На самом деле инсулин нужен не только диабетикам, он нужен всем людям. Инсулин позволяет организму использовать глюкозу для получения энергии.
У здоровых людей этот важный гормон в необходимом количестве вырабатывает поджелудочная железа. Она расположена позади желудка, в забрюшенном пространстве, на уровне 1−2-го грудных позвонков:
Поджелудочная железа выполняет две основные функции:
Подробнее о поджелудочной железе можно почитать в лекции «Как работает поджелудочная железа».
У человека, который болен сахарным диабетом 1-го типа, поджелудочная железа повреждена и не вырабатывает инсулин, или вырабатывает его очень мало.
При сахарном диабете 2-го типа с поджелудочной железой все в порядке. Она работает, и даже с перегрузкой. «Поломка» происходит на уровне клетки: клеточные рецепторы не чувствуют инсулин, думают, что его нет и не пускают глюкозу в клетку.
Не стоит думать, что если человек не ест конфеты, пьет чай без сахара и отказывается от сдобных булочек, то может обойтись без инсулина. К сожалению, это не так. После еды или перекуса все углеводы:
расщепляются в желудке и кишечнике до простых сахаров, основным из которых является глюкоза. Затем глюкоза всасывается в кровоток через слизистую оболочку тонкого кишечника.
Инсулин нужен, чтобы глюкоза поступала в мышечную и жировую ткань, а также клетки печени. То есть инсулин является «волшебной отмычкой», которая открывает клетки этих органов для глюкозы.
А для чего нужна глюкоза?
Клеткам человеческого организма глюкоза нужна как источник энергии. В митохондриях — «маленьких электростанциях» клетки из молекул глюкозы с помощью серии превращений, которые учили на уроках биологии в средней школе под страшным названием «цикл Кребса» образуется энергия. Именно она позволяет клеткам выполнять свои функции: делиться, сокращаться, дышать.
Если глюкозы недостаточно для клетки, клетка начинает голодать, и как любой голодный организм готова есть все что угодно. То есть использовать для своего питания другие вещества.
При дефиците глюкозы клеточные митохондрии начинают производить энергию из жирных кислот. В результате в качестве отходов, вместо воды и углекислого газа, — до которых разлагается глюкоза в клетке, — образуются кетоновые тела. Основными из них являются ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты. Это сильные органические кислоты, которые приводят к развитию метаболического ацидоза.
Но это только одна сторона диабета. Глюкоза в организм как поступала так и поступает, и в крови образуется ее избыток. Без участия инсулина глюкоза поступает только в жизненно важные органы, которые должны работать в любой ситуации:
Избыток глюкозы, с одной стороны, приводит к ускоренному развитию атеросклероза и повреждению крупных сосудов, а с другой — вызывает повреждение микрососудистого русла, сетчатки глаза и почечных клубочков. Это ведет к развитию диабетической ретинопатии и нефропатии соответственно. О других проявлениях и последствиях диабета можно почитать в статьях: «Сахарный диабет 1-го типа. Вводная лекция», «Симптомы сахарного диабета 1-го типа».
Искусственный или вводимый инсулин действует как замена или дополнение к инсулину, синтезируемому телом человека.
Вводить инсулин показано:
Пожизненная заместительная терапия инсулином стала основным условием выживания больных сахарным диабетом 1-го типа. Несмотря на то что диабет известен давно, — еще античные врачи описывали в своих трактатах заболевание с изнурительной жаждой и обильным мочеиспусканием — лечить его научились лишь в ХХ веке.
В 1922 году Ф.Бантинг ввел вытяжку из поджелудочной железы теленка своему первому пациенту — 14-летнему мальчику в состоянии диабетической комы, спас ему жизнь и по праву получил Нобелевскую премию. Однако вытяжка имела множество недостатков, начиная с аллергических реакций и заканчивая эпизодами гипогликемии, или резкого снижения уровня сахара в крови.
Первая компания, которая начала производить инсулин в промышленных масштабах была ELi Lilly and Company.
С тех пор крупные фармакологические фирмы стремятся максимально приблизить препараты инсулина по действию к эндогенному, то есть синтезируемому организмом, инсулину. Подробнее о существующих видах инсулина можно узнать из нашей статьи «Виды инсулина».
Инсулин — это полипептид с молекулярной массой около 6000. Он состоит из 51 аминокислоты, которые представлены двумя цепями, соединенными двумя дисульфидными мостиками. Как белковой молекуле инсулину свойственна сложная структура:
Первые инсулины были животного происхождения. Бантинг получал инсулин из поджелудочной железы телят. Также для получения инсулина использовались поджелудочная железа свиней.
Инсулины животного происхождения требовали большого количества животного сырья. На производство 100 гр кристаллического инсулина требовалось около 1000 гр поджелудочной железы коровы или свиньи. С учетом того, что 1 железа весит около 200 грамм, для этого нужно было убить 4 коровы или свиньи. Инсулин был на вес золота.
Также необходимо было совершенствовать способы его очистки. Из-за большого количества белковых примесей уколы этих инулинов часто сопровождались аллергическими реакциями.
Исследования продолжались. В 1954 году Фредерик Сенгер расшифровал аминокислотную последовательность инсулина. Это позволило начать работу по искусственному синтезу человеческого инсулина, которая завершилась успехом только в 1963 году.
Все это время мир продолжал пользоваться инсулинами животного происхождения, хотя способы его очистки постепенно улучшались. Так, полностью очищенные от белковых примесей инсулины животного происхождения назывались монокомпонентными.
Тем не менее инсулины, полученные из поджелудочной железы свиньи и крупного рогатого скота, отличались по аминокислотному составу от человеческого. Это вызывало иммунологические реакции.
Когда открыли аминокислотную структуру, появились полусинтетические человеческие инсулины, полученные благодаря переработке животного инсулина путем обмена аминокислот и тщательной очисткой. Их производство привело к тому, что врачи смогли отказаться от инсулинов животного происхождения в лечении сахарного диабета.
Actrapid MP и Actrapid MC — препараты свиного инсулина, которые в настоящее время не производятся и представляют лишь исторический интерес.
В 1978 году в производстве инсулина был совершен очередной прорыв. Специалисты из компании «Genetec» впервые синтезировали инсулин с помощью кишечной палочки. Это был препарат по своей структуре аналогичный инсулину человека. Дальнейшая работа с генно-инженерным инсулином велась по удлинению действия инсулина.
В современных препаратах инсулина в качестве добавок, удлиняющих действие инсулина, используют соли цинка и высокомолекулярный белок — протамин.
Однако генно-инженерные инсулины, несмотря на то что они полностью идентичны человеческому, обладали рядом недостатков:
Последний часто сказывается на развитии гипогликемии. Ученые продолжили работу над модификацией инсулина, и в 2002 году был создан первый аналог инсулина Гларгин. С помощью аминокислотной замены удалось получить ровный, беспиковый профиль действия в течение длительного времени.
Вскоре были получены аналоги ультракороткого действия: Апидра и Новорапид. Недавно на рынок вышел инсулин сверхдлительного действия Тресиба, активность которого продолжается до 42 часов.
Сейчас для лечения диабета используют генно-инженерные и полусинтетические короткие и средние инсулины, а также аналоги инсулина.
Все типы инсулина дают одинаковый эффект. Они имитируют естественное повышение и снижение уровня инсулина в организме в течение дня.
Состав различных типов инсулина влияет на то, как быстро или как долго они действуют.
По длительности действия инсулины делят на инсулины ультракороткого действия, короткого, среднего, длинного и сверхдлинного действия.
К ним относятся аналоги инсулина:
Короткие инсулины бывают человеческие генно-инженерные, но также встречаются человеческие полусинтетические:
Человеческие генно-инженерные | Человеческие полусинтетические |
---|---|
Актрапид HМ Генсулин Р Ринсулин Р | Хумодар Р Биогулин Р |
Благодаря добавлению в состав цинка или белка протамина инсулины хуже растворяются и медленнее всасываются из подкожной клетчатки. Это приводит к более длительному гипогликемическому эффекту.
Человеческий генно-инженерный инсулин-изофан | Человеческий полусинтетический инсулин-изофан |
---|---|
Биосулин Н Гансулин Н Генсулин Н Инсуран НПХ Ринсулин НПХ | Биогулин Н
Хумодар Б |
За счет пролонгированного эффекта можно сократить количество ежедневных инъекций инсулина. Как правило, такие инсулины являются аналогами человеческого инсулина, полученными методом ДНК-рекомбинантной технологии:
К сожалению, пока что еще ни один из препаратов инсулина, которые вводятся извне, не может полностью заменить чуткую работу поджелудочной железы, которая улавливает минимальные колебания сахара. Над решением этой проблемы ученые продолжают работать.
Существует несколько различных способов дозирования инсулина, но ни один из режимов не является универсальным и подходящим для каждого пациента. При определении наилучшего метода для конкретного пациента, необходимо учитывать:
Два основные способа, с помощью которых человек пытается имитировать работу инсулина в организме — это базис-болюсная инсулинотерапия и использование инсулиновой помпы.
В литературе этот тип встречается под названием «интенсифицированная схема инсулинотерапии» или «метод многократных инъекций». В этом случае человек использует два типа инсулинов:
В этом случае с помощью специальной системы в подкожно-жировую клетчатку постоянно вводятся минимальные дозы инсулина короткого действия.
Но не стоит думать, что все за человека продумает система. От пациента по-прежнему требуется проверять уровень сахара в крови и вовремя менять расходные материалы в помпе: иглы, трубки и т. д. При неправильном использовании помпы они могут забиться, и нарушиться проходимость системы.
Сейчас ведутся эксперименты по разработке ингаляционных препаратов инсулина, и возможно, скоро шприц-ручку заменит аэрозольный баллончик.
Сахарный диабет не терпит небрежности и халатного отношения, поэтому рассчитывать дозу инсулина нужно вместе с врачом-эндокринологом, который объяснит все нюансы.
Первый расчет, как правило, делают в больнице. К сожалению, часто у детей выявляют сахарный диабет 1-го типа когда они поступают в стационар с кетоацидозом — ведь первичные признаки диабета не такие заметные, особенно, когда их не ждешь. Уровень глюкозы в крови в этих случаях бывает выше 20 ммоль/л.
Ребенка кладут в реанимацию, ему ставят внутривенный катетер и начинают титровать, то есть вводить небольшие дозы инсулина непрерывно с очень маленькой скоростью — 0,1 ед/кг/час. При этом каждый час контролируют уровень сахара. За час сахар должен снизиться на 4 ммоль.
Если это не произошло, то дозу увеличивают до 0,2 ед/кг/час и проверяют, что пошло не так: может быть ребенку недокапали, или у него температура. В последнем случае корректируют те сопутствующие заболевания, что нашли.
Если сахар крови снизился больше, чем на 4 ммоль/л, то дозу пропускают и через час снова проверяют уровень сахара.
Если снизился на 4 ммоль, тогда дозу уменьшают до 0,05 ед/кг/час и титруют дальше, пока сахар не будет меньше 11 ммоль/л.
Когда уровень глюкозы в крови снизился до 11 ммоль/л, врачи приступают к расчету необходимой суточной дозы инсулина. Ее выводят исходя из количества тетриванного инсулина за период пребывания в реанимации. Первым уменьшают базальный инсулин.
Почему усразу меньшают базу? Потому что проще высокий сахар сколоть коротким, чем «ловить» ночные гипы на высоком базовом. Если мало, можно добавить, а вот если много не убавишь. Придётся шлифовать легкими углеводами: тут конфетка, там конфетка на гипо — вот он лишний килограмм. А любой лишний килограмм ведет к развитию инсулиноризестентности.
Тем не менее, доза инсулина, даже подобранная врачами, — это не константа, а динамически меняющаяся величина. После выхода из больницы пациенту приходится самому отслеживать изменения показателей уровня глюкозы и при необходимости вносить коррективы в первичный расчет. Не малую помощь в этом оказывает тщательное ведение дневника самоконтроля в бумажном или электронном варианте.
На дозу инсулина влияет много факторов, большинство из которых сугубо индивидуальны. Прежде всего — это вес и длительность заболевания. У женщин на уровень инсулина может влиять день менструального цикла или срок беременности. Также потребность в инсулине изменяют стрессы, время года, климатический пояс и даже температура за окном.
У здорового человека поджелудочная железа секретирует инсулин со скоростью приблизительно 0,5 ЕД инсулина на килограмм в сутки. Так, у здорового человека весом 60 кг синтезируется примерно 30 ЕД инсулина в сутки.
Таблиц, которые позволили бы на старте рассчитать дозу инсулина с высокой точностью, к сожалению, нет. Слишком много факторов на нее влияет.
Ориентировочные цифры приведены в таблице:
Условия и факторы | Доза инсулина |
---|---|
в 1-й год заболевания | 0,5 ед/кг/сут. |
в последующие годы при спокойном образе жизни или сидячей работе | 0,7 ед/кг/сут. |
при физических нагрузках (спорт, активная физичкская работа) | 0,5 ед/кг/сут. |
при стрессе | 1 ед/кг/сут. |
гормональные колебания в пубертате | 1–2 ед/кг/сут. |
при кетоацидозе, приеме глюкокортикоидов | до 1,5–2 ед/кг/сут. |
Примерно 30−50% общей суточной дозы инсулина приходится на инсулин, который обеспечивает ровный уровень сахара в ночное время и в перерывах между едой. Это называется фоновой или базальной дозой инсулина.
Остальные 50−70% от общей суточной дозы инсулина уходят на покрытие углеводов из пищи и коррекцию высокого уровня сахара. Это называется болюсной дозой инсулина, которая рассчитывается на конкретный прием пищи, в зависимости от количества углеводов в еде. Влиянием еды на колебания сахара мы разобрали в статьях: «Белки, жиры и углеводы», «Хлебные единицы и расчет углеводного коэффициента», «Гликемический индекс еды».
Но как решить, как правильно распределить инсулин на базу и болюс в процентном соотношении? Ведь размах в 20% довольно большой, а диабет, как мы знаем, любит точность.
Принятые алгоритмы ведения диабета руководства по эндокринологии рекомендуют делить суточную дозу поровну между базальным и болюсным инсулином.
Но также есть исследования, которые показывают, что лучшая компенсация достигается при применении база / болюс в соотношении 30−40% к 60−70% соответственно. Российские эндокринологи тоже допускают соотношение 30−50% базы и 50−70% болюса.
Согласно действующим алгоритмам, первоначально, при только что выявленном диабете, суточная доза инсулина делится в соотношении: 50% база и 50% болюс.
Как мы уже говорили, даже в точно подобранный эндокринологом режим дозирования нужно периодически вносить коррективы.
Доза базального инсулина обычно постоянная изо дня в день. Корректировочная доза нужна:
Дозу базального инсулина подбирают, опираясь на утренние показатели глюкозы крови натощак. При этом нужно следовать определенным правилам:
Если на протяжении трех дней человек с диабетом просыпается утром с высоким сахаром, то нужно выявить причины этого и устранить их.
Возможно несколько причин завышенного содержания глюкозы с утра:
Чтобы выявить наличие ночных гипогликемий, необходимо периодически измерять уровень глюкозы в крови в 2−4 часа ночи. Если в это время сахара упали ниже критического уровня, то гипогликемию купируют приемом 1−2 ХЕ быстро усваиваемых углеводов. При этом дозу базального инсулина, вводимого перед сном, снижают на 2 ЕД.
Допустим, у нас есть пациент — подросток, который весит 57 кг и ростом 170 см. У него недавно выявили сахарный диабет.
Согласно приведенной выше таблице, в первый год заболевания суточная доза инсулина — 0,5 ЕД на килограмм массы тела.
Общая суточная доза будет:
57 × 0,5 = 28,5 ЕД в день.
Так как диагноз был только что поставлен, то на дозу базального инсулина будет приходиться половина суточной дозы инсулина:
28,5 ÷ 2 = 14,25 ЕД.
В зависимости от используемого инсулина нужно будет ставить либо одну инъекцию на 14,25 ЕД, либо две по 7,125 ЕД.
Ручки бывают с шагом в 1 ЕД или 0,5 ЕД — с последними получается вводить более точную дозу. Поэтому полученные результаты нужно округлять.
Тогда суточная доза базисного инсулина будет 14 ЕД или 7 ЕД, если уколы ставить дважды в сутки.
Доза болюсного инсулина — примерно 14 ЕД, так как нужно учитывать ХЕ из приемов пищи. Как рассчитывать дозу прандиального инсулина в зависимости от съеденной пищи мы подробно и с примерами описали в статье «Диабетическая арифметика: как составлять рацион и рассчитывать дозу инсулина на блюда».
В дальнейшем пациенту или его родителям придется самостоятельно изменять дозу в зависимости от стиля жизни и состояния здоровья. Так, если наш подросток играет в сборной школы по баскетболу, то для расчета общей суточной дозы можно оставить коэффициент 0,5 ед/кг.
Если же он предпочитает читать и ходить на дополнительные факультативы для подготовки к ЕГЭ, то есть проводит много времени сидя, то нужно использовать коэффициент 0,7 ед/кг.
В нашем примере:
57 × 0,7 = 39,9 ЕД;
Соотношение базы и блюса на более поздних стадиях диабета также нужно будет подбирать индивидуально.
Существуют также рекомендации по расчету дозы базисного инсулина в зависимости от суточного потребления углеводов.
Рекомендуют сократить дозу базального инсулина до 30% от общей дозы:
Соотношение 50% база и 50% болюс подойдет пациентам, если:
Базальная доза может вырасти до 70% при следующих условиях:
Такая разница в рекомендациях в очередной раз подтверждает, что нет двух одинаковых пациентов с сахарным диабетом, и соотношение дозы базального и болюсного инсулина будет уникальной. Причем даже у одного пациента оно может меняться на протяжении жизни.
Подробно технику инъекций и как чередовать места уколов мы разобрали в статье «Как правильно вводить инсулин? Техника инъекций». Здесь мы ограничимся коротким списком самых важных моментов.
Редактор: Валерия Маркова
Без инсулина глюкоза не попадает:
Избыток глюкозы в крови приводит к:
Состав различных типов инсулина влияет на то, как быстро или как долго они действуют.
На дозу инсулина влияют такие факторы:
Условия и факторы | Доза инсулина |
---|---|
в 1-й год заболевания | 0,5 ЕД/кг/сут. |
в последующие годы при спокойном образе жизни | 0,7 ЕД/кг/сут. |
при физических нагрузках (спорт, профессии физического труда) | 0,5 ЕД/кг/сут. |
при стрессе | 1 ЕД/кг/сут. |
гормональные колебания в пубертате | 1–2ЕД/кг/сут. |
при кетоацидозе, приеме глюкокортикоидов | до 1,5–2 ЕД/кг/сут. |
Ваш результат: 9 из 10
С такими знаниями вам будет проще справляться с диабетом!
Ваш результат: 5 из 10
Вам лучше перечитать лекцию еще раз — в ней много полезной информации.
Вы можете снова пройти тест или посмотреть результаты.
Напишите нам на E-mail
Мы отправили вам письмо с подтверждением о подписке. Проверьте, пожалуйста, вашу почту.
До встречи!