В-третьих, может нарушаться взаимодействие молекул гормона с рецепторами. Например, если рецепторы изменились в результате мутации или утратили свою чувствительность, то есть – способность создавать определенный сигнал для клетки после взаимодействия с молекулой гормона. Или же если (как только что было сказано) вместо гормона с рецептором связалось другое вещество.
В-четвертых, и с молекулами гормона и с рецепторами все может быть в порядке, они будут взаимодействовать должным образом и в результате будет возникать правильный сигнал, но вот сигнал этот не дойдет до места назначения, до той клеточной структуры, которой он предназначался, из-за нарушения передачи сигнала внутри клетки. Телеграфист сидит у исправного аппарата и старательно передает сообщение, но вот беда – где-то провод оборван и сообщение по назначению не доходит.
Что станет делать организм при инсулинорезистентности (так по-научному называют снижение реакции рецепторов на инсулин)? Если вы вспомните о том, что любой организм представляет собой саморегулирующуюся систему, стремящуюся к устранению всех неполадок, то ответите, что в этом случае выработка инсулина в организме увеличится. Но тем не менее, разовьется сахарный диабет – сахарный диабет второго типа, диабет, при котором инсулина вырабатывается даже больше, чем нужно.
Инсулинорезистентность может быть не только патологической (то есть – болезненной), но и физиологической, возникающей в здоровом организме в пубертатный период или при беременности.
При беременности в крови матери должна быть высокая (повышенная) концентрация глюкозы для того, чтобы обеспечить транспорт глюкозы к плоду посредством диффузии – процесса самопроизвольного выравнивания концентрации вещества в двух растворах, разделенных полунепроницаемой мембраной. Из крови матери, где глюкозы содержится больше, молекулы переходят в кровь плода, где глюкозы меньше.
В пубертатном же периоде, как вы уже знаете, в организме вырабатывается много соматотропина, который по своему действию на углеводный обмен является антагонистом инсулина, поскольку препятствует усвоению глюкозы жировыми, печеночными и мышечными клетками. В данном случае резистентность клеток к инсулину можно рассматривать в качестве «побочного действия» соматотропина, которое устраняется повышением выработки инсулина в поджелудочной железе.
Итак, при недостаточной выработке инсулина развивается сахарный диабет первого типа, а при нарушении чувствительности клеток к инсулину – сахарный диабет второго типа. Сахарный диабет первого типа называется инсулинозависимым, а сахарный диабет второго типа – инсулиннезависимым.
Повышение усвояемости глюкозы мышечными и жировыми клетками выражается в том, что инсулин увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и активирует ферменты, принимающие участие в ее расщеплении. Глюкоза попадает в клетку не путем диффузии через поры (для этого ее молекулы слишком велики), а через специальные белковые каналы, количество которых увеличивает инсулин.
Мышечная и жировая ткани наиболее чувствительны к действию инсулина и потому называются «инсулинозависимыми тканями». На прочие ткани инсулин действует слабо.
Кроме того, инсулин стимулирует ферменты, участвующие в образовании в печени и мышцах гликогена – «животного крахмала», формы запаса глюкозы. Одновременно инсулин подавляет активность ферментов, которые расщепляют гликоген, то есть этот гормон работает только на создание запасов глюкозы по принципу «чем больше, тем лучше». Известно же, что запасы (как и деньги) лишними не бывают.
Инсулин стимулирует выработку жирных кислот в организме, то есть – способствует образованию жира и одновременно угнетает фермент липазу, которая расщепляет жир. Также инсулин способствует превращению глюкозы в жир. Но не стоит думать, что этим самым инсулин наносит вред нашему организму, способствует ожирению. Образование жиров – часть нормального обмена веществ и энергии. Жиры входят в состав ряда клеточных структур, в первую очередь – в состав клеточных мембран. Жиры нужны организму для нормальной жизнедеятельности. А к ожирению приводит не инсулин, а переедание с гиподинамией.
Аналогичным способом (то есть – путем создания дополнительных белковых каналов) инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для аминокислот, ионов калия, ионов магния и фосфат-ионов (PO43-).
Инсулин стимулирует образование белков.
Есть у инсулина еще одна функция, о которой кроме врачей и биологов никто не знает, несмотря на то, что эта функция настолько же важна для организма, как и регуляция обмена глюкозы. А пожалуй, даже и важнее – инсулин стимулирует репликацию ДНК – процесс синтеза новой молекулы ДНК на базе материнской молекулы. Это делается для того, чтобы дочерней клетке, образовавшейся при клеточном делении, достался бы по наследству от материнской полный набор ДНК. Не будет репликации – не будет клеточного деления, а без этого деления организм существовать не может.
Вероятно, некоторые из читателей сейчас удивятся и скажут: «Это растущий организм не может существовать без деления клеток, а взрослый – вполне, разве что волосы и ногти расти перестанут».
Нет! И во взрослом организме, рост которого уже прекратился, постоянно происходит деление клеток. Клетки постоянно самообновляются. Срок жизни у разных клеток различный. Так, например, клетки слизистой оболочки тонкой кишки (никогда не говорите «тонкий кишечник», это неправильно) живут в среднем всего 36 часов, а эритроциты на их фоне выглядят настоящими «долгожителями», поскольку они живут около четырех месяцев. Некоторые клетки иммунной системы живут годами, а нервные клетки могут жить в течение всего периода жизни организма.
Клетки делятся постоянно, и в этом им помогает инсулин.
Попробуйте решить одну загадку, не имеющую прямого отношения к теме нашего разговора, но имеющую отношение к инсулину. Вопрос на сообразительность – почему не существует инсулина в таблетках или капсулах? Почему многим диабетикам приходится по нескольку раз в день делать себе инъекции инсулина? Наука дошла до невероятных высот, фармацевтическая промышленность творит настоящие чудеса, а вот инсулин приходится вводить только инъекционным путем. Скоро исполнится сто лет употребления инсулина в лечебных целях, а воз и ныне там, то есть – приходится орудовать шприцем. А ведь таблетка – это не только удобство, но и безопасность, ведь при инъекциях всегда существует риск инфицирования.
Подсказка – дело не в том, что инсулин должен вводиться прямо в кровь и никак иначе. Тем более, что инъекции инсулина делаются не внутривенно, а подкожно. Дело в самом инсулине…
Ответ на этот вопрос будет дан в конце главы перед резюме.
Все гормоны важны, недостаток любого гормона приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности организма, но инсулин можно назвать «важнейшим из важных», поскольку он является Главным Управляющим Энергоресурсами в нашем организме.
А кто управляет Главным Управляющим Энергоресурсами? Иначе говоря – какие факторы управляют выработкой инсулина?
