Перш ніж говорити про те, яка залоза виробляє інсулін, потрібно визначити, що ж це таке. Інсулін є членом “родини” гормонів-поліпептидів, найпростіших білків, чий молекулярний вага дуже малий. У молекулі інсуліну два ланцюги амінокислот: у короткій – 21 амінокислота, у довгій – 30. Між ланцюжками є містки з 2 атомів сірки (так і називаються – дисульфідні містки). Інсулін діє на організм, знижуючи рівень цукру в крові.

З історії питання

Яка залоза виробляє інсулін, не даючи розвиватися небезпечної хвороби – діабету? Підшлункова! Якщо між ланцюжками інсуліну зруйнувати дисульфідні містки, найчастіше на цукор в крові він впливати вже не буде, хоча так відбувається не завжди. Це було неодноразово перевірено і доведено під час вивчення цього важливого гормону. А історія дуже довга. Почалася вона в 1889 році з досліджень, які проводилися вченими з Німеччини – В. Мерингом і О. Мінковським. У той момент ніхто не знав, яка залоза виробляє інсулін і що це взагалі за речовина таке.

Вони експериментували на собаках і відзначали, що, якщо видалити у піддослідних підшлункову залозу, у тварин з’являлася невгамовна спрага і, відповідно, виділялася сеча у величезних кількостях. Ці явища були супутніми у дослідженнях, але не пройшли непоміченими. У цій клініці вже давно займалися саме діабетом, а тому помітили, що саме ці симптоми з’являються і у хворих. У піддослідних собак був викликаний діабет штучно. Саме тоді і з’явилися припущення щодо того, що таке інсулін, яка залоза виробляє його.

Острівці Лангерганса

Однак поки було мало відомо про всій повноті діяльності підшлункової – однієї з найважливіших травних залоз, крім того, що якийсь протидіабетичний речовина вона виробляє. За тридцять років до досліджень Мерінга та Мінковського П. Лангерганс відкрив в товщі підшлункової залози крихітні острівці, які так і називаються по імені цього німецького вченого.

Їх тканинне будова зовсім не схоже на інші частини, вони повністю відособлені, навіть вивідні протоки відсутні. Можливо, залоза, що виробляє інсулін, використовує для цього саме острівці Лангерганса, це цілком логічне пояснення. І в 1901 році Л. Соболєв своїми експериментами довів, що все саме так і відбувається.

Виявилося, що острівці не мають відношення до травної функції. Навіть якщо вся інша тканина підшлункової залози перестала функціонувати, острівці Лангерганса працювали – діабет не розвивався. Залоза, що виробляє інсулін, не могла впливати на ці частини власної території. З тих пір це протидіабетичний речовину стали називати інсуліном (“інсула” по латині означає “острівець”). На той момент інсулін ніхто ще не зміг отримати, більш того, повної впевненості не було в тому, що він взагалі існує.

Отримання інсуліну

І лише в 1922 році в Канаді був отриманий цей активний гормон дослідниками Ф. Бантингом і Ч. Бестом. Навіть при повній відсутності підшлункової залози життя міг підтримувати штучно створений препарат, інакше смерть наступала в лічені дні.

Раніше діабет лікували лише дієтою, всіляко обмежуючи надходження в організм вуглеводів. Тепер можна було піти іншим шляхом, і це був приголомшуючий успіх, оскільки діагностований у молодому віці діабет по тим часам – смертний вирок. Не було визначено, чому підшлункова залоза перестає виробляти інсулін.

Виробництво інсуліну негайно було налагоджено в багатьох країнах, і він був недорогий, отримання його не було трудомістким. У 50-ті роки була повністю вивчена його структурна формула англійцем Ф. Сэнгером, а в 1963 році інсулін синтезували біохіміки ФРН і США. Потрібно сказати, що синтезований інсулін набагато дорожче природного, одержуваного на бойнях худоби.

Цукор або глюкоза

Кожна залоза внутрішньої секреції – орган компактний, і тільки підшлункова залоза виробляє інсулін за допомогою відокремлених острівців Лангерганса. Причому їх близько мільйона на її території! Кожен з них площею всього близько двохсот мікронів. Але як би ні були малі острівці, що виробляють інсулін клітини підшлункової залози на них вплинути не можуть, хоча вони і є різними. Інсулін виходить тільки в бета-клітин, цей гормон в них і синтезується, і, наче зернятка за формою, гранули інсуліну зберігаються всередині.

Кров рясно надходить на острівці, тому вміст цукру в ній постійно відомо. Якщо трапляється небезпечне підвищення, гранули піднімаються до поверхні клітини і виходять назовні – в кров. І знову невпинно клітини залози виробляють інсулін, яку кількість в даний момент необхідно, регулюючи його вихід. Тільки в російській медицині укоренився термін “цукор в крові”, насправді це глюкоза.

Функції ланцюгів інсуліну

І довга, і коротка ланцюги відіграють кожна свою особливу роль. Не можна сказати, що на сьогоднішній день всі функції їх вивчені, зроблено тільки деякі кроки в цьому напрямку. І про інсулін ми багато чого ще не знаємо. Яка залоза виробляє гормон інсулін, відомо, а ось в якому вигляді він в крові міститься – ні. Є тільки припущення. Наприклад, що частина гормону зв’язується певним білком, який виробляє, напевно, печінка. Навіть про самому цьому білку майже нічого не відомо, оскільки його зникаюче мало, проте роль його вельми велика – інсулін він пов’язує надійно.

Зазвичай пов’язані форми функціонують в організмі тільки як транспорт. А тут все інакше. Зв’язаний білок інсулін впливає на жирову тканину, а на м’язи – ні. Однак жиру в організмі дуже багато, і він не такий шкідливий, як про нього розповідають. Жирові тканини вміють відокремити інсулін від білка і поділитися з м’язами надлишками цього гормону. Вільний інсулін можуть використовувати абсолютно всі тканини, які потребують в ньому, але ключик від зв’язуючого білка має тільки жир.

Необхідну кількість інсуліну

Організм здорової людини виробляє близько двох міліграмів інсуліну щодоби. А хворим цей препарат при призначенні вимірюється в одиницях, а не в міліграмах, в різних препаратах різну кількість інсуліну за вагою. І знижувати кількість цукру в крові потрібно теж індивідуально, тільки на певну величину. Виробляє організм приблизно сорок одиниць, який швидко використовується всіма тканинами. Перевірено: мічений інсулін йде майже весь через годину, лише 15 % залишається в тканинах.

Як діє механізм зниження цукру? По-перше, знижується надходження глюкози в кров з печінки, по-друге, глюкозу посилено захоплюють м’язова, жирова та інші тканини. Без інсуліну ці процеси були б недостатніми. У печінці величезна кількість полісахариду глікогену, і цей запас постійно оновлюється. Якась кількість глюкози йде, нові запаси з’являються на місці пішла. Інсулін не дає масово розпадатися глікогену, з цієї причини і вихід глюкози з печінки знижується.

Друзі і вороги

Будь гормон живе певний час, після чого розпадається. Інсулін може гинути і передчасно, оскільки на нього впливають особливі ферменти, що містяться в печінці і м’язах. У жирових тканинах вони є теж, але значно менше. Цього ферменту байдуже, що саме знищувати, будь білок підійде. І якщо дати йому щось інше, він залишить інсулін і візьметься за нього.

Там же, у печінці, є і ще фермент, що розщеплює інсулін ланцюга і вміє з них відтворювати цей гормон. Виходить, що печінка одночасно і друг, і ворог: може зруйнувати, але може і законсервувати по запасним частинам, щоб знову створити і викинути в кров.

Які гормони шкодять інсуліну

Але “з нуля” тільки підшлункова залоза виробляє інсулін. Щитовидна залоза може сильно страждати при такому захворюванні, як діабет, але допомогти собі виробленням інсуліну не може. Цей гормон підсилює накопичення жиру і знижує кількість цукру. Однак, якщо в тканинах цукру мало, замість нього використовуються жирні кислоти від розпадається жиру. Гормони, що підвищують рівень глюкози в крові, підсилюють і розпад жирових відкладень в тканинах, тобто діють як прямі вороги інсуліну, звівши до нуля всю його роботу.

Перший ворог інсуліну – адреналін, далі йдуть гормони наднирників, гормони росту і багато інших. Клітини підшлункової залози, що виробляють інсулін, не простоюють. Якщо настає вуглеводне голодування, придаток мозку пускає в хід жиромобилизующее речовина, що викликає розпад жиру і посилення споживання тканинами жирних кислот.

Але незважаючи на всі підступи “ворогів”, інсулін навіть великі концентрації цукру в крові здатний нейтралізувати і привести його кількість до норми. І “вороги” інсуліну надходять недалекоглядно, викликаючи розпад жирів, але не заважаючи інсуліну працювати: він без кінця трудиться, створюючи новий жир, використовуючи навіть тільки що звільнені жирні кислоти.

Уразливість підшлункової залози

Цей найважливіший в організмі орган виробляє панкреатичний сік, відомий ще древнім грекам. В цьому соку є всі необхідні ферменти, які працюють над переварюванням не лише вуглеводів, а й білків, і жирів у кишечнику.

Це перша і головна обов’язок підшлункової залози. А в другу чергу вона виробляє гормони, у тому числі й інсулін. І залоза, яка виробляє гормон інсулін не щитовидна, а підшлункова.

Якщо протоки підшлункової залози закупорюються (найчастіше жовчний камінь встає на шляху), ферменти назовні не потрапляють і змінюють місце роботи: замість кишечнику, де їх чекає справжня їжа, вони буквально пожирають материнські клітини, ті, які їх створили. Таким буває запалення підшлункової залози – панкреатит. Він завжди болісний – і гострий, і хронічний.

Гормони і ферменти

На питання, що виробляє підшлункова залоза крім інсуліну, цілком можна відповісти, що буквально все потрібне для життєдіяльності, забезпечуючи головне – харчування організму. Кожен гормон або фермент діє у своїй сфері, де компетентний тільки він, і ніхто не зробить за нього цю роботу.

Організм тільки регулює: вміло використовує один гормон, то інший, то більше ферменту, то менше. Наприклад, якщо потрібно швидко мобілізувати глікоген у печінці, йдуть в хід глюкагон і адреналін, тоді глікоген розпадається, підвищуючи цукор в крові. Яка залоза виробляє гормон інсулін для швидкої мобілізації? Тільки підшлункова.

Захоплення глюкози тканинами

Тканини завжди глюкозу захоплюють, не всі однаково спритно, звичайно. У деяких вона вільно йде в клітини без всякого інсуліну. Наприклад, в печінку, клітини нервової системи, у всі травні залози. А інші тканини живуть за парканом, який інсуліну подолати важкувато. Є там ворітця і маленька двері у них. Коли немає інсуліну, двері відчиняються, щоб глюкози багато не пройшло. А коли з’являється цей “герой дня” – інсулін, розорюються і ворота.

Поки що вчені не визначили, що це за бар’єр, чому глюкоза не може постійно вільно входити в клітини. Але тканин, які потребують інсулін, дуже і дуже багато: це все абсолютно м’язи, вся жирова тканина, лейкоцити, кришталик ока, багато нервові клітини. Це инсулиночувствительные тканини. Якщо вони захоплюють глюкозу, то в крові її рівень знижується.

Інсулін і самопочуття людини

Нормальний вміст глюкози (цукру) в крові має дорівнювати від 0,07 % до 0,1 %, а якщо від надлишку інсуліну воно впаде до 0,03 %, нервові клітини почнуть голодувати, адже це для них головне джерело живлення.

Кора головного мозку реагує першою, потім приєднуються й інші відділи. А коли мозок перестає функціонувати нормально, настає страждання всього організму. З’являються судоми, людина втрачає свідомість.

Висновки

Помічено, що у слабо розвиненою кори головного мозку низький рівень глюкози в крові переноситься легше. Наприклад, риби, жаби і інші земноводні практично не відчувають навіть різкого зниження в крові цукру.

Новонароджені діти також мають дуже низький рівень його, у дорослого при таких показниках вже була б втрата свідомості. Однак у маленької дитини головний мозок і його кора ще розвинуті недостатньо, а тому глюкози споживає мало, йому і не потрібно стільки ж, скільки дорослому.

Як же інсулін допомагає захоплювати глюкозу? Це, як кажуть вчені, процес не простий, не дифузія, а ферментація. Втім, природа цього процесу поки не до кінця розкрита, а тому зробити остаточні висновки і неможливо. А тому й лікування діабету є справою многосложным і суто індивідуальним.