Что делает инсулин с глюкозой

Роль глюкозы и инсулина в углеводном обмене

Для обеспечения жизнедеятельности человеческому организму необходима энергия, которая вырабатывается за счёт сложного процесса превращения углеводов, в частности, глюкозы. Основным источником поступления в кровь глюкозы является пища, которая содержит такие углеводы, как лактоза, сахароза, крахмал и другие. Как правило, большая часть этих углеводов в процессе пищеварения превращается в глюкозу.

Глюкоза представляет собой простой сахар, состоящий из шести атомов углерода, и является важным энергетическим источником для всего организма и единственным – для головного мозга. В свободном состоянии глюкоза практически не присутствует в пищевых продуктах, однако она входит в состав сахарозы и крахмала, из которых она выделяется в процессе пищеварения, давая организму необходимую энергию.

Входящие в состав пищи углеводы поставляют в организм около 60% энергии. Попав в желудочно-кишечный тракт, сложные углеводы расщепляются ферментами до простых молекул, называемых моносахаридами, которые затем всасываются в кровь. К моносахаридам относятся глюкоза, галактоза и фруктоза. Из всех моносахаридов 80% принадлежит глюкозе, к тому же, большая часть галактозы и фруктозы в процессе пищеварения также превращаются в глюкозу. В итоге, все поступающие с пищей углеводы в ходе метаболизма расщепляются до глюкозы.

Глюкоза может служить источником энергии, только функционируя внутри клетки. Каждая клетка организма запасает энергию посредством метаболического окисления глюкозы до углекислого газа и воды. Под воздействием этого процесса аккумулируемая в молекуле глюкозы энергия используется для образования энергоёмкого соединения – молекулы АТФ. Заключённая в молекуле АТФ энергия в последующем может использоваться организмом для осуществления химических внутриклеточных реакций.

Проникнув внутрь клеток, глюкоза берёт на себя центральную метаболическую роль, снабжая энергией многие биохимические реакции, необходимые для осуществления клеточных функций. Головной мозг, в отличие от других тканей, не способен синтезировать глюкозу и обеспечение его энергетических нужд полностью зависит от поступления глюкозы из крови. Чтобы головной мозг функционировал нормально, уровень глюкозы в крови должен составлять не менее 3.0 ммоль/л. Однако, он не должен быть слишком высоким. Поскольку глюкоза является осмотически активным веществом, то при возрастании её уровня в крови в соответствии с законами осмоса из тканей в кровь начинает поступать вода, а почки начинают активно выводить глюкозу, если её уровень достигает 10 ммоль/л. В результате организм лишается глюкозы – главного источника энергии.

Поговорим о том, как же глюкоза проникает внутрь клеток. В результате пищеварения и сложного обмена углеводов в крови оказывается повышенное содержание глюкозы. Это служит своеобразным сигналом поджелудочной железе для выработки ферментов и гормонов.

Клетки поджелудочной железы имеют разное строение и выполняют разные функции. Существуют так называемые бета-клетки, которые синтезируют гормон инсулин. При повышении в крови уровня глюкозы, инсулин выбрасывается в кровь, открывая ей своеобразный шлюз для попадания внутрь клеток, где в последующем она сможет использоваться организмом, как источник энергии. Но клетки организма нуждаются в постоянной энергетической подпитке, а не только во время еды, поэтому нормальная секреция инсулина у здорового человека идёт постоянно с показателем 0.5-1 в час.

Прием пищи стимулирует дополнительный выброс инсулина. Причём, это происходит практически моментально, что не приводит к повышению уровня сахара в крови. Между приемами пищи организму также необходим энергетический материал в виде глюкозы, и для этого печень резервирует необходимое количество углеводов, переработанных в гликоген, и по мере необходимости преобразует его обратно в глюкозу.

Одной из функций поджелудочной железы является регулирование уровня глюкозы в крови. Для этой цели в её клетках вырабатываются два гормона – антагониста: инсулин и глюкагон. То есть, если глюкозы в крови много – инсулин спешить провести её внутрь клеток, а энергетический излишек с помощью печени зарезервировать в гликоген. Если глюкозы в крови мало – глюкагон блокирует выработку гликогена, начиная активно перерабатывать его обратно в глюкозу, чтобы обеспечить необходимое энергетические питание организма. Таким образом, благодаря нормальной работе поджелудочной железы, поддержание уровня глюкозы в крови подвергается строгому контролю.

Кроме регулирования углеводного обмена, роль инсулина в нормальной работе организма невозможно переоценить. Инсулин – единственный гормон, помогающий поступившей в кровь глюкозе пройти печёночные, жировые и мышечные клетки. Если инсулина недостаточно, то происходит, приблизительно, то же, что может произойти с автомобилем; для запуска процесса сгорания топлива необходимо включить зажигание, но оно не работает, и топливо заливает двигатель. Функцию зажигания в организме выполняет именно инсулин. Если его не хватает, глюкоза не сгорает, не перерабатывается в энергию, а накапливается в крови и нарушает работу всего организма. Возникает инсулиновый голод среди сахарного изобилия.

Кроме того, инсулин помогает печени в образовании резервного энергетического запаса гликогена, играет огромную роль в обеспечении энергетического баланса организма, препятствуя переходу аминокислот в сахара, улучшает синтез белков, способствует преобразованию углеводов в жиры, то есть участвует практически во всех жизненно важных процессах. Если же, после переработки глюкозы и отложения гликогена в печени, показатель уровня сахара в крови остаётся высоким, то его избыток жировые клетки превращают в жир, что, соответственно, приводит к ожирению.

Однако, при длительном, неправильно составленном рационе питания, с большим количеством «быстрых» углеводов и рафинированных продуктов, работа поджелудочной железы может нарушиться. Это грозит развитием такого серьёзного заболевания, как сахарный диабет. Если клетки не могут усвоить глюкозу, поступившую в кровь при переваривании пищи, то её уровень постепенно повышается. Существует два типа сахарного диабета. I тип (инсулинозависимый) требует введения в организм инсулина извне, так как поджелудочная железа практически не вырабатывает инсулин. При II типе (инсулиннезависимом) вырабатывается достаточное количество инсулина, но он не работает должным образом. Поскольку клетки не получают необходимого количества энергии, возникает слабость и быстрое переутомление.

Если показатель уровня сахара в крови выше 10 ммоль/л, то к его выводу из организма подключаются почки. Поскольку увеличивается мочеотделение, появляется чувство постоянной жажды. В конце концов, организм переключается на другие виды горючего: жиры и белки. Но их расщепление происходит тоже под воздействием инсулина, которого катастрофически не хватает, поэтому жиры сгорают не до конца, что приводит к отравлению всего организма и может спровоцировать кому.

Поэтому, чтобы сохранить здоровье, необходимо тщательно следить за качеством рациона питания и, прежде всего, углеводов. Существует такое понятие, как гликемический индекс (ГИ) продуктов. Он показывает, с какой скоростью в организме расщепляется и преобразуется в глюкозу тот или иной продукт. При этом, чем быстрее расщепление, тем выше гликемический индекс. Так называемые «быстрые» углеводы заставляют поджелудочную железу реагировать выбросом рекордного количества инсулина. Употребление «быстрых» углеводов всегда ведёт к развитию ожирения, поскольку излишек глюкозы организм непременно отложит про запас в виде жира. Совсем другое дело обстоит с «медленными» углеводами, которые постепенно расщепляясь, позволяют инсулину равномерно проводить глюкозу в клетки, обеспечивая долговременное чувство сытости и необходимую энергетическую подпитку.

Таким образом, процесс обмена углеводов идёт по двум направлениям: преобразование пищевых веществ в энергию и перераспределение их избытка в энергетические резервы для подпитки между приемами пищи. Если энергетический резерв полон, а в крови ещё присутствует глюкоза, то организм её откладывает в виде жирового запаса. Поэтому очень важно подпитывать организм энергией, употребляя «медленные» углеводы. При правильной работе пищеварительной системы и поджелудочной железы, показатель содержания сахара в крови всегда будет оставаться в норме, способствуя сохранению здоровья и активного образа жизни.

Инсулин и глюкоза: взаимосвязь в организме, для чего нужен гормон?

Известно, что действие инсулина происходит таким образом, чтобы уровень глюкозы в крови уменьшался до нужного уровня, а все клетки смогли правильно функционировать.

Это связано с тем, что для нормальной работы человеческого организма необходима энергия. Её можно получить в результате определённого процесса метаболизма, который происходит в клетках организма. Для этого человек должен употреблять пищу, которая содержит нужное количество требуемых микро- и макроэлементов, а также белков, жиров и углеводов. Именно углеводы обеспечивают энергетический баланс в организме.

Но чтобы все эти компоненты использовались в нужном количестве организмом, требуется очень тонко регулировать процессы метаболизма в организме. Регулирование обменных процессов осуществляется при помощи гормонов. К примеру, инсулин, который вырабатывается благодаря нормальной работе поджелудочной. Действие инсулина происходит таким образом, что все углеводы, которые входят в состав пищи, расщепляясь до глюкозы, которая перерабатывается в клетках в энергию. Энергия, получаемая клеткой, расходуется для нужд деятельности клетки.

Глюкоза и гормон инсулин тесно связаны между собой в процессах метаболизма, которые происходят в организме. Ведь только после выработки достаточного количества инсулина в достаточных количествах, переработка глюкозы способна обеспечить клетки энергией.

Как действует инсулин?

Многих интересует вопрос относительно того, зачем нужен инсулин. Этот гормон играет непосредственную роль в процессе выработки энергии в организме.

Инсулин и глюкоза взаимодействуют между собой таким образом, чтобы уровень сахара в крови всегда был на определенном физиологически обусловленном уровне. При этом человек может потреблять в пищу достаточное количество углеводов.

После того как мы употребим еду богатую на углеводы, наша поджелудочная железа получает некий сигнал о том, что срочно нужен инсулин и все ферменты для дальнейшей переработки еды.

Как уже говорилось выше, глюкоза приводит к образованию энергии. Но, если в организме нарушено образование инсулина, это может привести к тому, что в крови появляется повышенное количество сахара.

Поджелудочная железа имеет большое количество клеток, которые выполняют разные функции. Некоторые из них вырабатывают гормон инсулина. Когда уровень сахара в крови повышается, гормон выбрасывается в кровь и тем самым способствует тому, что глюкоза начинает попадать в клетки. В результате такой работы в организме образуется энергия.

Из этого несложно сделать вывод о том, что энергия может образоваться только после правильного действия инсулина.

Именно поэтому очень важно следить за работой поджелудочной железы и не допускать развития осложнений при которых нарушается ее работа.

Поджелудочная и глюкоза – как они взаимодействуют?

Из всего вышеизложенного понятно, что одна из важных функций поджелудочной железы заключается в контроле уровня глюкозы в крови. Это достигается благодаря выработке двух гормонов:

На словах это можно объяснить так, когда глюкозы в крови очень много, инсулин выполняет свои спасательные функции и способствует её образованию в энергию. А вот, если глюкозы в крови очень мало, то глюкагон, наоборот, блокирует синтез гликогена и активно перерабатывает сахар в энергию.

Как видим, только при правильной работе поджелудочной железы можно поддерживать нормальный физиологический уровень глюкозы в крови.

Если говорить о том, к чему ещё приводит влияние на метаболизм инсулина, то здесь важно отметить, что именно этот гормон помогает глюкозе пройти в клетки и превратиться в важный клеточный энергетический запас.

Если же его недостаточно, то глюкоза остаётся в крови. Инсулин обеспечивает открытие каналов в клеточных мембранах для глюкозы, через которые глюкоза может попадать во все необходимые клеточные структуры.

Но бывают ситуации, когда гормона инсулина в организме очень мало или поджелудочная железа его не вырабатывает. В таком случае сахар концентрируется в крови и наступает инсулиновый голод.

Если это произошло, то следует принимать аналог инсулина – в инъекциях или специальные таблетированные препараты, которые снижают уровень сахара.

Влияние инсулина на организм

Помимо того, что достаточное количество инсулина приводит к образованию достаточного количества энергии в организме, он также помогает печени образовать резервный энергетический запас гликогена. Он препятствует преобразованию аминокислот в сахар, он способствует улучшению синтеза белков, а также переходу углеводов в жиры.

Инсулин играет непосредственную роль во всех жизненно важных процессах в организме.

Стоит разобраться и в том, каким именно образом в организме образуется лишний жир, который является признаком ожирения. В этом процессе также немалую роль играет инсулин. Происходит это в том случае, если уровень сахара в крови высокий, именно тогда его избыток превращает жировые клетки в сам жир, это все приводит к ожирению.

Такие проблемы с инсулином в организме свидетельствуют о наличии сахарного диабета. Всего выделяют два основных типа данной болезни. Есть инсулинозависимый тип, при котором необходимо обязательно вводить инсулин. В этом случае поджелудочная не выделяет инсулин или его очень мало. При втором типе заболевания гормон вырабатывается в достаточно количестве, но он не действует на клетки организма. Это приводит к тому, что сахар остаётся в крови, а клетки не получают достаточного количества энергии.

В результате человек чувствует себя постоянно уставшим и переутомлённым.

Как привести состояние организма в норму?

Существуют определённые советы, которые помогут не допустить появления всех этих отрицательных последствий. К примеру, всегда нужно следить за тем, какие продукты больше всего употребляются в пищу. Это можно отслеживать при помощи гликемического индекса конкретного продукта. Именно он говорит о том, сколько глюкозы содержится в том или ином продукте. Здесь следует помнить, что чем быстрее происходит расщепление, тем выше этот индекс.

Важно знать, что потребление еды, в состав которой входят быстрые углеводы, а это пища, имеющая высокий гликемический индекс, всегда ведёт к развитию ожирения. Поэтому так важны диетические блюда для диабетиков.

Такая ситуация развивается если инсулин вырабатывается в недостаточном количестве. Диабетики в основном употребляют еду с «медленными» углеводами, которые расщепляются постепенно. В результате чего инсулин успевает транспортировать имеющуюся глюкозу внутрь клетки. При таком рационе, человек очень долго чувствует себя сытым.

Если уровень упомянутого выше элемента крови находится в пределах десяти ммоль/л или выше, то к процессу его вывода из организма подключаются уже другие органы. За этим следует развитие ряда симптомов:

• из-за частого мочеиспускания появляется постоянное ощущение жажды;
• по причине того, что жиры сгорают не до конца, начинается ожирение;
• клетки не получают достаточного количества глюкозы, поэтому не могут образовать энергию в нужном количестве, больной начинает чувствовать апатию и усталость.

Если жиры перерабатываются не полностью, то итогом такого метаболизма является сильное отравление организма. Такое состояние приводит к развитию комы.

В итоге становится понятно, что обмен углеводов может происходить по-разному.

В первом случае глюкоза транспортируется в клетки для преобразования в энергию, а во втором случае глюкоза превращается в энергетические жировые запасы.

К чему приводит дисбаланс инсулина и глюкозы?

Такое заболевание, как сахарный диабет, появляется в результате того, что в организме формируется дисбаланс уровня глюкозы и инсулина в крови. Это проявляется таким образом: уровень сахара резко увеличивается, а клетки организма испытывают голод из-за недостатка энергии. Конечно, организм может питаться энергией, перерабатывая жиры с белками, но для их правильного усваивания также требуется наличие в организме инсулина.

Если в организме недостаточно инсулина, то наблюдается энергетическое голодание на клеточном уровне. Длительная нехватка гормона приводит к постепенному отравлению организма. Это случается из-за того, что все окислительные реакции сложных углеводов нарушены, а белковый обмен способствует накоплению промежуточных продуктов распада. Именно эти продукты распада со временем отравляют организм.

Существует ещё один эффект оказываемый на организм, обусловленный повышенным уровнем глюкозы в крови, заключается в том, что осмотическое давление между плазмой крови и тканями резко изменяется. Такие изменения приводят к сильной нагрузке на мочевыделительную систему и на работу сердца.

Обычно вышеуказанные последствия случаются в том случае, если уровень глюкозы в крови находится на уровне девять ммоль/л и выше. В этом случае глюкоза выводится почками, причём безвозвратно. Человек ощущает частое мочеиспускание и сильную жажду.

Именно такие симптомы говорят о начале развития сахарного диабета. Обычно они характерны для диабета второй степени, хотя могут быть и при первой.

Как привести уровень глюкозы в норму?

В организме каждого человека постоянно функционирует целая система, которая обеспечивается все процессы жизнедеятельности. Если хотя бы один механизм дает сбой, начинают формироваться нарушения способствующие развитию осложнений. Сбои в работе поджелудочной железы, в свою очередь, приводят к развитию патологий углеводного обмена веществ в организме.

В процессе метаболизма очень важную роль играет и глюкоза, и инсулин. Постоянное увеличение уровня глюкозы в крови, приводит к резкому усилению синтеза инсулина. Такая ситуация приводит к тому что с течением времени синтез гормона снижается или совсем прекращается. Сам организм при этом считает нормой постоянное употребление сладкой пищи и той еды, которая имеет быстрые углеводы. Эта потребность с каждым днём увеличивается, в результате чего начинает прогрессировать такое заболевание, как сахарный диабет.

Некоторые пациенты думают, что если они резко откажутся от привычной еды, то смогут нормализовать уровень сахара в крови и все встанет на свои места. Но в таком случае следует понимать, что может случиться обратный эффект. При резкой отмене привычной еды, организм начинает чувствовать некую ломку. Ему не хватает этой пищи. Появляются такие симптомы, как:

• чувство жажды;
• ощущение голода;
• повышенная раздражительность;
• расстройства нервной системы;
• бессонница.

Именно поэтому при выявлении дисбаланса между уровнем глюкозы в организме и инсулина, следует немедленно обращаться за консультацией к специалисту.

В видео в этой статье наглядно показано действие инсулина на организм человека.