Где происходит синтез гликогена в поджелудочной железе

Все процессы в организме человека регулируются с помощью центральной нервной системы и гормонов, которые вырабатываются эндокринными органами. Отлаженные механизм позволяет быстро адаптироваться к внешним и внутренним негативным факторам.

Поджелудочная железа – уникальный орган, которые принимает не только участие в процессах пищеварения, но и предстает своеобразной «фабрикой», синтезирующей необходимые вещества для нормальной жизнедеятельности.

Внутренний орган состоит из эндокринной части, которая способствует продуцированию ферментов пищеварения и панкреатических островков, где синтезируются гормоны поджелудочной железы. Они помогают регулировать углеводный, белковый и жировой обмен.

Даже незначительный сбой в функционировании органа может привести к серьезным последствиям. Дефицит или избыток гормонов нарушают работу внутренних органов.

Основные гормоны, синтезируемые поджелудочной железой

Главный гормон, который способна секретировать поджелудочная железа – это инсулин. Он представляет собой полипептид, который включает в свой состав 51 аминокислоту. За его синтезирование отвечают бета-клетки, располагающиеся в панкреатических островках.

Гормон инсулин вырабатывается в поджелудочной железе, выполняет ряд функций. Он отвечает за регуляцию сахара в организме, способствует торможению синтеза глюкозы в печени, помогает снизить скорость распада глюкагона.

Если нарушается такая «биохимия» в организме человека, то наблюдается рост сахара в крови, что увеличивает вероятность развития сахарного диабета в несколько раз.

Белковый гормон инсулин активизирует секрецию жирных кислот. Влияет на продуцирование веществ ЖКТ, гормонов роста и эстрогенов.

Помимо инсулина поджелудочная железа синтезирует следующие вещества:

• Гастрин.
• Амилин.
• Панкреатический полипептид.
• Глюкагон.
• С-пептид.

Липокаин может рассматриваться как второй гормон, вырабатываемый внутренним органом (помимо инсулина). Он тормозит развитие жировой инфильтрации печени, стимулирует липотропный обмен.

Функции гормональных веществ

Инсулин является гормоном, который воздействует на все клетки организма. Основной функционал вещества – поддержание концентрации сахара в крови на требуемом уровне. Гормон запускает многие биохимические процессы в организме, которые обеспечивают требуемый результат.

Небольшое количество глюкозы всегда содержится в печени и мышцах, это является стратегическим запасом для организма человека. Этот запас представлен в виде гормона гликогена, который при надобности трансформируется в исходное состояние. Иными словами, преобразуется в глюкозу. Синтез гликогена происходит в печени, лейкоцитах и мышечной ткани. Гормон – главная форма существования углеводов в человеческом организме.

Глюкагон – еще одно вещество поджелудочной железы. Он помогает расщепляться гликогену, чтобы высвободилась глюкоза; способствует расщеплению липидов, вследствие чего в жировых клетках возрастает ферментированная липаза.

Функции соматостатина:

1. Снижает концентрацию глюкагона.
2. Замедляет выведение желудочного сока.
3. Замедляет синтезирование соляной кислоты.
4. Угнетает выработку панкреатических ферментов.
5. Снижает объем крови в брюшной полости.

Панкреатический полипептид был выявлен сравнительно недавно. Влияние эндокринного гормона до конца не изучено.

Большинство ученых сходятся во мнении, что вещество способствует «экономии» пищеварительных панкреатических ферментов.

Лабораторное исследование поджелудочной железы

Анализ на ферменты поджелудочной железы – это анализ крови, который обеспечивает выявление всех нарушений разнообразного патогенеза в работе и состоянии внутреннего органа. Он применяется для диагностики заболеваний поджелудочной железы.

В эндокринологии данное исследование имеет несколько показаний. Назначается при клинических симптомах болезней внутреннего органа, также рекомендуется при подозрении на гипофункцию или гиперфункцию поджелудочной железы.

Результаты обследования помогают оценить функциональность внутреннего органа, степень имеющихся повреждений; дифференцировать болезнь от других заболеваний. Кроме того, анализ рекомендуется для наблюдения за больными с хроническим панкреатитом, желчекаменной болезнью и др. недугами; выявить опухолевые новообразования в поджелудочной.

Анализ проводится для взрослого и ребенка. Особой подготовки не существует. Главное – нельзя курить за 30 минут до забора крови. В качестве биологического материала используется венозная жидкость.

Определяется содержание следующих показателей:

• С-пептид определяется с помощью ферментного исследования.
• Определение сахара в плазме крови.
• Липаза определяется колориметрическим способом.
• Амилаза общая в сыворотке крови, билирубин общий, патобиохимия холинэстеразы.
• С-реактивный белок.

Если по результатам расшифровки увеличена активность ферментов железы, возрос уровень реактивного белка, то это говорит об острой форме панкреатита. Патологический уровень сахара и С-пептида указывает на дисфункцию внутреннего органа.

Проверка поджелудочной железы назначается в следующих случаях:

1. Подозрение на опухоль.
2. При симптоматике вероятного поражения органа (боль в верхнем отделе живота, рвота, изменение цвета стула – эти симптомы могут свидетельствовать о серьезном нарушении, вплоть до расстройства всасывания питательных веществ в кишечнике).
3. Если инструментальные методы диагностики показали структурные изменения внутреннего органа.
4. При наличии наследственного фактора к патологиям органа.
5. Профилактическое обследование.

Дополнительно могут назначаться другие исследования, например, гемотест, ультразвуковое исследование, компьютерная томография органов брюшной полости. Это необходимо для того чтобы исключить вероятные патологии других внутренних органов и систем, уточнить патогенез патологических процессов в организме. Итоги обследования анализируются с учетом симптомов, продолжительности патологии, сопутствующих недугов.

Гормоны, вырабатываемые поджелудочной, влияют на все аспекты жизнедеятельности человеческого организма. Они должны участвовать во многих процессах, чтобы поддерживать нормальную работу органов и систем. Все в организме взаимосвязано, поэтому немаловажное значение имеют и другие гормоны.

Тироксин вырабатывается щитовидной железой. Он воздействует на показатели артериальное давление человека, способствуя его повышению. Физиология, энергичность, подвижность также зависят от концентрации вещества в крови. Дефицит приводит к избыточному весу, постоянной усталости, ломкости волос и ногтей, пониженному давлению и пр. симптомам. Для лечения фармакология предлагает синтетические препараты, которые включают в свой состав искусственный тироксин.

Гормон адреналин вырабатывается в надпочечниках. При избытке вещества оказывается влияние на психическое и физическое состояние. При увеличении концентрации возрастает артериальное давление, что будет являться большим риском инфаркта, если в анамнезе проблемы с сердечно-сосудистой системой; резко понижается содержание сахара в организме.

Гормоны, которые синтезируются поджелудочной железой, необходимы для поддержания нормальной работы организма. Если наблюдается их дефицит или избыток, то требуется коррекция уровня веществ с помощью медикаментов и питания.

Информация о гормонах поджелудочной железы предоставлена в видео в этой статье.

Последние обсуждения:

Гормонами называются вещества, синтезируемые крупными эндокринными железами и особыми железистыми клетками во внутренних органах. Их роль для организма заключается в контроле и регулировании метаболических биохимических процессов.

Гормоны поджелудочной железы вырабатываются в органе пищеварительной системы, связаны с перевариванием пищи и усвоением ее полезных составляющих. Через общую систему гипоталамо-гипофизарного управления подчиняются влиянию необходимости изменений обмена веществ. Чтобы понять особенности деятельности поджелудочной железы, необходим небольшой урок анатомии и физиологии.

Строение и функции

Поджелудочная железа является самой крупной среди эндокринных. Расположена забрюшинно. В строении различают: округлую головку, более широкое тело и удлиненный хвост. Головка — наиболее широкая часть, окружена тканями двенадцатиперстной кишки. Ширина доходит в норме до пяти см, толщина составляет 1,5–3 см.

Тело — имеет переднюю, заднюю и нижнюю грани. Спереди прилегает к задней поверхности желудка. Нижним краем доходит до второго поясничного позвонка. Длина составляет 1,75–2,5 см. Хвостовая часть — направлена кзади и влево. Контактирует с селезенкой, надпочечником и левой почкой. Общая длина железы составляет 16–23 см, а толщина уменьшается от трех см в зоне головки до 1,5 см в хвосте.

Вдоль железы идет центральный (Вирсунгиев) проток. По нему пищеварительный секрет непосредственно попадает в двенадцатиперстную кишку. Структура паренхимы складывается из двух основных частей: экзокринной и эндокринной. Они отличаются по функциональному значению и строению.

Экзокринная — занимает до 96% массы, состоит из альвеол и сложной системы выводных протоков, которые «отвечают» за выработку и выделение в пищеварительный сок ферментов для обеспечения переваривания пищи в кишечнике. Их недостаток тяжело отражается на процессах усвоения белков, жиров и углеводов. Эндокринная часть — образована скоплением клеток в особые островки Лангерганса. Именно здесь происходит секреция важных для организма гормональных веществ.

Участие в синтезе разных гормонов со стороны поджелудочной железы неодинаково

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?

Возможности науки с каждым годом расширяют сведения о роли гормонов поджелудочной железы, позволяют выявлять новые формы, их влияние и взаимодействие. Поджелудочная железа выделяет гормоны, участвующие в обмене веществ в организме:

• инсулин;
• глюкагон;
• соматостатин;
• панкреатический полипептид;
• гастрин.

До некоторого времени к гормонам поджелудочной железы относилось вещество С-пептид. Затем было доказано, что оно представляет собой частичку молекулы инсулина, оторванную при синтезе. Определение этого вещества сохраняет свою важность при анализе обнаружения количества инсулина в крови, поскольку его объем пропорционален основному гормону. Это используется в клинической диагностике.

В экстракте ткани железы обнаружены еще гормональные вещества ваготонин и центропнеин.

В эндокринной части железы клетки делят на четыре главных типа:

• альфа-клетки — составляют до 20% общей массы, в них синтезируется глюкагон;
• бета-клетки — основная разновидность, на них приходится 65–80%, продуцируют необходимый инсулин, для этих клеток свойственно постепенное разрушение с возрастом человека, их количество к старости уменьшается;
• дельта-клетки — занимают примерно 1/10 часть от общего числа, они вырабатывают соматостатин;
• РР-клетки — обнаруживаются в небольшом количестве, отличаются способностью к синтезу панкреатического полипептида;
• G-клетки — вырабатывают гастрин (совместно со слизистой оболочкой желудка).

Гистологическое строение паренхимы позволяет выделить разные виды клеток

Характеристика гормонов поджелудочной железы

Мы рассмотрим основные функции гормонов по их строению, действию на органы и ткани организма человека.

Инсулин

Представляет по строению полипептид. Структура состоит из двух цепочек аминокислот, соединенных «мостиками». Природа образовала наиболее похожий по строению с человеческим инсулин у свиней и кроликов. Эти животные оказались наиболее пригодными для получения препаратов из гормонов поджелудочной железы. Гормон вырабатывается бета-клетками из проинсулина с помощью отделения с-пептида. Выявлена структура, где происходит этот процесс — аппарат Гольджи.

Главная задача инсулина — регулировать концентрацию глюкозы в крови с помощью ее проникновения в жировые и мышечные ткани организма. Инсулин способствует усиленному поглощению глюкозы (повышает проницаемость клеточных оболочек), накоплению ее в виде гликогена в мышцах и печени. Запасы используются организмом при резком росте потребности в энергии (повышении физической нагрузки, заболевании).

Однако инсулин препятствует этому процессу. Он также не дает расщепляться жирам и образовывать кетоновые тела. Стимулирует синтез жирных кислот из продуктов обмена углеводов. Снижает уровень холестерина, предупреждает атеросклероз. Важна роль гормона в белковом обмене: он активизирует расход нуклеотидов и аминокислот с целью синтеза ДНК, РНК, нуклеиновых кислот, задерживает распад белковых молекул.

Эти процессы важны для формирования иммунитета. Инсулин способствует проникновению в клетки аминокислот, магния, калия, фосфатов. Регуляция количества необходимого инсулина зависит от уровня глюкозы в крови. Если образуется гипергликемия, то выработка гормона увеличивается, и наоборот.

В продолговатом мозге существует зона, именуемая гипоталамусом. В ней находятся ядра, куда поступает информация об избытке глюкозы. Обратный сигнал идет по нервным волокнам к бета-клеткам поджелудочной железы, тогда образование инсулина усиливается.

Гипоталамус — руководящая выработкой инсулина высшая «инстанция»

При снижении уровня глюкозы в крови (гипогликемии) ядра гипоталамуса тормозят свою активность, соответственно снижается секреция инсулина. Таким образом, высшие нервные и эндокринные центры регулируют обмен углеводов. Со стороны вегетативной нервной системы на регуляцию выработки инсулина влияют блуждающий нерв (стимулирует), симпатический (блокирует).

Доказано, что глюкоза способна непосредственно действовать на бета-клетки островков Лангерганса и высвобождать инсулин. Большое значение имеет активность разрушающего инсулин фермента (инсулиназы). Она максимально сосредоточена в паренхиме печени и в мышечной ткани. При прохождении крови сквозь печень разрушается половина инсулина.

Глюкагон

Гормон, как и инсулин является полипептидом, но в структуре молекулы присутствует только одна цепочка аминокислот. По своим функциям считается антагонистом инсулина. Образуется в альфа-клетках. Основное значение — расщепление липидов жировой ткани, увеличение концентрации глюкозы в крови.

Совместно с другим гормоном, который также выделяет поджелудочная железа, соматотропином и гормонами надпочечников (кортизолом и адреналином) он защищает организм от резкого падения энергетического материала (глюкозы). Кроме того, важна роль:

• в усилении почечного кровотока;
• нормализации уровня холестерина;
• активации способности печеночной ткани к регенерации;
• в выведении натрия из организма (снимает отеки).

Механизм действия связан во взаимодействии с рецепторами клеточной мембраны. В результате увеличивается активность и концентрация в крови фермента аденилатциклазы, что стимулирует процесс распада гликогена до глюкозы (гликогенолиз). Регуляция секреции осуществляется уровнем глюкозы в крови. При повышении тормозится выработка глюкагона, понижение активизирует продуцирование. Центральное воздействие оказывает передняя доля гипофиза.

Соматостатин

По биохимическому строению относится к полипептидам. Способен тормозить вплоть до полного прекращения синтез таких гормонов, как инсулин, тиреотропных, соматотропина, глюкагона. Именно этот гормон может подавлять секретирование пищеварительных ферментов и желчи.

Нарушение выработки способствует патологиям, связанным с пищеварительной системой. Тормозит секрецию глюкагона путем блокирования поступления в альфа-клетки ионов кальция. На действие влияет гормон роста соматотропин передней доли гипофиза через повышение активности альфа-клеток.

Один из гормонов, который вырабатывается железой

Полипептид

Гормон синтезируют PP-клетки. Он считается антагонистом холецистокинина. Подавляет секреторные функции и активизирует продуцирование желудочного сока. Действие еще недостаточно изучено. Известно, что он участвует в торможении бурного поступления в кровь билирубина, трипсина, желчи, расслаблении мышечной стенки желчного пузыря, подавляет выработку некоторых пищеварительных ферментов.

Пока ученые сходятся во мнении, что основной задачей этого гормона является — экономия ферментов, желчи.

Гастрин

Продуцируется двумя органами — желудком и поджелудочной железой (в меньшем объеме). Контролирует деятельность всех гормонов, участвующих в пищеварении. По числу аминокислотного состава известны 3 вида: микрогастрин — в структуре молекулы 14 аминокислот, малый — в составе 17 разновидностей, большой — формула содержит 34 аминокислоты. Нарушение синтеза вызывает сбой в работе желудка и кишечника. В клинической практике важен анализ на гастрин.

Другие активные вещества

Выявлены и другие, но не менее значимые гормоны, синтезируемые в поджелудочной железе:

• Липокаин — стимулирует образование липидов и окисление жирных кислот, защищает печень от жировой дистрофии.
• Ваготонин — повышает тонус блуждающего нерва, усиливает его воздействие на внутренние органы.
• Центропнеин — возбуждает дыхательный центр продолговатого мозга, помогает в расслаблении мускулатуры бронхов. Усиливает возможность гемоглобина связываться с кислородом и этим улучшает его транспорт в ткани.
• Тиролиберин (другие названия «тиреотропин-рилизинг-фактор», «тиреорелин») — основное место синтеза — гипоталамус, но в малом количестве образуется в островках Лангерганса, желудочно-кишечном тракте, в других нервных ядрах мозга, в эпифизе. Способствует усилению продуцирования в передней доле гипофиза тиреотропного гормона и пролактина, обеспечивающего лактацию у женщин после родов.

Вещество отвечает за процессы, протекающие в печени

Какие применяются лекарственные препараты гормонов поджелудочной железы?

Наиболее известны препараты из инсулина, выпускаемые разными фармацевтическими компаниями. Их отличия заключаются в трех признаках:

• в происхождении;
• скорости наступления и продолжительности действия;
• способе очистки, а также степени чистоты.

В зависимости от происхождения выделяют:

• природные (естественные) средства, изготовленные из поджелудочных желез свиней и крупного рогатого скота (Актрапид, Инсулин ленте GPP, Ультраленте МС, Монотард МС);
• синтетические — получают тонкими методами генной инженерии, составления комбинаций ДНК (Актрапид НМ, Изофан НМ, Хомофан, Хумулин и другие).

По времени начала эффекта и продолжительности действия различают препараты:

• быстрого и одновременно короткого действия (Инсуман рапид, Актрапид, Актрапид НМ,), они начинают действовать уже спустя 15–30 минут после поступления, длительность составляет до 8 часов;
• средней продолжительности — (Хумулин Н, Инсулонг СПП, Хумулин ленте, Монотард МС), начало через 1–2 часа, длительность до 24 часов);
• средней продолжительности + инсулины короткого действия (Актрафан НМ, Инсуман комб., Хумулин М-1) — большая группа, в которой для каждого препарата определены свои параметры, но начинается действие всех спустя 30 минут.

Подробную классификацию препаратов учитывают врачи эндокринологи при выборе для лечения конкретного пациента после его обследования.

Глюкагон показан при любых гипогликемических состояниях

Синтетический препарат Глюкагон вводят внутривенно в качестве помощи от передозировки инсулина. Соматостатин близких животных используется для создания лекарственных средств в терапии заболеваний, связанных с гиперфункцией гормона роста. Очень важен при акромегалии. Болезнь возникает во взрослом возрасте, проявляется усиленным ростом костей черепа, стоп, увеличением некоторых частей тела.

Биологическая роль гормонов поджелудочной железы незаменима для здорового организма. Практически они обеспечивают перевод пищевых продуктов в необходимую энергию. В клетках, которых идет выработка гормонов, нет специальных протоков или выводных путей. Они свой секрет выделяют непосредственно в кровоток и быстро разносят по организму. Нарушенные функции, сбой продуцирования угрожают человеку опасными заболеваниями.