Inzulín je hormón, ktorý reguluje hladinu glukózy v krvi. Glukóza je monosacharid, teda jednoduchý sacharid. Po jedle sa komplexné sacharidy rozložia v gastrointestinálnom trakte na jednoduché a absorbujú sa do krvného obehu.
Inzulín reguluje metabolizmus sacharidov a podieľa sa na metabolizme bielkovín a sacharidov. Vďaka tomuto hormónu je glukóza absorbovaná z krvi bunkami orgánov a tkanív. Jeho zvyšky sa ukladajú v pečeňových bunkách a svaloch vo forme glykogénu. Je to polysacharid pozostávajúci z molekúl glukózy. Ide o uloženú zásobu sacharidov, ktorá je primárnym zdrojom energie pre naše telo. Uvoľňuje sa a premieňa na glukózu, keď telo pociťuje zvýšenú potrebu energie. Dochádza k tomu pri fyzickej aktivite, strese, keď sa hladina glukózy v krvi zníži v dôsledku vynechávania jedál, či kalorického deficitu.
Účasť inzulínu na metabolizme proteínov spočíva v tom, že tento hormón zvyšuje syntézu nukleových kyselín a inhibuje rozklad proteínových zlúčenín. Počas metabolizmu tukov inzulín aktivuje energetické procesy v tukových bunkách a podieľa sa na syntéze mastných kyselín.
Ako inzulín účinkuje?
Práve tento hormón reguluje distribúciu energie vo forme glukózy. Podľa tohto kritéria sú všetky orgány a tkanivá rozdelené na inzulín-dependentné a nezávislé od inzulínu. Pečeň, svaly a tukové tkanivo sú závislé od inzulínu. Glukóza sa do nich dostane iba vtedy, keď inzulín „povolí" vytvárať zásoby energie. Pri nedostatku kalórií, pri nedostatku energie zostáva tukové tkanivo a svaly bez glukózy, ktorú inzulín do buniek nevpustí. Posiela sa do mozgu a iných životne dôležitých orgánov, ktoré sú nezávislé od inzulínu.
Objav inzulínu a jeho úlohy v tele
Za produkciu tohto hormónu je zodpovedný pankreas. Hormón je produkovaný špeciálnymi ß-bunkami Langerhansových ostrovčekov. Inzulín je životne dôležitý hormón, ktorého narušená sekrécia vedie k vážnym metabolickým problémom. Najznámejším ochorením, ktoré je spojené s poruchou inzulínovej funkcie pankreasu, je diabetes mellitus (DM).
Úplne prvý opis príznakov cukrovky urobil Egypťan Imhotep v roku 2980 pred Kristom. Informácie o cukrovke sa našli aj v starovekých gréckych papyroch z roku 1500 pred Kristom.
Výskum podstaty „choroby z cukru" sa vykonáva už mnoho rokov. Objav hormónu, ktorý reguluje hladinu glukózy v krvi, patrí vedcovi Paulovi Langerhansovi. V roku 1869 objavil v pankrease skupinu buniek, ktoré sú zodpovedné za vylučovanie inzulínu. Špecialistovi sa podarilo dokázať, že práve pankreas má funkciu regulácie hladiny cukru v krvi.
V roku 1900 vedec L. V. Sobolev pokračoval vo výskume tohto orgánu a zistil, že patologické zmeny na Langerhansových ostrovčekoch vedú k diabetes mellitus a ak pretrvávajú, cukrovka sa nevyskytuje ani v prípade atrofie žľazového tkaniva.
Uvoľnenie hormónu a objav inzulínovej terapie patrí kanadskému lekárovi Frederickovi Bantingovi. Ako prvý na svete izoloval takzvaný „pankreatický extrakt" z jeho buniek, aby ho mohol použiť pri liečbe cukrovky. Stalo sa tak až v roku 1921. Inzulín sa pôvodne nazýval ayletin, ale potom bol premenovaný.
Pred nástupom inzulínovej terapie boli ľudia s cukrovkou odsúdení na rýchlu smrť. V roku 1922 bol získaný liek na báze purifikovaného inzulínu živočíšneho pôvodu. V roku 1923 sa začala masová výroba tohto lieku. Umožnil ľuďom s cukrovkou umelo regulovať hladinu glukózy v krvi a vyhnúť sa tak smrteľným komplikáciám cukrovky.
V súčasnosti sa inzulín pre diabetikov získava pomocou genetického inžinierstva. Takýto liek sa nazýva rekombinantný. Vyrába sa z látky, ktorú produkujú kvasinkové kmene umiestnené v živnom médiu. Táto metóda umožnila opustiť suroviny živočíšneho pôvodu a získať liek, ktorého účinok je identický s prirodzeným inzulínom.
Sekrécia inzulínu a jej poruchy
Pre normálny priebeh metabolických procesov je dôležité, aby sa inzulín produkoval v požadovanom objeme. Tohto hormónu sa vždy tvorí minimálne množstvo. Hovoríme o bazálnej sekrécii inzulínu. Po jedle a vstupe glukózy do krvi nastáva aktívne uvoľňovanie hormónu - takzvaný prandiálny vrchol. To je nevyhnutné, aby glukóza mohla vstúpiť do buniek orgánov a tkanív.
Počas normálneho fungovania pankreasu prebieha tvorba inzulínu po jedle v dvoch fázach. Rýchla fáza trvá 1–3 minúty, pomalá do pol hodiny.
Hladiny inzulínu v krvi zdravých ľudí kolíšu v širokom rozmedzí. Závisí to od veku a fyziologického stavu. U detí sa táto hodnota pohybuje od 3 do 20 μU/ml, u dospelých dosahuje horná hranica 25 μU/ml.
Ženy pociťujú výrazné hormonálne zmeny počas tehotenstva a po menopauze. Normálne hladiny inzulínu sa v tomto prípade pohybujú od 6 do 27/36 µU/ml.
Porušenie sa považuje nielen za zníženú sekréciu hormónu, ale aj za zvýšenú. Existuje niekoľko faktorov, kvôli ktorým pankreas nemôže produkovať inzulín v požadovanom množstve:
- Diabetes 1. typu. Patologický proces je spôsobený autoimunitnou reakciou. U ľudí s týmto ochorením sú ß-bunky Langerhansových ostrovčekov zničené a nedokážu pokryť telesnú potrebu hormónu.
- Pankreatitída. Zápal pankreasu vedie k narušeniu sekrečnej funkcie a nedostatku inzulínu v dôsledku tkanivovej fibrózy. Diabetes mellitus, ktorý sa vyvíja s pankreatitídou, sa nazýva pankreatogénny alebo diabetes typu 3.
- Trauma, operácia na pankrease. Spôsobujú poškodenie ostrovčekového aparátu, ktorý produkuje inzulín.
- Zneužívanie rýchlych sacharidov. Nadmerný príjem glukózy z potravy spôsobuje, že orgán pracuje tvrdšie. Časom to vedie k narušeniu funkcie inzulínu v dôsledku opotrebovania pankreasu.
- Intoxikácia. Alkohol, silné lieky, chemické a prírodné jedy a rádioaktívne látky poškodzujú bunky pankreasu.
- Inzulinóm. Nádor β-buniek pankreatických ostrovčekov vedie k nadmernej sekrécii inzulínu.
Zvýšené hladiny hormónu spôsobujú pretrvávajúcu hypoglykémiu. Bunky orgánov a tkanív nemôžu prijímať dostatok energie v dôsledku nízkej hladiny glukózy.
Inzulín pre diabetikov
Keď je produkcia inzulínu narušená alebo chýba, glukóza z potravy vstupuje do krvi, ale nemôže vstúpiť do buniek tkanív závislých od inzulínu, teda svalov a tuku. Orgány nezávislé od inzulínu zároveň dostávajú glukózu v prebytku, čo vedie k patologickým zmenám. Pri diabetes mellitus sú primárne postihnuté cieľové orgány: cievy, nervy, obličky.
Inzulínová terapia sa používa pri liečbe cukrovky 1. a 2. typu. Pri cukrovke 1. typu sú bunky pankreasu poškodené, takže injekcie lieku sa stávajú jediným spôsobom, ako kontrolovať hladinu glukózy.
Pri cukrovke 2. typu dochádza k poruchám v dôsledku zníženia citlivosti tkanív citlivých na inzulín. Môže sa produkovať v dostatočnom množstve alebo dokonca v nadbytku, ale pečeň, tukové a svalové tkanivo prestávajú vnímať účinok tohto hormónu. Vzniká chronická hyperglykémia – zvýšená hladina glukózy v krvi.
Zásadnú úlohu v liečbe cukrovky 2. typu zohráva nízkosacharidová diéta, užívanie liekov na zníženie hladiny cukru a zvýšenie citlivosti buniek na inzulín. Inzulínové injekcie pre diabetes 2. typu sú predpísané pacientom s progresívnym ochorením. Spravidla k tomu dochádza vtedy, keď sa beta bunky pankreasu nedokážu vyrovnať s produkciou endogénneho hormónu a lieky znižujúce cukor prestávajú účinkovať.
Diabetes sa stáva dekompenzovaným, to znamená nekontrolovaným, čo je spojené so závažnými komplikáciami. V tomto prípade prichádza na pomoc exogénny inzulín - ten, ktorý prichádza zvonku.
Prípravky na inzulínovú terapiu
Pri liečbe cukrovky sa používajú rôzne druhy inzulínových prípravkov. Majú rovnaký účinok, ale líšia sa rýchlosťou a trvaním dopadu. Je to potrebné, aby bola liečba fyziologickejšia, pretože u zdravých ľudí hladina inzulínu prirodzene stúpa a klesá počas dňa.
Pri cukrovke sa používajú štyri typy inzulínu:
- Rýchlo pôsobiaci liek sa podáva pred jedlom. Účinkuje za 15 minút a svoj účinok si zachováva 3-4 hodiny.
- Krátkodobo pôsobiaci inzulín sa používa aj pred jedlom. Bude to fungovať za 30-60 minút. Účinok trvá 5-8 hodín.
- Stredný inzulín účinkuje 1-2 hodiny po injekcii. Účinok trvá 14-16 hodín.
- Dlhodobo pôsobiaci inzulín účinkuje dve hodiny po injekcii. Jeho účinok trvá až jeden deň alebo viac.
Liečebný režim a dávkovanie lieku vyberá ošetrujúci lekár na základe klinického prípadu. Pri cukrovke 1. typu sa zvyčajne používa bazálno-bolusová inzulínová terapia. Zahŕňa krátkodobo a rýchlo pôsobiace lieky na spotrebovanie cukru z každého jedla a na udržanie normálnej hladiny glukózy počas dňa.