Ендокринната функция на панкреаса

Панкреасът се намира на задната стена на коремната кухина, зад стомаха, на ниво L1-L2 и се простира от дванадесетопръстника до портовете на далака. Дължината му е около 15 см, тегло - около 100 грама панкреас отличава глава, разположени в дъгата на дванадесетопръстника, тялото и опашката, която достига входа на далака и ретроперитонеална разположена. Кръвоснабдяването на панкреаса се извършва от слезката и горната мезентериална артерия. Венозна кръв навлиза в слезката и горната мезентериална вени. Панкреасът се инервира от симпатиковите и парасимпатиковите нерви, чиито крайни влакна са в контакт с клетъчната мембрана на островните клетки.

Панкреасът има екзокринна и ендокринна функция. Последното се извършва от островите на Лангерхан, които съставляват около 1-3% от масата на жлезата (от 1 до 1,5 милиона). Диаметърът на всеки от тях е около 150 μm. Един остров съдържа от 80 до 200 клетки. Има няколко свои вида за способността да секретират полипептидни хормони. А-клетките произвеждат глюкагон, В-клетки - инсулин, D-клетки - соматостатин. Известни са редица клетки от островчета, които вероятно могат да произведат вазоактивен интерстициален полипептид (ВИП), стомашно-чревен пептид (GIP) и панкреатичен полипептид. В-клетките са локализирани в центъра на островчето, а останалите са разположени по периферията му. Основната маса - 60% от клетките - съставляват В клетките, 25% - А-клетки, 10% - D-клетките, а останалите - 5% от масата.

Инсулинът се образува в В-клетките от неговия прекурсор, проинсулин, който се синтезира върху рибозомите на едрия ендоплазмен ретикулум. Проинсулинът се състои от 3 пептидни вериги (А, В и С). Веригите А и В са свързани чрез дисулфидни мостове, С-пептидът свързва А и В веригите. Молекулното тегло на проинсулина е 9000 далтона. Синтезиран проинсулин влиза апарата на Голджи, където под влиянието на протеолитични ензими разцепват при С-пептид молекула с молекулно тегло от 3000 далтона и инсулинова молекула с молекулно тегло от 6000 далтона. А веригата на инсулина се състои от 21 аминокиселинни остатъка, В веригата от 30 и С пептида от 27-33. Проинсулин прекурсор време на биосинтеза е препроинсулин, който се характеризира с присъствието на друг първата пептидна верига, състояща се от 23 аминокиселини и се присъедини към свободния край на В-веригата. Молекулното тегло на препроинсулин е 11,500 далтона. Той бързо се превръща в проинсулин на полизомите. От Golgi апарат (комплект от плаки), инсулин, С-пептид и частично проинсулин влизат във везикули, където първият се свързва с цинк и се отлага в кристално състояние. Под въздействието на различни стимули, везикулите се преместват в цитоплазмената мембрана и освобождават инсулина в разтворена форма в прекаплиарно пространство чрез емиоцитоза.

Най-мощен стимулатор на секрецията - глюкоза, която взаимодейства с рецепторите tsitoplazmaticheskoi мембрана. Инсулин отговор на неговото действие е двуфазова: първа фаза - бързо - съответства запаси освобождаване синтезира инсулин (1 басейн), а вторият - Бавно - характеризира степента на неговия синтез (2 басейн). Сигналът от цитоплазмен ензим - аденилат - прехвърля към системата за сАМР мобилизиране на калций от митохондриите, който участва в отделянето на инсулин. Освен глюкоза стимулиращ ефект върху секрецията на освобождаването на инсулин и притежават аминокиселини (аргинин, левцин), глюкагон, гастрин, секретин, панкрео, стомашен инхибиторен полипептид neirotenzin, бомбезин, сулфа лекарства, бета-adrenostimulyatorov, глюкокортикоиди, растежен хормон, АСТН. Инхибират секрецията и освобождаването на инсулин хипогликемия, соматостатин, никотинова киселина, диазоксид, алфа adrenostimulyatsiya, фенитоин, фенотиазини.

Инсулинът в кръвта е в свободния (имунореактивен инсулин, IRI) и се свързва с плазмените протеини. Разграждането на инсулин се случва в черния дроб (80%), бъбреците и мастната тъкан влияе glyutationtransferazy и глутатион редуктаза (в черния дроб), insulinase (бъбрек), протеолитични ензими (мастна тъкан). Проинсулин и С-пептид също претърпяват разграждане в черния дроб, но много по-бавно.

Инсулинът оказва многократно действие върху тъканите, зависими от инсулин (черен дроб, мускули, мастна тъкан). На бъбречните и нервните тъкани, лещите, червените кръвни клетки няма пряк ефект. Инсулинът е анаболен хормон, който подобрява синтеза на въглехидрати, протеини, нуклеинови киселини и мазнини. Неговото влияние върху въглехидратния метаболизъм се отразява в увеличаване на глюкозен транспорт в клетки инсулин-зависими тъкани, стимулиране на синтеза на гликоген в черния дроб и потискане на глюконеогенезата и гликогенолизата, което води до понижаване на кръвната захар. Ефектът на инсулина върху протеиновия метаболизъм се изразява в стимулиране на транспорта на аминокиселини през цитоплазмената мембрана на клетките, синтезата на протеина и инхибирането на нейното разпадане. Участието му в метаболизма на мазнините се характеризира с включването на мастни киселини в триглицеридите на мастната тъкан, стимулирането на липидния синтез и потискането на липолизата.

Биологичният ефект на инсулина се дължи на способността му да се свързва със специфични рецептори на клетъчната цитоплазмена мембрана. След свързването с тях сигналът чрез ензим-аденилат циклаза, обогатен с клетки, се прехвърля в сАМР системата, която с участието на калций и магнезий регулира протеиновата синтеза и усвояването на глюкозата.

Базовата концентрация на инсулин, определена чрез радиоимунология, е 15-20 mC / ml при здрави хора. След перорално натоварване с глюкоза (100 g), нивото му след 1 час се увеличава с 5-10 пъти в сравнение с първоначалното. Скоростта на гладуване на инсулин на празен стомах е 0,5-1 U / h, а след хранене се увеличава до 2,5-5 U / h. Секрецията на инсулина увеличава парасимпатетичния ефект и намалява симпатиковата стимулация.

Глюкагон е полипептид с единична верига с молекулно тегло 3485 далтона. Състои се от 29 аминокиселинни остатъка. Разгражда се в организма с помощта на протеолитични ензими. Секрецията на глюкагон се регулира от глюкоза, аминокиселини, стомашно-чревни хормони и симпатиковата нервна система. Неговата увеличение хипогликемия, аргинин, стомашно-чревни хормони, особено панкрео, фактори, които стимулират симпатиковата нервна система (физическата активност, и др.), Понижаване на кръвното FFA.

Опиат на производството на глюкагон соматостатин, хипергликемия, повишени серумни нива на FFA. Съдържанието на глюкагон в кръвта се увеличава с декомпенсиран захарен диабет, глюкагоном. Полуживотът на глюкагон е 10 минути. Той се инактивира основно в черния дроб и бъбреците чрез разделяне на неактивни фрагменти под въздействието на ензими карбоксипептидаза, трипсин, хемотрипсин и др.

Основният механизъм на действие на глюкагон се характеризира с увеличаване на производството на глюкоза от черния дроб чрез стимулиране на неговото разграждане и активиране на глюконеогенеза. Глюкагонът се свързва с рецептори на мембраната на хепатоцитите и активира ензима аденилат циклаза, който стимулира образуването на сАМР. В този случай се натрупва активната форма на фосфорилаза, която участва в процеса на глюконеогенеза. В допълнение, образуването на ключови гликолитични ензими се потиска и се стимулира освобождаването на ензими, участващи в процеса на глюконеогенеза. Друга глюкагонозависима тъкан е мастна. Свързвайки с адипоцитните рецептори, глюкагонът насърчава хидролизата на триглицеридите с образуването на глицерол и FFA. Този ефект се постига чрез стимулиране на сАМР и активиране на хормон чувствителна липаза. Укрепването на липолизата се съпровожда от повишаване на FFA в кръвта, включването им в черния дроб и образуването на кето киселини. Глюкагон стимулирани гликогенолизата в сърдечния мускул, което увеличава сърдечния дебит артериоли разширяват и намаляване на общото периферно съпротивление, намаляване на агрегацията на тромбоцитите, секреция на стомашно-на, панкрео и панкреатични ензими. Образуването на инсулин, хормон на растежа, калцитонин, катехоламин, водно-електролитния екскреция в урината повлиян глюкагон увеличава. Основното му ниво в кръвната плазма е 50-70 pg / ml. След приемане на протеинови храни, по време на гладуване, хронично чернодробно заболяване, хронична бъбречна недостатъчност, глюкагоном, съдържанието на глюкагон се увеличава.

Соматостатин е тетрадекапептид с молекулно тегло от 1600 далтона, съставен от 13 аминокиселинни остатъци с дисулфиден мост. За първи път, соматостатин е установено в предната хипоталамуса, а след това - в нервните окончания, синаптичните везикули, панкреаса, стомашно-чревния тракт, на щитовидната жлеза, на ретината. Най-голямо количество хормон, произведен в хипоталамуса и предни D-клетките на панкреаса. Биологичната роля на соматостатин е за потискане на секрецията на хормона на растежа, АСТН, TSH, гастрин, глюкагон, инсулин, ренин, секретин, стомашен вазоактивен пептид (VZHP), стомашен сок, панкреатични ензими и електролити. Това намалява абсорбцията на ксилоза, жлъчния мехур свиваемост, кръвен поток на вътрешните органи (30-40%), чревната перисталтика и също намалява освобождаването на ацетилхолин от нервните окончания и нерв electroexcitability. Полуживотът на соматостатин се прилага парентерално 1-2 минути, което позволява да се разглеждат като хормон и невротрансмитер. Много от ефектите на соматостатина са медиирани чрез въздействие върху по-горе споменатите органи и тъкани. Този механизъм на неговото действие на клетъчно ниво е неясно. Съдържанието на соматостатина в кръвната плазма на здрави хора е 10-25 пг / L, и увеличава при пациенти с диабет тип I, акромегалия и D-клетките на панкреаса тумор (соматостатинома).

Ролята на инсулина, глюкагона и соматостатина в хомеостазата. В енергийния баланс на организма е доминиран от инсулин и глюкагон, които го подкрепят на определено ниво в различните състояния на организма. По време на гладно намалява кръвното инсулинови нива и глюкагон - повдига, особено на 3-5-ия ден на гладно (около 3-5 пъти). Повишена секреция на глюкагон причини увеличава разграждането на протеина в мускулите и увеличава процес глюконеогенеза, която насърчава попълване на гликоген резерви в черния дроб. По този начин, едно постоянно ниво на глюкоза в кръвта, необходимо за функциониране на мозъка, червени кръвни клетки, мозъка бъбрек слой се поддържа от укрепване глюконеогенеза, гликогенолиза, подтискане на използването на глюкозата в други тъкани под въздействието на увеличаване на секрецията на глюкагон и намаляване на глюкоза инсулин-зависим консумация тъкани чрез намаляване на производството на инсулин. През деня мозъчната тъкан абсорбира от 100 до 150 г глюкоза. Хиперпродукция глюкагон стимулира липолизата, което увеличава нивото на свободните мастни киселини в кръвта се използват сърцето и други мускули, черния дроб, бъбреците, както енергия материал. При продължително гладуване, кетокиселините, образувани в черния дроб, се превръщат в източник на енергия. С природен гладно (една нощ) или дълги периоди на приема на храна (6-12 часа) инсулин-зависим енергийните нужди на тъканите на тялото се поддържат от мастните киселини, образувани по време на липолизата.

След ядене (въглехидрати) се наблюдава бързо покачване на нивата на инсулина и намаляване на глюкагона в кръвта. Първата причинява ускоряването на гликогенния синтез и използването на глюкозата от инсулин-зависими тъкани. Протеинови храни (например, 200 г месо) стимулира рязко покачване на концентрациите на кръвната глюкагон (50-100%) и незначително - инсулин, който повишава глюконеогенезата и повишена продукция на глюкоза от черния дроб.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]