Ферменты поджелудочной железы глюкагон
Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.
Глюкагон
Строение
Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.
Синтез
Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: гипогликемия, адреналин.
Уменьшают: глюкоза, жирные кислоты.
Механизм действия
Аденилатциклазный активирующий.
Мишени и эффекты
Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.
Жировая ткань
- повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.
Печень
- активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
- за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.
Патология
Гиперфункция
Глюкагонома – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.
Инсулин
Дополнительная, более подробная информация, об инсулине находится на следующей странице.
Строение
Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.
Синтез
Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют синтез и секрецию:
- глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
- жирные кислоты и аминокислоты,
- влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
- гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
- хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.
Уменьшают: влияние симпато-адреналовой системы.
Механизм действия
Осуществляется через рецепторы с тирозинкиназной активностью (подробно).
Мишени и эффекты
Основным эффектом является снижение концентрации глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы:
- активируя фосфодиэстеразу, которая разрушает вторичный мессенджер цАМФ, инсулин прерывает эффекты адреналина и глюкагона на печень и жировую ткань.
- в мышцах и жировой ткани стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
- в печени и мышцах ускоряет синтез гликогена (активация гликогенсинтазы).
- в печени, мышцах и адипоцитах инсулин стимулирует гликолиз, активируя фосфофруктокиназу и пируваткиназу.
- полученный в гликолизе пируват превращается в ацетил-SКоА под влиянием активированного инсулином пируватдегидрогеназного комплекса, и далее используется для синтеза жирных кислот. Превращение ацетил-SКоА в малонил-SКоА, первый субстрат синтеза жирных кислот, также стимулируется инсулином (ацетил-SКоА-карбоксилаза).
- в мышцах усиливает транспорт нейтральных аминокислот в миоциты и стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).
Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток.
Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма
- углеводов в печени (глюкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа),
- липидов в печени (АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) и адипоцитах (ГАФ-дегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).
и происходит репрессия фосфоенолпируват-карбоксикиназы (подавление глюконеогенеза).
Инактивация инсулина
Инактивация инсулина начинается после интернализации инсулин-рецепторного комплекса и образования эндосомы, в которой и происходит деградация инсулина. Участвуют две ферментные системы:
- Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
- Инсулиназа (инсулин-протеиназа), гидролизующая инсулин до аминокислот.
Период полужизни инсулина не превышает 5-6 минут. Происходит деградация в основном в печени и почках, но и другие ткани принимают в этом участие. Также в почках инсулин может фильтроваться, захватываться эпителиоцитами проксимальных канальцев и разрушаться до аминокислот.
Патология
Гипофункция
Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.
Источник
Общий рейтинг статьи/Оценить статью
[Всего голосов: 11 Общая оценка статьи: 5]
Поджелудочная железа – один из самых крупных органов пищеварительной системы. Строение поджелудочной железы довольно сложное, потому что она выполняет важнейшие функции, в организме человека. Поджелудочная железа отвечает за синтез ферментов и гормонов, которые участвуют в процессе пищеварения и в обмене веществ.
Строение поджелудочной железы
Для того чтобы понять, как работает поджелудочная железа, необходимо рассмотреть ее анатомическое строение.
В медицинской литературе строение поджелудочной железы описано так: Поджелудочная железа – вытянутый орган, который внешне напоминает запятую. Состоит из более крупной части – головки, далее она переходит в тело, и постепенно сужается в хвост.
Размеры поджелудочной железы у мужчин немного больше, чем у женщин. Длина – 16-17 см у мужчин и 15-16 см у женщин.
Микроскопически поджелудочная железа состоит из долек. В дольках вырабатываются ферменты, которые расщепляют пищу. Из каждой дольки выходит маленький проток. Далее эти протоки объединяются в большой общий выводной проток поджелудочной железы и попадают в двенадцатиперстную кишку. Место, где общий выводной проток открывается в стенке двенадцатиперстной кишки по автору, который его обнаружил и описал, называется сфинктером Одди.
Пищеварение происходит в двенадцатиперстной кишке, а ферменты, которые для этого нужны секретируются в дольках поджелудочной железы и попадают в кишку через выводные протоки.
Поджелудочная железа вырабатывает не только ферменты, но и гормоны, которые синтезируются специальными клетками. Клетки эти объединены в так называемые островки Лангерганса. Каждый такой островок состоит из 4 типов клеток, которые вырабатывают разные гормоны. Такой гормон, как инсулин – хорошо всем знаком. Кроме инсулина секретируется глюкагон, панкреатический полипептид и соматостатин.
Где же расположена поджелудочная железа? Название этого органа подсказывает нам, что она должна находится прямо под желудком. Но это не совсем так. Давайте разберемся.
Где находится и как болит поджелудочная железа
Поджелудочная железа находится за желудком и петлями кишечника, поэтому прощупать ее невозможно. Кроме того, если есть боль в области проекции поджелудочной железы, то это не говорит о том, что проблема именно в ней. Такие боли могут быть при заболеваниях желудка, кишечника, желчного пузыря или даже сердца. Поэтому диагноз себе ставить не следует, нужно обратиться к врачу. Патологию поджелудочной железы помогут определить УЗИ или МРТ и лабораторные анализы.
Схематически расположение поджелудочной железы по отношению к другим внутренним органам можно представить так:
Таким образом, впереди поджелудочной железы находится желудок, сзади – позвоночник, слева – селезенка, снизу, справа и сверху – двенадцатиперстная кишка, которая огибает головку поджелудочной железы наподобие подковы. Если рассмотреть проекцию на переднюю брюшную стенку, то она находится на 5 см выше пупка.
Итак, мы рассмотрели строение и расположение поджелудочной железы. Пришло время узнать, что делает поджелудочная железа в организме человека. Это, пожалуй – самое интересное.
Функции поджелудочной железы
Секреция панкреатического сока. Ферменты поджелудочной железы
Панкреатический сок или сок поджелудочной железы включает в себя не только пищеварительные ферменты, но и воду, слизь, минералы и специальные соли, которые выполняют важную функцию.
Пища, попав в желудок полностью пропитывается соляной кислотой. Это нужно для того, чтобы она лучше переварилась, а также для защиты организма от вредных бактерий, которые попадают с пищей. Соляная кислота уничтожает большинство из них. Из желудка пищевой комок попадает в двенадцатиперстную кишку, стенки которой очень чувствительны к кислоте, она в буквальном смысле разъедает их, если ее не нейтрализовать. Эту важную функцию как раз и выполняют соли панкреатического сока.
Расщепление пищи – важный физиологический процесс, без которого невозможно усвоение белков, жиров, углеводов, микроэлементов и витаминов. Все это – строительные кирпичики и энергетический ресурс для нашего организма. В пище все эти компоненты содержатся в виде сложных соединений, которые не могут использоваться и выводятся в неизменном виде. То есть, если бы не специальные ферменты, пища бы проходила транзитом, не принося никакой пользы.
Поджелудочная железа производит около 30 разных ферментов. Основные из них это амилаза, липаза и протеаза.
Ферменты поджелудочной железы расщепляют:
- Углеводы (амилаза)
- Жиры (липаза)
- Белки (протеаза)
Ферменты поджелудочной железы находятся в неактивном состоянии, что защищает ее от “переваривания самой себя”, ведь все наши органы и ткани состоят из белков. Пищеварительные ферменты активируются непосредственно в поджелудочной железе с помощью желчи, которую вырабатывает печень.
Надо сказать, что ферменты поджелудочной железы являются довольно агрессивными. Если по какой-либо причине они активируются в самой поджелудочной железе, развивается воспаление, которое сопровождается резкой болью, тошнотой и рвотой. Это заболевание называется панкреатит.
Интересно то, что количество и состав панкреатического сока не всегда одинаковый. Он зависит от характера пищи. Фрукты, овощные отвары и углеводы, к примеру, стимулируют выработку сока, а жиры и белки – в гораздо меньшей степени. Количество того или иного фермента, которые вырабатываются поджелудочной железой неодинаково у разных людей. Это связано как с врожденными особенностями строения железы, так и со стилем питания. Например, если человек любит жирную пищу, то липазы будет вырабатываться больше, а других ферментов меньше. То же самое касается поклонников строгих диет – полный отказ от определенных продуктов питания приводит к сбою работы поджелудочной железы.
Ферментные препараты при переедании – панацея или вред?
Бывают такие ситуации, когда человек переедает. Все мы знаем эту историю – во время обильного застолья хочется попробовать как можно больше вкусных блюд. Как правило, это жирная, острая или сладкая еда. После этого мы ощущаем тяжесть, а иногда и боль в животе, тошноту и долго не можем уснуть. Это говорит о дефиците пищеварительных ферментов. Элементарно, наша поджелудочная железа “не ожидала” такого количества кулинарных изысков.
К счастью, в аптеках есть множество ферментных препаратов для решения таких проблем. Реклама этих лекарств ежедневно появляется на экранах телевизоров, в интернете, в газетах и журналах. И может показаться, что это действительно панацея от всех бед. Принял таблеточку или капсулу, и ешь все подряд. Не обольщайтесь.
В медицине такое лечение называется заместительной терапией. То есть мы помогаем поджелудочной железе и восполняем дефицит ферментов. Если переедание не носит постоянный характер, то ничего опасного в разовом приеме ферментов нет. Если же вы постоянно помогаете поджелудочной железе таким образом, то она начинает вырабатывать все меньше и меньше собственных ферментов, что приводит к ее недостаточности. Так что лучше есть в умеренных количествах, а после вкусного праздника дать организму немного отдохнуть с помощью щадящей диеты. Для этой цели вполне подойдет классическая диета № 5П.
Итак, мы разобрались с пищеварительной функцией поджелудочной железы. Переходим к эндокринной.
Гормоны поджелудочной железы
Эндокринная функция поджелудочной железы связана с выработкой нескольких гормонов, играющих важную роль в организме человека.
Пожалуй, самым известным гормоном поджелудочной железы является инсулин. Он выполняет ряд функций, самой важной из которых является обмен углеводов, и связанная с этим регуляция уровня сахара в крови.
Глюкоза, она же “сахар” является простым углеводом, который легко усваивается клетками. По сути, цель расщепления углеводов – получение глюкозы, которая является основным энергетическим ресурсом нашего организма. В основном, мы получаем глюкозу из продуктов питания, но есть и “стратегический запас” – депо энергии в печени и мышцах, где глюкоза откладывается в виде гликогена. Есть и еще один “склад” энергии – жиры в нашей жировой ткани.
Как же инсулин регулирует уровень глюкозы? Давайте рассмотрим такой пример — мы съели какой-нибудь продукт, содержащий углеводы, например, картофель. В картофеле углеводы представлены крахмалом. Это сложное соединение в процессе пищеварения расщепляется до глюкозы и всасывается в кровь. Уровень сахара в крови, соответственно повышается. Здесь на помощь приходит инсулин. Он является проводником глюкозы в большинство клеток нашего организма. Таким образом, с помощью инсулина часть глюкозы идет на энергетические нужды, а часть запасается в виде гликогена в печени и мышцах. Излишки сахара, как это не прискорбно, откладываются в виде жира.
Сахар в крови является естественным стимулятором уровня инсулина. При его повышении усиливается синтез инсулина клетками поджелудочной железы, а при снижении – уровень инсулина также снижается.
Антагонистом инсулина является глюкагон – еще один гормон поджелудочной железы. Он тесно связан с функцией печени. В печени находится депо глюкозы, которая откладывается в виде гликогена. При понижении уровня сахара в крови глюкагон дает сигналы клеткам печени, и она “открывает” резервное депо.
Таким образом, снижение уровня сахара приводит к активизации глюкагона, который открывает резервное депо в печени. Чем больше сахара – тем меньше глюкагона, и тем выше инсулин.
Инсулин и глюкагон также оказывают различные эффекты, не связанные с углеводным обменом. Инсулин принимает активное участие в синтезе белка и в жировом обмене. Глюкагон, кроме повышения уровня сахара в крови увеличивает частоту и силу сердечных сокращений.
Кроме инсулина и глюкагона, поджелудочная железа вырабатывает соматостатин и панкреатический полипептид.
Cоматостатин – гормон, который косвенно регулирует уровень глюкозы в организме, потому что он подавляет секрецию инсулина и глюкагона. Также угнетает выработку пищеварительных ферментов и уменьшает всасывание питательных компонентов в желудочно-кишечном тракте. Кроме того, соматостатин подавляет гормон роста.
Панкреатический полипептид относится к регуляторам пищевого режима. Этот гормон подавляет секрецию сока поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока.
Функции поджелудочной железы очень важны. В основном, все гормоны и ферменты, которые она вырабатывает, направлены на осуществление процесса пищеварения, формирование пищевого поведения и на поддержание обмена веществ. Поэтому очень важно бережно относиться к поджелудочной железе и беречь свое здоровье. Помните, что главные враги этого органа – переедание, жирная и острая пища, а также алкоголь. Пищевой фактор – первопричина развития многих заболеваний поджелудочной железы, в частности панкреатита и сахарного диабета.
Берегите себя и будьте здоровы!
Ответы на вопросы о поджелудочной железе читайте здесь
Источник
Поджелудочная железа представляет собой неотъемлемую часть эндокринной системы. Она занимает одно из основных мест среди желез как внутренней, так и внешней секреции. К основным функциям железы относится выработка гормонов и ферментов. Выработка ферментов происходит во время приема пищи, при помощи протоков ферменты попадают в двенадцатиперстную кишку, способствуя нормальному пищеварению. Гормоны поджелудочной железы вырабатываются непосредственно в кровяное русло. К ним относятся: инсулин, глюкагон, соматостатин. Вся поджелудочная железа заселена эндокринными клетками-островками Лангерганса, они контролируют продукцию всех гормонов. Каждый гормон имеет огромное значение для организма человека и выполняет определенную функцию. Рассмотрим по отдельности каждый гормон.
Инсулин
Гормон инсулин вырабатывается поджелудочной железой
Инсулин синтезируется бета клетками островков из аминокислот проинсулина. За весь процесс трансформации преинсулина в инсулин остается лишь две цепочки из аминокислот, соединенных между собой С-пептидом, так образуется инсулиновая молекула. За последние годы гормон изучен на клеточном и молекулярном уровне. Регуляция секреции запрограммирована, четко контролируется не только во время приема пищи, но и натощак. В регуляции принимают участие гормоны ЖКТ, питательные вещества, вегетативная нервная система. Основной толчок к секреции инсулина выполняет глюкоза, на ее фоне выработка начинается через 1-2 минуты. Она попадает внутрь бета-клеток и метаболизируется там. Натощак поджелудочная железа выбрасывает около 40 мкг гормона, после приема питательных веществ количество его намного возрастает. Метаболизм инсулина главным образом проходит в печени, он попадает непосредственно в печень через воротную вену и большая его часть разрушается гепатоцитами. Меньшая часть инактивируется в почках, мышцах, жировой ткани.
Инсулин выполняет не мало важные функции организма человека, а также с его помощью происходят важные процессы жизнедеятельности:
Инсулин стабилизирует многие процессы в организме
- снижает уровень глюкозы до нормы и поддерживает его;
- участвует в наращивании мышечной ткани, за счет синтеза рибосомами строительного материала-белков;
- питает мышцы аминокислотами и приостанавливает процесс распада на клеточном уровне;
- активирует ферменты, участвующие в образовании гликогена, который является хранилищем глюкозы;
- участвует в липогенезе – это синтез жирных кислот;
- снижает уровень образования кетоновых тел, пагубно влияющих на почки организма;
- стимулирует выработку глицерола.
Норма инсулина содержащегося в здоровом организме может составлять от 3,0 до 25,0 мкЕд/мл. Отклонения от нормы может свидетельствовать о различных патологиях или приводить к дальнейшим осложнениям.
Повышение гормона может свидетельствовать о таких патологиях как:
Печень в нашем организме
- заболевания печени (гемангиома, киста печени);
- акромегалия (большое количество гормона роста);
- нервно-мышечные заболевания ( мышечная дистрофия);
- инсулиновая опухоль, новообразование вырабатывающее инсулин;
- нарушение в работе гипофиза;
- опухоли надпочечников;
- злокачественные новообразования поджелудочной железы.
Резкое увеличения гормона снижает концентрацию глюкозы, те самым появляется дрожь, липкий пот, сердцебиение, тошнота и обморочное состояние.
Не менее опасным считается понижение уровня инсулина в крови, это бывает при:
- диабетической коме, когда глюкоза крови значительно превышает норму;
- сахарном диабете 1 типа;
- при хронических инфекционных заболеваниях;
- гипопитуитаризм (нарушение функций гипофиза).
Во время снижения инсулина возникает беспокойство во всем организме, сухость во рту и жажда, частые позывы к мочеиспусканию и сильная слабость.
Глюкагон
Не маловажный гормон поджелудочной железы глюкагон
Глюкагон вырабатывается альфа клетками железы. Он воздействует непосредственно на печень, стимулируя процесс образования глюкозы в печени и участвует в распаде липидов жировой клетчатки.
Глюкагон, как и инсулин контролирует концентрацию глюкозы в крови и способствует ряду функций организма, а именно:
- увеличение скорости почечного кровотока;
- выведение излишков натрия из органов, тем самым сохранение нормального баланса электролитов крови;
- восстановление гепатоцитов и увеличение кальция в клетках.
Функции глюкагона взаимно противоположные к функциям инсулина. Поэтому их значимость не возможно сравнивать. Увеличенная выработка глюкагона поджелудочной железой грозит образованием злокачественных опухолей железы.
Соматостатин
Гормон соматостатин синтезируется дельта клетками поджелудочной железы и гипоталамусом. Соматостатин подавляет действие основных гормонов организма: инсулина, глюкагона, тиреотропного гормона и соматотропина. Он контролирует выработку пищеварительных ферментов и желчи.
Гормоны поджелудочной железы синтезируются в определенном порядке и имеют свою закономерность, поэтому сбой в работе одного гормона нарушает ряд функций других.
Источник