Инсулин – гормон поджелудочной железы, снижающий уровень глюкозы крови. Он действует как ключ, «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Инсулин имеет важное значение для организма и ему посвящен отдельный раздел «Инсулин и его значение для организма».
Глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста – гормоны, повышающие уровень глюкозы крови. Подробней о каждом из них далее в статье.
У людей без сахарного диабета организм способен регулировать уровень глюкозы крови в узких пределах, примерно между 4 и 7 ммоль/л. Когда уровень глюкозы крови падает ниже 3,5 – 4,0 ммоль/л, человек чувствует себя плохо. Снижение уровня глюкозы крови влияет на все реакции, происходящие в организме, таким образом организм пытается сказать мозгу, что у него осталось мало глюкозы. Организм старается высвободить глюкозу из имеющихся у него источников, а также создать глюкозу из жиров и белков (схема 1).
Схема 1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
Мозг не может хранить глюкозу, поэтому он зависит от равномерной и непрерывной подачи глюкозы с током крови.
Мозг не может работать без адекватного снабжения его глюкозой.
Интересно, что мозгу не нужен инсулин для перемещения глюкозы внутрь клетки, он относится к «инсулиннезависимым» органам. На первый взгляд это может показаться нелогичным, однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов, а именно для головного мозга. Но если организм и дальше не получит глюкозу (если человек голодает), то мозг адаптируется и будет использовать другой источник энергии, в основном кетоны.
Несмотря на то, что клетки головного мозга извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше чем, когда они используют глюкозу.
С другой стороны, если у человека есть сахарный диабет и у него уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к их повреждению и, следовательно, нарушению функционирования органа в целом.
В то время как гормон инсулин снижает уровень глюкозы крови, группа гормонов (глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста) повышают его (схема 2). Низкий уровень глюкозы крови (гипогликемия) представляет собой серьезную угрозу для жизнедеятельности организма. Поэтому целая группа гормонов отвечает за повышение уровня глюкозы крови, также эта группа гормонов называется контринсулярными или контррегуляторными гормонами. А реакции организма, направленные на повышения уровня глюкозы крови, называются контррегуляторными реакциями. Помимо гормонов в контррегуляторных реакциях также участвует вегетативная нервная система.
Глюкагон — это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, а именно альфа-клетками островков Лангерганса.
1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image001.png» />
Одной из функций печени является хранение глюкозы. Когда в крови много глюкозы, например, после приема пищи, глюкоза под воздействием инсулина заходит в клетки печени и хранится в них в виде гликогена. Как деньги, которые вы кладете на счет в банке, когда у вас их много (Рис.1).
Рис.1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
Когда уровень глюкозы крови снижается, например, через несколько часов после еды или ночью, то начинает действовать глюкагон. Он разрушает гликоген до глюкозы, которая затем поступает в кровь. Также и вы можете снять деньги в банке, если настали тяжелые времена (рис. 2).
Рис. 2. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
В течение дня человек ощущает чувство голода с интервалами примерно в 4 часа, в то время как в ночное время организм может находиться без пищи 8-10 часов. Это происходит потому, что ночью гликоген из печени под воздействием гормонов глюкагона и адреналина разрушается до глюкозы, которая поступает в кровь.
Людям с сахарным диабетом важно помнить, что если у них не будет запаса гликогена в печени, то глюкагон ночью не сможет повысить уровень глюкозы крови, следовательно, случится гипогликемия. Такое может возникнуть если вы не съели достаточное количество углеводов при занятиях спортом, и вашему организму пришлось тратить свои запасы гликогена днем. Также отсроченные гипогликемии (гипогликемии ночью) наступают после употребления алкоголя, так как алкоголь нейтрализует действие глюкагона.
Исследования показывают, что при сахарном диабете 1 типа не только снижается функция бета-клеток (производство инсулина), но также изменяется функция альфа-клеток. Нарушается способность поджелудочной железы производить адекватное количество глюкагона в ответ на гипогликемию. То есть наступает дисбаланс между инсулином и глюкагоном. В свою очередь, это приводит к нарушению контррегуляторного ответа на гипогликемию.
Также у людей с сахарным диабетом не снижается производство глюкагона, когда повышается уровень глюкозы крови. Это происходит потому, что инъекции инсулина делаются в подкожно-жировую клетчатку и к тому времени, когда инсулин дойдет до альфа-клеток поджелудочной железы, его концентрация будет низкой, и он не сможет подавить продукцию глюкагона. Следовательно, в дополнение к глюкозе, полученной из еды, в крови будет глюкоза из печени, полученная при распаде гликогена до глюкозы под воздействием глюкагона.
В настоящее время проходят исследования помпы, содержащие резервуары с инсулином и с глюкагоном, чтобы еще более точно имитировать уровень глюкозы крови у людей без сахарного диабета. В большей степени этот метод используется в исследованиях по разработке искусственной поджелудочной железы. Но есть и свои трудности, так как человеку с сахарным диабетом приходится контролировать не только введение инсулина, но и введение глюкагона, то есть создается в два раза больше проблем. Что, в свою очередь, может привести к синдрому эмоционального выгорания, снижению качества жизни и ухудшению гликемического контроля.
Инъекции глюкагона – это хорошее средство для купирования тяжелых гипогликемий. Тяжелая гипогликемия — это гипогликемия, потребовавшая помощи другого лица, а именно, если человек с сахарным диабетом потерял сознание, у него судороги или он не способен выпить или съесть продукты необходимые для купирования гипогликемии. Всем людям с сахарным диабетом на инсулинотерапии, а также их родственникам и друзьям необходимо иметь при себе глюкагон и знать, как им пользоваться.
Адреналин — гормон стресса, выделяемый надпочечниками (Рис.3).
Рис.3. Анатомическое расположение надпочечников и почек.
Адреналин повышает уровень глюкозы крови, прежде всего, за счет разрушения гликогена в печени. Концентрация адреналина повышается, когда организм подвергается воздействию стресса, лихорадки или при ацидозе (например, при диабетическом кетоацидозе). Адреналин также снижает поглощение глюкозы клетками организма. Это может показаться вам странным, пока вы не вспомните, что все реакции организма при гипогликемии направлены на сохранение любой доступной глюкозы для мозга.
Человеческое тело изначально было создано для проживания в каменном веке. Если человек сталкивался с мамонтом или другим диким зверем, то у него оставалось два варианта бороться или бежать (рис 4). В обоих случаях дополнительное топливо, в виде глюкозы, было необходимо для организма. В нашем нынешнем образе жизни адреналин также выделяется, когда мы переживаем или испытываем страх. Но, по большей части, наши страхи вызваны пугающими новостями из телевизора или интернета, а они не требуют прилива дополнительной физической силы.
Рис. 4. Охота на оленя. Вальторта artyx.ru
У людей без сахарного диабета при возникновении стрессовой ситуации повышается продукция инсулина и уровень глюкозы остается в норме. А вот у людей с сахарным диабетом сложнее спрогнозировать реакцию уровня глюкозы крови на стресс. Так как у разных людей разный уровень стрессоустойчивости и в принципе разные обстоятельства вызывают страх. Следовательно, к коррекции доз инсулина надо подходить индивидуально.
Когда у человека с сахарным диабетом гипогликемия, то секреция адреналина может поднять уровень глюкозы крови, стимулируя распад гликогена в печени, но в тоже время адреналин вызывает повышенное потоотделение, беспокойство и сердцебиение, то есть симптомы гипогликемии.
Адреналин также стимулирует распад жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны в печени.
Кортизол является еще одним важным гормоном, который высвобождается надпочечниками (рис.3) в ответ на стресс и влияет на многие функции в организме, в том числе повышает уровень глюкозы крови.
Кортизол повышает уровень глюкозы крови путем синтеза глюкозы из белков (этот процесс называется глюконеогенез) и уменьшения поглощения глюкозы клетками организма. Кортизол также способствует расщеплению жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны.
Гормон роста вырабатывается в гипофизе, который находится чуть ниже головного мозга (Рис. 5).
Рис.5. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents
Главной функцией гормона роста является стимуляция роста. Также он повышает уровень глюкозы крови путем снижения захвата глюкозы клетками организма. Гормон роста приводит к увеличению мышечной ткани и повышению распада жиров.
В период полового созревания, когда подростки быстро растут, у них вырабатывается большое количество гормона роста, следовательно, это приводит к повышению потребности в инсулине.
источник
В организме каждого диабетика существуют определенные гормоны при сахарном диабете, которые помогают поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови. К ним относятся инсулин, адреналин, глюкагон, гормон роста, кортизол.
Инсулин является гормоном, который вырабатывает поджелудочная железа, он позволяет своевременно снизить количество глюкозы и предотвратить нарушение в организме. В случае недостатка гормона инсулина в организме содержание глюкозы начинает резко возрастать, из-за чего развивается тяжелое заболевание под названием сахарный диабет.
За счет глюкагона, адреналина, кортизола и гормона роста показатели сахара в крови повышаются, это позволяет нормализовать уровень глюкозы в случае возникновения гипогликемии. Таким образом, регулирующим веществом при диабете считается инсулин — гормон понижающий уровень сахара в крови.
Организм здорового человека умеет регулировать показатели сахара в крови в небольших пределах между 4 и 7 ммоль/литр. Если у пациента наблюдается снижение уровня глюкозы до 3.5 ммоль/литр и ниже, человек начинает себя чувствовать очень плохо.
Пониженный показатель сахара оказывает прямое влияние на все функции организма, это своеобразная попытка донести мозгу информацию о снижении и острой нехватке глюкозы. В случае уменьшения сахара в организме в поддержании баланса начинают участвовать все возможные источники глюкозы.
В частности, глюкоза начинает формироваться из белков и жиров. Также необходимые вещества поступают в кровь из продуктов питания, печени, где сахар хранится в виде гликогена.
- Несмотря на то, что мозг является инсулиннезависимым органом, он не может полноценно функционировать без регулярного снабжения его глюкозой. При низком уровне сахара в крови выработка инсулина приостанавливается, это необходимо для того, чтобы сохранить глюкозу для головного мозга.
- При длительном отсутствии необходимых веществ мозг начинает адаптироваться и использовать иные источники энергии, чаще всего ими выступают кетоны. Между тем данной энергии может оказаться недостаточно.
- Совсем иная картина возникает при диабете и высоком уровне глюкозы в крови. Инсулиннезависимые клетки начинают активно поглощать избыточное количество сахара, из-за чего повреждаются и человека может развиваться сахарный диабет.
Если инсулин помогает понизить показатели сахара, то кортизол, адреналин, глюкагон, гормон роста их увеличивают. Как и высокий уровень глюкозы, пониженные данные являются серьезной угрозой для всего организма, у человека развивается гипогликемия. Таким образом, каждый гормон в крови регулирует уровень глюкозы.
Также в процессе нормализации гормональной системы принимает участие вегетативная нервная система.
Выработка гормона глюкагона происходит в поджелудочной железе, его синтезируют альфа-клетки островков Лангерганса. Повышение показателей сахара в крови с его участием происходит путем высвобождения глюкозы из гликогена в печени, также глюкагон активирует получение глюкозы из белка.
Как известно, печень выступает в качестве места хранения сахара. При превышении уровня глюкозы в крови, например, после еды, глюкоза при помощи гормона инсулина оказывается в клетках печени и остается там в форме гликогена.
Когда уровень сахара становится низкий и его не хватает, например, в ночное время, в работу вступает глюкагон. Он начинает разрушать гликоген до глюкозы, которая после оказывается в крови.
- На протяжении суток чувство голода у человека наступает примерно через каждые четыре часа, между тем ночью организм способен обходиться без еды на протяжении более восьми часов. Это связано с тем, что в ночной период времени происходит разрушение гликогена из печени до глюкозы.
- При сахарном диабете необходимо не забыватьвосполнять запас данного вещества, в противном случае глюкагон не сможет увеличить показатели сахара в крови, что приведет к развитию гипогликемии.
- Подобная ситуация нередко возникает, если диабетик не съел необходимое количество углеводов, занимаясь активным спортом днем, в результате этого весь запас гликогена был истрачен в дневное время. В том числе гипогликемия может наступать. Если человек накануне употреблял алкогольные напитки, так как они нейтрализуют активность глюкагона.
Согласно проведенным исследованиям, при диагнозе сахарный диабет первого типа не только понижается выработка инсулина бета-клетками, но и изменяется работа альфа-клеток. В частности, поджелудочная железа не способна произвести нужный уровень глюкагона при недостаточности глюкозы в организме. В результате нарушается воздействие гормона инсулина и глюкагона.
В том числе у диабетиков не уменьшается выработка глюкагона при повышении показателей сахара в крови. Связано это с тем, что инсулин вводят подкожно, он медленно идет до альфа-клеток, из-за чего концентрация гормона постепенно снижается и не может остановить выработку глюкагона. Таким образом, кроме глюкозы из продуктов питания в кровь поступает сахар из печени, полученный в процессе распада.
Всем диабетикам важно иметь всегда под рукой снижающий глюкагон и уметь им пользоваться в случае гипогликемии.
Адреналин выступает гормоном стресса, который выделяют надпочечники. Он способствует повышению показателей сахара в крови путем разрушения гликогена в печени. Повышение концентрации адреналина происходит при стрессовых ситуациях, лихорадочном состоянии, ацидозе. Данный гормон также помогает снизить степень поглощения глюкозы клетками организма.
Увеличение концентрации глюкозы происходит за счет выхода сахара из гликогена в печени, запуска выработки глюкозы из пищевого белка, понижения ее поглощения клетками организма. Адреналин при гипогликемии способен вызывать симптомы в виде дрожи, сердцебиения, повышения потоотделения.Также гормон способствует распаду жиров.
Изначально природой было заведено, что выработка гормона адреналина происходила при встрече с опасностью. Древнему человеку требовалась дополнительная энергия для борьбы во зверем. В современной жизни выработка адреналина происходит обычно во время переживания стресса или страха из-за получения плохих новостей. В связи с этим дополнительная энергия человеку в такой ситуации не требуется.
- У здорового человека во время стресса начинает активно вырабатываться инсулин, благодаря чему показатели сахара остаются в норме. У диабетиков же не просто остановить развивающееся волнение или страх. При сахарном диабете не хватает инсулина, по причине этого появляется риск развития тяжелых осложнений.
- При гипогликемии у диабетика повышенная выработка адреналина поднимает уровень сахара в крови и стимулирует распад гликогена в печени. Между тем гормон повышает потоотделение, вызывает усиленное сердцебиение и чувство беспокойства. Также адреналин расщепляет жиры до образования свободных жирных кислот, из них в будущем образуются кетоны в печени.
Кортизол – это весьма важный гормон, который высвобождают надпочечники в момент возникновения стрессовой ситуации и способствует повышению концентрации глюкозы в крови.
Увеличение уровня сахара происходит за счет усиления выработки глюкозы из белков и понижения ее поглощения клетками организма. Также гормон расщепляет жиры до образования свободных жирных кислот, из которых образуются кетоны.
При хронически высоком уровне кортизола у диабетика наблюдается повышенная возбудимость, депрессия, пониженная потенция, проблемы с кишечником, учащенный пульс, бессонница, человек быстро стареет, набирает вес.
- При повышенных показателях гормона сахарный диабет возникает незаметно и развиваются всевозможные осложнения. Кортизол два раза увеличивает концентрацию глюкозы – сначала путем снижении выработки инсулина, па после запуском распада мышечных тканей до глюкозы.
- Одним из симптомов высокого уровня кортизола является постоянное ощущение чувства голода и желание поесть сладкого. Между тем это становится причиной переедания и набора лишнего веса. У диабетика появляются жировые отложения в области живота, снижается уровень тестостерона. В том числе данные гормоны понижают иммунитет, что весьма опасно для больного человека.
Из-за того, что при активности кортизола организм функционирует на пределе, значительно повышается риск того, что у человека может развиться инсульт или случиться сердечный приступ.
Дополнительно гормон понижает усвоение организмом коллагена и кальция, что становится причиной хрупких костей и замедленного процесса регенерации костных тканей.
Выработка гормона роста происходит в гипофизе, который располагается рядом с головным мозгом. Основная его функция заключается в стимуляции роста, также гормон может повышать показатели сахара в крови за счет понижения поглощения глюкозы клетками организма.
Гормон роста увеличивает мышечную массу и повышает распад жиров. Особенно активная выработка гормона происходит у подростков, когда они начинают быстро расти и происходит половое созревание. Именно в этот момент у человека повышается потребность в инсулине.
В случае длительной декомпенсации сахарного диабета у пациента может наблюдаться задержка в физическом развитии. Связано это с тем, что в постнатальный период гормон роста выступает в качестве основного стимулятора выработки соматомединов. У диабетиков в этот момент печень приобретает резистентность к воздействию данного гормона.
При своевременной инсулинотерапии данной проблемы удается избежать.
У больного с сахарным диабетом при переизбытке гормона инсулина в организме можно наблюдать определенную симптоматику. Диабетик подвергается частым стрессам, быстро переутомляется, анализ крови показывает крайне высокий уровень тестостерона, у женщин может быть нехватка эстрадиола.
Также у больного нарушается сон, щитовидная железа работает не в полную силу. К нарушениям может привести низкая физическая активность, частое употребление вредных продуктов, богатых пустыми углеводами.
Обычно при повышении сахара в крови происходит выработка необходимого количества инсулина, данный гормон направляет глюкозу к мышечным тканям или к области скопления. С возрастом или из-за скопления жировых отложений рецепторы инсулина начинают плохо работать, и сахар не может контактировать с гормоном.
- В этом случае после того, как человек поел, показатели глюкозы остаются весьма высокими. Причина тому кроется в бездействии инсулина, несмотря на его активную выработку.
- Рецепторами головного мозга распознаются постоянно повышенные показатели сахара, и мозг посылает соответствующий сигнал поджелудочной железе с требованием сбросить большее количество инсулина для нормализации состояния. В результате происходит переполнение гормоном клеток и крови, сахар моментально распространяется по всему организму, и у диабетика развивается гипогликемия.
Также у больных сахарным диабетом нередко наблюдается пониженная чувствительность к гормону инсулина, это в свою очередь дополнительно усугубляет проблему. При таком состоянии у диабетика выявляется высокая концентрация инсулина и глюкозы.
Сахар накапливается в виде жировых отложений вместо того, чтобы траться в виде энергии. Так как инсулин в этот момент не способен полноценно воздействовать на мышечные клетки, можно наблюдать эффект отсутствия требуемого объема пищи.
Так как клетки испытывают дефицит топлива, организму постоянно поступает сигнал о голоде, несмотря на достаточное количество сахара. Подобное состояние провоцирует скопление жиров в организме, появление лишнего веса и развитие ожирения. При прогрессировании болезни ситуация с повышенной массой тела только усугубляется.
- Из-за недостаточной чувствительности к инсулину человек полнеет даже при незначительном объеме питания. Подобная проблема существенно ослабляет защитные силы организма, из-за чего диабетик становится подвержен инфекционным заболеваниям.
- На стенках кровеносных сосудов возникают бляшки, что приводит к сердечным приступам.
- По причине усиленного наращивания гладких мышечных клеток в артериях заметно снижается приток крови в жизненно важным внутренним органам.
- Кровь становится клейкой и вызывает тромбоциты, что в свою очередь провоцирует тромбозы. Как правило, гемоглобин при диабете, который сопровождаются резистентностью к инсулину, становится низким.
Видео в этой статье интересно раскроет секреты инсулина.