Инсулин - гормон, участвующий в поддержании постоянного уровня сахара (глюкозы) в крови. Глюкоза - основной углевод крови. Ее концентрация колеблется в течение суток в зависимости от частоты приема пищи, содержания углеводов в ней и интенсивности энерготрат от 3,3 до 5,5 ммоль/л - нормогликемия. Гипер- и гипогликемия - состояния, при которых содержание глюкозы в крови оказывается выше или ниже этих величин.

Концентрация глюкозы в крови определяется соотношением между интенсивностью поступления ее в кровоток и выхода из крови. Важнейшие источники глюкозы крови и пути ее использования показаны в табл. 1.

Таким образом, роль инсулина сводится к понижению концентрации глюкозы в крови за счет ее поступления в клетки, гликогенообразования в печени и мышечной ткани, а также торможения гликогенолиза и глюконеогенеза. Реализация всех этих процессов обеспечивается инсулином при различном содержании глюкозы в крови и, соответственно, в различные фазы секреции инсулина.

У здорового человека в норме секреция инсулина бета-клетками происходит постоянно и состоит из двух отдельных компонентов:

1. базальной секреции, уровень которой составляет около 1 ЕД инсулина в 1 ч (24 ЕД/сут) между приемами пищи (межпрандиальный уровень) на протяжении ночи и натощак,
2. и постпрандиальной секреции (которая в 5–10 раз превышает базальные уровни и происходит после еды).

Постпрандиальная секреция инсулина (после приема пищи) обеспечивает поступление глюкозы в клетки. Потребляют глюкозу из крови клетки всех органов и тканей. Значительная часть глюкозы, поступающей в клетки при пищеварении, превращается в них в гликоген. В наибольшей степени этот процесс выражен в клетках печени, где происходит накопление гликогена.

В промежутках между приемами пищи глюкоза, запасенная в печени в форме гликогена, начинает выделяться в кровь и расходоваться на поддержание работы головного мозга. Нормальную концентрацию глюкозы в крови в промежутках между приемами пищи обеспечивает базальная секреция инсулина. Эту секрецию называют еще базисной или фоновой. Она необходима для подавления работы альфа-клеток поджелудочной железы, продуцирующих контринсулярный гормон глюкагон, повышающий концентрацию глюкозы в крови в промежутках между приемами пищи, во время сна и в период голодания. Концентрацию этого фонового инсулина схематически можно изобразить прямой линией (рис.)

Быстрое (болюсное, прандиальное) повышение концентрации инсулина происходит во время приема пищи. Эта стимулированная секреция составляет приблизительно 1-2 ЕД на каждые 10-12 г углеводов (цифра весьма вариабельна - даже у одного и того же человека она различна в разное время суток и во многом зависит от состояния организма в данный момент времени). Время циркуляции в крови прандиального инсулина составляет 2-3 часа, при этом время его максимального эффекта составляет 1-2 часа. Схематически концентрация прандиального инсулина изображена в виде треугольников: после завтрака, обеда и ужина, а также в периоды "перекусов".

Таким образом, естественную продукцию инсулина у здорового человека можно изобразить в виде прямой линии (фона), над которой после завтрака, обеда и ужина возникают три пика, между которыми также могут присутствовать пики меньшей высоты, возникающие в моменты "перекусов". При этом по механизму обратной связи устанавливается динамическое равновесие между концентрацией инсулина и контринсулярных гормонов (глюкагона, соматотропного гормона, адреналина, глюкокортикоидов).