Механизм действия инсулина

ЛЕКЦИЯ № 23

Гормоны, регулирующие

Фосфорно-кальциевый обмен

1) Кальцитонин – секретируется парафолликулярными клетками ЩЖ при низком содержании кальция во внеклеточной жидкости.

· Угнетает процесс декальцификации костей

· Стимулирует отложение фосфорно-кальциевых солей в костной ткани

· Снижает содержание кальция и уровень щелочной фосфатазы в крови

· Снижает секрецию гастрина

· Угнетает ЦОГ, уменьшает образование ПГ и ТХ, оказывает антиагрегантный эффект

· Оказывает анальгезирующее действие

· Стимулирует процессы репаративной регенерации

В медицинской практике используют кальцитрин (кальцитонин ЩЖ свиньи); синтетический лососевый кальцитонин – миакальцик; синтетический кальцитонин человека – цибакальцин.

Применение:

1. Болезнь Педжета (деформирующая остеодистрофия).

2. Гиперкальциемии.

3. Остеопороз, переломы костей.

4. Фантомные боли после ампутации конечности.

5. Комплексное лечение язвенной болезни и хронического обструктивного бронхита.

2) паратгормон– синтезируется паращитовидными железами, продукция регулируется уровнем кальция в крови.

· Вызывает декальцификацию костей и освобождение ионов кальция в кровь.

· Активирует гидроксилазу – фермент, переводящий кальцидиол в кальцитриол; в результате этого увеличивается реабсорбция ионов кальция и магния в почках и активируется всасывание ионов кальция из кишечника.

· Снижает реабсорбцию в почках фосфатов, аминокислот, бикарбонатов, ионов натрия, хлора и сульфатов.

В итоге концентрация кальция в крови увеличивается, а количество фосфатов уменьшается, что приводит к снижению возбудимость ЦНС.

При недостатке паратгормона возникает тетания – тетанические судороги, спазмы гладкой мускулатуры, вегетативные и психические расстройства.

Используются паратиреоидин (из ПЩЖ убойного скота) и терипаратид (активный фрагмент гормона).

Применение:гипопаратиреоз любой этиологии,тетания (+ кальций), спазмофилия.

Гормоны поджелудочной железы

1. α-клетки островков Лангерганса ПЖ продуцируют глюкагон

2. β-клетки продуцируют инсулин

3. D-клетки – соматостатин и гастрин.

Секреция инсулина зависит от ионов кальция. Глюкоза проникает в β-клетки, метаболизируется и увеличивает содержание АТФ, который блокирует АТФ-зависимые калиевые каналы и вызывает деполяризацию клеточной мембраны. В результате в β-клетки входят ионы кальция, которые вызывают высвобождение инсулина путем экзоцитоза.

Препараты инсулина

1) по происхождению

а) животного происхождения

– свиные инсулины (С, S)

– говяжьи инсулины (Г, G)

б) человеческие (генно-инженерные, рекомбинантные инсулины,Ч, HM)

2) человеческие инсулины

по продолжительности действия

а) ультракороткого действия (3-4 ч)

инсулин лиспро (хумалог), инсулин аспарт (новорапид)

б) короткого действия (6 ч)

инсулин человеческий растворимый (актрапид),

инсулин человеческий (хумулин регуляр)

в) средней продолжительности действия (12 ч)

суспензия человеческого изофан-инсулина (протафан HM), инсулин человеческий (хумулин НПХ)

г) миксты – инсулины средней продолжительности действия в комбинации с инсулинами короткого действия

инсулин аспарт (новомикс), инсулин лизпро (хумалог микс)

д) длительного действия (24 ч)

инсулин гларгин (лантус), инсулин детемир (левемир)

Механизм действия инсулина

Рецепторы для инсулина находятся в основном в печени, мышцах и жировой ткани. Они состоят из 2-х α-субъединиц, расположенных вне клетки и являющимися распознающей частью, и 2-х β-субъединиц, которые прошивают клеточную мембрану насквозь и обладают тирозинкиназной активностью. Инсулин связывается с α-субъединицами, повышает активность тирозинкиназы β-субъединиц, что приводит к фосфорилированию белков внутри клетки: белков, транспортирующих глюкозу, белков, транспортирующих ионы калия и фосфатов в клетку , гексокиназы, гликогенсинтетазы и других, что приводит к изменению обменных процессов. Затем комплекс инсулина с рецептором проникает в клетку, где распадается. Рецептор вновь встраивается в мембрану, а инсулин способствует поглощению аминокислот клетками, активирует функции рибосомного белка, затем переваривается лизосомами.

Инсулин + рецептор
Фосфорилирование
Активация синтеза GLUT 4 (глюкозо-транспортер, система облегченной диффузии глюкозы)	Активация ферментов
Увеличивается захват глюкозы тканями	Гексокиназа	Пируваткиназа Фосфофруктокиназа	Гликогенсинтетаза
«Запирание» глюкозы в тканях	Увеличивается утилизация глюкозы (гликолиз)	Увеличивается образование гликогена (гликогенез)

Физиологические эффекты инсулина.

1. Гипогликемизирующее действие: увеличивает транспорт глюкозы через мембраны клеток, активирует фосфорилирование глюкозы, увеличивает синтез гликогена, угнетает гликогенолиз и глюконеогенез.

2. Влияние на жировой обмен: активирует образование и депонирование триглицеридов, тормозит превращение жирных кислот в кетокислоты, снижает липолиз, угнетая внутриклеточную липазу.

3. Влияние на белковый обмен: увеличивает синтез белков из аминокислот, тормозит превращение аминокислот в кетокислоты.

Применение инсулина:

1.Для лечения сахарного диабета.

У детей развивается сахарный диабет 1-го типа, вызванный деструкцией β-клеток ПЖ и абсолютной инсулиновой недостаточностью (аутоиммунный, идиопатический).

Дозирование инсулина: в зависимости от уровня глюкозы в крови, глюкозурии, ацетонурии. 1 ЕД инсулина утилизирует 2,5-5 г сахара. Более точно: 1 ЕД инсулина снижает гликемию на 2,2 ммоль/л (в норме уровень глюкозы натощак = 3,3-5,5 ммоль/л) или 0,3 – 0,8 ЕД/кг массы тела в сутки.

Сначала берут максимальную цифру, затем дозу подбирают индивидуально. Во время подбора дозы инсулина уровень глюкозы в крови измеряют до 7-9 раз в сутки. Чувствительность детей к инсулину намного выше, чем у взрослых.