Протеинов инсулин

  • Анализи

Диабетът е много древна болест, описанието му е открито дори при древен египетски папирус, който е на повече от 3500 години. През цялото това време човечеството безуспешно се опитваше да се отърве от „сладката болест“, докато през 1921 г. изследователите Дж. Маклеод, Ф. Байт, Чарлз Бест и Дж.

Заслужава да се спомене, че методът, с който канадските изследователи са успели да изолират инсулина, е използван за първи път и описан по-рано през 1900 г. от руския учен Л.В. Соболев в лабораторията на И.П. Павлова, но работата, за съжаление, не е завършена. Впоследствие, канадците се възползваха от това развитие, но дори не се позоваха на работата на Соболев.

Най-важното е, че протеинът е извлечен от панкреаса, който понижава нивата на кръвната захар и след няколко месеца, през януари 1922 г., първата инжекция с инсулин в историята на лечението на диабета е била дадена на 14-годишния Леонард Томпсън. Скоро д-р Колли, който го лекуваше, отбеляза, че нивото на кръвната му захар е спаднало до нормалното - момчето започва да се възстановява.

Така започна нова ера в лечението на диабета. Днес в света животът на повече от 10 милиона души е напълно зависим от инсулина.

Инсулин: химия и етимология

INSULIN - хормон, произвеждан от β-клетки на панкреатичните островчета Лангерханс, преведен от латинския остров "insula". Това е протеинова молекула, състояща се от 51 аминокиселини (2 полипептидни вериги).

Инсулинът се среща във всички животински организми, но структурата му варира слабо при отделните видове. Инсулиновите прасета са най-близки по своята структура - тя се различава от човешката само в една аминокиселина, в 30-та позиция на аминокиселинната верига при хората, аминокиселината треонин се намира и при прасетата аланин. Говеждият (кравешкият) и китовият инсулин също имат подобна структура с човешкия инсулин, но се различават от човешкия с три аминокиселини.

Функциите на инсулина

Хормонът инсулин е много важен за метаболизма и усвояването на енергията, получена по време на смилането на храната - особено глюкозата, това се дължи на транспортирането на глюкоза през клетъчните мембрани. За всички, без изключение, клетките на тялото, инсулинът е ценният "ключ", който отваря достъп до вътрешността на молекулите на глюкозата. Едва когато молекулата на инсулина се свърже със специфични рецептори на повърхността на мембраната, отваря се „вратата“, през която универсалното гориво, глюкозата, започва да влиза в клетката.

Увеличаването на пропускливостта на клетъчните мембрани до глюкоза е една от най-важните, но далеч от единствената задача на хормона, другите функции на инсулина:

  • Стимулира образуването на гликоген в черния дроб и мускулите от глюкозата - специална форма на съхранение на глюкоза в животински клетки;
  • Подтиска активността на ензими, които разграждат гликоген и мазнини;
  • Подобрява синтеза на мазнини и протеини;
  • Предотвратява употребата на мазнини като енергиен източник;
  • Той контролира други системи на тялото и регулира усвояването на аминокиселините от клетките на тялото.

Инсулинова секреция

Инсулинът се синтезира в значителни количества само в β-клетките на Лангерхансовите островчета на панкреаса. Островчетата на Лангерханс са чувствителни към нивото на глюкозата в кръвта и с повишаване на концентрацията му, инсулинът се освобождава в кръвта. Чрез намаляване на нивото на глюкозата, синтезът на инсулин намалява.

Следователно, инсулинът може да регулира нивата на кръвната захар.

Повишаването на концентрацията на аминокиселини и мастни киселини в кръвта също допринася за секрецията на инсулин (в по-малки количества).

Когато инсулин липсва

Тъй като хормонът инсулин контролира (в по-голяма или по-малка степен) всички метаболитни процеси - нарушението на секрецията на инсулин причинява такова заболяване като диабет.

При пациенти с инсулинозависим диабет (тип 1), функциите на β-клетките са нарушени - инсулинът се произвежда или в незначителни количества или изобщо не се произвежда. Глюкоза без "ключ" не може да влезе в клетката, където в митохондриите тя трябва да се превърне в енергия и да остане в кръвния поток - нивото на глюкозата в кръвта се повишава. Такива пациенти трябва систематично да прилагат инсулин.

Пациенти с инсулинозависим диабет (тип 2) страдат от различна патология - намаляване на чувствителността на клетките на тялото към инсулин, това се нарича инсулинова резистентност. Инсулин, поне в началото на заболяването, се произвежда от β-клетки в достатъчни количества, но клетките на тялото не реагират правилно (условно, "ключът" не пасва на "ключалката") и нивото на глюкозата непрекъснато се повишава. β-клетките продължават интензивно да произвеждат инсулин и с течение на времето това ги изчерпва, в резултат на което пациентът става зависим от външен инсулин, започва да прави инсулинови инжекции.

Как да се идентифицира и увеличи чувствителността на клетките към инсулин

Броят на хората с диабет по целия свят нараства всяка година. Вече има повече от 10 пъти повече, отколкото преди 20 години. А прогнозите на лекарите в тази област са разочароващи. Ето защо много експерти насочват усилията си за намиране на лекарства за лечение и за оптимизиране на употребата на съществуващите лекарства. Един от начините е да се увеличи инсулиновата чувствителност.

Чувствителност към инсулин

В средата на миналия век учените предположили, че чувствителността на клетките към инсулина е намалена поради генетични причини. Във време на тотален глад тялото започна да предприема такива мерки, за да натрупа бързо „стратегически запас“ в случай на нов недостиг на храна. Но вместо това хората развиват хипертония, затлъстяване и диабет.

В този момент, когато човек има захарен диабет, започва труден процес на разработване на схема на лечение. Първоначално, разбира се, те се отказват, всички видове тестове, а след това е време да се изчисли дозата инсулин. За да направите това, има специална формула, която взема предвид теглото на пациента, както и схемата на неговата власт, както и някои други точки. След това се коригира стандартната доза. Важна роля в това играе фактът, че чувствителността на клетките на организма към изкуствен хормон варира от пациент до пациент.

За да се определи чувствителността към инсулин, проведете специален тест. За да направите това, на пациента се прилага единица синтетичен хормон с кратко или ултра-кратко действие. След определен период от време се взема ново измерение. Такава дефиниция на контрола е много показателна и помага при последващото третиране, тъй като на нейно основание е възможно да се изчисли желаното съотношение. И тогава, ако е необходимо, въпросът как да се увеличи чувствителността към хормона.

След получаване на резултатите, лечението се коригира. Без тази дефиниция опитите и грешките би трябвало да променят дозата на случаен принцип, докато се намери необходимото. Такива дълготрайни неточности в режима на лечение могат да повлияят неблагоприятно на здравословното състояние на диабета.

Признаци на намалена инсулинова чувствителност

Дори преди тестването за някои признаци, инсулин-зависимите индивиди могат да се подозират, че имат намалена чувствителност към изкуствен хормон.

  • Има абдоминално затлъстяване. Това са така наречените мазнини, на които жените често се опитват да се отърват.
  • Хипертонични прояви.
  • Ако кръвния тест показа, че има повишаване на нивата на холестерола и триглицеридите.
  • Ако се открие протеин в урината.

Тези симптоми най-често показват описания проблем, но не непременно. Лабораторното определяне на хормоналната чувствителност е изключително проблематично, тъй като кръвната плазма може да съдържа инсулин в сравнително широки граници.

Различна тъканна чувствителност

Лабораторни изследвания на учени показват, че различните тъкани на тялото имат различна инсулинова чувствителност. Най-важното е, как реагират мускулите на пациента и мастната тъкан. В допълнение, важна реакция на чернодробните клетки. Заслужава да се отбележи, че при наличието на хормона мастната тъкан се разпада с голяма трудност, черният дроб с голяма енергия освобождава глюкозата в кръвта, която се абсорбира с мускули със същото голямо желание.

Често се случва, че намаленото или повишеното взаимодействие на инсулина с тялото се определя от генетиката. Но по-често срещаната причина е изобилието от лоши навици и нездравословен начин на живот. И именно защото панкреасът е прекомерно за дълго време, има повишена вероятност от самото начало на заболяването, диабет тип 2.

Определяне на инсулиновата чувствителност

Когато се определя чувствителността към инсулин, лекарите вземат предвид преди всичко факта, че показателите могат да варират в различните часове на деня. Освен това са важни няколко други фактора:

  • Колко добро е общото здраве на човека.
  • Поддържа ли се с редовни физически дейности?
  • По кое време на годината е определението.

Експертите вече са успели да установят, че ако гликемичният профил е приблизително еднакъв през деня и колкото е възможно по-близо до нормалното, то инсулиновата чувствителност ще бъде висока. Експерименталните данни показват, че след въвеждането на 1 единица синтетичен инсулин на възрастен, неговият гликемичен индикатор намалява в рамките на 2-3 mmol. При децата зависимостта е различна. Пациентите, чието тегло не достига 25 kg, показват понижение на индекса с 5-10 mmol. Дете от училищна възраст, показанията са междинни: 3-6.5 mmol. Началото на заболяването се характеризира с високи стойности на индикатора, а с течение на времето и прогресирането на заболяването се говори за инсулинова резистентност, т.е. за влошаване на чувствителността.

Всяко човешко заболяване намалява инсулиновата чувствителност. Дори ако се постави диагноза на остра респираторна вирусна инфекция или хранително отравяне, дозата на инжектирания хормон трябва да се увеличи, а понякога и значително: до 2 пъти. Ако тялото изпитва честа гликемия, а глюкозата идва в намалени количества, е възможно да се постигне повишена чувствителност към хормона.

Ако човек е бил диагностициран с диабет тип 2, инсулиновата чувствителност има малко по-различно значение. Този термин обяснява как тъканите на тялото са способни да възприемат собствения си хормон, който се произвежда в тялото. Когато човек има този вид болест, основният му враг е с наднормено тегло. Поради тази причина инсулиновата чувствителност се влошава най-много.

Начини за увеличаване на чувствителността към инсулин

Подходящата инсулинова терапия с течение на времето спомага за повишаване на чувствителността към инсулин. Лекарствата помагат за незначителни колебания в нивата на кръвната захар и също така намаляват количеството на гликирания хемоглобин. Редовните физически усилия помагат за ускоряване на този процес и засилване на ефекта. Основното нещо е да не допускаме внезапни скокове и да направим физическото възпитание постоянен приятел с умерен характер.

В случаите, когато е възможно да се доведе чувствителността на хормона до максимална ефективност, регулирането на отклоненията на глюкозата от нормата може да се извърши много бързо. При втория тип диабет, както вече споменахме, трябва да се обърнете към спорта за помощ и да се стремите да поддържате телесното тегло под постоянен контрол.

След провеждане на пълен набор от изследвания, като се определи коефициентът на чувствителност, ендокринологът може да намери за необходимо да се свърже с лечението някои лекарства, които не съдържат хормони. Те са предназначени за повишаване на чувствителността към инсулин, но самостоятелно приложение може да причини непоправима вреда. Здравето и благосъстоянието на диабета вече са в много уязвимо състояние и дори ако се постигне равновесие, е много лесно да се наруши неговото самолечение.

Препарати за повишаване на чувствителността към инсулин

Инсулин-зависимите хора трябва да следват диета с ниски въглехидрати. В допълнение, необходимостта от постоянно лечение. Лекарят ще определи какво точно ще бъде това лекарство. Понякога тя може да бъде ограничена до хапчета, но по-често инжектирането идва на помощ. Много пациенти трябва да се придържат към тези мерки през целия живот. Но такива мерки могат значително да подобрят състоянието на пациента и да му позволят да води нормален живот.

В някои случаи ще получите препоръка за пиене на курс от лекарства, които включват хром или магнезий. В допълнение, полиненаситените мастни киселини имат добър ефект. Ендокринологът може да предпише и такива лекарства, които ще направят възможно ускоряването на процеса на отслабване, което понякога е критично за хората с диабет тип 2.

Правила за чувствителност

За да се повиши чувствителността към инсулин, една от основните мерки е правилната подготовка на диета. Това не само ще спомогне за повишаване на чувствителността към хормона, но и ще създаде условия за подобряване на общото състояние на тялото. В крайна сметка, правилното хранене понякога може да направи чудеса. За да се постигне пълният очакван ефект, диетата трябва да спазва някои прости закони:

  • Не включвайте храни, богати на прости въглехидрати. Този вид е почти директно и много бързо в кръвта, като започва там неговата негативна активност. С други думи, това е захар и всички сладки храни.
  • Мазнината, която прави храната трябва да бъде здрава. Това означава, че трябва да изчислите готвенето така, че на масата да се появят мазни риби, авокадо и ядки, както и рибено масло и фъстъчено масло. Можете да пълните храна с маслиново или ленено масло. Всички те съдържат мононенаситени мазнини и омега мазнини, които свързват инсулин-зависимите тъкани и хормона, който се произвежда от организма. Ако обаче замените горните продукти с транс-мазнини, той незабавно ще реагира на намаляване на инсулиновата чувствителност. Въпреки това, здравословните мазнини не трябва да препълват вашата диета.
  • Трябва да се уверите, че тялото получава много фибри. От този елемент процесът на храносмилането е много по-добър. Друг благоприятен ефект се дължи на факта, че в негово присъствие въглехидратите се абсорбират по-бавно. Това означава, че инсулинът, който е в кръвта, има шанс да свърши работата си много по-добре. Влакното е богато на пресни зеленчуци и плодове. Тяхната редовна употреба ви позволява да увеличите в човешкото тяло съдържанието на витамини, необходими и здрави хора и страдащи от инсулинова зависимост.
  • Яденето на големи количества протеинови храни. Храни, богати на протеини: риба, морски дарове, пиле, не увеличават количеството на захарта в кръвта, а също така помагат за поддържане на теглото под контрол. Понякога с диабет лекарите препоръчват загуба на тегло чрез протеиново хранене.

Няколко дни спазване на новия метод на хранене дава възможност на пациентите да почувстват значително подобрение в състоянието си. И след 1,5-2 месеца, лош холестерол започва да се заменя с добра форма. Тази реакция на тялото спомага за намаляване на риска от атеросклероза.

Няма по-ефективен начин за повишаване на чувствителността към инсулин, отколкото доживотната поддръжка на нисковъглехидратна диета. Затова не бива да вярвате, че карате рекламни лозунги, които предлагат магическо хапче, след което диабетът ще премине, а тялото ще започне да работи като часовник. Неспазването на препоръките на лекаря при захарен диабет може да бъде фатално. Ето защо, пациентите трябва да се съобразят с правилното хранене, да вземат лекарства и да се надяват на светли глави на учените. Генетиката и микробиолозите отдавна са обещали да направят революция в тази област.

Убийства от млечен протеин (част 1)

Основата на лечението на наднорменото тегло и затлъстяването е рационална диета, основана на намаляване на приема на калории. Но мазнините и лесно смилаемите въглехидрати дават основна роля в диетичната терапия на затлъстяването, затова много автори традиционно препоръчват да се намали количеството на съдържащите мазнини храни и въглехидрати с висок гликемичен индекс (ГИ), които се абсорбират бързо в стомашно-чревния тракт. тракт (GIT), допринасящ за рязко увеличаване на освобождаването на инсулин, като същевременно увеличава дела на протеините в храната. Сред различните видове животински протеини, предпочитание се дава на млечни продукти, като последователно показва благоприятен ефект върху регулирането на глюкозата, телесното тегло и намалява риска от развитие на захарен диабет тип 2 (DM-2). Отчитането на ефекта на продуктите върху секрецията на инсулин е задължително, защото Сега е известно, че една от причините за началото и развитието на затлъстяването и неговите усложнения е инсулинова резистентност (IR) и компенсаторна хиперинсулизъм, насочени към поддържане на нормален глюкозен метаболизъм. Често се наблюдават едновременно инсулинова резистентност и хиперинсулинемия, а повишените концентрации на инсулин предизвикват инсулинова резистентност. В този случай, млечният протеин причинява по-значим инсулинов отговор, отколкото се очаква при нисък GI. Като се има предвид това, стигаме до заключението, че намаляването на натоварването на островния апарат, постигнато чрез диетична терапия, е изключително важно при лечението на затлъстяването.

Инсулиновата резистентност е намаление на чувствителността на тъканите към ендогенен или екзогенен инсулин. Инсулин-зависимите тъкани включват мускулна, мастна и чернодробна. Глюкозата навлиза в клетките на тези тъкани само след взаимодействието на инсулина с неговия рецептор, активирането на рецепторната тирозин киназа и фосфорилирането на инсулиновия рецепторен субстрат (IRS-1) и други протеини, които прехвърлят везикулите с глюкозен транспортерен протеин (GLUT-4) от вътреклетъчното пространство към плазмената мембрана. Доказано е, че IR е в пряка зависимост от степента на затлъстяване и се диагностицира при хора с наднормено тегло дълго преди началото на диабета. Намаленият инсулинозависим транспорт на глюкоза води до факта, че панкреасът увеличава производството на инсулин, за да преодолее инсулиновата резистентност и да развие хиперинсулизъм. В повечето случаи високите нива на инсулин са основен фактор и водят до инсулинова резистентност и затлъстяване. Например, строгият контрол на нивата на кръвната захар при лечението на диабет изисква значителни дози инсулин, което води до хиперинсулинемия с прогресивно увеличаване на теглото, дори с намаляване на приема на калории. DelPrato et al. показват, че индексирането на хиперинсулинемия при физиологични концентрации в рамките на 48-72 часа в условия на нормогликемия води до намаляване на инсулиновата чувствителност с 20-40% при здрави хора.

Инсулинът е основният хормон, който регулира липогенезата в мастната тъкан, на първо място, чрез притока на ацетил-CoA и енергията под формата на HADPH, която се образува в пентозния фосфатен път, необходим за синтеза на мастни киселини. Второ, инсулинът активира ацетил Со-карбоксилазни ензими, които катализират превръщането на ацетил СоА в малонил Коа, осигурявайки бикарбонични строителни блокове за създаването на по-големи мастни киселини и синтеза на мастни киселини. Трето, поради притока на глицерол, образуван от 3-фосфоглицерат, за да се образуват триглицериди. Четвърто, той активира липопротеин липазния ензим. Освен това, инсулинът е мощен инхибитор на липолизата в черния дроб и мастната тъкан, поради способността му да инхибира активността на хормонално-чувствителната липаза и в резултат на това инсулинът намалява количеството на мастните киселини в кръвта.

Инсулиновата секреция причинява много повече фактори, отколкото гликемичния отговор на приема на въглехидрати. За храни, инсулиновият индекс (AI) е по-важен. Тази стойност, която характеризира хранителния продукт по отношение на инсулиновата реакция към него. Храни, богати на протеини, особено на млечни протеини, имат непропорционално по-висок инсулинов индекс (от порядъка на 90-98), отколкото биха се очаквали от гликемичната реакция (15-30). Рандомизирано кръстосано проучване сравнява ефектите на четири вида протеини: суроватъчен протеин, риба тон, пуйка и яйчен албумин върху постпрандиалната глюкоза, концентрацията на инсулин и апетита. Всички видове протеини предизвикват инсулинова реакция, въпреки незначителното количество въглехидрати и най-мощния инсулинов отговор, предизвикващ суроватъчен протеин (всички < 0,001).

Хранителните протеини, като глюкозата, могат да стимулират директно секрецията на инсулин. Но не само взаимодействието на тези хранителни вещества с бета-клетката на островчетата на Лангерханс, но и на чревните хормони участват в стимулирането на секрецията на инсулин. Инсулиновата реакция към млечните продукти корелира със съдържанието на незаменими аминокиселини с разклонени вериги (BCAA) - като левцин, валин и изолевцин, с особен акцент върху левцин - които инициират синтеза на два пептида, които са пряко свързани с ендокринния ефект и се наричат ​​глюкагон-подобен пептид. -1 (GLP-1) и зависим от глюкоза инсулинотропен полипептид (HIP). Ролята на тези инкретини е да се намалят циркулиращите нива на глюкоза в кръвта чрез стимулиране на секрецията на инсулин, като същевременно се потиска освобождаването на глюкагон, което намалява постпрандиалното увеличение на глюкозата. Инкретини се синтезират от общ прекурсор, наречен проглукагон. Проглюкагонът се метаболизира по два начина. С помощта на ензима прохормонон-конвертаза-2 се образува глюкагон в алфа-клетките на панкреаса. В същото време, GLP-1 и GLP-2 се образуват в стомашно-чревния тракт, използвайки прохормононова конвертаза-1. GLP-1 и GLP-2 се продуцират от L-клетките на ендокринната част на преобладаващо дисталните (jejunum и ileum) червата. ISU се секретира като единична биологично активна форма от К-клетки, разположени в горните части на тънките черва (дуоденална и йеюнум). Оказва се, че две противоположно действащи вещества са едновременно образувани от проглукагон: глюкагон, който е инсулинов антагонист и увеличава гликемията и инкретина, който стимулира инсулиновата секреция. Приблизително 60% от секретирания инсулин в отговор на приема на смесени храни се дължи на ефекта на инкретините. И двата хормона имат подобен инсулинотропен ефект при концентрации на глюкоза от 5.5 mmol / l.

Средната стойност на инсулин и инкрести е значително по-голяма при споделянето на въглехидратни и протеинови храни, отколкото при отделно въглехидрати или протеини. В експериментите предварителното хранително натоварване на суроватката, последвано от стандартна закуска с високо съдържание на въглехидрати, повишава инсулина и GLP-1 съответно със 105% и 141%, в сравнение с контролата (250 ml обикновена вода преди закуска). В съответствие с това, различните източници на протеин влияят по различен начин на постпрандиалната кръвна захар. Ако приемът на протеини сам по себе си не влияе на нивата на глюкозата и той остава стабилен, тогава смес от левцин, изолевцин и валин драстично увеличава клирънса на глюкоза след храносмилателния въглехидратен товар поради повишения инсулин. Суроватъчният протеин, богат на тези аминокиселини, е най-ефективен за намаляване на гликемията. Този ефект със сигурност е плюс в контрола на хипергликемията при пациенти с диабет, но това, което се случва с кръвната глюкоза и дали неговият излишък може да бъде източник на образуването на "de novo" триглицериди в черния дроб остава без отговор.

Преди повече от 30 години асоциацията на разклонените BCAA аминокиселини с инсулинова резистентност беше открита и многократно потвърждавана след това. Изненадващо, аминокиселините на ВСАА, а не липидния метаболизъм, са основните маркери, най-тясно свързани с инсулиновата чувствителност, както е потвърдено в проучвания, включващи лица, страдащи от метаболитен синдром и в групи с относително ниско телесно тегло при китайски и азиатски мъже. Повишената изходна концентрация на ВСАА се свързва с прогресивно влошаване на глюкозния толеранс и индекса на глюкозно разпределение с времето при юноши след 2.3 ± 0.6 години проследяване. Проучването на Fiehn показва, че левцин и валин от повече от 350 метаболита са увеличени при афро-американски жени, страдащи от DM-2. След 12 години проследяване, при сравняване на 189 души с развит диабет и 189 души, които не са развили едно и също тегло, липиден профил и други клинични показатели, петте метаболита са имали най-висока значима връзка с развитието на бъдещия диабет - левцин, изолевцин, валин, фенилаланин и тирозин. Тези и други констатации подчертават потенциалната ключова роля на аминокиселинния метаболизъм в патогенезата на инсулиновата резистентност.

Въпросът дали аминокиселините на BCAA са просто маркери за инсулинова резистентност, или дали те са директни участници в развитието на инсулинова резистентност, привлича повишен научен интерес. Интервенционните проучвания показват, че краткотрайната инфузия на аминокиселини причинява периферна инсулинова резистентност у здрави хора, като инхибира транспортирането / фосфорилирането на глюкоза и по този начин намалява синтеза на гликоген. Интрамускулните концентрации на гликоген и глюкозо-6-фосфат се наблюдават чрез 13С и 31Р NMR спектроскопия. 2.1-кратно увеличение на плазмените аминокиселини намалява усвояването на глюкозата с 25% (p < 0,01). Уровень синтеза мышечного гликогена снизился на 64% (р < 0,01), что сопровождалось снижением глюкозо-6-фосфата.

Ако гризачи аминокиселина левцин увеличава глюкозния толеранс, при други животни и хора, левцинът го намалява.

Замяната на 1% от енергийната стойност на въглехидратната дажба с еквивалентно количество енергия от протеина беше свързана с 5% увеличение на риска от развитие на диабет-2, а замяната на 1% от енергийната стойност на животинския протеин с растителен протеин беше свързана с 18% намаление на риска от диабет-2. Тази асоциация продължава след изменението на ИТМ.

Назначаването на 15 g аминокиселини на BCAA за жени и 20 g за мъже на ден в продължение на 3 месеца в групи от вегани и всеядни намалява инсулиновата чувствителност при веганите. При всеядните такива промени не са наблюдавани, но в същото време водят до увеличаване на експресията на липогенни ензимни гени в мастната тъкан.

ProFiMet, рандомизирано контролирано проучване, изследва ефектите на четири изоенергични диети с умерено съдържание на мазнини, но с различно съдържание на протеини и зърна на аминокиселинния профил при хора с наднормено тегло или със затлъстяване и с висок риск от диабет. Основното ниво на аминокиселините, включително разклонените вериги, до голяма степен се свързва с IR, висцералната мастна маса и мастната инфилтрация на черния дроб. Намаляването на съдържанието на протеин и увеличаването на зърнените влакна значително намалява IR. Аналитичното моделиране показва, че промените в профила на аминокиселините са корелирани с промени в общия IR и чернодробната IR съответно със 70% и 62%. Друго подобно проучване сравнява три вида диети (с високо съдържание на протеини, високо съдържание на фибри и смесена диета) за инсулинова чувствителност. Делът на енергията, получена от протеини, въглехидрати и фибри, се разпределя както следва: 17%, 52% и 14 g (контрола); 17%, 52% и 43 g (с високо съдържание на фибри); 28%, 43% и 13 g (висок протеин); 23%, 44% и 26 g (смесен). Чувствителността към инсулин е с 25% по-висока след 6 седмици в групата с високо съдържание на фибри, отколкото при диетата с високо съдържание на протеини.

инсулин

Тъканите на тялото се разделят на два типа според инсулиновата чувствителност:

1. инсулинозависима - съединителна, мастна, мускулна; чернодробната тъкан е по-малко чувствителна към инсулин;

2. инсулинонезависима - нервна тъкан, еритроцити, чревен епител, бъбречни тубули, тестиси.

Метаболитните ефекти на инсулина са разнообразни - регулирането на метаболизма на въглехидратите, липидите и протеините. Обикновено инсулинът се освобождава в кръвта след хранене и ускорява анаболните процеси: синтеза на протеини и вещества, които са резерв от енергия (гликоген, липиди). Това е единственият хормон, който понижава концентрацията на глюкоза в кръвта.

Влияние на инсулина върху метаболизма на въглехидратите: t

1. увеличава пропускливостта на клетъчните мембрани до глюкоза;

2. индуцира синтеза на глюкокиназа, като по този начин ускорява фосфорилирането на глюкоза в клетката;

3. повишава активността и количеството на ключовите гликолизни ензими (фосфофруктокиназа, пируват киназа)

4. стимулира синтеза на гликоген чрез активиране на гликоген синтазата и намалява разграждането на гликоген;

5. инхибира глюконеогенезата, инхибира синтеза на ключови ензими на глюконеогенезата;

6. увеличава активността на пентозофосфатния път.

Общият резултат от стимулирането на тези процеси е намаляване на концентрацията на глюкоза в кръвта. Около 50% от глюкозата се използва в процеса на гликолиза, 30-40% се превръща в липиди и около 10% се натрупва под формата на гликоген.

Влияние на инсулина върху метаболизма на липидите:

1. инхибира липолизата (разграждане на триацилглицероли) в мастната тъкан и черния дроб;

2. стимулира синтеза на триацилглицероли в мастната тъкан;

3. активира синтеза на мастни киселини;

4. инхибира синтеза на кетонни тела в черния дроб.

Влияние на инсулина върху метаболизма на протеините: t

1. стимулира транспортирането на аминокиселини в клетките на мускулите, черния дроб;

2. активира синтеза на протеини в черния дроб, мускулите, сърцето и намалява разрушаването им;

3. стимулира пролиферацията и броя на клетките в културата и е вероятно да участва в регулирането на растежа in vivo.

Хипофункция на панкреаса

При недостатъчна инсулинова секреция се развива захарен диабет. Има два вида диабет: инсулинозависим (тип I) и инсулин-независим (тип II).

Инсулин-зависим захарен диабет (при 10% от пациентите) е заболяване, причинено от разрушаването на β-клетките на островчетата Лангерханс. Характеризира се с абсолютен инсулинов дефицит.

Инсулинозависим захарен диабет (при 90% от пациентите) се развива най-често при затлъстели хора. Основната причина е понижение на чувствителността на рецептора към инсулин, повишена честота на инсулинов катаболизъм, нарушена регулация на хормоналната секреция. Нивото на инсулин в кръвта е нормално. Рисковите фактори за развитие на заболяването са генетична предразположеност, затлъстяване, хиподинамия, стрес.

Симптоми на захарен диабет: хипергликемия - повишаване на концентрацията на глюкоза в кръвта; глюкозурия - екскрецията на глюкоза в урината; кетонемия - повишаване на кръвната концентрация на кетонни тела; кетонурия - отстраняване на кетонни тела с урината; полиурия - увеличава дневната диуреза (средно до 3-4 литра).

Натрупването на кетонни тела намалява буферния капацитет на кръвта, което води до ацидоза. Активирани катаболни процеси: разграждане на протеини, липиди, гликоген; концентрация на кръв в кръвта на аминокиселини, мастни киселини, липопротеини.

Хиперфункция на панкреаса

Инсулиномът е тумор на β-клетките на островчетата на Лангерханс, придружен от повишено продуциране на инсулин, тежка хипогликемия, гърчове, загуба на съзнание. При екстремна хипогликемия може да настъпи смърт. Хиперинсулинизмът може да бъде елиминиран чрез прилагане на глюкоза и хормони, които повишават глюкозата (глюкагон, адреналин).

Инсулин: хормон на здравето и дълголетие

Екология на живота. Здраве: Инсулинът е важен хормон за нашето здраве и дълголетие, както и за контролиране на теглото и структурата му (мускулен растеж и намаляване на телесната мастна маса). Въпреки това, има много митове за инсулин, които заблуждават читателя без подходяща научна подготовка. Затова ще се опитам да ви разкажа подробно и с нюанси.

Инсулинът е важен хормон за нашето здраве и дълголетие, както и за контролиране на теглото и структурата му (мускулен растеж и намаляване на мастната маса на тялото). Въпреки това, има много митове за инсулин, които заблуждават читателя без подходяща научна подготовка. Затова ще се опитам да ви разкажа подробно и с нюанси.

Знаем, че инсулинът е хормон на панкреаса, който регулира нивата на кръвната захар. След като сте изяли нещо, въглехидратите от храната се разделят на глюкоза (захар, която клетките използват като гориво). Инсулинът гарантира, че глюкозата попада в черния дроб, мускулите и мастните клетки. Когато концентрацията на глюкоза намалее, нивото на инсулина намалява. По правило нивата на инсулин се понижават сутрин, тъй като от последното хранене са изминали около осем часа.

Инсулинът е ревностен собственик (“всичко в къщата” - без значение какво и къде). Ето защо, ако нямате място за калории, той ги добавя към всичко. Следователно, хронобиологията на храненето и физическата активност е от голямо значение.

Инсулинът стимулира и потиска едновременно.

Важно е да се разбере, че инсулинът има два вида ефекти и способността му да инхибира някои процеси е също толкова важен, колкото и стимулиращия му ефект. Инхибиторната функция на инсулина често е много по-важна от неговата активираща или стимулираща функция. По този начин, инсулинът е по-скоро като контролер или светофар на кръстопът. Той помага да се забави и рационализира движението. Без светофар или контролер, ще има пълна бъркотия и много инциденти. Това означава, че глюконеогенезата, гликолизата, протеолизата, синтезата на кетонни тела и липолизата при липса на инсулин ще се осъществят при високи скорости без никакъв контрол. И всичко това ще завърши с хипергликемия, кетоацидоза и смърт.

Например, висок инсулин:

  • стимулира протеиновия синтез
  • инхибира разделянето на мазнини
  • стимулира натрупването на мазнини
  • инхибира разграждането на гликогена

1. Инсулинът подпомага мускулния растеж. Инсулинът стимулира протеиновия синтез чрез активиране на неговото производство чрез рибозоми. Освен това, инсулинът подпомага трансфера на аминокиселини към мускулните влакна. Инсулинът активно транспортира определени аминокиселини в мускулните клетки. Става въпрос за BCAA. Аминокиселините с разклонени вериги се „лично” доставят от инсулин в мускулните клетки. И това е много добре, ако имате намерение да изградите мускулна маса.

2. Инсулинът предотвратява катаболизма на протеините. Инсулинът предпазва мускулните увреждания. Въпреки че може да не звучи много вълнуващо, антикатаболичният характер на инсулина е също толкова важен, колкото неговите анаболни свойства.

Всеки, който разбира финансите, ще ви каже, че не става въпрос само за това колко пари правите. Също така е важно колко пари ще похарчите. Същото важи и за мускулите. Всеки ден тялото синтезира определено количество протеини и същевременно унищожава старите. Дали успеете да получите мускулна маса с течение на времето или не, зависи от „физиологичната аритметика”. За да увеличите мускулите, трябва да синтезирате повече протеин, отколкото да го унищожите по време на катаболизма.

3. Инсулинът активира синтеза на гликоген. Инсулинът увеличава активността на ензими (например, гликоген синтаза), които стимулират образуването на гликоген. Това е много важно, защото помага да се осигури снабдяването с глюкоза в мускулните клетки, като по този начин се подобрява тяхната ефективност и възстановяване.

4. Вдигането на инсулин спомага за чувството за ситост и потиска глада. Инсулинът е един от многото хормони, които играят роля за появата на чувство за ситост. Например, протеинът, стимулиращ инсулина, допринася за намаляване на апетита. Много изследвания показват, че инсулинът действително потиска апетита.

Черна страна на инсулин (метаболизъм)

1. Инсулин блокира хормоналната рецепторна липаза. Инсулинът блокира ензим, наречен хормон-рецепторна липаза, която е отговорна за разграждането на мастната тъкан. Очевидно е, че това е лошо, защото ако тялото не може да разруши съхранените мазнини (триглицериди) и да го превърне във форма, която може да се изгори (свободни мастни киселини), няма да отслабнете.

2. Инсулинът намалява употребата на мазнини. Инсулин (високо инсулин) намалява използването на мазнини за енергия. Вместо това, той помага за изгаряне на въглехидрати. Просто казано, инсулин "спестява мазнини". Въпреки че това има отрицателен ефект върху външния вид на нашето тяло, подобно действие има смисъл, ако си припомним, че основната функция на инсулина е да се отърве от излишната глюкоза в кръвта.

3. Инсулинът увеличава синтеза на мастни киселини. FFA (свободни мастни киселини) е основната причина за инсулиновата резистентност! Инсулинът увеличава синтеза на мастни киселини в черния дроб, което е първата стъпка в процеса на натрупване на мазнини.

Но също така зависи и от наличието на излишък от въглехидрати - ако обемът им надвишава определено ниво, те или веднага се изгарят, или се съхраняват като гликоген. Без съмнение излишният инсулин е първата причина за повишеното ниво на триглицериди в организма, мазнини, които преди това са били считани за относително безопасни.


Акне, пърхот и себорея. Не очаквах? Колкото по-висок е инсулинът - колкото по-интензивна е липогенезата, толкова по-интензивна е липогенезата - колкото по-високо е нивото на триглицеридите в кръвта, толкова по-високо е нивото на триглицеридите в кръвта - толкова по-мазнини се отделят през мастните жлези, разположени в цялото тяло, особено върху скалпа и лицето. Говорим за хиперфункция и хипертрофия на мастните жлези под действието на инсулин.

Хората с много естествено гладка кожа, които никога не са имали акне или акне, този страничен ефект на инсулина може да отсъства напълно. При лица с повече или по-малко мазна кожа, с възможност за образуване на акне, инсулинът може да предизвика изразено акне, хипертрофия на мастните жлези и разширяване на кожните пори. Акнето при жените често е един от признаците на хиперандрогенизъм, който може да бъде придружен от хиперинсулинемия и дислипидемия.

4. Инсулинът активира липопротеиновата липаза. Инсулинът активира ензим, наречен липопротеин липаза. Ако сте запознати с медицинската терминология, това първоначално може да се възприеме като положителна характеристика на инсулина. В крайна сметка, липазата е ензим, който разгражда мазнините, така че защо да не се увеличи обемът му?


Припомнете си, че току-що обсъдихме как инсулинът подобрява синтеза на мастни киселини в черния дроб. След като тези допълнителни мастни киселини се преобразуват в триглицериди, те се улавят от липопротеини (например, VLDL протеини - липопротеини с много ниска плътност), които се освобождават в кръвния поток и търсят място за съхранение.

Засега толкова добре, защото триглицеридите не могат да се абсорбират от мастните клетки. Така че, въпреки че може да имате достатъчно триглицериди в кръвта си, наистина няма да натрупвате мазнини. След като се активира от инсулин, липопротеиновата липаза разгражда тези триглицериди в абсорбируеми мастни киселини, които бързо и лесно се абсорбират от мастните клетки, отново се превръщат в триглицериди и остават в мастните клетки.

5. Инсулинът блокира употребата на гликоген.

Черна страна на инсулин (като растежен хормон)


При хронично повишено ниво на инсулин (инсулинова резистентност) на преден план излизат други черни страни на инсулина. Излишният инсулин нарушава нормалното функциониране на други хормони, инхибира хормона на растежа. Разбира се, инсулинът е един от двигателите за пълния растеж на децата. Но при възрастните, превишението му доближава преждевременното стареене.

1. Излишният инсулин разрушава артериите.

Излишният инсулин причинява запушени артерии, защото стимулира растежа на гладката мускулна тъкан около съдовете. Такова клетъчно размножаване играе много голяма роля в развитието на атеросклероза, когато има натрупване на холестеролни плаки, стесняване на артериите и намаляване на кръвния поток. Освен това, инсулинът пречи на работата на системата за разтваряне на тромба, повишавайки нивото на инхибитор на плазминогенния активатор-1. Така се стимулира образуването на кръвни съсиреци, които запушват артериите.


2 Инсулинът повишава кръвното налягане.

Ако имате високо кръвно налягане, има 50% вероятност да страдате от инсулинова резистентност и прекалено голяма част от кръвта. Как точно действа инсулинът върху кръвното налягане все още не е известно. Сам по себе си, инсулинът има директен съдоразширяващ ефект. При нормални хора, прилагането на физиологични дози инсулин в отсъствието на хипогликемия причинява вазодилатация, а не повишаване на кръвното налягане. Въпреки това, в условията на инсулинова резистентност, хиперактивирането на симпатиковата нервна система води до появата на артериална хипертония поради симпатиковата стимулация на сърцето, кръвоносните съдове и бъбреците.

3. Инсулинът стимулира растежа на ракови тумори.

Инсулинът е растежен хормон и неговият излишък може да доведе до повишена клетъчна пролиферация и до тумори. При хора с наднормено тегло се произвежда повече инсулин, тъй като това е излишък на инсулин, който причинява затлъстяване, така че е по-вероятно да развият ракови тумори, отколкото хората с нормално тегло. Хората с висок растеж също имат повишено производство на инсулин (колкото по-висок е растежът, толкова повече инсулин), така че рискът от рак от тях е по-висок. Това са статистически данни и добре познати факти.

Инсулинът е растежен хормон и неговият излишък може да доведе до повишена клетъчна пролиферация и до тумори. При хора с наднормено тегло се произвежда повече инсулин, тъй като това е излишък на инсулин, който причинява затлъстяване, така че е по-вероятно да развият ракови тумори, отколкото хората с нормално тегло. Хората с висок растеж също имат повишено производство на инсулин (колкото по-висок е растежът, толкова повече инсулин), така че рискът от рак от тях е по-висок. Това са статистически данни и добре познати факти.

От друга страна, ако намалите производството на инсулин в организма, рискът от развитие на ракови тумори също ще намалее. При опити с животни беше установено, че продължителните редовни паузи в храната също намаляват риска от развитие на рак, дори ако общите калории в диетата на животните не намаляват, с други думи, след тези паузи им се дава много за ядене. В тези експерименти беше установено, че редки ястия водят до стабилно и постоянно намаляване на нивото на инсулин в кръвта.

4. Хиперинсулинемия стимулира хроничното възпаление.

Хиперинсулинемията стимулира образуването на арахидонова киселина, която след това се превръща в стимулиращо възпаление PG-E2 и количеството на възпалението в тялото се увеличава драстично. Хронично високите нива на инсулин или хиперинсулинемия също причиняват ниски нива на адипонектин и това е проблем, защото увеличава инсулиновата резистентност и възпалението.

Адипонектин е хормон на мастна тъкан, който поддържа нормалната инсулинова чувствителност, предотвратява развитието на диабет и рискът от сърдечно-съдови заболявания е намален. Адипонектин играе важна роля в енергийното регулиране, както и в липидния и въглехидратния метаболизъм, намалявайки нивото на глюкоза и липиди, повишавайки чувствителността към инсулин и имайки противовъзпалителен ефект. При затлъстели хора (по-специално с абдоминално затлъстяване), дневната секреция на адипонектин през деня е намалена.

Хронобиология на инсулина.

За да разберете правилното функциониране на инсулина, трябва да имате предвид:

1. Базално ниво на инсулин (в зависимост от инсулиновата чувствителност)
2. Хранителен инсулин (количество храна и инсулинов индекс).
3. Броят на храненията и интервалите между тях.


Ако ядете например три пъти на ден и поддържате интервалите между храненията, липогенезата и липолизата се балансират. Това е много груба графика, където зелената зона представлява липогенеза, предизвикана от храна. Синята област показва липолиза между храненията и по време на сън.

Високото повишаване на инсулина с храната е добро. Това е добре, защото ви позволява ефективно да контролирате нивата на кръвната захар. Инсулиновите пикове осигуряват нормалния поток на важни физиологични процеси.

Лека закуска и изгаряне на мазнини

Установено е, че тази първа фаза е нарушена при хора с нарушена глюкозна толерантност (тези, чиято кръвна захар се повишава след хранене по-високо от нормалното и нивото на кръвната захар на гладно е по-високо, но няма диабет). Например, инсулиновата реакция корелира със съдържанието на аминокиселини с разклонена верига като левцин, валин и изолевцин. Например, левцин стимулира панкреаса да произвежда инсулин.

Първата, бърза фаза, обикновено липсва при диабет тип 2.


Втората фаза продължава, докато в кръвта има стимулиращ глюкоза. Това означава, че първоначално се освобождава вече наличният инсулин и се произвежда допълнително (инсулинът се секретира от В-клетката от прекурсора (прекурсор) - проинсулин). Възстановяването на бързата фаза на инсулиновата реакция подобрява регулирането на кръвната захар при диабетиците: бързото повишаване на нивата на инсулин само по себе си не е лошо.

Снекването и откъсването имат много негативен ефект върху регулирането на инсулина. В отговор на лека закуска инсулинът излиза за 2-3 минути и се връща към нормалното за 30-40 минути.

На графиката горните стрелки отбелязват времето, когато започват храната или закуската. Дневните колебания в нивата на инсулина се показват в горната графика и колебанията на захарта в долната графика. Както виждате, инсулиновата вълна след една захапка (S) достига почти същата височина, както след пълно хранене (M). Но инсулиновата вълна след друга закуска (LS) е толкова висока, че тя е дори по-висока от всички останали (закуска вечер-нощ!)

При експерименти върху мишки беше установено, че ако се хранят през ден, те живеят по-дълго и не се разболяват. Когато мишките не се хранят в продължение на 24 часа подред до края на живота си, и в следващите 24 часа те дават храна на сметището, в сравнение с мишки, които се хранят ежедневно 3 пъти на ден, те, първо, не губят тегло, а се хранят сами когато има храна, второ, те никога не се разболяват, и на трето място, те живеят един и половина пъти по-дълго от тези мишки, които се хранят редовно 3 пъти всеки ден. Този факт е просто обяснен - ​​мишките, които ядат по-рядко, отделят по-малко инсулин от тези, които ядат често. Имайте предвид, че има по-малко - не означава по-малко, защото в броя на калориите няма разлика, теглото на тези и други мишки е същото.

Инсулин и стрес.

Ако има вещества, които стимулират освобождаването на инсулин, то има вещества, които инхибират това освобождаване. Тези вещества включват хормони с противоположно натоварване. Един от най-мощните са хормоните на надбъбречната мозък, които са медиатори в симпатиковата нервна система - адреналин и норепинефрин.

Знаете ли за какво са тези хормони? Това са хормони, които ни спасяват живот. Те се открояват под остър стрес, за да мобилизират цялото тяло. Едно от техните свойства е повишаване на нивата на кръвната захар, което е важно условие за оцеляването на организма по време на стрес.

Това обяснява стресовата хипергликемия, която преминава след изчезването на заплахата за живота. При заболяване като феохромоцитом се синтезира излишък от тези хормони, които имат подобен ефект. Затова при това заболяване много често се развива захарен диабет. Хормоните на стреса също включват глюкокортикоиди - хормони на надбъбречната кора, най-известният представител на които е кортизол.

Инсулин и стареене.

Ниските нива на инсулин са свързани с добро здраве и ниската инсулинова чувствителност се свързва с лошите.

Както беше посочено наскоро: изглежда парадоксално, че отслабването на инсулиновите сигнали / IGF-1 удължава живота (ниските нива на инсулин в кръвта), но инсулиновата резистентност (резистентност) води до диабет тип 2. Истинският парадокс е защо в случай на бозайници ниските нива на инсулин са свързани с добро здраве и по-слаб е отговорът към инсулина. Теорията на квазипрограмата, лансирана от TOR, дава отговор. Инсулин и IGF-1 активират TOR. По този начин, затихването на инсулиновите сигнали / IGF-1 намалява ТОР активността и по този начин забавя стареенето.

Инсулиновата резистентност е проява на повишена ТОР активност, тъй като прекалено активният TOR причинява инсулинова резистентност. И в двата случая повишената ТОР активност е виновна за всичко: причинена от инсулин или се проявява под формата на инсулинова резистентност.


Ниският инсулин е „добро здраве“, а отслабеният инсулинов сигнал е „лош за здравето“. (Б) Като се има предвид ТСР, няма парадокс. Хиперактивното ТОР може да е резултат от повишени нива на инсулин, а понижаването на инсулиновия сигнал може да се дължи на хиперактивността на ТОР. И в двата случая хиперактивността на TOR е "нездравословна"

Чувствителност към инсулин.

Колкото по-високо е количеството инсулин в кръвта (средно), толкова по-често се освобождава и продължава по-дълго, по-лошата инсулинова чувствителност. Концентрацията на рецепторите на клетъчната повърхност (и те включват инсулинови рецептори) зависи, наред с други неща, от нивото на хормоните в кръвта. Ако това ниво се увеличи значително и за дълго време, броят на рецепторите на съответния хормон намалява, т.е. в действителност, има намаляване на чувствителността на клетката към хормона в кръвта в излишък. И обратно.

Доказано е, че чувствителността на тъканите към инсулина е намалена с 40%, когато телесното тегло е надвишено с 35-40% от нормата. От друга страна, инсулиновата чувствителност е много добра. В този случай, вашите клетки - особено мускулните клетки - реагират добре дори на малко количество инсулин.

И, съответно, имате нужда от доста инсулин, за да ги превърнете в анаболно състояние. Така че ние търсим висока инсулинова чувствителност. Чувствителността на инсулина определя съотношението на мазнините и мускулите в тялото ви, особено в моменти, когато се опитвате да спечелите или отслабнете.

Ако сте по-чувствителни към инсулин по време на натрупване на тегло, ще получите повече мускули от мазнините. Например, с обичайната чувствителност на инсулина, ще получите 0,5 кг мускули на килограм мазнина, т.е. съотношението ще бъде 1: 2. С повишена чувствителност ще можете да натрупате 1 кг мускули за всеки килограм мазнина. Или още по-добре.

Физическата активност е най-важният фактор за поддържане на нормалната инсулинова чувствителност. Заседналият начин на живот и липсата на енергийна активност причиняват силен удар.

Ще ви бъде интересно:

Заключение.

1. Нашата цел: нисък базален инсулин и добра чувствителност към него.

2. Това се постига: 2-3 хранения на ден. В идеалния случай - две. Липсата на всички закуски и парчета

3. Нормализиране на нивата на стрес (премахване на не-хранителни инсулинови тригери).

4. Не яжте храна с високо съдържание на въглехидрати без подходящо ниво на физическа активност.