انسولین چیست و در بدن چگونه عمل می کند؟

اَنسولین یکی از هورمونهایی است که تأثیرات مختلفی در متابولیسم و دیگر اعمال بدن می‌گذارد.

انسولین با اثر به سلول‌های کبد باعث می‌شود این سلول‌ها با گرفتن قند از خون و ذخیرهٔ آن به صورت گلیکوژن، قند خون را کاهش دهند و با تجمع گلیکوژن در سلول‌های ماهیچه ای -به عنوان یک منبع سوخت- انرژی را افزایش دهد. همچنین با اثر به بافت‌های چربی، استفاده از چربی به عنوان منبع سوخت را متوقف می‌کند. در صورت نبود یا کمبود انسولین در خون، بدن از چربی به عنوان منبع سوخت استفاده می‌کند. انسولین به عنوان مرکز کنترل متابولیسم بدن عمل می‌کند.

اثر هورمون گلوکاگون عکس عمل انسولین می‌باشد.

در دیابت شیرین نوع یک (دیابت وابسته به انسولین) توانایی تولید انسولین در بدن کاهش می‌یابد یا قطع می‌شود از این رو با تزریق روزانهٔ انسولین (اغلب به صورت زیر پوستی) علایم بیماری از بین می‌رود.

افراد مبتلا به دیابت شیرین نوع دو (یا دیابت غیروابسته به انسولین)، با این که مقدار انسولین در خون از مقدار طبیعی بیش‌تر است، ولی تعداد گیرنده های انسولین کم است.

در مواردی نادر اگر داروهای دیگر اثرگذار نبودند، از انسولین برای کنترل مقدار گلوکز خون استفاده می‌شود.انسولین بر اعمال سایر نقاط بدن نیز اثر می‌گذارد، برای مثال اگر انسولین وارد مغز شود باعث افزایش توانایی یادگیری و حافظه می‌شود.

انسولین یک هورمون پپتیدی با ترکیب ۵۱ اسیدآمینه می‌باشد. این هورمون از سلول‌های بتا جزایر لانگرهانس، واقع در بخش درون‌ریز پانکراس، به خون ترشح می‌شود، نام انسولین نیز از واژهٔ لاتین «اینسولا» به معنی جزیره گرفته شده‌است

استفاده انسولین در بیمارن مبتلا به دیابت

اگر به دیابت شیرین مبتلا هستید از نظر علم پزشکی باید از انسولین استفاده کنید.  دیابت “نوع ۱” هنگامی اتفاق میفتد که پانکراس تولید انسولین را متوقف کند. دیابت “نوع ۱” در افراد جوان شایع‌تر است و معمولا از سنین کودکی شروع می‌شود که برای درمان از طریق تزریق انسولین، ورزش کردن یا فعالیت بدنی و مصرف مواد غذایی در زمان‌های مشخص است.

انسولین یا به وسیله قلم انسولین یا به وسیله پمپ انسولین استفاده می‌شود. این روش‌ها به انسولین این امکان را می‌دهند تا اسید معده را نادیده بگیرد، چرا که اگر از طریق دهان مورد استفاده قرار گیرد، انسولین را از بین می‌برد.

دیابت “نوع ۲” در سنین بالاتر روی می‌دهد و فردی که به این نوع دیابت مبتلا باشد، پانکراس آن انسولین تولید می‌کند، اما مشکل اینجاست که انسولین تولید شده یا به اندازه نیاز بدن شخص نیست یا به صورت صحیح به کار برده نمی‌شود. گاهی اوقات با فعالیت بدنی و تغییرات رژیم غذایی درمان می‌شود.

متخصصان تغذیه و رژیم درمانی برای کنترل درمان دیابت “نوع ۲” قرص و انسولین تجویز می‌کنند، اما رعایت الگوی غذایی سالم از نظر آن‌ها نقش موثری برای بهبود این بیماری خواهد داشت اما در موارد بسیار نادر اگر داروهای دیگر اثرگذار نبودند، انسولین برای کنترل مقدار گلوکز خون از سوی متخصصان پزشکی استفاده خواهد شد.

ترشح انسولین

افزایش غلظت گلوکز در مایع خارج سلولی (ECF)، محرک ترشح هورمون انسولین است. گلوکز با انتشار تسهیل شده از طریق کانال‌های GLUT2 وارد سلول‌های بتا می‌شود و کانال‌های پتاسیمی حساس به ATP را در غشای سلولی، دپلاریزه می‌کند. در نهایت کانال‌های کلسیمی فعال می‌شوند و غلظت این یون در داخل سلول افزایش می‌یابد. ترشح انسولین، با افزایش غلظت داخل سلولی یون کلسیم و از طریق دو مرحله تحریک می‌شود:

• مهاجرت: فرایندی که طی آن وزیکول‌های حاوی انسولین، به سطح سلول می‌روند.
• اگزوسیتوز: اتصال غشای وزیکول حاوی انسولین به غشای پلاسمایی، به رهاسازی این هورمون‌ها در فضای خارج سلول منجر می شود.

ترشح انسولین، فرایندی با دوفاز است:

• ترشح منقطع (ناگهانی): برای کنترل گلوکز خون در مدت زمانی کوتاه که پس از خوردن غذا برای جذب قند اضافی از خون اتفاق می‌افتد.
• ترشح متوالی (طولانی مدت): ترشح بلند مدت انسولین، برای ذخیره گلوکز طی مدت زمانی طولانی است که صرف رشد و تقسیم سلول، تولید پروتئین و رونویسی از DNA می‌شود.

این هورمون در سیستم های عصبی به اندازه نقش آن در سوخت و ساز بدن نیست اما نظریه های محکمی در دست است که نشان می دهد این دو هورمون در بخش های مربوط با یادگیری و یاد آوری در مغز تأثیر بسزایی دارد.

طبق پژوهش های علمی مغز برای دریافت گلوکز با انجام سوخت و ساز نیازی به انسولین ندارد اما این به معنای عدم نیاز مغز به انسولین است، انسولین از طریق گیرنده های موجود در سلول های عصبی در سراسر مغز جذب می شود و به مراکز مربوط به یادگیری کمک می کند و تأثیر می گذارد.

گیرنده ها ي انسولین در سراسر مغز یعنی بخش میانی مغز هیپوتالاموس پراکنده  اند اما تمرکزشان  در بخش های مرتبط با یادگیری مانند هیپوتالاموس بیشتر است.

چرا انسولین حتما باید به شکل تزریقی مصرف شود؟

هورمون انسولین متشکل از یک زنجیره پروتئینی است و در صورتی‌که به‌صورت دهانی مصرف شود توسط سیستم گوارش هضم شده و کاملا گسسته می‌شود و اینکار موجب غیرفعال شدن آن می‌شود. بنابراین، در صورتی‌که بدن قادر به تولید انسولین کافی نباشد، این هورمون باید به شکل تزریقی مستقیما وارد جریان خون شود (البته بر اساس دانش پزشکی و داروسازی حال حاضر).

اثر انسولین در بدن چیست؟

 از نمونه‌های اثر انسولین در بدن، می‌توان موارد زیر را نام برد:

• افزایش گلیکوژنز و کاهش گلیکوژنولیز در ماهیچه و کبد
• کاهش گلیکوژنز در کبد
• افزایش گلیکولیز در کبد و بافت چربی
• کاهش تخریب اسیدآمینه‌ها در کبد
• افزایش ورود گلوکز به سلول‌ها و سنتز پروتئین در عضلات، کبد و بافت چربی
• کاهش لیپولیز
• افزایش لیپوژنزیز و استری شدن اسیدهای چرب در کبد و بافت چربی
• تنظیم تولید میزان کافی سروتونین

آیا سلولهای مصنوعی می توانند با مقاومت به انسولین مبارزه کنند؟

در حالی که پمپ ها و تزریق روزانه به بیماران دیابتی اجازه می دهد زندگی عادی داشته باشند ، اما همچنان به نظارت مداوم نیاز دارند. تزریق مکرر می تواند دردناک باشد و اتصال مداوم به یک پمپ می تواند دست و پا گیر باشد. محققان اکنون سلول هایی را به موشها تزریق کردند که این سلول های ساخته شده در آزمایشگاه کار سلولهای بتا پانکراس را به درستی انجام میدادند. این سلولهای مصنوعی سطح گلوکز موجود در جریان خون موش را تا مدت 5 روز تنظیم می کردند.

سلولهای مصنوعی کیسه های انسولین مخصوص خود را دارند که به غشای بیرونی سلول خود چسبیده اند و در صورت محاصره سلول با گلوکز اضافی در خون ، انسولین خود را رها می کنند. هنگامی که سطح قند خون به حد نرمالتری کاهش یابد ، کیسه های کوچک انسولین برای استفاده های بعدی به داخل سلول باز می گردند.

اگرچه تحقیقات زیادی در مورد ایجاد جهش از موش به انسان وجود دارد ، اما موفقیت با سلولهای مصنوعی در موش ها نشان می دهد كه روزی افراد دیابتی می توانند جایگزین دقیق تری برای تزریقات و پمپ ها داشته باشند. سلولهای مصنوعی دارای مزیت بیشتری نسبت به سلولهای واقعی و ژنتیکی هستند که از نظر ژنتیکی به راحتی تولید می شوند و ماندگاری بیشتری دارند. چه کسی می داند ، شاید روزی بتوانیم با استفاده از اپلیکیشن روی تلفن هوشمند خود ، چنین سلولهای مصنوعی را کنترل و مانیتور کنیم

عوارض جانبی انسولین

انسولین می تواند مشکلات خفیف تا شدید را به وجود بیاورد. برخی عوارض جانبی این دارو شامل مواردی که در ادامه ی بخش  خواهید خواند است:

•  ورم پاها و بازو
•  افزایش وزن
•  کاهش قند خون که نیاز به درمان دارد و با علائمی از جمله عرق، سرگیجه، سبک شدن سر، لرز، گرسنگی، تپش قلب، سوزش زبان، دست، پا و لب ها، مشکلات تمرکز، گیجی، تاری دید، مشکلات تکلم، اضطراب، تغییرات روحیه و کج خلقی همراه است.
•  واکنش محلی به تزریق . اگر واکنش های پوستی در بدن باقی ماند یا این واکنش ها جدی بودند، باید با پزشک خود مشورت کنید. انسولین را به پوستی که قرمز ، ورم کرده یا با خارش همراه است، تزریق نکنید.
•  تغییرات پوستی در محل تزریق که در صورت چنین مشکلی ، نباید انسولین را تزریق کنید که علامت آن ضخیم شدن پوست یا چروک پوستی در محل تزریق می باشد.

اگر این علائم خفیف باشند، معمولا در عرض چند روز تا دو هفته از بین می روند اما اگر شدید باشند، از بین نمی روند و باید با متخصص صحبت کنید.

رژیم کم کربوهیدرات و مقاومت در برابر انسولین

نکته‌ی دیگری که ذکر آن خالی از لطف نیست، رژیم غذایی کم کربوهیدرات است.

رژیم‌هایی که حاوی اندکی کربوهیدرات هستند به طرزی باورنکردنی برای مقابله با سندرم متابولیک و دیابت نوع ۲ موثرند و می‌توانند مقاومت در برابر انسولین را تا حدی کاهش دهند.بنابراین، هنگامی که جذب کربوهیدرات کم شود، بدن شرایط مقاومت در برابر انسولین را بازکاوی می‌کند تا برای مغز از طریق خون قند بفرستد.

این فرایند مقاومت روان‌شناختی در برابر انسولین است که در مقابل مقاومت آسیب‌شناختی قرار می‌گیرد و اصلا هم پدیده‌ی بدی نیست.

مقاومت در برابر انسولین شاید فقط یکی از عوامل موثر در بروز بیماری‌های مزمنی است که بشر این روزها با آن دست به گریبان است که با تمام عوارضی که در پی دارد سالانه میلیون‌ها نفر را به کام مرگ می‌برد.

خبر خوب اینکه، تغییرات کوچک در سبک زندگی از قبیل کاهش وزن، مصرف غذاهای سالم و ورزش تا حد زیادی در بهبود آن موثرند.

پیشگیری از مقاومت در برابر انسولین در زمره موثرترین راه‌ها برای عمر طولانی‌تر، زندگی سالم‌تر و شادتر است.

تداخل دارویی با داروهای دیگر

قبل از درمان دیابت باید هرگونه داروی مصرفی از جمله مکمل ها ، داروهای گیاهی یا ویتامین ها را به پزشک اطلاع دهید. 

سایر داروهای دیابت

مصرف داروی تیازولیدیندیون با انسولین می تواند باعث تجمع آب در بدن و یا نارسایی قلبی شود. نمونه هایی از این دارو موارد زیر است :

•  پیوگلیتازون
•  روسیگلیتازون

مصرف داروی پراملینتید با انسولین نیز باعث افت شدید قند خون می شود.

داروهای افسردگی مثل فلوکستین یا مونوآمین اوکسیداس نیز مشکلاتی برای فرد دیابتی ایجاد می کنند.