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:

  1. Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
  2. 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.

Читайте также:  Влияние сладкого на поджелудочную железу

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?

Читайте также:  Трясучка от поджелудочной железы

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.

Читайте также:  Рак поджелудочной железы первые симптомы лечение

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

Зачем нам нужен инсулинГормон 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:

Какие функции выполняет инсулинИнсулин 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:

Какие бывают заболевания печениПечень 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

За что отвечает гормон глюкагонНе 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