермента гликогенсинтазы (обеспечивает синтез гликогена из глюкозы – гликогенез),
• стимулирует глюкокиназу (фермент способствующий превращению глюкозы в гликоген в условиях ее избытка),
• ингибирует глюкозо-6-фосфатазу (фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу и, соответственно, повышающий уровень сахара в крови),
• стимулирует липогенез,
• ингибирует липолиз (за счет торможения синтеза цАМФ),
• стимулирует синтез жирных кислот,
• активирует Na+/K+-АТФ-азу.

Роль инсулина в транспорте глюкозы в клетки

Глюкоза попадает в клетки с помощью специальных белков-транспортеров (GLUT). В разных клетках локализуются многочисленные GLUT. В мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, жировой ткани, лейкоцитов, коркового слоя почек работают инсулинзависимые транспортеры – GLUT4.

Транспортеры инсулина в мембранах клеток ЦНС, печени нсулиннезависимы, поэтому обеспечение клеток этих тканей глюкозой зависит только от ее концентрации в крови. В клетки почек, кишечника, эритроцитов глюкоза попадает вообще без переносчиков, путем пассивной диффузии.

Таким образом, инсулин необходим для попадания глюкозы в клетки жировой ткани, скелетных мышц и сердечных мышц.

При недостатке инсулина в клетки этих тканей попадет лишь небольшое количество глюкозы, недостаточное для обеспечения их метаболических потребностей, даже в условиях высокой концентрации глюкозы в крови (гипергликемии).

Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы, включая несколько механизмов.

1. Повышает активность гликогенсинтазы в клетках печени, стимулируя синтез гликогена из остатков глюкозы.
2. Повышает активность глюкокиназы в печени, стимулируя фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, который «запирает» глюкозу в клетке, т. к. не способен проходить через мембрану из клетки в межклеточное пространство.
3. Ингибирует фосфатазу печени, катализирующую обратное превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу.

Все перечисленные процессы обеспечивают поглощение глюкозы клетками периферических тканей и снижение ее синтеза, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кроме того, усиление утилизации глюкозы клетками сохраняет запасы других внутриклеточных энергетических субстратов – жиров и белков.

Роль инсулина в обмене белков

Инсулин стимулирует как транспорт свободных аминокислот в клетки, так и синтез белка в них. Синтез белка стимулируется двумя путями:

• за счет активации мРНК,
• за счет увеличения поступления аминокислот в клетку.

Кроме того, как было сказано выше, усиление использования клеткой глюкозы в качестве энергетического субстрата, замедляет распад в ней белка, что приводит к увеличению белковых запасов. За счет такого эффекта инсулин участвует в регуляции процессов развития и роста организма.

Роль инсулина в жировом обмене

Мембранные и внутриклеточные эффекты инсулина приводят к увеличению запасов жира в жировой ткани и печени.

1. Инсулин обеспечивает проникновение глюкозы в клетки жировой ткани и стимулирует ее окисление в них.
2. Стимулирует образование липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот вид липазы ферментирует гидролиз триацилглицеролов, связанных с липопротеинами крови, и обеспечивает поступление полученных жирных кислот в клетки жировой ткани.
3. Ингибирует внутриклеточную липопротеиновую липазу, таким образом, тормозя липолиз в клетках.

Функции глюкагона

Глюкагон оказывает влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. Можно сказать, что глюкагон – антагонист инсулина по оказываемым эффектам. Главным результатом работы глюкагона является повышение концентрации глюкозы в крови. Именно глюкагон обеспечивает поддержание необходимого уровня энергетических субстратов — глюкозы, белков и жиров в крови в период голодания.

Роль глюкагона в обмене углеводов.

Обеспечивает синтез глюкозы путем:

• усиления гликогенолиза (расщепления гликогена до глюкозы) в печени,
• усиления глюконеогенеза (синтеза глюкозы из неуглеводистых предшественников) в печени.

• Роль глюкагона в обмене белков.
• Гормон стимулирует транспорт глюкагонных аминокислот в печень, что способствует в клетках печени:

• синтезу белков,
• синтезу глюкозы из аминокислот – глюконеогенезу.

Роль глюкагона в жировом обмене.

Гормон активирует в жировой ткани липазу, в результате в крови повышается уровень жирных кислот и глицерина. Это в конечном итоге опять же приводит к повышению концентрации глюкозы в крови:

• глицерин как неуглеводистый предшественник включается в процесс глюконеогенеза – синтез глюкозы;
• жирные кислоты превращаются в кетоновые тела, которые используются в качестве энергетических субстратов, что сохраняет запасы глюкозы.

Взаимосвязь гормонов

Инсулин и глюкагон неразрывно связаны между собой. Их задача – регулировать концентрацию глюкозы в крови. Глюкагон обеспечивает ее повышение, инсулин – понижение. Они выполняют противоположную работу. Стимулом выработки инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови, глюкагона – понижение. Кроме того, выработка инсулина тормозит секрецию глюкагона.

Если нарушается синтез одного из этих гормонов, другой начинает работать некорректно. Например, при сахарном диабете уровень инсулина в крови низкий, ингибиторное действие инсулина на глюкагон ослаблено, в результате уровень глюкагона в крове слишком высокий, что приводит к постоянному повышению уровня глюкозы в крови, чем и характеризуется данная патология.

К неправильной выработке гормонов, некорректному их соотношению приводят погрешности в питании. Злоупотребление белковой пищей стимулирует избыточное выделение глюкагона, простыми углеводами – инсулина. Появление дисбаланса в уровне инсулина и глюкагона приводят к развитию патологий.

Источник:

Функции глюкагона в организме человека

Один из органов, отвечающих за синтез гормонов – поджелудочная железа. Она вырабатывает несколько разновидностей гормонов, в число которых входит глюкагон. Каковы же его функции в организме человека?

Гормоны поджелудочной железы

Для устранения проблемы нужно знать, какая железа вырабатывает тот или иной вид соединения, чтобы принять необходимые меры.

Поджелудочной железой вырабатывается несколько видов гормонов. Основным является инсулин. Он представляет собой полипептид, в составе которого находится 51 аминокислота.

При недостаточном либо избыточном образовании этого гормона в организме человека возникают отклонения. Нормальные его показатели колеблются в пределах от 3 до 25 мкЕд/мл.

У детей его уровень немного снижен, у беременных женщин может повышаться.

Инсулин необходим для снижения количества сахара. Он активирует усвоение глюкозы мышечной и жировой тканью, обеспечивая ее преобразование в гликоген.

Кроме инсулина, поджелудочная железа отвечает за синтез таких гормонов, как:

1. С-пептид. Он не относится к числу полноценных гормонов. По сути, это один из элементов проинсулина. Он отделяется от основной молекулы и оказывается в крови. С-пептид представляет собой эквивалент инсулина, по количеству которого можно диагностировать патологии в работе печени и поджелудочной железы. Также он указывает на развитие сахарного диабета.
2. Глюкагон. По своему действию этот гормон противоположен инсулину. Его особенностью является повышение уровня сахара. Это достигается благодаря его воздействию на печень, которая стимулирует выработку глюкозы. Также с помощью глюкагона происходит расщепление жиров.
3. Панкреатический полипептид. Этот гормон был обнаружен недавно. Благодаря ему сокращается расход желчи и пищеварительных ферментов, что обеспечивается регуляцией деятельности мускулатуры желчного пузыря.
4. Соматостатин. Он оказывает воздействие на работу других гормонов поджелудочной железы и ферментов. Под его влиянием снижается количество глюкагона, соляной кислоты и гастрина, а также замедляется процесс усвоения углеводов.

Помимо этих гормонов, поджелудочная железа вырабатывает и другие. От того, насколько их количество соответствует норме, зависит деятельность организма и риск развития патологий.

Функции глюкагона в организме

Чтобы лучше понять роль глюкагона для человеческого организма, необходимо рассмотреть его функции.

Этот гормон влияет на работу ЦНС, которая зависит от постоянства концентрации в крови глюкозы. Глюкоза вырабатывается печенью, и в этом процессе участвует глюкагон. Также он занимается регуляцией ее количества в крови. Благодаря его действию происходит распад липидов, что способствует снижению количества холестерина. Но это не единственные функции данного гормона.

Помимо них, он выполняет следующие действия:

• стимулирует кровоток в почках;
• способствует выведению натрия, нормализуя деятельность сердечно-сосудистой системы;
• восстанавливает клетки печени;
• повышает содержание кальция внутри клеток;
• снабжает организм энергией, расщепляя липиды;
• нормализует сердечную деятельность, влияя на частоту пульса;
• повышает давление.

Его влияние на организм считается противоположным тому, что оказывает инсулин.

Химическая природа гормона

Глюкагон представляет собой полипептид одноцепочечного типа. В его состав входит 29 аминокислот. Строение его имеет сходство с инсулином, но в нем есть некоторые аминокислоты, которые в инсулине отсутствуют (триптофан, метионин). А вот цистина, изолейцина и пролина, которые имеются в составе инсулина, в глюкагоне нет.

Формируется этот гормон из пре-глюкагона. Процесс его выработки зависит от количества глюкозы, которая поступает в организм во время еды. Стимуляция его выработки принадлежит аргинину и аланину – при увеличении их количества в организме глюкагон образуется интенсивнее.

При чрезмерной физической активности его количество тоже может резко увеличиваться. Также на содержание его в крови влияет инсулин.

Источник: https://sakh-hospital.su/podzheludochnaya-zheleza/glyukagon-i-insulin-gormony-antagonisty-i-ih-funktsii.html

Инсулин и глюкагон 2019

Что такое инсулин?

Определение инсулина:

Инсулин — это гормон, который вырабатывается бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы в ответ на высокий уровень сахара в крови.

Инсулин состоит из аминокислот и состоит из двух цепей, названных цепью А и В-цепью, которые соединены вместе с помощью связей серы. Инсулин продуцируется из инсулинового гормона, который фактически имеет три цепи аминокислот. Фермент модифицирует гормон таким образом, что остается только цепь А и В для образования инсулина.

Триггер для секреции:

Секреция инсулина в основном вызвана высокими уровнями сахара в крови (гипергликемия) в артериальной крови. Некоторые типы жирных кислот, кетокислот и аминокислот могут также вызывать секрецию инсулина. Поскольку уровень сахара в крови снижается, поэтому уровни инсулина снижаются, гарантируя, что больше не инсулин не секретируется, чем это необходимо.

Инсулин влияет на поглощение глюкозы в жировой ткани (жировой ткани) и стимулирует поглощение жирных кислот. Инсулин также стимулирует поглощение глюкозы в печени и в мышцы. В мышечной ткани и в тканях печени глюкоза превращается в гликоген в процессе гликогенеза.

Гликоген — это то, как глюкоза хранится в организме человека. Инсулин останавливает распад гликогена в печени и останавливает образование и высвобождение глюкозы в кровоток.

Диабет — это болезнь, в которой есть проблемы, связанные с инсулином. При сахарном диабете 1-го типа инсулин не выделяется, а при диабете типа 2 — инсулин, но клетки больше не реагируют на инсулин. Диабетикам, возможно, придется принимать инъекции инсулина, чтобы компенсировать отсутствие инсулина.

Что такое Глюкагон?

Определение инсулина:

Глюкагон — это гормон, вырабатываемый альфа-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы в ответ на низкий уровень сахара в крови.

Молекулярная структура инсулина:

Глюкагон представляет собой белок, который состоит из ряда из 29 аминокислот, которые связаны друг с другом. Глюкагон продуцируется модификацией гормона проглюкагона. Фермент превращающего прогормона модифицирует проглюкагон с образованием глюкагона.

Триггер для секреции:

Секреция глюкагона из альфа-клеток вызвана низкими уровнями сахара в крови (гипогликемия) и физическими упражнениями. Другие триггеры для секреции глюкагона включают адреналин и ацетилхолин.

Секреция глюкагона важна для обеспечения достаточного количества сахара в крови, который высвобождается в кровоток в периоды, когда человек не ел, или во время, когда требуется больше сахара, например во время физических упражнений.

Последствия секреции:

Глюкагон действует для увеличения уровня глюкозы и жирных кислот в крови. Это также приводит к тому, что печень разрушается и превращает гликоген в глюкозу в процессе, называемом гликогенолизом. В результате уровень глюкозы в крови будет возрастать.

Аномалии:

Наличие опухоли в альфа-клетках поджелудочной железы может привести к образованию слишком большого количества глюкагона. Цирроз печени может также приводить к высоким уровням глюкагона (гиперглюгонизм).

Разница между инсулином и глюкагоном

Инсулин — это гормон, выделяемый бета-клетками островков Лангерганса в ответ на высокий уровень сахара в крови. Для сравнения, глюкагон представляет собой гормон, секретируемый альфа-клетками островков Лангерганса в ответ на низкий уровень сахара в крови.

Инсулин состоит из 51 аминокислоты, образованной из цепи A и B, которая связана вместе, тогда как глюкагон состоит из 29 аминокислот.

Инсулин образуется из предшественника проинсулина, тогда как глюкагон образуется из молекулы предшественника проглюкагона.

Инсулин секретируется чаще всего в ответ на высокий уровень сахара в крови, но также при наличии определенных кетокислот, жирных кислот и аминокислот. Глюкагон секретируется в ответ на низкий уровень сахара в крови и в ответ на физические упражнения, адреналин и ацетилхолин.

Инсулин влияет на снижение уровня сахара в крови и жирных кислот. Это стимулирует поглощение сахаров в печени и превращение глюкозы в гликоген. Для сравнения, глюкагон влияет на повышение уровня сахара в крови и жирных кислот. Это увеличивает распад гликогена с образованием глюкозы.

Диабет типа 1 и тип 2 могут вызывать слишком мало инсулина, который может быть вызван, или может быть уменьшен ответ на инсулин. Рак поджелудочной железы альфа-клеток или цирроз печени могут вызывать слишком много глюкагона.

Таблица сравнения инсулина и глюкагона

Резюме инсулина Vs. глюкагон

• Инсулин и глюкагон — это эндокринные гормоны, которые участвуют в регуляции сахара в крови.
• Инсулин и глюкагон работают в оппозиции к поддержанию здорового уровня сахара в крови в организме.
• Инсулин выделяется, когда уровень сахара в крови слишком высок, а глюкагон выделяется, когда уровень сахара в крови слишком низок.
• Инсулин стимулирует гликогенез, в котором глюкоза превращается в гликоген для хранения, тогда как глюкагон стимулирует гликогенолиз, в котором гликоген разбивается на глюкозу.
• Сахар в крови снижается с помощью инсулина и увеличивается глюкагоном.
• Могут возникнуть аномалии в уровнях гормонов. Диабетики могут иметь слишком мало инсулина, тогда как у людей с циррозом или опухолями поджелудочной железы может быть слишком много глюкагона.

Источник: https://ru.esdifferent.com/difference-between-insulin-and-glucagon

Глюкагон и инсулин при сахарном диабете: что это?

Углеводный обмен в организме регулируется гормонами, которые вырабатывает поджелудочная железа – инсулин и глюкагон, а также на него влияют гормоны надпочечников, гипофиза и щитовидной железы.

Из всех этих гормонов только инсулин способен снижать уровень глюкозы в крови. От того, в каких количествах он вырабатывается и насколько клетки могут на него реагировать, зависит поддержание нормального содержания сахара в крови, а значит и риска развития сахарного диабета.

Глюкагон действует прямо противоположно инсулину, от соотношения этих гормонов зависит способность усваивать питательные вещества и превращать их в энергию или жир.

Функции инсулина в организме

Инсулин относится к гормонам, которые вырабатывает поджелудочная железа в островках Лангерганса. Это небольшие группы клеток, состоящие из пяти видов

1. Альфа-клетки вырабатывают глюкагон.
2. Бета клетки производят инсулин.
3. Дельта-клетки секретируют соматостатин.
4. ПП-клетки служат местом образования панкреатического полипептида
5. Эпсилон-клетки отвечают за выработку грелина.

  Как работают инсулин и глюкагон

Инсулин и глюкагон – это два гормона, которые поддерживают концентрацию глюкозы в крови. Эффекты от их действий прямо противоположные: снижение глюкозы в крови под действием инсулина и рост при попадании в кровь глюкагона.

Влияние инсулина на снижение глюкозы в крови происходит благодаря нескольким важным процессам:

• Мышцы и жировая ткань начинают использовать глюкозу для получения энергии.
• Из глюкозы образуется гликоген и откладывается в печени и мышцах про запас.
• Снижается распад гликогена и образование глюкозы.

Роль инсулина заключается в проведении глюкозы через клеточную мембрану для использования ее в клетке.

Участие инсулина в жировом обмене заключается усилением образования жира, свободных жирных кислот и снижением распада жиров. Под действием инсулина содержание липопротеинов в крови повышается, он способствует накоплению жиров и развитию ожирения.

Инсулин относится к анаболическим гормонам — способствует росту и делению клеток, повышает синтез белка, усиливает поглощение аминокислот. Это происходит на фоне снижения распада белка, поэтому инсулин вызывает рост мышечной массы, его для этой цели применяют спортсмены (бодибилдеры).

Инсулин также имеет ряд важных влияний на функционирование организма:

1. Участвует в поддержании тонуса сосудов, вызывая их расширение в скелетной мускулатуре.
2. Активирует гуморальный и клеточный иммунитете.
3. Регулирует образование органов у плода.
4. Участвует в кроветворении.
5. Увеличивает синтез эстрадиола и прогестерона.

Инсулин также влияет на центральную нервную систему: способствует восприятию головным мозгом информации о уровне глюкозы, влияет на память, внимание, двигательную активность, питьевое поведение, восприятие голода и насыщение.

Изучена роль инсулина в социальном поведении, коммуникабельности и агрессивности, болевой чувствительности.

Действие глюкагона на обменные процессы

Глюкагон относится к антагонистам инсулина и его действие направлено на увеличение содержания в крови глюкозы. Он соединяется с рецепторами клеток печени и дает сигнал о расщеплении гликогена до глюкозы. Введение глюкагона в течение 4 часов может полностью очистить печень от гликогена.

Кроме этого, глюкагон стимулирует образование глюкозы в печени. В сердечной мышце гормон активирует сокращение мышечных волокон, что проявляется повышением артериального давления, силы и частоты сердечных сокращений. Глюкагон улучшает кровоснабжение скелетных мышц.

Эти свойства глюкагона делают его участником приспособительной реакции организма на стресс, названной «бей или беги». Таким же действием обладают адреналин и кортизол. Глюкагон также снижает запасы жира в организме и стимулирует распад белка до аминокислот.

Действие глюкагона при сахарном диабете состоит не только в увеличении содержания циркулирующей глюкозы в крови, но и в развитии кетоацидоза.

  Что будет если не колоть инсулин при сахарном диабете?

Соотношение инсулина и глюкагона

Глюкагон и инсулин обеспечивают организм необходимой энергией. Глюкагон повышает ее уровень для использования мозгом и клетками тела, высвобождает жир из запасов для сжигания. Инсулин помогает проникнуть глюкозе из крови внутрь клеток, где она окисляется с образованием энергии.

Соотношение уровня инсулина и глюкагона названо инсулин глюкагоновым индексом. От него зависит как будет использована съеденная пища – пойдет на получение энергии или отложится в жировые запасы. При низком инсулин глюкагоновом индексе (когда больше глюкагона) основная часть пищи будет использоваться для строения тканей и получения энергии

Повышение инсулин глюкагонового индекса (если много инсулина) приводит к отложению полученных питательных веществ в жир.

Выработку глюкагона стимулируют белки, а инсулина углеводы и некоторые аминокислоты. Когда в организм поступают овощи (клетчатка) и жир, то ни один из этих гормонов не стимулируется.

В упрощенном варианте состав пищи оказывает такие эффекты на выработку гормонов:

• Пища преимущественно углеводная — высокий инсулин.
• В пище много белка, мало углеводов – повысится глюкагон.
• В пище много клетчатки из овощей и жиров – уровни инсулина и глюкагона такие же, как до еды.
• В пище есть углеводы, белки, клетчатка и жиры – баланс гормонов. Это и есть главный эффект правильного питания.

  Суспензия Цинк инсулин для инъекция при диабете

Углеводы отличаются по скорости переваривания и превращения в глюкозу. Простые, к которым относится сахар, белая мука, быстро поступают в кровь, вызывая выброс инсулина. Сложные углеводы из цельнозерновой муки, круп перевариваются медленнее, но все равно уровень инсулина, хотя и плавно, повышается.

Показателем, влияющим на инсулин глюкагоновый индекс, является способность продуктов повышать уровень глюкозы в крови (соответственно и инсулина), и скорость такого повышения. Такое свойство продуктов отражает гликемический индекс (ГИ).

Он зависит от состава продукта и способа его приготовления. Так, например, у отварного картофеля – 65 (шкала от 0 до 100), а для картофельных чипсов – 95, наименьшим ГИ обладают брокколи, капуста кочанная, огурец, орехи, грибы, тофу, авокадо, листовая зелень. Допустимым ГИ, который не оказывает резкого скачка глюкозы является 35 -40.

К таким продуктам с низким гликемическим индексом, которые рекомендуются при диабете и ожирении, относятся:

1. Черный рис, перловая крупа, чечевица, зеленая фасоль.
2. Помидоры, баклажаны.
3. Нежирный творог, молоко, обезжиренный йогурт.
4. Тыквенные семечки.
5. Свежие яблоки, сливы, нектарин, абрикос, вишни, клубника, малина.

Исключить из питания нужно при нарушении углеводного и жирового обмена продукты с высоким ГИ. К ним относятся: сахар, выпечка из белой муки, печеный картофель, рисовая лапша, мед, отварная морковь, кукурузные хлопья, картофель, пшено, кондитерские изделия, кус-кус, манка, рис, виноград и бананы.

  Что лучше, инсулин или таблетки при диабете?

Повышает ГИ отваривание, запекание и измельчение продуктов. Все обработанные продукты: хлопья быстрого приготовления, пюре гораздо сильнее стимулируют повышение глюкозы в крови, чем цельные. Для снижения ГИ можно в выпечку или каши добавлять пищевые волокна в виде отрубей – овсяных, пшеничных, гречневых или ржаных.

Для правильного составления рациона нужно учитывать, что калорийности и гликемический индекс не взаимосвязаны, поэтому переедание любой пищей нарушает обменные процессы. Это связано с тем, что гормональная регуляция обмена веществ направлена на поддержание постоянного состава крови.

Если пища содержит, кроме углеводов, балластные вещества (клетчатку), белок и жир, то пищеварение проходит медленно, уровень инсулина будет поддерживаться в нормальных пределах. Поэтому при построении диетотерапии при сахарном диабете важно включить в рацион все питательные вещества в оптимальных пропорциях.

Действие инсулина рассмотрено в видео в этой статье.

Укажите Ваш сахар или выберите пол для получения рекомендаций Идет поискНе найденоПоказать Идет поискНе найденоПоказать Идет поискНе найденоПоказать

Источник: https://diabetik.guru/injections/insulin-i-glyukagon.html

Глюкагон и инсулин, функции этих гормонов

Практически все процессы в организме человека регулируются с помощью биологически активных соединений, которые постоянно образуются в цепи сложных биохимических реакций. К ним относятся гормоны, ферменты, витамины и т.д. Гормоны – это биологически активные вещества, способные в очень маленьких дозах существенно влиять на обмен веществ и жизненно важные функции. Они вырабатываются железами внутренней секреции. Глюкагон и инсулин – это гормоны поджелудочной железы, которые принимают участие в обмене веществ и являются антагонистами друг друга (то есть это вещества, оказывающие противоположные эффекты).

Общая информация о строении поджелудочной железы

Поджелудочная железа состоит из 2 функционально разных частей:

• экзокринная (занимает примерно 98% массы органа, отвечает за пищеварение, здесь вырабатываются панкреатические ферменты);
• эндокринная (располагается в основном в хвосте железы, тут синтезируются гормоны, которые влияют на углеводный и липидный обмены, пищеварение и т.д.).

По всей эндокринной части равномерно расположены панкреатические островки (их еще называют островками Лангерганса). Именно в них сконцентрированы клетки, которые вырабатывают различные гормоны. Эти клетки бывают нескольких типов:

• альфа-клетки (в них производится глюкагон);
• бета-клетки (синтезируют инсулин);
• дельта-клетки (продуцируют соматостатин);
• PP-клетки (тут вырабатывается панкреатический полипептид);
• эпсилон-клетки (здесь образуется «гормон голода» грелин).

Для нормального функционирования организма все гормоны должны образовываться в достаточном количестве. Несмотря на то что больше всего на расщепление и выработку глюкозы влияют инсулин и глюкагон, этих двух гормонов недостаточно для полноценного углеводного обмена. В биохимических реакциях, обеспечивающих этот процесс, принимают участие и другие вещества – соматотропин, кортизол и адреналин.

Как синтезируется инсулин и каковы его функции?

Инсулин образуется в бета-клетках поджелудочной железы, но вначале там образуется его предшественник – проинсулин. Само по себе это соединение не играет особой биологической роли, но под действием ферментов оно превращается в гормон. Синтезированный инсулин поглощается бета-клетками обратно и выделяется в кровь в те моменты, когда в нем есть необходимость.

Небольшое количество проинсулина (не более 5%) всегда циркулирует в кровеносном русле человека, остальная массовая доля приходится на активную форму инсулина

Бета-клетки поджелудочной железы могут делиться и регенерировать, но происходит это только в молодом организме. Если этот механизм нарушается и эти функциональные элементы гибнут, у человека развивается сахарный диабет 1 типа.

При недуге 2 типа инсулина может синтезироваться вполне достаточно, но из-за нарушений углеводного обмена ткани не могут адекватно реагировать на него, и для усваивания глюкозы требуется повышенный уровень этого гормона.

В таком случае говорят о формировании инсулинорезистентности.

Функции инсулина:

Таблица классификации инсулинов

• снижает уровень глюкозы в крови;
• активизирует процесс расщепления жировой ткани, поэтому при сахарном диабете человек очень быстро набирает лишний вес;
• стимулирует образование гликогена и ненасыщенных жирных кислот в печени;
• угнетает расщепление белков в мышечной ткани и не дает образовываться излишнему количеству кетоновых тел;
• способствует образованию гликогена в мышцах за счет поглощения аминокислот.

Инсулин отвечает не только за усваивание глюкозы, он поддерживает нормальную работу печени и мышц. Без этого гормона организм человека существовать не может, поэтому при 1 типе сахарного диабета инсулин вводится инъекционно.

При попадании этого гормона извне организм начинает с помощью печени и мышечных тканей расщеплять глюкозу, что постепенно приводит к снижению уровня сахара в крови.

Важно уметь рассчитывать нужную дозу лекарства и соотносить ее с принятой пищей, чтобы уколом не спровоцировать гипогликемию.

Функции глюкагона

В организме человека из остатков глюкозы формируется полисахарид гликоген. Он является своеобразным депо углеводов и в большом количестве хранится в печени. Часть гликогена находится в мышцах, но там он практически не накапливается, а сразу тратится на образование местной энергии. Небольшие дозы этого углевода могут быть в почках и головном мозге.

Глюкагон действует противоположно инсулину – он заставляет организм тратить запасы гликогена, синтезируя из него глюкозу. Соответственно, при этом уровень сахара в крови возрастает, что стимулирует выработку инсулина. Соотношение этих гормонов называется инсулин-глюкагоновым индексом (он изменяется во время пищеварения).

Для нормальной жизнедеятельности человеку необходим гормональный баланс без перевесов в одну или другую сторону

Также глюкагон выполняет такие функции:

• понижает уровень холестерина в крови;
• восстанавливает клетки печени;
• повышает количества кальция внутри клеток разных тканей организма;
• усиливает кровообращения в почках;
• косвенно обеспечивает нормальную работу сердца и кровеносных сосудов;
• ускоряет выведение солей натрия из организма и поддерживает общий водно-солевой баланс.

Глюкагон участвует в биохимических реакциях превращения аминокислот в глюкозу. Он ускоряет этот процесс, хотя сам не включается в данный механизм, то есть выполняет роль катализатора.

Если в организме образуется избыточное количество глюкагона на протяжении длительного времени, теоретически считается, что это может привести к опасному заболеванию – раку поджелудочной железы.

К счастью, этот недуг встречается крайне редко, точная причина его развития неизвестна до сих пор.

Последнее обновление: Апрель 18, 2018

Источник: https://sosudy.info/glyukagon

Гормоны поджелудочной железы

Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.

Глюкагон

Строение

Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.

Синтез

Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: гипогликемия, адреналин.Уменьшают: глюкоза, жирные кислоты.

Механизм действия

Аденилатциклазный активирующий.

Мишени и эффекты

Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.

Жировая ткань

• повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.

Печень

Патология

Гиперфункция

Глюкагонома – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.

Инсулин

Строение

Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.

Синтез

Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез и секрецию:

• глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
• жирные кислоты и аминокислоты,
• влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
• гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
• хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.

Уменьшают: влияние симпато-адреналовой системы.

Механизм действия

Осуществляется через  рецепторы с тирозинкиназной активностью (подробно).

Мишени и эффекты

Основным эффектом является снижение концентрации глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и  активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы:

• активируя фосфодиэстеразу, которая разрушает вторичный мессенджер цАМФ, инсулин прерывает эффекты адреналина и глюкагона на печень и жировую ткань. 
• в мышцах и жировой ткани стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
• в печени и мышцах ускоряет синтез гликогена (активация гликогенсинтазы).
• в печени, мышцах и адипоцитах инсулин стимулирует гликолиз, активируя фосфофруктокиназу и пируваткиназу.
• полученный в гликолизе пируват превращается в ацетил-SКоА под влиянием активированного инсулином пируватдегидрогеназного комплекса, и далее используется для синтеза жирных кислот. Превращение ацетил-SКоА в малонил-SКоА, первый субстрат синтеза жирных кислот, также стимулируется инсулином (ацетил-SКоА-карбоксилаза).
• в мышцах усиливает транспорт нейтральных аминокислот в миоциты и стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).

Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток. 

Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма

• углеводов в печени (глюкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа),
• липидов в печени (АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) и адипоцитах (ГАФ-дегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).

и происходит репрессия фосфоенолпируват-карбоксикиназы (подавление глюконеогенеза).

Инактивация инсулина 

Инактивация инсулина начинается после интернализации инсулин-рецепторного комплекса и образования эндосомы, в которой и происходит деградация инсулина.  Участвуют две ферментные системы:

1. Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
2. Инсулиназа (инсулин-протеиназа), гидролизующая инсулин до аминокислот. 

Период полужизни инсулина не превышает 5-6 минут.  Происходит деградация в основном в печени и почках, но и другие ткани принимают в этом участие. Также в почках инсулин может фильтроваться, захватываться эпителиоцитами проксимальных канальцев и разрушаться до аминокислот.

Патология

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.

Источник: https://biokhimija.ru/gormony/insulin-gljukagon.html

Инсулин и глюкагон: враги или союзники? – от ДиаМарка в интернет-магазине

Любому диабетику знакомы эти два гормона. Первый — инсулин — транспортирует сахар из крови к инсулинозависимым тканям, где этот сахар преобразуется в энергию.

В здоровом организме инсулин вырабатывается бета-клетками поджелудочной железы. Глюкагон — тоже гормон. Также как и инсулин он производится в поджелудочной железе, только альфа-клетками.

Глюкагон обладает противоположным инсулину действием — способствует высвобождению запасов глюкозы.

Выходит, глюкагон — враг инсулина? Или все-таки друг? Давайте попробуем разобраться.

В организме есть клетки, чувствительные к колебаниям уровня сахара крови, назовем их клетки-датчики. Когда человек начинает есть углеводы, сахар крови повышается, датчики замечают это и стимулируют бета-клетки вырабатывать больше инсулина.

По протокам гормон попадает в кровь и направляется к инсулинозависимым клеткам. Словно ключ, инсулин открывает вход в клетки — теперь молекулы сахара из крови могут попасть в клетку, обеспечив ее энергией.

Если датчики обнаруживают, что сахар крови приближается к нижней границе, они сигнализируют об этом альфа-клеткам, и те начинают выработку глюкагона. Глюкагон говорит печени, что пора делиться запасами глюкозы, глюкоза расщепляется и попадает в кровь, сахар повышается. В норме инсулин и глюкагон дополняют и корректируют работу друг друга. В этой ситуации, они, определенно, союзники!

Что происходит у диабетика

Так как у диабетиков инсулин не вырабатывается или вырабатывается, но в недостаточном количестве, то функция регуляции сахара крови ложится на плечи человека.

Говорить о той же скорости и точности, с которой здоровый организм корректирует уровень глюкозы, не приходится, хотя бы потому, что искусственный инсулин вводится в подкожно-жировую клетчатку, ему нужно время, чтобы попасть в кровь и начать действовать. 

Если человек с диабетом просчитался с углеводами, переколол инсулина, не учел физическую нагрузку и т.д., случается гипогликемия. Тогда на помощь приходит глюкагон.

Датчики видят недостаток сахара, вырабатывается глюкагон, он стимулирует распад глюкозы в печени, из органа глюкоза попадает в кровь, сахар повышается. Одно НО: сколько глюкозы выбросит печень — неизвестно, именно поэтому после не купированной вовремя гипо иногда случается гипер.

И все же, несмотря на это “НО”, не будем недооценивать глюкагон, ведь именно он спасает диабетика от тяжелой гипогликемии.

Чтобы максимально точно имитировать работу здоровой поджелудочной железы, люди с диабетом должны: часто проверять уровень сахара крови, чтобы рассчитать дозировку лекарства/своевременно подколоть инсулин/съесть быстрые углеводы; точно подсчитывать углеводы и знать свои коэффициенты; потреблять достаточное количество углеводов, чтобы в печени и мышцах всегда были запасы глюкозы.

Источник: https://diamarka.com/sale/insulin_i_glyukagon_vragi_ili_soyuzniki/

Разница между инсулином и глюкагоном. Инсулин и глюкагон: взаимосвязь и функции

Инсулин – это гормон, который вырабатывается бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы в ответ на высокий уровень сахара в крови.

Молекулярная структура инсулина:

Инсулин состоит из аминокислот и состоит из двух цепей, названных цепью А и В-цепью, которые соединены вместе с помощью связей серы. Инсулин продуцируется из инсулинового гормона, который фактически имеет три цепи аминокислот. Фермент модифицирует гормон таким образом, что остается только цепь А и В для образования инсулина.

Триггер для секреции:

Секреция инсулина в основном вызвана высокими уровнями сахара в крови (гипергликемия) в артериальной крови. Некоторые типы жирных кислот, кетокислот и аминокислот могут также вызывать секрецию инсулина. Поскольку уровень сахара в крови снижается, поэтому уровни инсулина снижаются, гарантируя, что больше не инсулин не секретируется, чем это необходимо.

Последствия секреции:

Инсулин влияет на поглощение глюкозы в жировой ткани (жировой ткани) и стимулирует поглощение жирных кислот. Инсулин также стимулирует поглощение глюкозы в печени и в мышцы. В мышечной ткани и в тканях печени глюкоза превращается в гликоген в процессе гликогенеза.

Гликоген – это то, как глюкоза хранится в организме человека. Инсулин останавливает распад гликогена в печени и останавливает образование и высвобождение глюкозы в кровоток.

Аномалии:

Диабет – это болезнь, в которой есть проблемы, связанные с инсулином. При сахарном диабете 1-го типа инсулин не выделяется, а при диабете типа 2 – инсулин, но клетки больше не реагируют на инсулин. Диабетикам, возможно, придется принимать инъекции инсулина, чтобы компенсировать отсутствие инсулина.

Что такое Глюкагон?

Определение инсулина:

Глюкагон – это гормон, вырабатываемый альфа-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы в ответ на низкий уровень сахара в крови.

Молекулярная структура инсулина:

Глюкагон представляет собой белок, который состоит из ряда из 29 аминокислот, которые связаны друг с другом. Глюкагон продуцируется модификацией гормона проглюкагона. Фермент превращающего прогормона модифицирует проглюкагон с образованием глюкагона.

Триггер для секреции:

Секреция глюкагона из альфа-клеток вызвана низкими уровнями сахара в крови (гипогликемия) и физическими упражнениями. Другие триггеры для секреции глюкагона включают адреналин и ацетилхолин.

Секреция глюкагона важна для обеспечения достаточного количества сахара в крови, который высвобождается в кровоток в периоды, когда человек не ел, или во время, когда требуется больше сахара, например во время физических упражнений.

Последствия секреции:

Глюкагон действует для увеличения уровня глюкозы и жирных кислот в крови. Это также приводит к тому, что печень разрушается и превращает гликоген в глюкозу в процессе, называемом гликогенолизом. В результате уровень глюкозы в крови будет возрастать.

Аномалии:

Наличие опухоли в альфа-клетках поджелудочной железы может привести к образованию слишком большого количества глюкагона. Цирроз печени может также приводить к высоким уровням глюкагона (гиперглюгонизм).

Разница между инсулином и глюкагоном

Определение

Инсулин – это гормон, выделяемый бета-клетками островков Лангерганса в ответ на высокий уровень сахара в крови. Для сравнения, глюкагон представляет собой гормон, секретируемый альфа-клетками островков Лангерганса в ответ на низкий уровень сахара в крови.

Молекулярная структура

Инсулин состоит из 51 аминокислоты, образованной из цепи A и B, которая связана вместе, тогда как глюкагон состоит из 29 аминокислот.

Прекурсорная молекула

Инсулин образуется из предшественника проинсулина, тогда как глюкагон образуется из молекулы предшественника проглюкагона.

Триггер для секреции

Инсулин секретируется чаще всего в ответ на высокий уровень сахара в крови, но также при наличии определенных кетокислот, жирных кислот и аминокислот. Глюкагон секретируется в ответ на низкий уровень сахара в крови и в ответ на физические упражнения, адреналин и ацетилхолин.

Последствия

Инсулин влияет на снижение уровня сахара в крови и жирных кислот. Это стимулирует поглощение сахаров в печени и превращение глюкозы в гликоген. Для сравнения, глюкагон влияет на повышение уровня сахара в крови и жирных кислот. Это увеличивает распад гликогена с образованием глюкозы.

аномалии

Диабет типа 1 и тип 2 могут вызывать слишком мало инсулина, который может быть вызван, или может быть уменьшен ответ на инсулин. Рак поджелудочной железы альфа-клеток или цирроз печени могут вызывать слишком много глюкагона.

Таблица сравнения инсулина и глюкагона

Резюме инсулина Vs. глюкагон

• Инсулин и глюкагон – это эндокринные гормоны, которые участвуют в регуляции сахара в крови.
• Инсулин и глюкагон работают в оппозиции к поддержанию здорового уровня сахара в крови в организме.
• Инсулин выделяется, когда уровень сахара в крови слишком высок, а глюкагон выделяется, когда уровень сахара в крови слишком низок.
• Инсулин стимулирует гликогенез, в котором глюкоза превращается в гликоген для хранения, тогда как глюкагон стимулирует гликогенолиз, в котором гликоген разбивается на глюкозу.
• Сахар в крови снижается с помощью инсулина и увеличивается глюкагоном.
• Могут возникнуть аномалии в уровнях гормонов. Диабетики могут иметь слишком мало инсулина, тогда как у людей с циррозом или опухолями поджелудочной железы может быть слишком много глюкагона.

Рекомендуем

Источник: https://stopzaraza.com/diabet/insulin-i-glyukagon-2019.html

Приложение 2 как работают естественные гормоны организма – инсулин и глюкагон

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

КАК РАБОТАЮТ ЕСТЕСТВЕННЫЕ ГОРМОНЫ ОРГАНИЗМА – ИНСУЛИН И ГЛЮКАГОН

Инсулин – белковый гормон, который вырабатывают бета-клетки поджелудочной железы. Инсулин помогает клеткам организма усваивать глюкозу крови и оказывает влияние на обменные процессы в мышечных и жировых клетках.

Базальный инсулин продуцируется поджелудочной железой постоянно, даже во время длительных перерывов между приемами пищи. Этот «запас» предотвращает немедленное расщепление белков и жиров в случае недостаточности инсулина в организме.

• Болюсный инсулин, напротив, продуцируется в периоды повышенного содержания сахара в крови, например непосредственно после приема пищи.
• Инсулин служит своеобразным проводником глюкозы в клетки организма: только тогда, когда молекула инсулина связывается с рецепторами клеток, сахар может проникнуть в кровь. Многие органы и ткани организма человека являются инсулинозависимыми: печень, мышцы, жировая ткань; и влияние инсулина на организм чрезвычайно разнообразно:
• • инсулин усиливает синтез углеводов, белков, нуклеиновых кислот и жира;
• • инсулин влияет на углеводный обмен, транспортируя глюкозу в клетки инсулинозависимых тканей;
• • инсулин стимулирует синтез гликогена в печени и тем самым вызывает понижение уровня сахара в крови;
• • инсулин включает жирные кислоты в триглицери-ды жировой ткани, стимулирует синтез липидов и регулирует количество триглицеридов в крови.

Общепринятая единица измерения инсулина – ЕД. Постоянный запас инсулина у взрослого здорового человека равен примерно 200 ЕД. В день бета-клетки производят около 40–50 ЕД. В среднем на каждый килограмм веса человека приходится 0,5–0,6 ЕД.

Глюкагон – гормон, который вырабатывают альфа-клетки поджелудочной железы. Глюкагон способствует образованию инсулина и своевременному выбросу его в кровь.

Под действием глюкагона гликоген, который в больших количествах содержится в мышцах и печени, распадается до глюкозы, которая по мере необходимости повышает уровень сахара в крови, предотвращая тем самым голодание клеток.

И инсулин, и глюкагон можно синтезировать искусственно и применять в случаях нарушения работы поджелудочной железы (сахарном диабете).

Следующая глава

Источник: https://med.wikireading.ru/23312