Гормоны и ферменты поджелудочной железы
»
Поджелудочная железа
- Болезни поджелудочной железы
- Лечение поджелудочной железы
- Болезни почек
Гормоны и ферменты поджелудочной железы
Эндокринная часть поджелудочной железы вырабатывает гормоны инсулин, глюкагон и соматостатин, оказывающие системное влияние на обмен белков, жиров и углеводов, а также полипептиды, участвующие в регуляции процесса пищеварения – ВИП (вазоактивный интестинальный полипептид) и панкреатический полипептид.
Инсулин, выработкой которого занято около 70% клеток островков Лангерганса, снижает уровень глюкозы в крови за счет подавления ее синтеза в печени и повышения утилизации тканями организма. Данный гормон подавляет катаболизм белков, в результате чего наблюдается анаболический эффект. Влияние инсулина на жировой обмен в конечном итоге выражается в повышении синтеза липидов и отложении их в жировых депо.
Около 25% клеток эндокринной части поджелудочной железы продуцируют гормон глюкагон, который способствует повышению уровня глюкозы в плазме крови (антагонист инсулина).
Незначительная часть эндокринных клеток производит соматостатин, подавляющий выработку инсулина и глюкагона.
Экзокринная часть железы выделяет ферменты. выполняющие главенствующую роль в процессе пищеварения в тонком кишечнике. Прежде всего, это протеолитические ферменты трипсин и химотрипсин, участвующая в расщеплении жиров панкреатическая липаза и амилазы, расщепляющие углеводы.
Вследствие большого содержания ферментов повреждение поджелудочной железы (воспалительное, травматическое, неосторожность при медицинском вмешательстве) представляет серьезную угрозу для жизни человека.
Гормоны поджелудочной железы и их функции
Поджелудочная железа является источником целого ряда биологически активных веществ, наиболее важными из которых являются ферменты и гормоны. Благодаря этому осуществляются ее экзокринная и эндокринная функции, участие практически во всех видах обмена веществ. Гормоны синтезируются в островках Лангерганса – особых участках концентрации эндокринных клеток, составляющих всего лишь 1-2% от общего объема органа.
Гормоны поджелудочной железы и их клиническое значение
Главные панкреатические гормоны синтезируются различными типами эндокринных клеток:
- α-клетки вырабатывают глюкагон. Это примерно 15-20% от всех клеток островкового аппарата. Глюкагон нужен для повышения уровня сахара в крови.
- β-клетки производят инсулин. Это подавляющее большинство эндокринных клеток – более 3/4. Инсулин утилизирует глюкозу и поддерживает ее оптимальный уровень в крови.
- δ-клетки, которые являются источником соматостатина, составляют всего 5-10%. Этот гормон, обладающий регуляторным действием, координирует как внешнесекреторную, так и эндокринную функцию железы.
- РР-клеток, вырабатывающих панкреатический полипептид, в поджелудочной железе совсем немного. Его функция — регуляция желчеотделения, участие в обмене белка.
- G – клетки вырабатывают гастрин в незначительных количествах, главный источник гастрина – G – клетки слизистой оболочки желудка. Этот гормон влияет на качественный состав желудочного сока, регулируя количество соляной кислоты и пепсина.
Кроме вышеперечисленных гормонов, поджелудочная железа также синтезирует с-пептид — он является фрагментом молекулы инсулина и участвует в углеводном обмене. Анализ крови, определяющий уровень с-пептида, позволяет делать выводы о количестве производимого поджелудочной железой собственного инсулина, т.е судить о степени инсулиновой недостаточности.
Ряд других веществ, вырабатываемых эндокринной частью поджелудочной железы, выделяются ею в количествах, не имеющих особого клинического значения. Их преобладающим источником являются другие органы эндокринной системы: например, тиролиберин, основную массу которого выделяет гипоталамус.
Функции инсулина
Главный гормон поджелудочной железы. Его основная функция – снижение уровня глюкозы в крови. Для ее реализации предусмотрен целый ряд механизмов:
- Улучшение усвоения глюкозы клетками организма за счет активации инсулином особых рецепторов клеточных мембран. Они обеспечивают захват молекул глюкозы и их проникновение внутрь клетки.
- Стимуляция процесса гликолиза. Избыток глюкозы трансформируется в печени в гликоген. Этот процесс обеспечивается активацией определенных ферментов печени с помощью инсулина.
- Подавление глюконеогенеза – процесса биосинтеза глюкозы из веществ неуглеводного происхождения – таких, как глицерол, аминокислоты, молочная кислота – в печени, тонком кишечнике и корковом веществе почек. Здесь инсулин выступает как антагонист глюкагона.
- Улучшение транспорта в клетку аминокислот, калия, магния, фосфатов.
- Усиление синтеза белка и подавление его гидролиза. Таким образом происходит предупреждение белкового дефицита в организме – а это означает полноценный иммунитет, нормальное производство других гормонов, ферментов и прочих веществ белкового происхождения.
- Усиление синтеза жирных кислот и последующая активация запасов жира. Одновременно инсулин препятствует поступлению жирных кислот в кровь, уменьшает количество плохого холестерина, предупреждая развитие атеросклероза.
Функции глюкагона
Еще один гормон поджелудочной железы – глюкагон – обладает противоположным инсулину действием. Его основные функции способствуют повышению уровня глюкозы в крови:
- Активизация распада и выброс в кровяное русло гликогена, который депонируется печени и в мышцах, например, при интенсивной физической работе.
- Активация энзимов, расщепляющих жиры, благодаря чему продукты этого расщепления могут быть использованы как источник энергии.
- Активация биосинтеза глюкозы из неуглеводных компонентов — глюконеогенеза.
Функции соматостатина
Соматостатин осуществляет тормозящее влияние на остальные гормоны и ферменты поджелудочной железы. Источником этого гормона также служат клетки нервной системы, гипоталамуса и тонкого кишечника. Благодаря соматостатину достигается оптимальное равновесие в пищеварении путем гуморальной (химической) регуляции этого процесса:
- уменьшение уровня глюкагона;
- замедление продвижения пищевой кашицы из желудка в тонкий кишечник;
- торможение выработки гастрина и соляной кислоты;
- подавление активности панкреатических пищеварительных ферментов;
- замедление кровотока в брюшной полости;
- угнетение всасывания углеводов из пищеварительного канала.
Функции панкреатического полипептида
Этот гормон был открыт сравнительно недавно, и его влияние на организм продолжает изучаться. Считается, что его основной функцией является экономия и дозирование пищеварительных ферментов и желчи, за счет регуляции сократительной способности гладкой мускулатуры желчного пузыря.
Таким образом, гормоны поджелудочной железы участвуют во всех звеньях обмена веществ; наибольшая роль среди них, безусловно, принадлежит инсулину.
Об авторе материала
Лечу больных с 1988 года. В том числе, и с панкреатитами. Рассказываю о болезни, ее симптомах, методах диагностики и лечения, профилактики, диете и режиме.
Гормоны поджелудочной и их функции
Поджелудочная железа представляет собой орган, который обеспечивает экзокринную и эндокринную секрецию. При этом экзокринная секреция ферментов пищеварительного тракта осуществляется большей частью железы, тогда как за эндокринную функцию отвечают небольшие скопления секретирующих клеток – островки Лангерганса. Эти образования, занимающие всего 1-2% от объема органа, состоят из нескольких типов клеток и вырабатывают очень важные для организма гормоны поджелудочной железы:
- А-клетки ответственны за синтез глюкагона;
- В-клетки – за инсулин;
- D-клетки отвечают за соматостатин;
- PP-клетки продуцируют панкреатический полипептид.
Функции инсулина
Инсулин – очень важный гормон поджелудочной железы, поскольку он влияет на все клетки организма. Основная его функция – это минимизация содержания глюкозы в крови. А под этим эффектом инсулина скрывается огромное количество механизмов, которые запускаются для снижения количества глюкозы. Среди этих механизмов нужно выделить:
- Усиление проницаемости оболочки клеток для глюкозы. Этот процесс достигается благодаря активации специфических рецепторов для глюкозы на клеточной мембране. При этом поступление глюкозы в клетку является следствием увеличения числа этих рецепторов, а не их усиленной работы.
- Усиление окисления глюкозы (гликолиз). Этот процесс протекает в печеночных клетках с помощью ферментов фосфофруктокиназы, глюкокиназы, пируваткиназы. Эти вещества активируются инсулином. При повышении расщепления глюкозы в крови, ее концентрация будет снижаться под действием этих ферментов.
- Увеличение запасов глюкозы в форме гликогена происходит внутри печеночных клеток и мышечной ткани при участии фермента глюкозо-6-фосфат.
- Угнетение превращения веществ с конечным образованием глюкозы (глюконеогенез) происходит при подавлении инсулином действия ряда ферментов. Механизм глюконеогенеза, или получения глюкозы из неуглеводных компонентов, происходит в печени под действием таких веществ, как глюкагон, кортикоидные гормоны, ангиотензин, вазопрессин. Инсулин подавляет эти гормоны, а также снижает активность печеночного фермента, который играет основную функцию в синтезе глюкозы из других веществ.
Кроме этих эффектов активизируются следующие процессы:
- Клетки больше поглощают белков. Это очень важно для мышечных клеток, которые постоянно требуют все новые аминокислоты.
- Повышается проницаемость клеточной стенки для калия, магния, фосфатов.
- Стимуляция синтеза ДНК и белков в клетках. Распад этих веществ также замедляется при действии инсулина.
- Усиление пролиферации клеток.
- Усиление трансформации углеводов в жир с последующим его депонированием. Инсулин способствует поступлению к жировой ткани специфических ферментов и составных частей, из которых впоследствии будет построен подкожный слой. Жировые отложения могут формироваться на органах – висцеральный жир, или в подкожной клетчатке.
Но вместе с эффектами повышенного анаболизма возникают некоторые противоположные эффекты:
- снижение гидролиза белков, что приводит к снижению проникновения продуктов расщепления белка в кровь;
- снижение липолиза, что означает невозможность жиров расщепиться до состояния, при котором они могут всасываться в кровь.
Функции глюкагона
Противоположным инсулину действием обладает еще один гормон поджелудочной железы – глюкагон. Синтез этого гормона неограничен А-клетками островков Лангергаса. Клетки других участков желудочно-кишечного тракта тоже способны его синтезировать. Только 30-40% циркулирующего в крови глюкагона вырабатывает панкреас.
Основными функциями этого гормона поджелудочной железы являются:
- Активация расщепления в печени и в мышцах запасов гликогена для получения глюкозы.
- Активация расщепления липидов, которые находятся в адипоцитах. В жировых клетках повышается содержание фермента липазы, благодаря которому происходит поступление продуктов распада жира в кровь, где они могут быть применены в качестве источника энергии.
- Активирует образование глюкозы из «неуглеводных» веществ.
Таким образом, глюкагон запускает механизмы, повышающие содержание глюкозы в крови.
Функции соматостатина
Само название гормона поджелудочной железы говорит о том, что он что-то останавливает, а именно – продукцию других гормонов. Вырабатывается соматостатин, кроме гипоталамуса и панкреас, еще в клетках пищеварительной системы и в нервной системе. Активность соматостатина приводит к:
- снижению глюкагона;
- замедлению эвакуации желудочного содержимого;
- замедлению продукции гастрина и соляной кислоты;
- угнетению выработки панкреатических пищеварительных ферментов;
- снижению объема кровообращения брюшной полости;
- замедлению процесса всасывания сахаров из пищи.
Функции панкреатического полипептида
Этот гормон поджелудочной железы, как и клетки его синтезирующие, был обнаружен сравнительно недавно. Других источников этого полипептида в организме не выявлено. Панкреатический полипептид и его влияние на организм еще основательно не изучено. Отмечено, что стимулирует его выделение употребление в пищу белков, глюкозы и жиров, но внутривенное введение этих веществ не приводит к повышению уровня гормона.
Основными функциями этого вещества являются:
- торможение выброса трипсина, желчи, билирубина;
- расслабление гладких мышц желчного пузыря;
- угнетение продукции пищеварительных панкреатических ферментов.
Ученые пришли к выводу, что основная функция панкреатического полипептида заключается «экономии» пищеварительных панкреатических ферментов. Он предотвращает излишнюю потерю желчи до следующего приема пищи.
Таким образом, можно прийти к заключению, что гормоны поджелудочной железы колоссально влияют на все аспекты жизнедеятельности организма.
Внимание! Статьи на нашем сайте носят исключительно информационный характер. Не прибегайте к самолечению, это опасно, особенно при заболеваниях поджелудочной. Обязательно проконсультируйтесь с врачом! Вы можете записаться онлайн на прием к врачу через наш сайт или подобрать врача в каталоге .
Источники: https://podzheludochnaja-zheleza.ru/gormony-i-fermenty-podzheludochnoj-zhelezy.html, https://pankreatitu.net/blog/podjeludochnaya/gormony, https://pankreatitpro.ru/zheleza/gormony-podzheludochnoj-zhelezy.html
Комментариев пока нет!
Источник
Все органы и подсистемы человеческого организма взаимосвязаны, а их работа во многом зависит от уровня гормонов.
Часть таких активных веществ синтезируется в поджелудочной железе и оказывает влияние на многие важные процессы.
Благодаря достаточному количеству вырабатываемых органом гормонов осуществляются эндокринные и экзокринные функции.
Клетки поджелудочной железы и продуцируемые ими вещества
Поджелудочная железа состоит из двух частей:
- внешнесекреторная или экзокринная;
- эндокринная.
Основные направления функционирования органа:
- эндокринная регуляция организма, которая происходит благодаря синтезу большого числа секретов;
- переваривание пищи за счет работы ферментов.
Старение организма способствует развитию в органе физиологических изменений, приводящих к модификации установленной взаимосвязи между его составляющими.
Внешнесекреторная часть включает в себя небольшие по размеру дольки, сформированные из панкреатических ацинусов. Они являются главными морфофункциональными единицами органа.
Структура ацинусов представлена мелкими вставочными протоками, а также активными зонами, вырабатывающими большое количество пищеварительных ферментов:
- трипсин;
- химотрипсин;
- липазу;
- амилазу и другие.
Эндокринная часть сформирована из панкреатических островков, находящихся между ацинусами. Второе их название – островки Лангерганса.
Каждые из таких клеток отвечают за выработку определенных активных веществ:
- Глюкагон – его производят альфа-клетки. Влияет на повышение показателя гликемии.
- Инсулин. За синтез такого важного гормона ответственны бета-клетки. Инсулин способствует утилизации излишков глюкозы и удерживает нормальный уровень этого показателя в крови.
- Соматостатин. Он производится D-клетками. В его функцию входит координация внешней и внутренней секреторной функции железы.
- Вазоактивный интестинальный пептид – вырабатывается за счет функционирования D1-клеток.
- Полипептид панкреатический. Производство его входит в зону ответственности PP-клеток. Он контролирует процесс желчеотделения и содействует обмену белковых элементов.
- Гастрин и соматолиберин, входящие в состав некоторых клеток железы. Они влияют на качество сока желудка, пепсина и соляной кислоты.
- Липокаин. Такой секрет производится клетками протоков органа.
Механизм гормонального действия и функции
Потребность организма в нормальном количестве выработки гормонов равнозначна необходимости в обеспечении кислородом и питанием.
Основные их функции:
- Регенерация и рост клеток.
- Каждое из таких активных веществ влияет на обмен и получение из поступившей пищи энергии.
- Регулировка уровня кальция, глюкозы и других немаловажных микроэлементов, содержащихся в организме.
Вещество гормона C-пептид является частицей молекулы инсулина, во время синтеза которой она проникает в кровеносную систему, отрываясь от родной клетки. На основе концентрации вещества в крови диагностируется тип сахарного диабета, наличие новообразований и патологий печени.
Излишнее количество или же, наоборот, недостаток гормонов приводит к развитию различных заболеваний. Именно поэтому важно контролировать синтез таких биологически активных веществ.
Глюкагон
Этот секрет занимает второе по степени важности среди гормонов железы место. Глюкагон относится к полипептидам с низкой молекулярной массой. В нем содержится 29 аминокислот.
Уровень глюкагона растет на фоне стрессов, диабета, инфекций, хронических поражений почек, а понижается вследствие фиброза, панкреатита или резекции тканей поджелудочной железы.
Предшественником этого вещства считается проглюкагон, активность которого начинается под влиянием протеолитических ферментов.
Органы, на которые воздействует глюкагон:
- печень;
- сердце;
- поперечнополосатые мышцы;
- жировая ткань.
Функции глюкагона:
- Приводит к ускорению распада гликогена в клетках, составляющих скелетные мышцы, и гепатоцитах.
- Способствует росту показателя сахара в сыворотке.
- Выполняет ингибирование биосинтеза гликогена, создавая резервное депо для молекул АТФ и углеводов.
- Расщепляет имеющийся нейтральный жир до жирных кислот, способных выступать в роли источника энергии, а также трансформироваться в некоторые кетоновые тела. Такая функция является наиболее важной при диабете, поскольку недостаток инсулина почти всегда связан с повышением концентрации глюкагона.
Перечисленные эффекты полипептида способствуют стремительному подъему в крови значений сахара.
Инсулин
Этот гормон считается основным активным веществом, производимым в железе. Выработка происходит постоянно, вне зависимости от приема пищи. На биосинтез инсулина влияет концентрация глюкозы. Молекулы ее способны свободно проникать в бета-клетки, подвергаясь в дальнейшем последующему окислению и приводя к образованию небольшого количества АТФ.
В результате такого процесса клетки заряжаются положительными ионами благодаря выделившейся энергии, поэтому начинают выбрасывать инсулин.
Образованию гормона способствуют следующие факторы:
- Рост уровня глюкозы в крови.
- Потребление пищи, которая содержит в своем составе не только углеводы.
- Влияние некоторых химикатов.
- Аминокислоты.
- Повышенное содержание кальция, калия, а также рост показателей жирных кислот.
Снижение количества гормона происходит на фоне:
- излишка соматостатина;
- активизации альфа-адренергических рецепторов.
Функции:
- регулирует обменные механизмы;
- активизирует гликолиз (распад глюкозы);
- образует запасы углеводов;
- подавляет синтез глюкозы;
- активизирует формирование липопротеинов, высших кислот;
- подавляет рост кетонов, выступающих в роли токсинов для организма;
- принимает участие в процессе биопродукции белков;
- предотвращает проникновение в кровь жирных кислот, снижая тем самым риск возникновения атеросклероза.
Видеоматериал о функциях инсулина в организме:
Соматостатин
Вещества являются гормонами гипоталамо-гипофизарной системы, а по особенностям своего строения относятся к полипептидам.
Основные их задачи:
- Угнетение биопродукции рилизинг-гормонов гипоталамуса, что вызывает понижение синтеза тиреотропина. Такой процесс улучшает функционирование щитовидной и репродуктивной железы, нормализует обмен веществ.
- Понижает влияние на ферменты.
- Замедляет производство ряда химических веществ, включая инсулин, глюкагон, серотонин, гастрин и некоторые другие.
- Подавляет циркуляцию крови в пространстве за брюшиной.
- Снижает содержание глюкагона.
Полипепдид
Секрет состоит из 36 аминокислот. Секреция гормона производится клетками, занимающими в поджелудочной железе место в районе головки, а также на эндокринных участках.
Функции:
- Замедляет внешнесекреторную
функцию благодаря понижению концентрации трипсина, а также некоторых ферментов, содержащихся в двенадцатиперстной кишке.
- Влияет на уровень и структурные характеристики гликогена, производимого в клетках печени.
- Расслабляет мускулатуру желчного пузыря.
Повышение уровня гормона происходит под влиянием таких факторов, как:
- продолжительное голодание;
- потребление продуктов, обогащенных белками;
- физические нагрузки;
- гипогликемия;
- гормоны системы пищеварения.
Понижение уровня происходит из-за введения глюкозы или на фоне соматостатина.
Гастрин
Это вещество относится не только к поджелудочной железе, но и к желудку. Под его контролем находятся все активные вещества, принимающие участие в пищеварении. Отклонения в его производстве от нормы усугубляют неправильную работу желудочно-кишечного тракта.
Разновидности:
- Большой гастрин – имеет в распоряжении 4 аминокислоты.
- Микро – состоит из 14 аминокислот.
- Малый – в его наборе присутствует 17 аминокислот.
Виды анализов на гормоны
Для определения уровня гормонов проводятся различные анализы:
- Диагностические пары. Исследование крови выполняют не только с целью выявления активных веществ, вырабатываемых в органах, но и для уточнения показателей гормонов гипофиза.
- Стимуляционные пробы, подразумевающие введение веществ, приводящих к активизации работы пораженных тканей. Отсутствие роста гормона означает развитие поражения самого органа.
- Супрессивные пробы, заключающиеся во введении в кровь блокаторов деятельности желез. На изменение уровня гормона будут указывать отклонения в работе железы на фоне проведенной манипуляции.
- Биохимия, позволяющая определить уровни многих показателей, включая кальций, калий, железо.
- Анализ крови на ферменты.
Кроме вышеперечисленных анализов, пациенту могут быть назначены дополнительные обследования, позволяющие поставить верный диагноз (УЗИ, лапаротомия и другие).
Автор статьи:
Семенова Маргарита Ивановна
Понравилась статья?
Поделитесь ей:
Источник