Поджелудочная железа является железой секреции
Функции поджелудочной железы
Добавлено: 03.11.2019
Добавил: СветланаСергеевна
Просмотров: 17715
Комментариев: 1
Поджелудочная железа – это орган пищеварительной системы, обеспечивающий переваривание питательных веществ – жиров, белков, углеводов. Вместе с тем, поджелудочная железа – это орган эндокринной системы. Она секретирует в кровь гормоны, регулирующие все виды обмена веществ. Таким образом, поджелудочная железа выполняет две функции – эндокринную и экзокринную.
Эндокринная функция поджелудочной железы
Поджелудочная железа секретирует в кровь пять гормонов, регулирующих в основном углеводный обмен. Эндокринная часть поджелудочной железы составляет не более 2% от всей массы органа. Она представлена островками Лангерганса – скоплениями клеток, которые находятся в окружении паренхимы поджелудочной железы.
Большинство островков Лангерганса сосредоточены в хвосте органа. По этой причине поражение хвоста поджелудочной железы воспалительным процессом часто приводит к недостаточности эндокринной функции органа. В островках Лангерганса находятся клетки разных типов, секретирующие разные гормоны. Больше всего в них содержится бета-клеток, вырабатывающих инсулин.
Функции гормонов поджелудочной железы
Поджелудочная железа вырабатывает пять гормонов. Два из них существенно влияют на обмен веществ. Это инсулин и глюкагон. Другие гомоны имеют меньшее значение для регуляции метаболизма, либо секретируются поджелудочной железой в малых количествах.
Инсулин
Анаболический гормон, основной функцией которого является транспорт сахара в клетки организма. Он снижает уровень глюкозы в крови за счет:
- изменения проницаемости клеточных мембран для глюкозы
- активации ферментов, обеспечивающих расщепление глюкозы
- стимуляции превращения глюкозы в гликоген
- стимуляции превращения глюкозы в жир
- угнетения образования глюкозы в печени
Другие функции инсулина
- стимулирует синтез белков и жиров
- препятствует расщеплению триглицеридов, гликогена и белков
Глюкагон
Принимает важнейшее участие в углеводном обмене. Основная функция этого гормона поджелудочной железы – стимуляция гликогенолиза (процесс расщепления гликогена, в процессе которого в кровь выделяется глюкоза).
Кроме того, глюкагон:
- активирует процесс образования глюкозы в печени
- стимулирует расщепление жира
- стимулирует синтез кетоновых тел
Физиологическое действие глюкагона:
- повышает артериальное давление и частоту пульса
- повышает силу сердечных сокращений
- способствует расслаблению гладкой мускулатуры
- усиливает кровоснабжение мышц
- повышает секрецию адреналина и других катехоламинов
Соматостатин
Вырабатывается не только в поджелудочной железе, но и в гипоталамусе. Его единственная функция – это подавление секреции других биологически активных веществ:
- серотонина
- соматотропина
- тиреотропного гормона
- инсулина
- глюкагона
Вазоактивный интестинальный пептид
Стимулирует перистальтику кишечника, увеличивает приток крови к органам ЖКТ, угнетает выработку соляной кислоты, усиливает выработку пепсиногена в желудке.
Панкреатический полипептид
Стимулирует желудочную секрецию. Подавляет внешнесекреторную функцию ПЖ.
Физиологическое действие глюкагона поджелудочной железы
Экзокринная функция ПЖ заключается в секреции панкреатического сока. По системе протоков он попадает в двенадцатиперстную кишку, где участвует в процессе пищеварения. Секрет поджелудочной железы содержит:
- ферменты — расщепляют питательные вещества, поступающие в кишечник с едой
- ионы бикарбоната — ощелачивают желудочный сок, поступающий в двенадцатиперстную кишку из желудка
Регуляция экзокринной функции поджелудочной железы осуществляется гормонами, которые вырабатываются в желудке и кишечнике:
- холецистокинин
- секретин
- гастрин
Все эти вещества угнетают активность поджелудочной железы. Они вырабатываются в ответ на растяжение стенок желудка и кишечника. Их секрецию стимулирует панкреатический сок, попадающий в двенадцатиперстную кишку после приема пищи.
Функции ферментов поджелудочной железы
ПЖ вырабатывает ферменты, которые переваривают все виды питательных веществ – углеводы, белки и жиры.
1. Протеазы
Ферменты, расщепляющие белки. Учитывая, что разновидностей протеинов много, поджелудочная железа вырабатывает несколько видов протеолитических ферментов:
- химотрипсин
- эластаза
- трипсин
- карбоксипептидаза
2. Липаза
Этот фермент расщепляет жиры.
3. Амилаза
Фермент, расщепляющий полисахариды (сложные углеводы).
4. Нуклеазы
Несколько видов ферментов, которые расщепляют нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).
Нарушение функции поджелудочной железы
Некоторые болезни поджелудочной железы сопровождаются нарушением функции этого органа. Чаще всего это происходит при остром или хроническом панкреатите, когда вследствие воспалительного процесса уничтожается большая часть паренхимы поджелудочной железы. Экзокринная функция со временем нарушается у большинства больных хроническим панкреатитом. Эндокринная – приблизительно у четверти пациентов.
Нарушение экзокринной функции сопровождается расстройством пищеварения и диспепсическими симптомами. Для этого состояния характерны следующие признаки:
- полифекалия
- частый и жидкий стул
- наличие жира в кале
- вздутие кишечника
- похудение
При нарушении эндокринной функции поджелудочной железы обычно развивается сахарный диабет. Он протекает легче, чем классический диабет первого типа, так как не все бета-клетки островков Лангерганса уничтожаются. Тем не менее, через несколько лет от начала заболевания у пациента обычно возникает потребность в инъекциях инсулина. Иногда удается нормализовать уровень глюкозы в крови при помощи диеты и сахароснижающих препаратов.
Источник
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА, пищеварительная и эндокринная железа. Имеется у всех позвоночных за исключением миног, миксин и других примитивных позвоночных. Вытянутой формы, по очертаниям напоминает кисть винограда.
Строение.
У человека поджелудочная железа весит от 80 до 90 г, расположена вдоль задней стенки брюшной полости и состоит из нескольких отделов: головки, шейки, тела и хвоста. Головка находится справа, в изгибе двенадцатиперстной кишки – части тонкого кишечника – и направлена вниз, тогда как остальная часть железы лежит горизонтально и заканчивается рядом с селезенкой. Поджелудочная железа состоит из двух типов ткани, выполняющих совершенно разные функции. Собственно ткань поджелудочной железы составляют мелкие дольки – ацинусы, каждый из которых снабжен своим выводным протоком. Эти мелкие протоки сливаются в более крупные, в свою очередь впадающие в вирсунгиев проток – главный выводной проток поджелудочной железы. Дольки почти целиком состоят из клеток, секретирующих сок поджелудочной железы (панкреатический сок, от лат. pancreas – поджелудочная железа). Панкреатический сок содержит пищеварительные ферменты. Из долек по мелким выводным протокам он поступает в главный проток, который впадает в двенадцатиперстную кишку. Главный проток поджелудочной железы расположен вблизи общего желчного протока и соединяется с ним перед впадением в двенадцатиперстную кишку. Между дольками вкраплены многочисленные группы клеток, не имеющие выводных протоков, – т.н. островки Лангерганса. Островковые клетки выделяют гормоны инсулин и глюкагон.
Функции.
Поджелудочная железа имеет одновременно эндокринную и экзокринную функции, т.е. осуществляет внутреннюю и внешнюю секрецию. Экзокринная функция железы – участие в пищеварении.
Пищеварение.
Часть железы, участвующая в пищеварении, через главный проток секретирует панкреатический сок прямо в двенадцатиперстную кишку. Он содержит 4 необходимых для пищеварения фермента: амилазу, превращающую крахмал в сахар; трипсин и химотрипсин – протеолитические (расщепляющие белок) ферменты; липазу, которая расщепляет жиры; и реннин, створаживающий молоко. Таким образом, сок поджелудочной железы играет важную роль в переваривании основных питательных веществ.
Эндокринные функции.
Островки Лангерганса функционируют как железы внутренней секреции (эндокринные железы), выделяя непосредственно в кровоток глюкагон и инсулин – гормоны, регулирующие метаболизм углеводов. Эти гормоны обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а инсулин понижает уровень сахара в крови.
Заболевания.
К заболеваниям поджелудочной железы относятся острое или хроническое воспаление (панкреатит), атрофия, опухоли, жировой некроз, кисты, склероз и абсцессы. Недостаточная секреция инсулина приводит к снижению способности клеток усваивать углеводы, т.е. к сахарному диабету. Болезни, связанные с нарушениями питания, вызывают атрофию или фиброз поджелудочной железы. Причина острого панкреатита – действие выделяемых ферментов на ткань самой железы.
Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Фобии и страхи»
Чего больше всего боятся трискаидекафобы?
Источник
Поджелу́дочная железа́ — орган пищеварительной системы, крупнейшая железа.
Представляет собой вытянутый орган длиной около 15-25 см, шириной 3-9 см и толщиной 2-3 см, который находится рядом с желудком (от чего и получил такое название).
В поджелудочной железе выделяют головку, тело и хвост. Поджелудочная железа, вторая по величине после печени и весит примерно 70-80 грамм.
У новорождённых поджелудочная железа имеет очень маленькие размеры. Её длина колеблется от 3 до 6 см; масса — 2,5—3 г; железа располагается несколько выше, чем у взрослых, однако слабо фиксирована к задней брюшной стенке и относительно подвижна.
К 3 годам её масса достигает 20 грамм, к 10-12 годам — 30 г. Вид, характерный для взрослых, железа принимает к возрасту 5—6 лет.
С возрастом в поджелудочной железе происходит изменение взаимоотношений между её экзокринной и эндокринной частями в сторону уменьшения числа островков.
Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции: одни её клетки вырабатывают поджелудочный сок, попадающий по протокам в двенадцатиперстную кишку, другие выделяют в кровь гормон инсулин.
Он стимулирует усвоение глюкозы тканями, а также превращение её избытка в гликоген мышц и печени. Это способствует поддержанию постоянного уровня глюкозы в крови. Эта железа играет огромную роль в пищеварительных и обменных процессах.
Производя гормоны, поджелудочная железа принимает важное участие в регуляции углеводного, жирового и белкового обмена.
ФУНКЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Внутрисекреторная функция
Заключается в том, что поджелудочная железа вырабатывает такие гормоны, как: глюкагон, инсулин и липокаин. Инсулин и глюкагон регулирует содержание сахара в крови и участвует в углеводном обмене. Эти гормоны поджелудочной железы обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а инсулин понижает уровень глюкозы в крови.
Липокоин, способствует образованию фосфолипидов в печени, что помогает окислению жирных кислот. Недостаток липокаина может привести к жировому перерождению печени.
Внешнесекреторная функция
Поджелудочная железа вырабатывает такие ферменты, как: липазу, мальтазу, лактазу, трипсин и.т.д., расщепляющие белки, жиры и углеводы. Также, она выделяет панкреатический сок, который отвечает за нейтрализацию кислого содержимого желудка в двенадцатипёрстной кишке, и участвует в процессе переваривания пищи.
МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
Поджелудочная железа включает экзокринную и эндокринную части.
Экзокринная часть
Экзокринная часть поджелудочной железы представлена расположенными в дольках панкреатическими ацинусами.
Ацинус поджелудочной железы является структурно-функциональной единицей органа. По форме ацинуc представляет собой округлое образование размером 100—150 мкм, в своей структуре содержит секреторный отдел и вставочный проток, дающий начало всей системе протоков органа. Ацинусы состоят из двух видов клеток: секреторных — экзокринных панкреатоцитов, в количестве 8—12, и протоковых — эпителиоцитов.
Вставочные протоки переходят в межацинозные протоки, которые, в свою очередь, впадают в более крупные внутридольковые. Последние продолжаются в междольковые протоки, какие впадают в общий проток поджелудочной железы.
Эндокринная часть
Между дольками (ацинусы) поджелудочной железы вкраплены многочисленные группы клеток, не имеющие выводных протоков, — т. н. островки Лангерганса. Островковые клетки функционируют как железы внутренней секреции (эндокринные железы) и представляют эндокринную часть поджелудочной железы.
Островки состоят из клеток — инсулоцитов, среди которых на основании наличия в них различных по физико-химическим и морфологическим свойствам гранул выделяют 5 основных видов:
- бета-клетки, синтезирующие инсулин;
- альфа-клетки, продуцирующие глюкагон;
- дельта-клетки, образующие соматостатин;
- D1-клетки, выделяющие ВИП;
- PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид.
ИННЕРВАЦИЯ
Парасимпатическая иннервация поджелудочной железы осуществляется ветвями блуждающих нервов.
РОЛЬ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Почему столь важна роль поджелудочной железы в организме? Потому что она вырабатывает пищеварительные ферменты.
Ферменты — биологические вещества — катализаторы, обладающие способностью ускорять или замедлять течение различных химических реакций в организме.
Организм переваривает продукты благодаря пищеварительным ферментам. Эти вещества синтезируются поджелудочной железой и вступают в реакции почти на всём протяжении пищеварительной системы, расщепляя белки, жиры и углеводы на составные части.
С возрастом у человека выработка пищеварительных ферментов снижается, что влияет на деятельность желудочно-кишечного тракта не лучшим образом.
ЗАБОЛЕВАНИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
- Панкреатит
- Острый панкреатит
- Хронический панкреатит
- Рак поджелудочной железы
- Муковисцидоз
- Диабет
- Псевдокисты поджелудочной железы
- Панкреанекроз
Самые распространённые, – это панкреатит и диабет.
Панкреатит. В случаях неполадок в поджелудочной железе, отток панкреатического сока затрудняется и ферменты начинают работать не в кишечнике, а в самой железе, что ведёт к её воспалению и, следовательно, появляется заболевание, которое врачи называют панкреатитом (так же панкреатит может возникнуть при неполадках в желчном пузыре).
Очень часто, панкреатит (воспаление поджелудочной железы) возникает из-за камней в желчном пузыре или камней в желчных протоках. Запомните, желчный пузырь, печень, поджелудочная железа и желудок, связаны между собой самым тесным образом.
Давайте проследим цепь взаимосвязи. Редко питаетесь (1-2 раза в день) — образуются камни в желчном пузыре. Камни из желчного пузыря проникают в общий желчный проток при этом перекрывают его просвет. Вследствие этого, нарушается отток сока из поджелудочной железы, железа воспаляется, а ферменты, которые она выделила и которые предназначались для желудка, печени и кишечника — начинают переваривать саму поджелудочную железу, переваривая при этом собственную ткань.
Результат: человек заболевает панкреатитом, который в дальнейшем приводит к диабету. Печень не получив нужных ферментов — заболевает жировым гепатозом, желудок недополучив нужных ферментов выбрасывает в кишечник недопереваренную пищу, в результате чего, кишечник воспаляется и травмируется кусочками непереваренных продуктов.
Симптомы панкреатита: острая или умеренная боль в верхней части брюшной полости. В зависимости от места воспаления, она может быть посередине (в подложечной области), слева, или справа в подреберье. При сильном воспалении, боль может отдавать в спину, в левую лопатку или за грудину.
Также может проявляться в виде тошноты и рвоты. При остром приступе панкреатита, рекомендуется: полный отказ от пищи, пить только минеральную воду, в область солнечного сплетения приложить холодную грелку и выпить таблетку но-шпы.
Внимание! Невнимательное отношение к поджелудочной железе, ведёт не только к панкреатиту, но и к диабету.
Диабет. При заболевании поджелудочной железы выработка инсулина снижается. Это приводит к нарушению усвоения глюкозы тканями. Обмен веществ нарушается, так как вместо глюкозы ткани вынуждены использовать другие химические вещества. Уровень глюкозы в крови возрастает, и она начинает выводиться с мочой.
Больные сахарным диабетом испытывают слабость, устойчивость их организма к инфекциям снижается. Часто возникают аллергические реакции с поражением кожи и других органов.
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА ЛЮБИТ:
1) Частое, дробное белковое питание, небольшими порциями с исключением легкоусвояемых углеводов (сахар, торты, пирожные и вся сдоба).
2) Белок (варёное мясо, рыбу, творог, сыр нежирных сортов).
3) Тёплая пища (не любит ни горячую, ни холодную пищу, только тёплую).
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА НЕ ЛЮБИТ:
1) Переедание.
2) Злоупотребление острой, жирной, жареной и копчёной пищей.
3) Острые приправы (уксус, хрен, чеснок, горчица и.т.д.).
4) Большое количество жиров и углеводов.
5) Горячая и холодная пища.
6) Алкоголь.
7) Травмы живота (последствия удара).
8) Длительный приём гормональных препаратов.
9) Заболевания желчного пузыря.
10) Язвенная болезнь желудка.
11) Цирроз и жировой гепатоз печени.
Источник
Поджелудочная железа осуществляет внешнюю (экзокринную) и внутреннюю (эндокринную) секрецию. Клетки, собранные в составе ацинусов и протоков, секретируют пищеварительные ферменты и выделяют их в просвет кишки. Однако в паренхиме органа располагается особая ткань, морфологически оформленная в виде островков и выполняющая эндокринную функцию. Панкреатические островки, занимающие от 2 до 10 % общей массы органа, не имеют выводных протоков, а выделяют продукты секреции в кровь. Островки, названные по имени описавшего их автора островками Лангерганса, имеют округлую или овальную форму и сравнительно небольшие размеры (50…500мкм). Среди клеток островков Лангерганса выделяют несколько типов, различающихся по величине, форме и окраске.
Ацидофильные клетки (А-клетки, а-клетки) располагаются обычно по периферии островка, имеют округлую, реже полигональную форму. Характерной особенностью А-клеток является наличие в их цитоплазме многочисленных секреторных гранул, представляющих собой округлые тельца высокой электронной плотности, окруженные электронопрозрачным ободком и четко различимой гладкой мембраной. Секреторные гранулы могут располагаться по всей цитоплазме, но чаще концентрируются на полюсе клетки, обращенном к кровеносным сосудам. Секретпродуци-
рующие структурные компоненты А-клеток представлены незначительно шероховатым эндоплазматическим ретикулумом: немногочисленные каналы, свободных рибосом в гиалоплазме немного, и они собраны в небольшие полисомные группы. Комплекс Гольджи обнаруживается не во всех А-клетках, а при наличии этой структуры внутри уплощенных пузырьков (в расширенных концевых отделах) находятся локальные сгущения материала, идентичного содержимому секреторных гранул. По данным иммуногистохимии, А-клетки имеют непосредственное отношение к продукции одного из гормонов поджелудочной железы — глюкагона.
Базофильные клетки (В-клетки, (3-клетки) составляют клеточную основу, имеют полигональную или призматическую форму и занимают центральную часть островка. Цитоплазма В-клеток содержит многочисленные секреторные гранулы, отличающиеся от соответствующих гранул А-клеток своими размерами; они несколько крупнее (диаметр около 350 нм) и имеют меньшую электронную плотность. Секреторные гранулы располагаются в секреторных везикулах эксцентрично и окружены более широким электронопрозрачным ободком, причем мембрана везикулы обычно имеет извилистые контуры. Морфологической особенностью секреторных гранул В-клеток у кошек и собак является характерный вид кристаллоида — прямоугольные палочки. Сек-ретпродуцирующие структурные компоненты клеток — эндоплаз-матический ретикулум и комплекс Гольджи — представлены в В-клетках более совершенно, чем в А-клетках, они занимают большую площадь клетки, да и сами клетки значительно превышают А-клетки по своим размерам. Исследования В-клеток у различных видов животных с помощью методов меченых атомов и иммуногистохимии выявили, что они обеспечивают продукцию основного гормона поджелудочной железы — инсулина.
Дефинитивные клетки (Д-клетки, 8-клетки) в островках встречаются довольно редко, располагаются поодиночке или небольшими группами, имеют длинные цитоплазматичес-кие отростки, придающие им звездчатую форму. Характерной особенностью Д-клеток является наличие в их цитоплазме специфических секреторных гранул, отличающихся по своей ультраструктуре от А и В-гранул: размеры гранул значительно варьируют (200…400нм), распределены они довольно равномерно, иногда концентрируются в отростках клеток, обращенных к кровеносным сосудам. Д-клетки содержат немногочисленные и слаборазвитые клеточные органеллы, эндоплазматический ретикулум представлен небольшим количеством канальцев, комплекс Гольджи развит незначительно. Функции Д-клеток окончательно не выяснены, но данные иммуногистологического исследования позволяют предполагать возможность в них синтеза гастрина, однако не исключается и образование в них соматостатина, аналог которого продуцируют нейросекреторные образования гипоталамуса.
Рис. 12.10. Схема секреторного процесса в инсулиноците
У млекопитающих поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин — полипептид с молекулярной массой 6000. Для образования инсулина особенно необходим цистеин, на который в молекуле инсулина приходится 12 % всего аминокислотного состава. Образовавшийся в В-клетках инсулин либо сразу поступает в кровоток, либо депонируется в секреторных гранулах с участием цинка (рис. 12.10). В крови инсулин способен связываться с а-, р- и у*гл°бу-линами и достигать тканей, которые способны связывать гормон и специфически реагировать на его присутствие. Вследствие довольно быстрого исчезновения инсулина из кро
веносного русла 20 % его выделяется в неизмененном виде с мочой, остальные 80 % разрушаются инсулиназой печени, почек и мышц — поджелудочная железа должна постоянно продуцировать этот гормон для поддержания определенного уровня углеводного обмена.
Инсулин действует на углеводный, жировой, белковый и минеральный обмены, а также на процессы окислительного фосфорили-рования. В основном его действие проявляется в повышении потребления глюкозы тканями, в результате чего значительно понижается содержание сахара в крови. Развитие гипогликемии при введении инсулина связано с тем, что усиливается утилизация глюкозы: две трети ее количества связывается в печени, а треть в других органах и тканях, где глюкоза либо сгорает с образованием АТФ, либо используется для синтеза гликогена или липидов. Инсулин является единственным гормоном, который понижает содержание глюкозы в крови, тогда как повышение уровня глюкозы может быть вызвано несколькими гормонами, образующимися в различных эндокринных органах. При воздействии инсулина усиливается проникновение глюкозы в скелетные мышцы через клеточную мембрану, при этом активируется деятельность специфических переносчиков. Инсулин способен принимать участие в регуляции обмена белков: стимулирует транспорт аминокислот через клеточные мембраны и включение их в полипептидные цепи, а также повышает биосинтез белка, усиливая нуклеиновый обмен (за счет интенсификации процессов образования информационной РНК и ускорения считывания информации с иРНК в момент образования полисом). Под влиянием инсулина в жировой ткани возрастает количество триглицеридов, обмен глюкозы в ней характеризуется преобладанием пентозофосфатного шунта — источника НАДФ Н2, который необходим для синтеза жирных кислот.
Под влиянием инсулина в крови снижается содержание летучих жирных кислот (ЛЖК), которые используются для образования жира в печени и в других тканях, причем в молочной железе значительно увеличивается содержание молочного жира и белков в образующемся молоке.
При недостатке или отсутствии инсулина в организме возникают серьезные изменения, вызванные прежде всего тем, что клетки печени, мышечной ткани перестают извлекать глюкозу из крови за счет нарушения мембранной транспортной системы. Содержание глюкозы в крови значительно повышается, и поскольку гипергликемия обусловливает повышение содержания глюкозы в первичной моче, то почки не справляются с процессом реабсорб-ции и часть Сахаров выделяется с мочой — развивается глюкозо-урия («сахарное мочеизнурение»). Вследствие повышения осмотического давления мочи ее объем увеличивается, что приводит к полиурии. В результате развивается дегидратация организма, уменьшается объем циркулирующей крови, снижается артериальное давление и нарушается микроциркуляция. Несмотря на повышенное содержание глюкозы в крови ткани за счет невозможности ее использовать, испытывают недостаток в источниках энергии («голод среди изобилия»).
В ходе глнжонеогенеза в тканях начинается распад белков, аминокислоты используются для построения глюкозы, уровень которой в крови еще более повышается. Наряду с этим происходит мобилизация депонированного жира и, как следствие, увеличение содержания в крови жирных кислот, которые в печени превращаются в кетоновые тела — ацетон, ацетоуксусную и бета-оксимасляную кислоты. Обычно эти соединения могут использоваться клетками, за исключением клеток головного мозга, но при интенсивном образовании кетоновых тел организм не способен окислить или метаболизировать их и кетоновые тела меняют рН крови, приводя к ацидозу и исчерпанию щелочных резервов бикарбонатов плазмы. Даже при усиленном дыхании и гипервентиляции легких в крови накапливается углекислота; если рН крови падает ниже 7,0, то развивается коматозное состояние, ведущее к смерти. Кроме того, ацидоз подавляет поступление глюкозы в клетки головного мозга, снижается почти в два раза и потребление ими кислорода, в результате нарушается синтез АТФ, уменьшается содержание кальция и фосфора, происходит потеря сознания, снижение артериального давления и ослабление сердечной деятельности.
Другой гормон поджелудочной железы — глюкагон, природный антагонист инсулина, имеет полипептидную структуру, состоящую из 29 аминокислотных остатков. Глюкагон (молекулярная масса 3485) участвует в регуляции углеводного обмена за счет интенсификации распада гликогена печени до глюкозы, одновременно подавляет синтез гликогена и значительно повышает содержание глюкозы в крови в противоположность инсулину.
Вместе с этим гипергликемический эффект усиливается за счет глюконеогенеза — превращения дезаминированных аминокислот в глюкозу. Влияние глюкагона на липидный обмен проявляется в активации липаз, расщепляющих триглицериды с образованием свободных жирных кислот. Участвуя в минеральном обмене, глю-
кагон усиливает выведение натрия, калия, кальция и хлора с мочой и снижает количество неорганического фосфата в плазме крови. На примере внутриклеточных эффектов глюкагона впервые была выяснена роль аденилатциклазы и циклических нуклеотидов (цАМФ) в реализации действия пептидных гормонов. При активации аденилатциклазы и увеличении содержания внутриклеточной цАМФ происходит усиление активности фосфорилазы печеночных клеток, что приводит к увеличению содержания глю-козо-1 -фосфата и глюкозо-6-фосфата.
Хотя островки Лангерганса секретируют два гормона противоположного действия, последствия поражения островковой ткани в результате вирусной инфекции или после удаления поджелудочной железы оказываются фатальными за счет прекращения физиологического действия инсулина, так как глюкагон может помимо поджелудочной железы синтезироваться в желудочно-кишечном тракте. Кроме того, аналогичным глюкагону действием обладают гормон роста, кортизол, адреналин и тироксин.
Нарушение транспорта глюкозы через клеточные мембраны может происходить и при неизменной продукции инсулина: из-за нарушения рецепторного связывания инсулина клетки гормонзависи-мых тканей нечувствительны к «команде», исходящей из бета-клеток инкреторного отдела поджелудочной железы.
Гормоны поджелудочной железы выделяются в кровь непрерывно, однако интенсивность их поступления может существенно изменяться в соответствии с физиологическим состоянием организма. Островковая ткань находится под контролем вегетативной нервной системы, и парасимпатические нервные влияния, воспроизводимые раздражением блуждающих нервов, приводят к выбросу инсулина и развитию гипогликемии. Однако денервация железы либо ее пересадка не приводят к прекращению продукции инсулина, что свидетельствует о наличии и другого регуляторного механизма. Основным фактором, определяющим уровень секреции инсулина, является концентрация глюкозы в притекающей к поджелудочной железе крови. При повышении содержания глюкозы в крови увеличивается выделение инсулина и снижается секреция глюкагона, причем выделение глюкагона определяется концентрацией Сахаров в крови по принципу обратной связи. Выделение инсулина в кровь может начинаться в результате срабатывания опережающей связи: когда глюкоза еще находится в тонком кишечнике, местная эндокринная система желудочно-кишечного тракта до повышения концентрации Сахаров в крови за счет влияния секретина и панкреозимина способна активизировать продукцию инсулина.
Концентрация глюкозы в крови существенно меняется в зависимости от типа пищи. При поступлении в организм углеводистых кормов повышение содержания инсулина способствует отложению питательных веществ в виде гликогена в печени и мышцах, жира — в жировых депо. Торможение секреции глюкагона и высокая концентрация глюкозы в крови предотвращают глюко-неогенез, и большая часть аминокислот участвует в белковом синтезе. При преобладании в рационе белков и дефиците углеводов возникает угроза гипогликемии, что особо опасно для тканей мозга, использующих в качестве энергетического метаболита глюкозу.
Благодаря секреции глюкагона в этой ситуации повышается уровень глюкозы в крови.
При приеме пищи, богатой жирами, также необходима интенсификация секреции глюкагона. Активируя липазу, за счет расщепления триглицеридов повышается в крови уровень свободных жирных кислот, которые в печени превращаются в ацетилКоА и участвуют в синтезе глюкозы. В условиях голодания образование инсулина подавляется, а увеличивается влияние глюкагона. Жировая ткань подвергается липолизу, свободные жирные кислоты либо используются непосредственно в тканях, либо преобразуются в печени в кетоновые тела, также участвующие в энергетическом метаболизме. Расщепление гликогена до глюкозы обеспечивает большую часть потребностей тканей мозга, и в последующем при продолжении голодания для обеспечения питательными веществами жизненно важных органов при совместном действии глюкагона, адреналина, АКТГ и кортикостероидов начинается расщепление белков тканей и образование глюкозы из аминокислот.
Таким образом, инсулин и глюкагон вместе осуществляют гормональный контроль обмена веществ. За счет изменения соотношения этих гормонов предотвращается расточительная трата питательных веществ после приема пищи: излишняя глюкоза не выводится с мочой, а запасается в виде гликогена и жиров. Между приемами пищи соотношение инсулин — глюкагон устанавливается таким образом, чтобы обеспечивались потребности жизненно важных органов. Интенсивные мышечные нагрузки вызывают выделение в кровь глюкагона, необходимого для срочного обеспечения мышечной ткани повышенным количеством глюкозы. Таким образом, при всей противоположности влияния этих гормонов на уровень глюкозы синергизм инсулина и глюкагона обеспечивает наиболее полное усвоение и окисление углеводов.
Совместная локализация инсулин- и глюкагон-продуцирующих клеток в пределах островка Лангерганса предопределяет наличие функциональной связи, которая проявляется в том, что глюкагон способен стимулировать секрецию инсулина, а выделяющийся из Д-клеток соматостатин тормозит секрецию и инсулина, и глюкагона. Наряду с соматостатином выделение инсулина тормозят физиологически активные вещества симпатического отдела вегетативной нервной системы и мозгового вещества надпочечников — адреналин и норадреналин. В то же время катехоламины оказывают стимулирующие воздействия на альфа-клетки поджелудочной железы, продуцирующие глюкагон.
studopedia.su — Студопедия (2013 — 2019) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Источник