Inzulin je hormon koji regulira razinu glukoze u krvi. Glukoza je monosaharid, odnosno jednostavan ugljikohidrat. Nakon jela, složeni ugljikohidrati se u gastrointestinalnom traktu razgrađuju na jednostavne i apsorbiraju u krvotok.
Inzulin regulira metabolizam ugljikohidrata i sudjeluje u metabolizmu proteina i ugljikohidrata. Zahvaljujući ovom hormonu, stanice organa i tkiva apsorbiraju glukozu iz krvi. Njegovi ostaci talože se u jetrenim stanicama i mišićima u obliku glikogena. To je polisaharid koji se sastoji od molekula glukoze. To je pohranjena rezerva ugljikohidrata koja je primarni izvor energije za naše tijelo. Otpušta se i pretvara u glukozu kada tijelo osjeti povećanu potrebu za energijom. To se događa tijekom tjelesne aktivnosti, stresa, kada se razina glukoze u krvi smanji zbog preskakanja obroka ili kalorijskog deficita.
Sudjelovanje inzulina u metabolizmu proteina je da ovaj hormon pojačava sintezu nukleinskih kiselina i inhibira razgradnju proteinskih spojeva. Tijekom metabolizma masti inzulin aktivira energetske procese u masnim stanicama i sudjeluje u sintezi masnih kiselina.
Kako inzulin djeluje?
Upravo taj hormon regulira raspodjelu energije u obliku glukoze. Prema ovom kriteriju svi organi i tkiva dijele se na ovisne o inzulinu i neovisne o inzulinu. Jetra, mišići i masno tkivo ovisni su o inzulinu. Glukoza ulazi u njih samo kada inzulin "da dopuštenje" za stvaranje energetskih depoa. Kada postoji manjak kalorija, kada nema dovoljno energije, masno tkivo i mišići ostaju bez glukoze koju inzulin ne propušta u stanice. Šalje se u mozak i druge vitalne organe koji su neovisni o inzulinu.
Otkriće inzulina i njegove uloge u organizmu
Gušterača je odgovorna za proizvodnju ovog hormona. Hormon proizvode posebne ß-stanice Langerhansovih otočića. Inzulin je vitalni hormon čije poremećeno lučenje dovodi do ozbiljnih metaboličkih problema. Najpoznatija bolest koja je povezana s oštećenom inzulinskom funkcijom gušterače je dijabetes melitus (DM).
Prvi opis simptoma dijabetesa dao je Egipćanin Imhotep 2980. godine prije Krista. Podaci o dijabetesu pronađeni su i u starogrčkim papirusima koji datiraju iz 1500. godine pr.
Istraživanje prirode "šećerne bolesti" provodi se mnogo godina. Otkriće hormona koji regulira razinu glukoze u krvi pripada znanstveniku Paulu Langerhansu. Godine 1869. otkrio je skupinu stanica u gušterači koje su odgovorne za lučenje inzulina. Specijalist je uspio dokazati da je gušterača ta koja ima funkciju reguliranja razine šećera u krvi.
Godine 1900. znanstvenik L. V. Sobolev nastavio je istraživanje ovog organa i otkrio da patološke promjene u Langerhansovim otočićima dovode do dijabetes melitusa, a ako one potraju, dijabetes se ne javlja čak ni u slučaju atrofije žljezdanog tkiva.
Oslobađanje hormona i otkriće inzulinske terapije pripada kanadskom liječniku Fredericku Bantingu. Prvi je u svijetu iz njegovih stanica izolirao takozvani "ekstrakt gušterače" kako bi ga koristio u liječenju dijabetesa. To se dogodilo tek 1921. godine. Inzulin se izvorno zvao ayletin, ali je potom preimenovan.
Prije pojave inzulinske terapije, ljudi s dijabetesom bili su osuđeni na brzu smrt. Godine 1922. dobiven je lijek na bazi pročišćenog inzulina životinjskog podrijetla. Godine 1923. započela je masovna proizvodnja ovog lijeka. Omogućio je osobama s dijabetesom da umjetno reguliraju razinu glukoze u krvi i time izbjegnu smrtonosne komplikacije dijabetesa.
Trenutno se inzulin za dijabetičare dobiva pomoću genetskog inženjeringa. Takav lijek naziva se rekombinantni. Stvoren je od tvari koju proizvode sojevi kvasca smješteni u hranjivi medij. Ova metoda omogućila je napuštanje sirovina životinjskog podrijetla i dobivanje lijeka čije je djelovanje identično prirodnom inzulinu.
Lučenje inzulina i njegovi poremećaji
Za normalan tijek metaboličkih procesa važno je da se inzulin proizvodi u potrebnom volumenu. Uvijek se proizvodi minimalna količina ovog hormona. Govorimo o bazalnom lučenju inzulina. Nakon jela i ulaska glukoze u krv dolazi do aktivnog oslobađanja hormona - takozvanog prandijalnog vrha. To je neophodno kako bi glukoza mogla ući u stanice organa i tkiva.
Tijekom normalnog funkcioniranja gušterače, proizvodnja inzulina nakon jela odvija se u dvije faze. Brza faza traje 1-3 minute, spora faza traje do pola sata.
Razine inzulina u krvi zdravih ljudi fluktuiraju u širokom rasponu. Ovisi o dobi i fiziološkom stanju. U djece se ta vrijednost kreće od 3 do 20 μU/ml, a kod odraslih gornji prag doseže 25 μU/ml.
Žene doživljavaju značajne hormonske promjene tijekom trudnoće i nakon menopauze. Normalne razine inzulina u ovom slučaju kreću se od 6 do 27/36 µU/ml.
Kršenje se smatra ne samo smanjenim lučenjem hormona, već i povećanim. Postoji nekoliko čimbenika zbog kojih gušterača ne može proizvesti inzulin u potrebnoj količini:
- Dijabetes tipa 1. Patološki proces je uzrokovan autoimunom reakcijom. Kod osoba s ovom bolešću ß-stanice Langerhansovih otočića su uništene i ne mogu zadovoljiti tjelesne potrebe za tim hormonom.
- pankreatitis. Upala gušterače dovodi do poremećaja sekretorne funkcije i nedostatka inzulina zbog fibroze tkiva. Dijabetes melitus koji se razvija s pankreatitisom naziva se pankreatogeni ili dijabetes tipa 3.
- Trauma, operacija na gušterači. Oni uzrokuju oštećenje aparata otočića, koji proizvodi inzulin.
- Zlouporaba brzih ugljikohidrata. Pretjerani unos glukoze iz hrane uzrokuje pojačan rad organa. S vremenom to dovodi do oslabljene funkcije inzulina zbog trošenja gušterače.
- Intoksikacija. Alkohol, jaki lijekovi, kemijski i prirodni otrovi te radioaktivne tvari oštećuju stanice gušterače.
- Inzulinom. Tumor β-stanica otočića gušterače dovodi do prekomjernog lučenja inzulina.
Povećane razine hormona uzrokuju stalnu hipoglikemiju. Stanice organa i tkiva ne mogu dobiti dovoljno energije zbog niske razine glukoze.
Inzulin za dijabetičare
Kada je proizvodnja inzulina poremećena ili izostala, glukoza iz hrane ulazi u krv, ali ne može ući u stanice tkiva o inzulinu, odnosno u mišiće i masno tkivo. Istodobno, organi neovisni o inzulinu dobivaju višak glukoze, što dovodi do patoloških promjena. Kod dijabetes melitusa primarno su zahvaćeni ciljni organi: krvne žile, živci, bubrezi.
Inzulinska terapija koristi se u liječenju dijabetesa tipa 1 i tipa 2. Kod dijabetesa tipa 1, stanice gušterače su oštećene, tako da injekcije lijeka postaju jedini način za kontrolu razine glukoze.
Kod dijabetesa tipa 2 poremećaji nastaju zbog smanjenja osjetljivosti tkiva osjetljivih na inzulin. Može se proizvoditi u dovoljnim količinama ili čak u višku, ali jetra, masno i mišićno tkivo prestaju percipirati učinak ovog hormona. Javlja se kronična hiperglikemija – povišena razina glukoze u krvi.
Temeljnu ulogu u liječenju dijabetesa tipa 2 ima dijeta s niskim udjelom ugljikohidrata, uzimanje lijekova za snižavanje razine šećera i povećanje osjetljivosti stanica na inzulin. Injekcije inzulina za dijabetes tipa 2 propisane su pacijentima s progresivnom bolešću. U pravilu se to događa kada se beta stanice gušterače ne mogu nositi s proizvodnjom endogenog hormona, a lijekovi za snižavanje šećera prestaju imati učinak.
Dijabetes postaje dekompenziran, to jest nekontroliran, što je prepuno ozbiljnih komplikacija. U tom slučaju u pomoć dolazi egzogeni inzulin – onaj koji dolazi izvana.
Pripreme za inzulinsku terapiju
U liječenju šećerne bolesti koriste se različite vrste inzulinskih pripravaka. Imaju isti učinak, ali se razlikuju u brzini i trajanju utjecaja. To je neophodno kako bi tretman bio fiziološkiji, jer kod zdravih ljudi razina inzulina prirodno raste i pada tijekom dana.
Za dijabetes se koriste četiri vrste inzulina:
- Lijek s brzim djelovanjem primjenjuje se prije jela. Počinje djelovati za 15 minuta i zadržava svoj učinak 3-4 sata.
- Inzulin kratkog djelovanja također se koristi prije jela. Djelovat će za 30-60 minuta. Učinak traje 5-8 sati.
- Intermedijarni inzulin djeluje 1-2 sata nakon injekcije. Učinak traje 14-16 sati.
- Dugodjelujući inzulin djeluje dva sata nakon injekcije. Njegov učinak traje do dan ili više.
Režim liječenja i dozu lijeka odabire liječnik na temelju kliničkog slučaja. Za dijabetes tipa 1 obično se koristi bazal-bolus inzulinska terapija. Uključuje lijekove kratkog i brzog djelovanja za iskorištavanje šećera iz svakog obroka i održavanje normalne razine glukoze tijekom dana.