Гормон поджелудочной железы расщепляющий гликоген печени до глюкозы
Поджелудочная железа – уникальный орган желудочно-кишечного тракта в силу того, что является органом как экзокринной (вырабатывает панкреатический сок), так и эндокринной системы (вырабатывает гормоны).
Виды гормонов
Гормоны поджелудочной железы вырабатываются островками Лангерганса, которые разбросанными по всему телу поджелудочной железы и выбрасываются прямо в кровь.
Есть четыре вида гормонов:
- инсулин;
- глюкагон;
- соматостатин;
- панкреатический полипептид/
Самый важный по своим функциями гормон – инсулин. Основной его функцией является снижение уровня глюкозы в крови. Происходит все это за счет проникновение глюкозы в ткани организма. Также этот гормон способствует расщеплению глюкозы до гликогена и накоплению его в мышечных тканях и печени как в депо. В случае дефицита глюкозы при интенсивных физических нагрузках в организме, этот накопленный гликоген используется для построения глюкозы. Так же инсулин замедляет синтез глюкозы в печени.
Кроме всего этого инсулин стимулирует синтез белка и ДНК, что особенно актуально для спортсменов. Инсулин имеет свойство усиливать расщепление углеводов в жир с последующим его отложением в подкожном слое или на внутренних органах, а так же снижает возможность жиров расщепляться и всасываться в кровь.
Глюкагон исполняет функцию, противоположную инсулину: способствует синтезу глюкозы с гликогена и, таким образом, увеличению ее в крови; повышает количество липазы, которая расщепляет жир в депо и активизирует его для повышения энергии.
Соматостатин вырабатывается гипоталамусом (регулирует работу гипофиза), кишечником, а так же островцами поджелудочной железы. Но на саму железу действует тот соматостатин, который в ней и вырабатывается. Его функция – уменьшение активности инсулина, глюкагона.
Панкреатический полипептид открыт относительно недавно и его функция пока еще не изучена достаточно. Есть предположения, что он уменьшает выделение пищеварительных ферментов поджелудочной. За него отвечает гипофиз.
Почему могут не вырабатываться
Самой частой причиной снижения внутрисекреторной функции поджелудочной железы (по данным некоторых исследований – в 76% случаев) есть хронический панкреатит. При хроническом панкреатите происходит замена нормально функционирующей ткани поджелудочной железы соединительной тканью – грубо говоря, рубцевание. Происходит замена, в том числе, и островков Лангерганса, которые, собственно, и продуцирую гормоны поджелудочной железы. Поэтому, нужно помнить о главных причинах панкреатита: злоупотребление алкоголем, жирная пища.
Причиной снижения выработки гормонов, инсулина например, может быть генетическая предрасположенность. Но тут имеет место мультифакториальный механизм. То есть, ген в организме присутствует, но не будет включаться в работу до тех пор, пока ему не создадут благоприятных условий (неконтролируемый прием пищи, жирных продуктов, алкоголь и т.п.)
Так же причиной может быть неумеренная выработка соматотропного гормона передней долей гипофиза. Да, между передней долей гипофиза и инсулярным аппаратом поджелудочной железы существуют антагонистические взаимоотношения. Это видно из того, что инсулиновая гипогликемия может быть устранена большой дозой экстракта из передней доли гипофиза, после же экстирпации передней доли гипофиза животные становятся чувствительнее к инсулину и у них легче протекает панкреатический диабет.
Снижение инсулина приводит к повышению глюкозы крови и развитию сахарного диабета. Это становится причиной сахарного диабета первого типа.
Видео “Роль гормонов поджелудочной”
Необходимые анализы
Есть ряд лабораторных исследований для проверки уровня функционирования поджелудочной железы. Во первых – это проверка уровня глюкозы в крови натощак. В норме она не должна превышать 6,4 ммоль/л (новые нормы), и не должна уменьшаться ниже 3,3 ммоль/л. Так же необходимо повторять данное исследование с нагрузкой.
Так же определяют гликозилированный гемоглобин, который прямопропорционально зависит от уровня глюкозы крови.
В современном мире мы можем путем биохимического исследования крови определить уровень гормонов поджелудочной железы. Для дифференциальной диагностики между сахарным диабетом первого типа (инсулинозависимый) и второго типа (инсулиннезависимый) определяют С-пептид.
Чем можно лечить
Основой лечения всегда является диета. При недостаточности инсулина – это стол №9 по Певзнеру. Согласно ему, калорийность составляет 2200-2400 ккал в сутки. Самым главным пунктом есть исключение легкоусвояемых углеводов (сладкое, выпечка, сдобное тесто, виноград). Питаться нужно часто – 7-8 раз на день. Жаренная пища исключается из рациона.
Из продуктов приветствуются супы не на бульонах, нежирные сорта мяса, каши (гречневая, ячневая, овсяная, перловая), хлеб из муки грубого помола, яйца (не больше 2 штук в неделю, без желтка), свежие овощи, несладкие фрукты. В целом, важно употреблять продукты с низким гликемическим индексом (смотрите рисунок.)
Если это сахарный диабет первого типа (инсулинозависимый), то самым важным этапом лечения есть инсулинотерапия, грамотно подобрана врачом- эндокринологом. При этом главное не то, что ест пациент, а то, сколько. Самым важным здесь должен быть контроль количества съеденных углеводов. Коррекцию дозы инсулина, его вид должен подбирать врач-эндокринолог.
А вот если вы столкнулись со вторым типом сахарного диабета (инсулинрезистентным), то есть несколько вариантов лечения – в зависимости от уровня глюкозы в крови. Если цифры не очень высокие, можно лечиться диетой. Врачи рекомендуют метформин – препарат, который уменьшает резистентность клеток к инсулину, то есть, обеспечивает его нормальный захват клетками и работу.
Если уровень глюкозы достаточно высокий, необходимо принимать пероральные сахаропонижающие препараты. Лечение ими несет за собой много побочных действий. При первом типе сахарного диабета эти препараты не показаны. Самолечение может быть опасно для вашего здоровья.
Видео “Симптомы рака поджелудочной”
Чтобы разобраться, от чего возникает рак поджелудочной, советуем посмотреть следующий ролик. В нем вы найдете полезную общеобразовательную информацию касательно гормонов, узнаете, какие у них функции.
Источник
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.
Источник
