63
Inzulin, Inzulin, glukagon glukagon i i š š e e ć ć erna bolest erna bolest Prof. dr. Zoran Prof. dr. Zoran Vali Vali ć ć Katedra za fiziologiju Katedra za fiziologiju Medicinski fakultet Medicinski fakultet u Splitu u Splitu

Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulin, Inzulin, glukagonglukagon i i ššeeććerna bolesterna bolest

Prof. dr. Zoran Prof. dr. Zoran ValiValiććKatedra za fiziologijuKatedra za fiziologijuMedicinski fakultetMedicinski fakultet u Splituu Splitu

Page 2: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

sudjelovanje u probavisudjelovanje u probavidva vadva važžna hormona: inzulin i na hormona: inzulin i glukagonglukagon(va(važžni za regulaciju metabolizma glukoze, ni za regulaciju metabolizma glukoze, lipida i bjelanlipida i bjelanččevina)evina)ostali hormoni: ostali hormoni: amilinamilin, , somatostatinsomatostatin, , pankreasni pankreasni polipeptidpolipeptid

Page 3: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

1)1) acinusiacinusi (lu(lučče probavni sok)e probavni sok)2)2) LangerhansoviLangerhansovi otootoččiićći (lui (lučče inzulin i e inzulin i

glukagonglukagon izravno u krv)izravno u krv)11--2 milijuna 2 milijuna LangerhansovihLangerhansovih otootoččiićća a (promjer oko 0,3 mm)(promjer oko 0,3 mm)tri glavne vrste stanica: alfa, beta i deltatri glavne vrste stanica: alfa, beta i delta

Page 4: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 5: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

beta stanice beta stanice –– 60% stanica, smje60% stanica, smješštene tene sredisrediššnje, lunje, lučče inzulin i e inzulin i amilinamilinalfa stanice alfa stanice –– 25% stanica, lu25% stanica, lučče e glukagonglukagondelta stanice delta stanice –– 10% stanica, lu10% stanica, lučče e somatostatinsomatostatinPP stanice PP stanice –– ima ih malo, luima ih malo, lučče pankreasni e pankreasni polipeptidpolipeptidinzulin inhibira luinzulin inhibira luččenje enje glukagonaglukagona, , amilinamilininzulina, a inzulina, a somatostatinsomatostatin inzulina i inzulina i glukagonaglukagona

Page 6: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 7: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulin i njegovi metaboliInzulin i njegovi metaboliččki ki uuččinciinci

BantingBanting i i BestBest (1922) (1922) –– izolirali inzulinizolirali inzulininzulin se uvijek dovodio u vezu sa inzulin se uvijek dovodio u vezu sa ššeeććernom u krvi, ali on ima presudnu ernom u krvi, ali on ima presudnu vavažžnost i na metabolizam lipida (nost i na metabolizam lipida (acidozaacidoza i i arterioslerozaarteriosleroza), te bjelan), te bjelanččevinaevinaluluččenje inzulina vezano uz obilje energijeenje inzulina vezano uz obilje energije

Page 8: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

uzimanje ugljikohidrata dovodi do luuzimanje ugljikohidrata dovodi do luččenja enja velikih kolivelikih količčina inzulinaina inzulinainzulin dovodi do pohranjivanja inzulin dovodi do pohranjivanja ugljikohidrata (glikogen, jetra i miugljikohidrata (glikogen, jetra i miššiićći)i)inzulin stvara zalihe masti u masnom tkivuinzulin stvara zalihe masti u masnom tkivuinzulin potiinzulin potičče ulae ulažženje aminokiselina u enje aminokiselina u stanice i njihovu pretvorbu u bjelanstanice i njihovu pretvorbu u bjelanččevineevineinzulin sprjeinzulin sprječčava razgradnju bjelanava razgradnju bjelanččevinaevina

Page 9: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Kemijska građa i sinteza inzulinaKemijska građa i sinteza inzulina

mala bjelanmala bjelanččevina (5808evina (5808))dva lanca aminokiselina međusobno dva lanca aminokiselina međusobno povezana povezana disulfidnimdisulfidnim vezamavezamaodvajanjem lanaca gubi se aktivnostodvajanjem lanaca gubi se aktivnosttranslacijomtranslacijom inzulinske RNA na inzulinske RNA na ribosomimaribosomima preproinzulinpreproinzulin (11500) (11500) u u ER nastaje ER nastaje proinzulinproinzulin (9000) (9000) u u GolgijevuGolgijevuaparatu inzulin i aparatu inzulin i peptidnipeptidni fragmentifragmenti

Page 10: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 11: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

cirkulira gotovo potpuno nevezancirkulira gotovo potpuno nevezanpoluvrijeme poluvrijeme žživota u plazmi 6 minutaivota u plazmi 6 minutaza 10 do 15 minuta se potpuno odstraniza 10 do 15 minuta se potpuno odstranirazgradnja u razgradnja u jetrijetri enzimom enzimom inzulinazominzulinazom, , manje u bubrezima i mimanje u bubrezima i miššiiććimaima

Page 12: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Aktivacija staniAktivacija staniččnih receptora i nih receptora i posljediposljediččni stanini staniččni uni uččinciinci

receptori na stanireceptori na staniččnoj membraninoj membraniautofosforilacijaautofosforilacija betabeta--podjedinicepodjediniceaktivacija aktivacija tirozintirozin--kinazekinaze aktivacija aktivacija unutarstaniunutarstaniččnihnih enzimaenzima

Page 13: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

(IRS)

Page 14: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

nakon nekoliko sekundi 80% stanica postaje nakon nekoliko sekundi 80% stanica postaje propusnije za glukozu (mipropusnije za glukozu (miššiićć, mast), mast)povepoveććanje propusnosti za aminokiseline, anje propusnosti za aminokiseline, kalij i fosfatkalij i fosfatunutar 10unutar 10--15 minuta se mijenja aktivnost 15 minuta se mijenja aktivnost unutarstaniunutarstaniččnihnih enzima (enzima (fosforilacijafosforilacija))unutar nekoliko sati ili dana unutar nekoliko sati ili dana –– brzina brzina translacijetranslacije, transkripcije, transkripcije

Page 15: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulin Inzulin unos glukoze i unos glukoze i metabolizam u mimetabolizam u miššiiććimaima

energiju u mirovanju uglavnom iz masnih energiju u mirovanju uglavnom iz masnih kiselina, jer su bez inzulina slabo propusna kiselina, jer su bez inzulina slabo propusna za glukozuza glukozu

1)1) umjeren i teumjeren i težžak miak miššiiććni rad ni rad –– velika velika propusnost i bez inzulinapropusnost i bez inzulina

2)2) nekoliko sati nakon obroka (mnogo glukoze nekoliko sati nakon obroka (mnogo glukoze i inzulina)i inzulina)

Page 16: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

ukoliko poslije jela miukoliko poslije jela miššiićć nije aktivan, nije aktivan, glukoza se pohranjuje u obliku glikogena glukoza se pohranjuje u obliku glikogena (2(2--3%)3%)izvor anaerobne energijeizvor anaerobne energijeinzulin pospjeinzulin pospješšuje prijenos glukoze uje prijenos glukoze

Page 17: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 18: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulin Inzulin unos, pohranu, unos, pohranu, iskoriiskorišštavanje glukoze u tavanje glukoze u jetrijetri

pohrana najvepohrana najveććeg dijela glukoze u obliku eg dijela glukoze u obliku glikogena nakon obroka i njezino glikogena nakon obroka i njezino otpuotpušštanje između obrokatanje između obroka

1)1) inaktivira jetrenu inaktivira jetrenu fosforilazufosforilazu (glikogen)(glikogen)2)2) povepoveććava aktivnost ava aktivnost glukokinazeglukokinaze ((fosforilirafosforilira

glukozu, koja je na taj naglukozu, koja je na taj naččin zarobljena)in zarobljena)3)3) aktivira glikogenaktivira glikogen--sintetazusintetazu

sadrsadržžaj do 5aj do 5--6% jetrene mase (100g)6% jetrene mase (100g)

Page 19: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

OtpuOtpušštanje glukoze između obrokatanje glukoze između obroka

1)1) guguššterateračča lua lučči manje inzulinai manje inzulina2)2) odlaganje glikogena se zaustavlja i glukoza odlaganje glikogena se zaustavlja i glukoza

se ne unosi u se ne unosi u jetrujetru3)3) manjak inzulina i vimanjak inzulina i viššak ak glukagonaglukagona aktivira aktivira

fosforilazufosforilazu ( (razgrađuje glikogen u glukozarazgrađuje glikogen u glukoza--fosfat)fosfat)

4)4) aktivacija glukozaaktivacija glukoza--fosfatazefosfataze (cijepanje (cijepanje fosfata, slobodan izlaz)fosfata, slobodan izlaz)

Page 20: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

inzulin potiinzulin potičče pretvorbu suvie pretvorbu suvišška glukoze u ka glukoze u masne kiseline (masne kiseline (lipoproteinilipoproteini –– mast)mast)inzulin inhibira inzulin inhibira glukoneogenezuglukoneogenezu(smanjenjem aktivnosti enzima i koli(smanjenjem aktivnosti enzima i količčine ine supstrata) supstrata)

Page 21: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulin Inzulin ne djeluje na metabolizam ne djeluje na metabolizam glukoze u mozguglukoze u mozgu

momožždane su stanice propusne za glukozu i dane su stanice propusne za glukozu i mogu je iskorimogu je iskorišštavati bez posredovanja tavati bez posredovanja inzulinainzulinajedini izvor energijejedini izvor energijekada koncentracija glukoze padne na 1kada koncentracija glukoze padne na 1--3 3 mmolmmol/L /L –– hipoglikemijski hipoglikemijski ššok (ok (žživivččana ana podrapodražžljivostljivost, nesvjestica, , nesvjestica, konvulzijekonvulzije, , koma)koma)

Page 22: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Djelovanje inzulina na Djelovanje inzulina na metabolizam mastimetabolizam masti

uuččinci nisu toliko impresivni, ali su inci nisu toliko impresivni, ali su podjednako vapodjednako važžninidugorodugoroččni nedostatak inzulina ni nedostatak inzulina ––aterosklerozaateroskleroza (IM, CVI)(IM, CVI)dovodi do pohrane masti u masnom tkivudovodi do pohrane masti u masnom tkivu

povepoveććava iskoriava iskorišštavanje glukozetavanje glukozepospjepospješšuje sintezu masnih kiselina uje sintezu masnih kiselina (jetra):(jetra):

Page 23: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

1)1) inzulin poveinzulin poveććava prijenos glukoze u jetrene ava prijenos glukoze u jetrene stanice (glukoza stanice (glukoza piruvatpiruvat acetilacetil--CoA CoA masne kiseline)masne kiseline)

2)2) uporaba glukoze u ciklusu limunske kiseline uporaba glukoze u ciklusu limunske kiseline dovodi do suvidovodi do suvišška ka citratacitrata i i izocitrataizocitrata, koji , koji izravno aktiviraju izravno aktiviraju acetilacetil--CoACoA--karboksilazukarboksilazu

3)3) sinteza sinteza trigliceridatriglicerida i otpui otpušštanje u krv u tanje u krv u obliku obliku lipoproteinalipoproteina; inzulin aktivira ; inzulin aktivira lipoproteinlipoprotein--lipazulipazu u masnim stanicama u masnim stanicama

Page 24: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Pohranjivanje masti u masnim Pohranjivanje masti u masnim stanicamastanicama

1)1) inzulin inhibira djelovanje inzulin inhibira djelovanje lipazelipaze osjetljive osjetljive na hormone (hidroliza masti u na hormone (hidroliza masti u adipocitimaadipocitima))

2)2) inzulin pospjeinzulin pospješšuje prijenos glukoze kroz uje prijenos glukoze kroz stanistaniččnu membranu u masne stanice; od nje nu membranu u masne stanice; od nje nastaje alfanastaje alfa--glicerolfosfatglicerolfosfat koji je osnova za koji je osnova za glicerolglicerol

Page 25: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Nedostatak inzulina Nedostatak inzulina –– pojapojaččano ano metabolimetaboliččko iskoriko iskorišštavanje mastitavanje masti

lipolizalipoliza pohranjene masti i oslobađanje pohranjene masti i oslobađanje slobodnih masnih kiselina (slobodnih masnih kiselina (lipazalipaza osjetljiva osjetljiva na hormonena hormonepovepoveććana koncentracija kolesterola i ana koncentracija kolesterola i fosfolipidafosfolipida u plazmi (3x poveu plazmi (3x poveććanje anje lipoproteinalipoproteina))ketozaketoza i i acidozaacidoza ((acetoctenaacetoctena kiselina kiselina ––acidozaacidoza, , ββ--hidrohsimaslahidrohsimaslaččnana kis. i aceton)kis. i aceton)

Page 26: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 27: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Djelovanje inzulina na Djelovanje inzulina na metabolizam bjelanmetabolizam bjelanččevina i rastevina i rast

1)1) inzulin potiinzulin potičče prijenos mnogih e prijenos mnogih aminokiselina u stanice (aminokiselina u stanice (valinvalin, , leucinleucin, , izoleucinizoleucin, , tirozintirozin i i fenilalaninfenilalanin))

2)2) povepoveććava ava translacijutranslaciju mRNAmRNA (uklju(uključčuje uje ribosomeribosome))

3)3) povepoveććava transkripciju DNA (enzimi)ava transkripciju DNA (enzimi)4)4) inhibira inhibira katabolizamkatabolizam proteina (proteina (lizosomilizosomi))5)5) inhibira inhibira glukoneogenezuglukoneogenezu (preko enzima)(preko enzima)

Page 28: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

inzulin i hormon rasta djeluju sinergistiinzulin i hormon rasta djeluju sinergističčki ki na rastna rastinzulin jednako vainzulin jednako važžanansvaki od njih obavlja svoju posebnu, svaki od njih obavlja svoju posebnu, specifispecifiččnu funkcijunu funkcijupospjepospješšuju ulazak razliuju ulazak različčitih aminokiselina u itih aminokiselina u stanice, a sve su potrebnestanice, a sve su potrebne

Page 29: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 30: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Mehanizmi luMehanizmi luččenja inzulinaenja inzulina

luluččenje potienje potičče porast GUKe porast GUKnosanosačči za glukozu (GLUTi za glukozu (GLUT--2) u beta 2) u beta stanicamastanicamaglukokinazaglukokinaza je je fosforilirafosforilira u glukozau glukoza--66--PP““usko grlousko grlo””nastaje ATP nastaje ATP –– inhibira Kinhibira KATPATP kanale kanale ((sulfonilurejasulfonilureja) ) –– otvaranje otvaranje CaCa kanala kanala ––egzocitozaegzocitoza inzulinainzulina

Page 31: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 32: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Nadzor nad luNadzor nad luččenjem inzulinaenjem inzulina

zastarjela teorija: samo koncentracija zastarjela teorija: samo koncentracija glukoze u krviglukoze u krvi

Page 33: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 34: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

povepoveććana GUK potiana GUK potičče lue luččenje inzulinaenje inzulinapri GUK 4,5pri GUK 4,5--5,0 5,0 mmolmmol/L /L –– luluččenje 25 enje 25 ng/min/kgng/min/kgpovepoveććanje GUK luanje GUK luččenje se poveenje se povećća u dva a u dva stadijastadija

Page 35: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 36: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

povratna sprega između GUK i lupovratna sprega između GUK i luččenja enja inzulinainzulinaGUK 20GUK 20--30 30 mmolmmol/L maksimum (25x)/L maksimum (25x)

Page 37: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 38: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Drugi Drugi ččimbenici koji potiimbenici koji potičču u luluččenje inzulinaenje inzulina

1)1) aminokiseline (aminokiseline (argininarginin i i lizinlizin; same malo ali ; same malo ali u sprezi s glukozom x2; svrsishodno)u sprezi s glukozom x2; svrsishodno)

2)2) probavni hormoni (probavni hormoni (gastringastrin, , sekretinsekretin, , kolecistokininkolecistokinin, GIP; poja, GIP; pojaččavaju djelovanje avaju djelovanje glukoze; djeluju neglukoze; djeluju neššto unaprijed)to unaprijed)

3)3) ostali hormoni i autonomni ostali hormoni i autonomni žživivččani sustav ani sustav ((glukagonglukagon, hormon rasta, , hormon rasta, kortizolkortizol, manje , manje progesteronprogesteron i estrogen; pretjerano lui estrogen; pretjerano luččenje enje ––iscrpljenje betaiscrpljenje beta--stanica)stanica)

Page 39: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Uloga inzulina u Uloga inzulina u ““skretanjuskretanju””metabolizmametabolizma

pospjepospješšuje iskoriuje iskorišštavanje ugljikohidrata, a tavanje ugljikohidrata, a kokočči korii korišštenje mastitenje mastikontrola kontrola –– GUKGUKhormon rasta, hormon rasta, kortizolkortizol –– lulučče se kao e se kao odgovor na hipoglikemiju, te oba koodgovor na hipoglikemiju, te oba kočče e iskoriiskorišštavanje ugljikohidrata, a potitavanje ugljikohidrata, a potičču u korikorišštenje mastitenje mastiadrenalin adrenalin –– pospjepospješšuje i glukozu i mastiuje i glukozu i masti

Page 40: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

GlukagonGlukagon i njegove funkcijei njegove funkcije

alfaalfa--stanice stanice LangerhansovihLangerhansovih otootoččiiććaapovepoveććanje GUKanje GUKveliki veliki polipeptidpolipeptid (3485); lanac koji sadr(3485); lanac koji sadržži i 29 aminokiselina29 aminokiselinahiperglikemijski uhiperglikemijski uččinak/hormoninak/hormon

Page 41: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

UUččinci na metabolizam glukozeinci na metabolizam glukoze

razgradnja jetrenoga glikogena razgradnja jetrenoga glikogena ((glikogenolizaglikogenoliza; ; adeniladenil--ciklazaciklaza cAMPcAMPproteinprotein--kinazakinaza fosforilazafosforilaza b b fosforilazafosforilazaa a razgradnja glikogena na glukozarazgradnja glikogena na glukoza--11--fosfat fosfat defosforilacijadefosforilacija GUK; GUK; amplifikacijski mehanizam)amplifikacijski mehanizam)povepoveććanje anje glukoneogenezeglukoneogeneze u u jetrijetri (pove(poveććan an ulaz aminokiselina u ulaz aminokiselina u jetrujetru, aktivacija , aktivacija enzima (enzima (piruvatpiruvat fosfoenolpiruvatfosfoenolpiruvat))))

Page 42: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Ostali uOstali uččinci inci glukagonaglukagona

aktivacija aktivacija lipazelipaze masnih stanicamasnih stanicainhibira pohranjivanje inhibira pohranjivanje trigliceridatriglicerida u u jetrijetriu vrlo velikim koncentracijama:u vrlo velikim koncentracijama:

pojapojaččava snagu srava snagu srččanog mianog miššiićća, a, povepoveććava protok krvi kroz bubrege, ava protok krvi kroz bubrege, potipotičče lue luččenje enje žžuučči, inhibira lui, inhibira luččenje enje žželueluččane kiselineane kiseline

Page 43: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Regulacija luRegulacija luččenja enja glukagonaglukagona

povepoveććana GUK koana GUK kočči lui luččenje enje glukagonaglukagona(suprotno od inzulina)(suprotno od inzulina)povepoveććana koncentracija aminokiselina u ana koncentracija aminokiselina u krvi potikrvi potičče lue luččenje enje glukagonaglukagona (isto kao (isto kao inzulin; inzulin; alaninalanin i i argininarginin))mimiššiiććni rad potini rad potičče lue luččenje enje glukagonaglukagona (4(4--5x, 5x, sprjesprječčava pad GUK)ava pad GUK)

Page 44: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 45: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

SomatostatinSomatostatin inhibira luinhibira luččenje enje glukagonaglukagona i inzulinai inzulina

deltadelta--stanice, stanice, polipeptidpolipeptid od 14 od 14 aminokiselina, kratkog djelovanja, aminokiselina, kratkog djelovanja, produljuje vrijeme apsorpcije, istovjetan produljuje vrijeme apsorpcije, istovjetan GHIH u hipotalamusuGHIH u hipotalamusu

1)1) lokalno, smanjuje lulokalno, smanjuje luččenje i inzulina i enje i inzulina i glukagonaglukagona

2)2) smanjuje smanjuje motilitetmotilitet žželuca, dvanaesnika i eluca, dvanaesnika i žžuuččnog mjehuranog mjehura

3)3) smanjuje i sekreciju i apsorpciju u probavnom smanjuje i sekreciju i apsorpciju u probavnom sustavusustavu

Page 46: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

VaVažžnost regulacije GUKnost regulacije GUK

glukoza je jedina hranjiva tvar za mozak, glukoza je jedina hranjiva tvar za mozak, mremrežžnicu i zametni epitel gonadanicu i zametni epitel gonadaizmeđu obroka najviizmeđu obroka najvišše glukoze koristi e glukoze koristi mozakmozakglukoza moglukoza možže stvarati visok osmotski tlak e stvarati visok osmotski tlak (stani(staniččna dehidracija), gubljenje glukoze na dehidracija), gubljenje glukoze mokramokraććom, bubreom, bubrežžna osmotska na osmotska diurezadiureza(gubljenje vode i elektrolita), o(gubljenje vode i elektrolita), oššteteććenje enje krvnih krvnih žžilaila

Page 47: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

ŠŠeeććerna bolesterna bolest

sindrom poremesindrom poremeććaja metabolizma aja metabolizma ugljikohidrata, masti i bjelanugljikohidrata, masti i bjelanččevina, evina, uzrokovan nedostatnim luuzrokovan nedostatnim luččenjem inzulina enjem inzulina ili smanjenom osjetljivoili smanjenom osjetljivoššćću tkiva na inzulinu tkiva na inzulindva tipa:dva tipa:

tip I tip I –– ššeeććerna bolest ovisna o inzulinu (IDDM)erna bolest ovisna o inzulinu (IDDM)tip II tip II –– ššeeććerna bolest neovisna o inzulinu erna bolest neovisna o inzulinu (NIDDM, inzulinska rezistencija)(NIDDM, inzulinska rezistencija)

Page 48: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

poremeporemeććaj metabolizma svih hranjivih tvariaj metabolizma svih hranjivih tvarismanjenje ulasmanjenje ulažženja i iskorienja i iskorišštavanja glukoze tavanja glukoze u veu veććinu stanicainu stanicapovepoveććanje GUKanje GUKsmanjenje iskorismanjenje iskorišštenja glukoze, a povetenja glukoze, a poveććanje anje iskoriiskorišštavanja masti i bjelantavanja masti i bjelanččevinaevina

Page 49: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

ŠŠeeććerna bolest tipa Ierna bolest tipa I

ooššteteććenje betaenje beta--stanica gustanica guššterateračče ili bolesti e ili bolesti koje ometaju proizvodnju inzulina (virusne koje ometaju proizvodnju inzulina (virusne infekcije, autoimuninfekcije, autoimune bolesti,e bolesti, nasljeđe nasljeđe))javljala se u dobi od 14 godina javljala se u dobi od 14 godina –– juvenilni juvenilni diabetesdiabetes mellitusmellitusmomožže se razviti vrlo naglo (dani ili tjedni)e se razviti vrlo naglo (dani ili tjedni)

Page 50: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

povepoveććanje GUK na 17anje GUK na 17--66 66 mmolmmol/L:/L:gubljenje glukoze mokragubljenje glukoze mokraććom (GUK > 10 om (GUK > 10 mmolmmol/L)/L)stanistaniččna dehidracija (osmozom se iz stanica na dehidracija (osmozom se iz stanica izvlaizvlačči voda, osmotska i voda, osmotska diurezadiureza izvanstaniizvanstaniččnanadehidracija)dehidracija)kronikroniččno poveno poveććanje anje –– ooššteteććenje tkiva (IM, CVI, enje tkiva (IM, CVI, zatajenjezatajenje bubrega, bubrega, retinopatijaretinopatija, sljepo, sljepoćća, a, ishemijaishemija i gangrena, neuropatija, poremei gangrena, neuropatija, poremeććaji aji AAŽŽS)S)

Page 51: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

razvoj terazvoj tešške metabolike metaboliččke ke acidozeacidoze((ketokiselineketokiseline) + dehidracija = te) + dehidracija = tešška ka acidozaacidoza

dijabetidijabetiččnana koma koma smrtsmrtkompenzacija: ubrzano i duboko disanje, kompenzacija: ubrzano i duboko disanje, smanjenje smanjenje hidrogenkarbonatahidrogenkarbonatasmanjuje se kolismanjuje se količčina tjelesnih bjelanina tjelesnih bjelanččevina evina (astenija uz (astenija uz polifagijupolifagiju))

Page 52: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 53: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

ŠŠeeććerna bolest tipa IIerna bolest tipa II

znatno smanjena osjetljivost ciljnih tkiva na znatno smanjena osjetljivost ciljnih tkiva na metabolimetaboliččke uke uččinke inzulina inke inzulina –– inzulinska inzulinska rezistencijarezistencijaobiobiččno kolino količčina ina ketokiselinaketokiselina nije jako nije jako povipoviššenaenaznatno znatno ččeeššćća (80a (80--90%)90%)prije uglavnom poslije 40. godine prije uglavnom poslije 40. godine –– ššeeććerna erna bolest odrasle dobibolest odrasle dobi

Page 54: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

povepoveććana je koncentracija inzulina u plazmiana je koncentracija inzulina u plazmikompenzacijski odgovor betakompenzacijski odgovor beta--stanicastanicau pou poččetku blaga hiperglikemija, a kada se etku blaga hiperglikemija, a kada se betabeta--stanice stanice ““istroistroššee”” tetešškaka

Page 55: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 56: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

veveććina bolesnika su pretili (slabo poznati ina bolesnika su pretili (slabo poznati mehanizmi, manje inzulinskih receptora ili mehanizmi, manje inzulinskih receptora ili poremeporemeććaji signalizacijskih putova)aji signalizacijskih putova)u nekih se ljudi guu nekih se ljudi guššterateračča postupno a postupno ““iscrpiiscrpi””(genetski (genetski ččimbenici)imbenici)u pou poččetnim fazama etnim fazama –– ograniograniččenje unosa enje unosa hrane, smanjenje tjelesne masehrane, smanjenje tjelesne mase

Page 57: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

““metabolimetaboliččki sindromki sindrom””1)1) pretilost (trbuh)pretilost (trbuh)2)2) inzulinska rezistencijainzulinska rezistencija3)3) hiperglikemija natahiperglikemija natašštete4)4) poremeporemeććaj metabolizma mastiaj metabolizma masti5)5) hipertenzijahipertenzija

Page 58: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

lijekovi koji povelijekovi koji poveććavaju inzulinsku avaju inzulinsku osjetljivost osjetljivost –– tiazolidionitiazolidioni i i metforminmetforminlijekovi koji uzrokuju dodatno oslobađanje lijekovi koji uzrokuju dodatno oslobađanje inzulina inzulina –– sulfonilurejasulfonilurejakasnije ipak inzulinkasnije ipak inzulin

Page 59: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Funkcionalna dijagnozaFunkcionalna dijagnoza

glukoza u mokraglukoza u mokraćći (kvalitativni i i (kvalitativni i kvantitativni testovi)kvantitativni testovi)GUK i inzulin nataGUK i inzulin nataššte (4,5te (4,5--5,0 5,0 mmolmmol/L /L ––normala, 6,0 normala, 6,0 mmolmmol/L gornja granica)/L gornja granica)test tolerancije glukoze (OGTT) test tolerancije glukoze (OGTT) –– 1 g 1 g glukoze / kg tjelesne maseglukoze / kg tjelesne masezadah na acetonzadah na aceton

Page 60: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni
Page 61: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

LijeLiječčenje dijabetesaenje dijabetesa

nekoliko vrsta inzulinanekoliko vrsta inzulinaindividualan pristup lijeindividualan pristup liječčenjuenjudijeta i fizidijeta i fiziččka aktivnostka aktivnostžživotinjski / GMOivotinjski / GMOvoditi ravoditi raččuna o lipidima una o lipidima –– smrtnostsmrtnost

Page 62: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulinom Inzulinom –– hiperinzulinizamhiperinzulinizam

pretjerano stvaranje inzulina pri pretjerano stvaranje inzulina pri adenomuadenomuLangerhansovihLangerhansovih otootoččiiććaamnogo rjeđe od dijabetesamnogo rjeđe od dijabetesa1010--15% maligno 15% maligno –– mnogo inzulinamnogo inzulinadavati vidavati višše od 1 kg glukoze na dane od 1 kg glukoze na dan

Page 63: Inzulin, glukagon i šećerna bolest - neuron.mefst.hrneuron.mefst.hr/docs/medicina/medicine_engl/katedra_fiziologija/Medicina/predavanja... · (promjer oko 0,3 mm) ... kvantitativni

Inzulinski Inzulinski ššok i hipoglikemijaok i hipoglikemija

tumori koji lutumori koji lučče inzulin ili e inzulin ili predoziranostpredoziranostinzulinominzulinomGUK: 3GUK: 3--4 4 mmolmmol/L /L –– podrapodražžljivostljivost SSŽŽSS--a, a, halucinacije, nervoza, drhtavica, znojenjehalucinacije, nervoza, drhtavica, znojenjeGUK: 1GUK: 1--3 3 mmolmmol/L /L –– klonikloniččnini grgrččevi, evi, gubitak svijestigubitak svijestikoma, trajna okoma, trajna oššteteććenjaenja