Гормоны поджелудочной железы животных и их значение

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.

Гормоны поджелудочной железы
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).

Гормоны поджелудочной железы
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.

Читайте также:  Поджелудочная железа головка тела хвоста

Гипофиз и гипоталамус
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.

Соматостатин
Один из гормонов, который вырабатывается железой

Поджелудочная железа

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.

Липокаин
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.
Читайте также:  Что означает контуры поджелудочной железы неровные

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

Глюкагон
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

ФИЗИОЛОГИЯ ЖЕЛЕЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

ФИЗИОЛОГИЯ ЖЕЛЕЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

Железы внутренней секреции образуют гормоны, поступающие непосредственно в кровь или лимфу и участвующие в регуляции различных функций в организме. К ним относятся щитовидная, околощитовидные, надпочечники, поджелудочная, половые, гипофиз, эпифиз, зобная железы, а также группа клеток плаценты и некоторые другие образования.

Гормоны имеют важное значение. Они необходимы для нормальной жизнедеятельности всего организма. По характеру деи ствия на ткани гормоны делят на три группы:

1) метаболияские — обусловливающие изменение обмена веществ,

2) морфоге-нетические — стимулирующие процесс дифференциации тканей органов, роста и метаморфоза,

3) корригирующие — оказывающие влияние на изменение функции организма или отдельных органов.

Гормоны обладают рядом специфических свойств. Они дейс И вуют лишь на определенные органы и функции. Обладают высоЖ кой биологической активностью. Большинство из них не имеюя видовой специфичности. Гормоны действуют лишь на процессьЯ происходящие в клетках. Не вызывают особых биохимических pel акций: они лишь усиливают или замедляют существующие в оргаЯ низме функции и процессы. Сравнительно быстро разрушаются в организме, поэтому необходимо постоянное выделение их эндоИ кринными железами.

Ряд гормонов получен синтетическим путем.

 

 

Гормоны щитовидной железы. Основными гормонами щитовидной железы являются тироксин, трийодтиронин и тиреокальцитан.

Тироксин и трийодтиронин повышают окислительные процессы в организме, усиливают основной обмен, повышают газообмен, теплопродукцию и температуру тела, усиливают расход углеводов, белков и жиров в организме, стимулирующе влияют на центральную нервную систему.

Гормоны щитовидной железы воздействуют на рост, развитие и половое созревание организма. Увеличивают молочную продуктивность и содержание жира в молоке.

Тиреокальцитонин регулирует обмен кальция в организме: уменьшает его содержание в крови и препятствует выведению из костей.

 

 

Гормон околощитовидных желез. Околощитовидные железы выделяют гормон паратиреоидин, или паратгормон, регулирующий обмен кальция и фосфора в организме. При недостатке его понижается, а при избытке повышается содержание кальция в крови. Паратгормон активизирует функцию остеокластов, разрушающих костную ткань. Кроме того, он усиливает всасывание кальция в кишечнике и процессы его обратного всасывания в канальцах почек. В результате концентрация кальция в крови повышается. Одновременно снижается уровень фосфора в крови, так как паратгормон усиливает выделение фосфатов с мочой.

При резком снижении содержания кальция в крови у животных возникают судороги — паратиреопривная тетания.

 

 

Гормоны поджелудочной железы. Поджелудочная железа — смешанная железа: секреторный эпителий ее выделяет поджелудочный сок, а островки Лангерганса — гормоны инсулин и глюка-гон. Эпителий мелких протоков железы вырабатывает гормон ли-покаин.

Инсулин и глюкагон влияют на углеводный обмен. Инсулин по-ышает проницаемость мембраны клетки по отношению к глюкозе резко ускоряет ее переход из межклеточной жидкости внутрь клеток. Благодаря этому становится возможным использование глюкозы клетками для энергетических целей, синтез и накопление гликогена в клетках печени и мышц. В результате содержание глюкозы в крови понижается.

При недостаточном выделении поджелудочной железой инсулина развивается диабет, при котором нарушается процесс образования гликогена в печени и мышцах, понижается способность клеток использовать сахар, и он в большом количестве появляется в крови (гипергликемия) и моче (глюкозурия).

Глюкагон действует противоположно инсулину, так как способствует расщеплению гликогена и повышению содержания глюкозы в крови.

Липокаин стимулирует образование фосфатидов (лецитина) и окисление жирных кислот в печени, т. е. способствует утилизации жиров, предупреждая жировое перерождение печени.

 

 

Гормоны надпочечников. Корковый и мозговой слои надпочечников выполняют разные физиологические функции, выделяя гормоны, резко отличающиеся по своему действию.

Мозговая часть надпочечников выделяет гормон адреналин, предшественником которого является норадреналин. Действие этих гормонов на органы аналогично влиянию симпатической нервной системы.

Адреналин повышает энергетический обмен, усиливая окислительные процессы в печени. Вызывает распад гликогена в печени и повышает содержание глюкозы в крови. Активизирует липазу жировой ткани, вызывая мобилизацию из последней жирных кислот и их окисление. Расслабляет гладкие мышцы желудка и кишечника; тормозит секрецию пищеварительных желез; ускоряет ритм и силу сердечных сокращений; расширяет сосуды сердца, а периферические сосуды суживает и тем самым повышает кровяное давление.

Читайте также:  Большая опухоль на головке поджелудочной железы

Норадреналин действует во многих случаях аналогично адреналину, но его действие слабее.

В корковом слое надпочечников образуются стероидные гормоны — кортикостероиды. По основному физиологическому действию на организм их разделяют на три группы:

1) глюкокорти-коиды, влияющие преимущественно на обмен углеводов (кортико-стерон, гидрокортизон, кортизон);

2) минералокортикоиды (альдо-стерон, дезоксикортикостерон), влияющие главным образом на минеральный и водный обмены;

3) половые гормоны — андрогены, эстрогены и прогестерон.

 

 

Гормоны половых желез. Кроме образования половых клеток, половые железы выделяют гормоны: семенники — андрогены, а яичники — эстрогены.

К мужским половым гормонам относятся: тестостерон, андро-стерон, изоиндростерон. Наиболее активен тестостерон.

Андрогены влияют на развитие половых органов, обмен веществ и половое поведение животных, на обмен веществ в органам ме, увеличивая синтез белка и уменьшая количество жира. Тестерон участвует в завершении спермиогенеза.

К женским половым гормонам относятся: эстрон, эстрадиол, эстриол. Они образуются в яичниках.

Эстрогены у молодых самок стимулируют рост яйцеводов, матв ки, влагалища, молочных желез. У половозрелых самок они вьи зывают в слизистой оболочке матки, влагалища и яйцеводах гипеЯ ремию и пролиферативные процессы, а также течку. Повышакм половую активность самок, обмен веществ и развитие вторичный половых признаков.

К эстрогенам относится также гормон желтого тела прогестерон. Во время беременности этот гормон у некоторых ви дов животных вырабатывается также и плацентой.

Основное физиологическое действие прогестерона связано  обеспечением процессов оплодотворения, беременности, родами щ лактацией. Он тормозит образование фолликулов в яичнике и про цесс овуляции, поэтому у беременных животных не проявляется течка и охота.

 

 

Гормоны гипофиза. Гипофиз по функциональному значению занимает главное место в системе гормональной регуляции. Ов1 выделяет большое количество гормонов (около 20) и регулирую ще влияет на другие эндокринные железы.

Гипофиз имеет три доли. Передняя доля, или аденогипо- физ, выделяет гормоны:

1)соматотропный гормон (СТГ) регулирует рост и развитие организма, повышает синтез белков, а также влияет на углеводный и жировой обмены;

2) фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) у самок стимулирует рост и созревание фолликулов в яичниках; у самцов ускоряет сперматогенез и развитие добавочных половых желез;

3) лютеинизирующий гормон (ЛГ) обусловливает образование желтого тела и выделение гормона прогестерона, а также стимулирует развитие молочной железы;

4)пролактин стимулирует лактацию и функцию желтого тела. Если у кормящих самок крыс удалить гипофиз, то у них прекращается образование молока. Пролактин по своему действию весьма близок к соматотропному гормону.

Гормоны фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и пролактин образуют группу гонадотропных гормонов гипофиза;

5)адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует синтез и секрецию глюкокортикоидов коры надпочечников. Выделение АКТГ усиливается при стрессовых состояниях животных;

6) тиреотропный гормон (ТТГ) стимулирует функцию щитовидной железы. Он способствует накоплению йода в клетках железы и усиливает синтез гормонов.

Средняя доля гипофиза выделяет меланофорный гормон, регулирующий кожную пигментацию.

Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, образует два сормона: вазопрессин и окситоцин.

Вазопрессин усиливает всасывание воды стенками собирательных трубок почки из первичной мочи, уменьшает диурез. Он вызывает сокращение гладкой мускулатуры сосудов, что обусловливает повышение артериального давления.

Окситоцин вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки, мочевого пузыря и кишечника. Наличие этого гормона является обязательным для нормального протекания родов. Под воздействием окситоцина происходит выведение молока (рефлекс молоко-отдачи).

Гипофиз непосредственно связан с гипоталамусом.

 

 

В гипоталамусе образуются физиологически активные вещества (релизинг-факторы), которые поступают в переднюю долю гипофиза по кровеносной системе, а в заднюю — по аксонам нервных клеток. Эти вещества стимулируют образование гормонов гипофиза и даже рассматриваются предшественниками гипофизарных гормонов.

Тесное взаимодействие между гипофизом и гипоталамусом послужило основанием объединения их функции в единую гипотала-мо-гипофизарную систему.

Гипофиз регулирует функцию других эндокринных желез — щитовидной, надпочечников, половых и других. С другой стороны, внутренняя секреция гипофиза зависит от функционирования этих желез. Механизм этой обратной связи осуществляется через ядра гипоталамуса.

Похожий материал по теме:

Источник