Поджелудочная железа инсулин и 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

Поджелудочная железа

Практически все процессы в организме человека регулируются с помощью биологически активных соединений, которые постоянно образуются в цепи сложных биохимических реакций. К ним относятся гормоны, ферменты, витамины и т.д. Гормоны – это биологически активные вещества, способные в очень маленьких дозах существенно влиять на обмен веществ и жизненно важные функции. Они вырабатываются железами внутренней секреции. Глюкагон и инсулин – это гормоны поджелудочной железы, которые принимают участие в обмене веществ и являются антагонистами друг друга (то есть это вещества, оказывающие противоположные эффекты).

Общая информация о строении поджелудочной железы

Поджелудочная железа состоит из 2 функционально разных частей:

  • экзокринная (занимает примерно 98% массы органа, отвечает за пищеварение, здесь вырабатываются панкреатические ферменты);
  • эндокринная (располагается в основном в хвосте железы, тут синтезируются гормоны, которые влияют на углеводный и липидный обмены, пищеварение и т.д.).
Читайте также:  Если при беременности воспалилась поджелудочная железа

По всей эндокринной части равномерно расположены панкреатические островки (их еще называют островками Лангерганса). Именно в них сконцентрированы клетки, которые вырабатывают различные гормоны. Эти клетки бывают нескольких типов:

  • альфа-клетки (в них производится глюкагон);
  • бета-клетки (синтезируют инсулин);
  • дельта-клетки (продуцируют соматостатин);
  • PP-клетки (тут вырабатывается панкреатический полипептид);
  • эпсилон-клетки (здесь образуется «гормон голода» грелин).

Для нормального функционирования организма все гормоны должны образовываться в достаточном количестве. Несмотря на то что больше всего на расщепление и выработку глюкозы влияют инсулин и глюкагон, этих двух гормонов недостаточно для полноценного углеводного обмена. В биохимических реакциях, обеспечивающих этот процесс, принимают участие и другие вещества – соматотропин, кортизол и адреналин.

Как синтезируется инсулин и каковы его функции?

Инсулин образуется в бета-клетках поджелудочной железы, но вначале там образуется его предшественник – проинсулин. Само по себе это соединение не играет особой биологической роли, но под действием ферментов оно превращается в гормон. Синтезированный инсулин поглощается бета-клетками обратно и выделяется в кровь в те моменты, когда в нем есть необходимость.

Тромб в крови
Небольшое количество проинсулина (не более 5%) всегда циркулирует в кровеносном русле человека, остальная массовая доля приходится на активную форму инсулина

Бета-клетки поджелудочной железы могут делиться и регенерировать, но происходит это только в молодом организме. Если этот механизм нарушается и эти функциональные элементы гибнут, у человека развивается сахарный диабет 1 типа. При недуге 2 типа инсулина может синтезироваться вполне достаточно, но из-за нарушений углеводного обмена ткани не могут адекватно реагировать на него, и для усваивания глюкозы требуется повышенный уровень этого гормона. В таком случае говорят о формировании инсулинорезистентности.

Функции инсулина:

  • снижает уровень глюкозы в крови;
  • активизирует процесс расщепления жировой ткани, поэтому при сахарном диабете человек очень быстро набирает лишний вес;
  • стимулирует образование гликогена и ненасыщенных жирных кислот в печени;
  • угнетает расщепление белков в мышечной ткани и не дает образовываться излишнему количеству кетоновых тел;
  • способствует образованию гликогена в мышцах за счет поглощения аминокислот.

Инсулин отвечает не только за усваивание глюкозы, он поддерживает нормальную работу печени и мышц. Без этого гормона организм человека существовать не может, поэтому при 1 типе сахарного диабета инсулин вводится инъекционно. При попадании этого гормона извне организм начинает с помощью печени и мышечных тканей расщеплять глюкозу, что постепенно приводит к снижению уровня сахара в крови. Важно уметь рассчитывать нужную дозу лекарства и соотносить ее с принятой пищей, чтобы уколом не спровоцировать гипогликемию.

Функции глюкагона

В организме человека из остатков глюкозы формируется полисахарид гликоген. Он является своеобразным депо углеводов и в большом количестве хранится в печени. Часть гликогена находится в мышцах, но там он практически не накапливается, а сразу тратится на образование местной энергии. Небольшие дозы этого углевода могут быть в почках и головном мозге.

Глюкагон действует противоположно инсулину – он заставляет организм тратить запасы гликогена, синтезируя из него глюкозу. Соответственно, при этом уровень сахара в крови возрастает, что стимулирует выработку инсулина. Соотношение этих гормонов называется инсулин-глюкагоновым индексом (он изменяется во время пищеварения).

Прогулка на свежем воздухе
Для нормальной жизнедеятельности человеку необходим гормональный баланс без перевесов в одну или другую сторону

Также глюкагон выполняет такие функции:

  • понижает уровень холестерина в крови;
  • восстанавливает клетки печени;
  • повышает количества кальция внутри клеток разных тканей организма;
  • усиливает кровообращения в почках;
  • косвенно обеспечивает нормальную работу сердца и кровеносных сосудов;
  • ускоряет выведение солей натрия из организма и поддерживает общий водно-солевой баланс.

Глюкагон участвует в биохимических реакциях превращения аминокислот в глюкозу. Он ускоряет этот процесс, хотя сам не включается в данный механизм, то есть выполняет роль катализатора. Если в организме образуется избыточное количество глюкагона на протяжении длительного времени, теоретически считается, что это может привести к опасному заболеванию – раку поджелудочной железы. К счастью, этот недуг встречается крайне редко, точная причина его развития неизвестна до сих пор.

Инсулин и глюкагон хоть и являются антагонистами, но нормальная работа организма невозможна без этих двух веществ. Они взаимосвязаны между собой, а их деятельность дополнительно регулируется другими гормонами. От того, насколько сбалансированно функционируют эти эндокринные системы, зависит общее здоровье и самочувствие человека.

Еще можете почитать:

Аделина Павлова

Аделина Павлова

Медсестра общего профиля. Более 40 лет рабочего стажа. Копирайтер на пенсии. Подробнее об авторе

Читайте также:  У ребенка зернистая структура поджелудочной железы что это такое

Последнее обновление: Апрель 18, 2018

Источник

Глюкагон гормон поджелудочной железы. Совместно с инсулином важный регулятор контролирует показатели сахара в крови. Препараты на основе глюкагона применяют при лечении эндокринных заболеваний, для восстановления уровня глюкозы на фоне гипогликемии.

Медики дают информацию, как действует глюкагон. Функции в организме, допустимые значения для разного возраста, показания к анализу. Гормон глюкагон: причины отклонений, методы коррекции показателей.

Что это такое

Полипептидный гормон образуется в поджелудочной железе в процессе трансформации из препроглюкагона. Антагонист инсулина необходим для контроля оптимального уровня гликемии в организме. Молекула пептидного гормона состоит из 29 аминокислот.

Инсулин и глюкагон взаимосвязан: второй компонент подавляет активность первого. Оптимальное сочетание регуляторов предупреждает как резкое снижение, так и значительное повышение концентрации глюкозы в крови. Введение антагониста инсулина быстро восстанавливает уровень сахара в крови при гипогликемии.

Глюкагон имеет еще одно название гормон голода. Причина влияние нескольких факторов, под влиянием которых организм сигнализирует о дефиците энергии. Важный момент поступление сигналов в головной мозг о снижении уровня глюкозы для активизации секреции глюкагона, в результате процесса появляется чувство голода.

На фоне тяжелой физической работы уровень полипептидного гормона повышается в 5 раз и более, при увеличении концентрации аланина и аргинина (аминокислот) показатели также увеличиваются. У детей, рожденных от матери, страдающей сахарным диабетом, часто нарушена секреция антагониста инсулина, что может привести к формированию неонатальной гипогликемии.

Что такое гипофизарный нанизм и как лечить недостаток выработки соматотропина? У нас есть ответ!

О том, как принимать Сиофор в качестве поддерживающей терапии при диабете второго типа прочтите в этой статье.

Функции в организме

Основная роль достижение баланса гормонов ПЖ и оптимального уровня глюкозы. Полипептидный гормон подавляет секрецию инсулина, предупреждает развитие гипо- и гипергликемии.

Другие функции глюкагона в организме:

  • контроль показателей натрия, устранение избытка микроэлемента, нормализация функционирования сердца и сосудов,
  • ускорение распада жиров, уменьшение концентрации холестерина, снижение риска атеросклероза,
  • стимулирующее воздействие на клетки для выведения инсулина,
  • ускоряет восстановление гепатоцитов,
  • активизация притока крови к естественным фильтрам. Плохое кровоснабжение почек одна из причин поражения нефронов, нарушения концентрационной, фильтрационной, эндокринной и выделительной функции бобовидных органов.

Полипептидный гормон проявляет действие, сходное с эффектами адреналина. В экстремальных ситуациях, при ответной реакции организма на стресс, значительные физические перегрузки, опасность практически мгновенно увеличивается концентрацию глюкозы. Следствие мышцы быстро получают дополнительную порцию питания и энергии для немедленного действия на фоне мощного выброса адреналина.

Пределы нормы

Допустимые значения глюкагона отличаются у людей разного возраста (в пг/мл):

  • дети 414 лет менее 148,
  • взрослые 20100.

Когда сдавать анализ

Основное показание признаки, указывающие на развитие гипогликемии. При остром дефиците глюкозы в крови пациент должен срочно сдать анализ на гормоны поджелудочной железы, чтобы разобраться, насколько серьезны отклонения в секреции важных регуляторов.

Другие показания:

  • подозрение на развитие сахарного диабета,
  • пациент теряет вес без видимых причин,
  • в процессе диагностики опухолевого процесса,
  • при появлении мигрирующих высыпаний на теле.

Примечание! Один вид исследование для определения уровня глюкагона не дает полной картины о течении патологии и возможных патологических процессах. Дополнительно нужно уточнить количество инсулина и показатели глюкозы в крови. Сравнение трех показателей с нормой позволяет понять степень поражения поджелудочной и других органов. Исследование на глюкагон специфический вид анализов. Тест назначает врач-эндокринолог либо онколог.

Правила подготовки

Важно выполнять несложные правила:

  • в день перед тестом не употреблять много сладостей, не заниматься тяжелой работой, избегать стрессов,
  • перед анализом на протяжении двух суток алкоголь запрещен,
  • оптимальный интервал между едой и забором крови от 8 до 10 часов. При резком падении уровня сахара нужно проводить исследование без промедления, чтобы выяснить концентрацию антагониста инсулина,
  • при отсутствии показаний к проведению экстренного анализа, нужно прийти в лабораторию утром, до приема пищи. Пить тоже нельзя, чтобы не запускать активную выработку печеночных ферментов.

Причины отклонений

Изменение секреции гормона поджелудочной зависит от многих факторов. В экстремальных ситуациях повышается уровень не только адреналина, но и глюкагона. Значения изменяются при несбалансированном питании, неумеренном потреблении белковой пищи (чаще спортсменами либо женщинами при соблюдении некоторых типов диет). Есть несколько патологий, отрицательно влияющих на работу поджелудочной и гормональный фон.

Глюкагон повышен

Избыточная секреция гормона отмечена на фоне следующих заболеваний и состояний:

  • злокачественная опухоль в поджелудочной железе,
  • сахарный диабет,
  • развитие гипогликемии,
  • болезнь и синдром Кушинга,
  • почечная недостаточность,
  • глюкагонома опухоль альфа-клеток островков Лангерганса,
  • цирроз печени,
  • панкреатит.
Читайте также:  Боржоми лечит поджелудочную железу

Показатели гормона значительно повышаются в период после проведения оперативного вмешательства, на фоне травм, ожогов, при сильном стрессе, нервно-психических расстройствах. Еще один фактор избыточное употребление белковой пищи.

Пониженный уровень гормона

Причины дефицита гормона:

  • хронический панкреатит,
  • проведена резекция поджелудочной железы,
  • отсутствие фермента, необходимого для синтеза антагониста инсулина,
  • муковисцидоз.

Как стабилизировать показатели регулятора

Важно проанализировать факторы, влияющие на секрецию гормона поджелудочной железы. При нарушении правил питания, увлечении белковыми диетами либо употреблении протеинов в большом количестве для наращивания мышечной массы нужно скорректировать рацион. При низком уровне глюкагона количество белка нужно увеличить, при завышенных показателях сократить.

Если повышение секреции антагониста инсулина связано с тяжелыми психическими или нервными перегрузками, важно сменить род занятий или стабилизировать микроклимат в семье. Длительно отклонение уровня глюкагона негативно влияет на секрецию инсулина, что может привести к превышению либо снижению концентрации глюкозы. Оба состояния (гипер- и гипогликемия) опасны для организма.

При критических показателях сахара (резкое снижение) важно вовремя ввести синтетический аналог гормона глюкагона. После инъекции состояние пациента быстро стабилизируется, уровень глюкозы приходит в норму. Важно контролировать показатели сахара для правильного расчета общей нормы гормона поджелудочной.

При выявлении заболеваний, негативно влияющих на уровень антагониста инсулина, нужно пройти терапию под руководством профильного специалиста. При опухолевом процессе в большинстве случаев нужна операция по удалению новообразования. Нельзя запускать патологические процессы процессы в желудке и кишечнике: снижение или повышение концентрации антагониста инсулина в плазме крови нарушает работу пищеварительного тракта.

При восстановлении организма после ожогов и травм показатели глюкагона постепенно возвращаются к норме. Важно обеспечить психологическую реабилитацию пациента, чтобы снизить риск колебаний уровня антагониста инсулина.

Узнайте о причинах функциональной кисты яичника у женщин и о лечении новообразования.

О симптомах увеличения вилочковой железы у детей и о вариантах терапии патологического состояния написано на этой странице.

Перейдите по адресу https://fr-dc.ru/vnutrennaja-sekretsija/shhitovidnaya/oftalmopatiya.html и прочтите о том, как лечить эндокринную офтальмопатию и не допустить развитие опасных осложнений.

Синтетический глюкагон для лечения заболеваний

Гормональный препарат производят на основе вещества, добытого из поджелудочной железы крупного рогатого скота и свиней. По составу глюкагон, полученный от этих животных, идентичен компоненту человеческого организма. Гормональный препарат это раствор для инъекций.

При критическом снижении концентрации сахара (гипогликемии) состояние пациента улучшается спустя короткий промежуток времени после внутримышечного либо внутривенного введения 1 мл глюкагона. В детском возрасте лекарство разрешено применять только под контролем эндокринолога. Оптимальный вариант разделить допустимую дозировку на две-три инъекции, интервал между уколами от 10 до 15 минут. После восстановления концентрации глюкозы нужно поесть и выпить сладкий чай, далее отдохнуть полтора-два часа. При терапии других заболеваний дозировку синтетического аналога глюкагона определяет лечащий врач.

Беременным можно вводить гормон строго по указанию эндокринолога, если значения сахара снижаются до критических отметок. Важно подобрать оптимальную дозировку и продолжительность лечения. При естественном вскармливании препарат вводится только в экстренных случаях. В период терапии обязательно временно отлучить ребенка от груди.

Синтетический глюкагон применяют в составе комплексной терапии многих патологий:

  • сахарный диабет (при развитии гипогликемии),
  • спазмы желудка и кишечника, в том числе, при остром дивертикулите,
  • патологические процессы в желчном пузыре и протоках,
  • психические заболевания (в составе шоковой терапии).

Синтетическая форма глюкагона показывает хороший результат в процессе подготовки пациентов к инструментальному исследованию нижнего и верхнего отделов кишечника. Медики часто применяют гормональное средство перед проведением лучевой терапии и рентгенографии.

Синтетический гормон не назначают:

  • при развитии гипергликемии,
  • у детей младшего возраста, при массе тела ниже 25 кг,
  • если у пациента выявлена гормонпродуцирующая опухоль надпочечников феохромоцитома,
  • при развитии инсулиномы,
  • при чувствительности к активному веществу.

Функции и норма инсулина информация, которая известна большинству людей разного возраста, но что такое глюкагон, знают немногие. Медики советуют получить больше сведений об антагонисте инсулина, не менее важного для организма, чем гормон-накопитель. После изучения информации будет проще понять, почему появляется нервное и общее истощение после ожогов, операций, удаления поджелудочной, тяжелых физических нагрузок и острых стрессов. Все вопросы по коррекции гормонального фона нужно решать с опытным эндокринологом.

Больше полезной информации о глюкагоне в организме узнайте после просмотра нижеследующего видео:

Источник