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. -клетки островков Лангерганса ПЖ продуцируют глюкагон
2. -клетки продуцируют инсулин
3. D-клетки – соматостатин и гастрин.
Секреция инсулина зависит от ионов кальция. Глюкоза проникает в -клетки, метаболизируется и увеличивает содержание АТФ, который блокирует АТФ-зависимые калиевые каналы и вызывает деполяризацию клеточной мембраны. В результате в -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 -субъединиц, расположенных вне клетки и являющимися распознающей частью, и 2-х -субъединиц, которые прошивают клеточную мембрану насквозь и обладают тирозинкиназной активностью. Инсулин связывается с -субъединицами, повышает активность тирозинкиназы -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 -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.