Бета-клетки выделяют гормон поджелудочной железы инсулин (от латинского insula - островок). Введение животным аллоксана вызывает гибель этих клеток и как следствие этого прекращение выделения инсулина и развитие диабета.
Попытки извлечь из поджелудочной железы инсулин долгое время оставались тщетными, так как этот гормон является белковым веществом и подвергается в вырезанной и измельченной поджелудочной железе перевариванию панкреатическим соком. В 1902 г. Л. В. Соболев предложил два способа, позволяющих предотвратить переваривание инсулина.
Один из этих способов состоит в том, что у животного за несколько дней до удаления поджелудочной железы перевязывают ее протоки; это вызывает дегенерацию и гибель внешнесекреторного эпителия. Благодаря этому в железе не содержится более сока, который мог бы вызвать ферментативное расщепление инсулина. Второй способ состоит в извлечении гормона из поджелудочной железы эмбрионов, в которой еще не образуется пищеварительного сока. В 1922 г. Ф. Бантинг и Ч. Бест, применив первый из этих способов, получили активные препараты инсулина
В недавнее время выяснена химическая структура инсулина. Он оказался полипептидом, состоящим из двух цепей 17 различных аминокислот, соединенных дисульфидными мостиками (одна цепь состоит из 21, а вторая — из 30 аминокислот). Препараты инсулина удалось получить путем химического синтеза. Это первый белок, полученный синтетически вне организма. Инсулины, полученные из поджелудочной железы разных животных, различаются расположением аминокислот в молекуле. Молекула инсулина не содержит цинка, однако способна связывать цинк; при этом эффект действия инсулина удлиняется и усиливается.
Инсулин повышает проницаемость мембраны клетки по отношению к глюкозе и резко ускоряет переход глюкозы из межклеточной жидкости внутрь клетки. В среде, где инсулин отсутствует, скорость перехода глюкозы внутрь клетки замедляется в 20 раз по сравнению со средой, содержащей достаточное количество инсулина. Так как ферментативные реакции, приводящие к утилизации глюкозы, — фосфорилирование и окисление ее, а также образование гликогена протекают внутри клетки, то инсулин, способствуя транспорту глюкозы внутрь клетки, тем самым обеспечивает осуществление всех процессов ее утилизации. Вместе с тем инсулин не оказывает никакого влияния на утилизацию углеводов бесклеточными гомогенатами тканей (гомогенаты получают путем растирания клеток, при котором разрушаются клеточные мембраны). Это служит доказательством того, что механизм влияния инсулина на углеводный обмен связан с целостью клеточной структуры и действием его на проницаемость клеточной мембраны.
Возникающее при действии инсулина увеличение транспорта глюкозы через мембраны мышечных волокон и клеток печени способствует синтезу гликогена и накоплению его в клетках печени и мышц. Повышая утилизацию глюкозы, инсулин стимулирует образование жира и организме. Возникающий после введения больших доз инсулина переход значительного количества глюкозы из плазмы крови внутрь клеток скелетной мускулатуры, сердечной мышцы, гладких мышц, а также грудной железы, печени и некоторых других органов вызывает падение уровня глюкозы в крови и вследствие этого недостаточное поступление глюкозы в клетки нервной системы, на проницаемость которых ипсулии не действует.
Поэтому головной и спинной мозг начинает испытывать острый недостаток глюкокозы, которая является основным источником энергии для деятельности всех, в том числе и нервных, клеток. В связи с этим резкое уменьшение содержания глюкозы и крови вызывает острые нарушения деятельности мозга — инсулиновый, или гипогликемический, шок. Явления шока наступают, когда содержание сахара в крови падает до 45—50 мг%. Это вызывает возникновение периодических приступов сильных судорог, вслед за чем наступает падение мышечного тонуса, понижение температура тела, потеря сознания.
Гипогликемический шок может возникнуть даже при небольшой дозе инсулина, если он вводится натощак, когда отсутствует поступление в кровь глюкозы из пищеварительного тракта. Внутривенное введение раствора глюкозы немедленно прекращает инсулиновый шок.
