Insulin je hormon, ki uravnava raven glukoze v krvi. Glukoza je monosaharid, to je preprost ogljikov hidrat. Po zaužitju se kompleksni ogljikovi hidrati v prebavilih razgradijo na enostavne in absorbirajo v krvni obtok.
Insulin uravnava presnovo ogljikovih hidratov in sodeluje pri presnovi beljakovin in ogljikovih hidratov. Zahvaljujoč temu hormonu celice organov in tkiv absorbirajo glukozo iz krvi. Njegovi ostanki se v obliki glikogena odlagajo v jetrnih celicah in mišicah. Je polisaharid, sestavljen iz molekul glukoze. To je shranjena rezerva ogljikovih hidratov, ki je primarni vir energije za naše telo. Ko telo občuti povečano potrebo po energiji, se sprosti in pretvori v glukozo. Do tega pride med telesno aktivnostjo, stresom, ko se raven glukoze v krvi zniža zaradi izpuščanja obrokov ali kaloričnega primanjkljaja.
Sodelovanje insulina pri presnovi beljakovin je v tem, da ta hormon poveča sintezo nukleinskih kislin in zavira razgradnjo beljakovinskih spojin. Med presnovo maščob inzulin aktivira energetske procese v maščobnih celicah in sodeluje pri sintezi maščobnih kislin.
Kako deluje insulin?
Prav ta hormon uravnava porazdelitev energije v obliki glukoze. Po tem kriteriju so vsi organi in tkiva razdeljeni na inzulinsko odvisne in inzulinsko neodvisne. Jetra, mišice in maščobno tkivo so od insulina odvisni. Glukoza vstopi vanje le, ko insulin "da dovoljenje" za ustvarjanje energijskih depojev. Ob pomanjkanju kalorij, ko je premalo energije, maščobno tkivo in mišice ostanejo brez glukoze, ki je inzulin ne prepušča v celice. Pošlje se v možgane in druge vitalne organe, ki so neodvisni od insulina.
Odkritje insulina in njegove vloge v telesu
Trebušna slinavka je odgovorna za proizvodnjo tega hormona. Hormon proizvajajo posebne ß-celice Langerhansovih otočkov. Inzulin je vitalni hormon, katerega oslabljeno izločanje vodi do resnih presnovnih težav. Najbolj znana bolezen, ki je povezana z oslabljenim inzulinskim delovanjem trebušne slinavke, je diabetes mellitus (DM).
Prvič je simptome sladkorne bolezni opisal Egipčan Imhotep leta 2980 pr. Podatke o sladkorni bolezni so našli tudi v starogrških papirusih iz leta 1500 pr.
Raziskave o naravi "sladkorne bolezni" potekajo že vrsto let. Odkritje hormona, ki uravnava raven glukoze v krvi, pripada znanstveniku Paulu Langerhansu. Leta 1869 je v trebušni slinavki odkril skupino celic, ki so odgovorne za izločanje inzulina. Specialistu je uspelo dokazati, da ima trebušna slinavka funkcijo uravnavanja ravni sladkorja v krvi.
Leta 1900 je znanstvenik L. V. Sobolev nadaljeval raziskave tega organa in ugotovil, da patološke spremembe Langerhansovih otočkov vodijo do diabetesa mellitusa, in če vztrajajo, se sladkorna bolezen ne pojavi niti v primeru atrofije žleznega tkiva.
Sproščanje hormona in odkritje insulinske terapije pripada kanadskemu zdravniku Fredericku Bantingu. Prvi na svetu je iz njenih celic izoliral tako imenovani »izvleček trebušne slinavke«, da bi ga uporabil pri zdravljenju sladkorne bolezni. To se je zgodilo šele leta 1921. Insulin se je prvotno imenoval ayletin, nato pa so ga preimenovali.
Pred prihodom insulinske terapije so bili ljudje s sladkorno boleznijo obsojeni na hitro smrt. Leta 1922 je bilo pridobljeno zdravilo na osnovi prečiščenega insulina živalskega izvora. Leta 1923 se je začela množična proizvodnja tega zdravila. Ljudem s sladkorno boleznijo je omogočil umetno uravnavanje ravni glukoze v krvi in se tako izognil smrtonosnim zapletom sladkorne bolezni.
Trenutno se insulin za diabetike pridobiva z genskim inženiringom. Takšno zdravilo se imenuje rekombinantno. Ustvarjen je iz snovi, ki jo proizvajajo sevi kvasovk, postavljeni v hranilni medij. Ta metoda je omogočila opustitev surovin živalskega izvora in pridobitev zdravila, katerega delovanje je enako naravnemu insulinu.
Izločanje inzulina in njegove motnje
Za normalen potek presnovnih procesov je pomembno, da se insulin proizvaja v potrebni količini. Vedno se proizvaja minimalna količina tega hormona. Govorimo o bazalnem izločanju insulina. Po jedi in vstopu glukoze v kri pride do aktivnega sproščanja hormona - tako imenovanega prandialnega vrha. To je potrebno, da lahko glukoza vstopi v celice organov in tkiv.
Pri normalnem delovanju trebušne slinavke proizvodnja insulina po jedi poteka v dveh fazah. Hitra faza traja 1-3 minute, počasna faza traja do pol ure.
Raven insulina v krvi zdravih ljudi niha v širokem razponu. Odvisno je od starosti in fiziološkega stanja. Pri otrocih se ta vrednost giblje od 3 do 20 μU/ml, pri odraslih pa zgornji prag doseže 25 μU/ml.
Ženske med nosečnostjo in po menopavzi doživljajo pomembne hormonske spremembe. Normalne ravni insulina so v tem primeru od 6 do 27/36 µU/ml.
Kršitev se ne šteje le za zmanjšano izločanje hormona, ampak tudi za povečano. Obstaja več dejavnikov, zaradi katerih trebušna slinavka ne more proizvesti insulina v potrebni količini:
- Sladkorna bolezen tipa 1. Patološki proces je posledica avtoimunske reakcije. Pri ljudeh s to boleznijo so ß-celice Langerhansovih otočkov uničene in ne morejo zadostiti telesnim potrebam po hormonu.
- pankreatitis. Vnetje trebušne slinavke povzroči oslabljeno sekretorno funkcijo in pomanjkanje insulina zaradi fibroze tkiva. Sladkorna bolezen, ki se razvije s pankreatitisom, se imenuje pankreatogena ali sladkorna bolezen tipa 3.
- Poškodbe, operacije na trebušni slinavki. Povzročajo poškodbe otočnega aparata, ki proizvaja insulin.
- Zloraba hitrih ogljikovih hidratov. Prekomerni vnos glukoze s hrano povzroči, da organ deluje težje. Sčasoma to privede do oslabljenega delovanja inzulina zaradi obrabe trebušne slinavke.
- Zastrupitev. Alkohol, močna zdravila, kemični in naravni strupi ter radioaktivne snovi poškodujejo celice trebušne slinavke.
- Insulinoma. Tumor β-celic otočkov trebušne slinavke povzroči prekomerno izločanje insulina.
Povečane ravni hormona povzročajo dolgotrajno hipoglikemijo. Celice organov in tkiv zaradi nizke ravni glukoze ne morejo prejeti dovolj energije.
Insulin za diabetike
Ko je proizvodnja insulina motena ali odsotna, glukoza iz hrane vstopi v kri, ne more pa v celice tkiv, odvisnih od insulina, to je mišic in maščobe. Hkrati organi, neodvisni od insulina, prejemajo presežek glukoze, kar vodi do patoloških sprememb. Pri sladkorni bolezni so prizadeti predvsem tarčni organi: krvne žile, živci, ledvice.
Terapija z insulinom se uporablja pri zdravljenju sladkorne bolezni tipa 1 in tipa 2. Pri sladkorni bolezni tipa 1 so celice trebušne slinavke poškodovane, zato postanejo injekcije zdravila edini način za nadzor ravni glukoze.
Pri sladkorni bolezni tipa 2 pride do motenj zaradi zmanjšane občutljivosti za insulin občutljivih tkiv. Lahko se proizvaja v zadostnih količinah ali celo v presežku, vendar jetra, maščobno in mišično tkivo prenehajo zaznavati učinek tega hormona. Pojavi se kronična hiperglikemija – zvišana raven glukoze v krvi.
Temeljno vlogo pri zdravljenju sladkorne bolezni tipa 2 ima dieta z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov, jemanje zdravil za zniževanje ravni sladkorja in povečanje občutljivosti celic na insulin. Injekcije insulina za sladkorno bolezen tipa 2 so predpisane bolnikom z napredujočo boleznijo. Praviloma se to zgodi, ko se beta celice trebušne slinavke ne morejo spopasti s proizvodnjo endogenega hormona in zdravila za zniževanje sladkorja prenehajo delovati.
Sladkorna bolezen postane dekompenzirana, to je nenadzorovana, kar je preobremenjeno z resnimi zapleti. V tem primeru na pomoč priskoči eksogeni inzulin – tisti, ki prihaja od zunaj.
Priprave za insulinsko terapijo
Pri zdravljenju sladkorne bolezni se uporabljajo različne vrste insulinskih pripravkov. Imajo enak učinek, vendar se razlikujejo po hitrosti in trajanju vpliva. To je potrebno, da postane zdravljenje bolj fiziološko, saj pri zdravih ljudeh raven inzulina ves dan naravno narašča in pada.
Pri sladkorni bolezni se uporabljajo štiri vrste insulina:
- Hitro delujoče zdravilo se daje pred jedjo. Učinkovati bo v 15 minutah in obdržati učinek 3-4 ure.
- Kratkodelujoči insulin se uporablja tudi pred obroki. Delovalo bo v 30-60 minutah. Učinek traja 5-8 ur.
- Vmesni insulin deluje 1-2 uri po injiciranju. Učinek traja 14-16 ur.
- Dolgodelujoči insulin deluje dve uri po injiciranju. Njegov učinek traja do enega dneva ali več.
Režim zdravljenja in odmerjanje zdravila izbere lečeči zdravnik na podlagi kliničnega primera. Pri sladkorni bolezni tipa 1 se običajno uporablja bazalno-bolusno insulinsko zdravljenje. Vključuje kratko in hitro delujoča zdravila za porabo sladkorja iz vsakega obroka in vzdrževanje normalne ravni glukoze čez dan.