Гормоны поджелудочной железы — Гормоны поджелудочной железы и их функции

Гормоны поджелудочной железы

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.

Бородина Ирина Ивановна Материал собрал 1 благодарность Другие работы автора

Лечу больных с 1988 года. В том числе, и с панкреатитами. Рассказываю о болезни, ее симптомах, методах диагностики и лечения, профилактики, диете и режиме.

Комментарии

Чтобы иметь возможность оставлять комментарии, пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите на сайт.

Какие вырабатывает гормоны поджелудочная железа

Каждому человеку необходимо иметь представление, какие вырабатываются гормоны поджелудочной железы. Верная деятельность пищеварительных органов ответственна за явления, проходящие в организме. У всех органов свое назначение, что позволяет организму работать в естественном режиме.

Строение и функции

Поджелудочная железа является органом пищеварения, потому необходимо знать ее строение и функции. Головка – это наиболее широкая зона, ее окружают ткани 12-перстной кишки. У тела поджелудочной имеется передняя, хвостовая, нижняя грани. Удлиненный хвост направлен кзади в левую сторону. Длина органа от 16 до 23 см.

Железа поджелудочная осуществляет 2 функции для организма:

1. Внешняя (экзокринная) деятельность – ответственна за выход пищеварительного сока. Данная область сформирована соединением клеток в островки Лангерганса, где происходит выделение главных гормональных веществ.
2. Внутреннее (эндокринное) назначение – характеризуется деятельностью требуемых для организма гормонов, соучаствует в развитии жиров, углеводов, белков.

Немаловажным явлением считается то, что поджелудочная железа вырабатывает гормоны. Гормоны поджелудочной железы несут ответственность за соединения, обогащение, транспортировку сахара по органам.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа

Научные ресурсы ежегодно распространяют материал о том, что значат гормоны поджелудочной железы для организма. Это позволяет выявить новые типы, их воздействие и взаимодействие.

Основным гормоном поджелудочной железы выступает инсулин. За его соединение несут ответственность бета-клетки. В них во время деятельности протеолитических ферментов происходит формирование инсулина собственного препроинсулина. Его инициативность составляет 5% от деятельности инсулина.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа? Из секретов участвующих в обменной процедуре, отмечают:

• глюкагон;
• соматостатин;
• гастрин;
• амилин;
• полипептид.

К секрету органа до определенного времени относили C-пептид. Потом выявили, что это вещество является микрочастицей инсулина, оборванного при синтезе. Обозначение элемента сохраняется при исследовании объема глюкозы в кровотоке, так как количество пропорционально главному гормону. Это применяется в клиническом диагностировании.

Кроме того в тканях железы поджелудочной выявлены гормональные вещества:

• центропнеин;
• ваготонин.

Основные панкреатические посредники, регулирующие работу организма, также синтезируют по разным видам эндокринных клеток.

1. Выработка глюкагона происходит клетками альфа. Это около 20% от всего объема. Глюкагон необходим для поднятия количества глюкозы в системе кровообращения.
2. Производительность инсулина осуществляют клетки бета. Совмещают до 80% эндокринных клеток. Благодаря инсулину осуществляется утилизация сахара и поддерживание оптимальной цифры в крови.
3. Ресурсами соматостатина представлены клетки дельта. Их насчитывается около 10%. Регуляция деятельности соматостатина способна координировать внешнесекреторную и эндокринную работу органа.
4. В малом количестве PP-клеток. Они производят панкреатический полипептид, действие которого направлено на регуляцию выделения желчи, деятельность в процедуре обмена белка.
5. В незначительном объеме производят гастрин G-клетки, являясь ресурсом слизистой желудка. Гастрин воздействует на качественные составляющие сока, способствует регулировке объема пепсина с кислотой.

Характеристика гормонов поджелудочной железы

Гормоны поджелудочной железы считаются составляющей организма. Поэтому немаловажно знать, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, их структуру, воздействие на ткани и органы.

Инсулин

Гормон поджелудочной железы инсулин соучаствует в основном во всех тканях. Важная его деятельность направлена на понижение глюкозы в кровообращении, реакция протекает путем активизации явлений утилизации сахара, всасывании ее мышцами и тканями. Помимо этого, гормон поджелудочной железы регулирует обмен углеводов и жиров.

Функциональность инсулина представлена:

• синтезированием липокаина. Он ответственен за блокаду и превращение гепатоцитов;
• активацией трансформирования углеводов в жир, после который депонируется.
• налаживанием уровня моносахаридов в крови;
• реформированием глюкозы в жир и поддерживание его резервов в тканях;
• ростом выработки тетрациклинов.

При невозможности поджелудочной преодолеть большой объем сочетаний, возникает сбой на гормональном фоне. При неполноценной выработке необходимого объема инсулина возникает необратимый процесс. Уменьшение секреции инсулина станет причиной возникновения диабета. При болезни растет показатель сахара более 10 ммоль/л, что ведет к ее выделению с мочой, захватывая молекулы воды, что переходит к частому опорожнению, обезвоживанию.

В случае избыточной выработки инсулина, повышается показатель глюкагона, сахар понижается, адреналин растет.
Механизм действия осуществляется по следующим направлениям:

1. Инсулин способствует торможению высвобождения сахара из клеток печени.
2. Увеличивает быстроту усвояемости глюкозы клетками.
3. Активизирует работу ферментов, поддерживающие гликолиз, который является окислением молекул сахара с извлечением из нее 2-х молекул пировиноградной кислоты.
4. Способствует росту пропускаемости клеточной мембраны.
5. Подымает ресурсы глюкозы в качестве гликогена, который депонируется в ткани мышц и печени при соучастии фермента глюкоз-6-фосфат.
6. Действие инсулина приостанавливает разложение глюкагона, обладающего противным влиянием инсулина.

Глюкагон

Главной областью синтеза глюкогона выступают клетки альфа островского аппарата поджелудочной. При этом образование глюкагона в большом объеме появляется и в прочих областях желудка и кишечника.

Глюкагон по деятельности — это противник инсулина.

Глюкагон способствует активизации гликогенолиза, задерживанию в печени гликогенсинтазы, вследствие чего высвобождается гликоген глюкозо-1-фосфата, который превращается в 6 фосфат. Потом под действием этой глюкозы-6-фостофатазы формируется свободная глюкоза, обладающая способностью удалиться из клетки в кровяное русло.

Так, гормон помогает повышению уровня глюкозы в результате стимулирования соединения печенью, оберегает печень от снижения сахара, также содействует концентрации сахара, требуемого для естественной деятельности нервной системы. Глюкагон способствует усилению кровотока в почках, снижению показателя холестерина, стимуляции выработке требуемого объема инсулина. Благодаря гормону также расщепляются липиды жировой ткани.

Соматостатин

Поджелудочная железа выделяет соматостатин. Он по биохимической структуре относят к полипептидам. Соматостатин сдерживает до абсолютной остановки соединения следующих гормонов:

• инсулин;
• глюкагон;
• тиреотропин;
• самототропин.

Именно соматостатин подавляюще влияет на отделение пищеварительных ферментов и желчи.

Изменение выработки ведет к заболеваниям, имеющие непосредственное отношение к системе пищеварения. Сдерживание отделения глюкагона происходит вследствие блокировки прихода ионов кальция в альфа-клетки. Соматротропин воздействует на аденогипофиз по причине увеличения активности альфа-клеток.

Полипептид

Его связывание происходит лишь в пищеварительном органе. Как воздействует полипептид на обменные явления до конца еще не выявлено. При регулировке полипептидом функциональности организма он начнет сдерживать действие поджелудочной, подталкивать производительность сока в желудке.

При нарушении структуры органа по разным причинам, такой секрет в нужном объеме не станет осуществляться.

Гастрин

Гастрин побуждает выработку хлористого водорода, повышает производительность фермента желудочного сока основными клетками органа, вырабатывает и увеличивает активность бикорбанатов со слизью в слизистой желудка, вследствие чего снабжается протекция оболочки органа от неблагоприятного влияния пепсина и соляной кислоты.

Гормон притормаживает процедуру освобождения желудка. Это предоставляет требуемую для усвояемости пищи продолжительность эффекта пепсина и кислоты на химус. А также он способен вести контроль процедуры обмена углеводов, поэтому повышает производительность пептидного и иных гормонов.

Другие активные вещества

Обнаружены и иные гормоны поджелудочной.

1. Липокаин – способен стимулировать формирование жиров и оксидацию алифатических одноосновных карбоновых кислот, оказывает защиту печени от стеатоза.
2. Центропнеин – возбуждающе действует на центр дыхания заднего участка мозга, способствует расслаблению бронхиальной мускулатуры.
3. Ваготонин – увеличивает активность вагусного нерва, улучшает его деяние на органы.

Какие применяются лекарственные препараты гормонов поджелудочной железы

Важными принято считать медикаменты инсулина, которые выпускаются различными фармацевтическими предприятиями. Лекарства для лечения поджелудочной отличают по признакам.

По происхождению препараты бывают:

• природные медикаменты – Актрапид, Монотард MC, Инсулин ленте GPP;
• синтетические – Хомофан, Хумулин.

По скорости наступления, длительности влияния:

• стремительная и быстротечная эффективность, лекарства проявляют свое действие через полчаса после приема, деяние средства около 8 часов – Инсуман рапид, Актрапид;
• средний промежуток влияния, наступающий через 2-х часа после употребления, действие препарата до суток – Хумулин ленте, Монотард MC;
• средняя продолжительность с инсулином укороченного воздействия, начало деяния через полчаса – Актрафан HM.

Гормоны являются ключевыми в регулировке процедуры деятельности организма, потому немаловажно знать, структуру органа, какие существуют гормоны поджелудочной железы и их функции.

При появлении патологий, относящихся к системе пищеварения, доктор пропишет медикаменты для лечения. Ответы врача при панкреатите помогут разобраться, что вызвало заболевание и как вылечить.

Гормоны поджелудочной железы

2015-02-27
1500

Поджелудочная железа относится к железам со смешанной секрецией. Внешнесекреторная функция ее заключается в синтезе ряда ключевых ферментов пищеварения, в частности амилазы, липазы, трипсина, химо-трипсина, карбоксипептидазы и др., поступающих в кишечник с соком поджелудочной железы. Внутрисекреторную функцию выполняют, как было установлено в 1902 г. Л.В. Соболевым, панкреатические островки (островки Лангерганса), состоящие из клеток разного типа и вырабатывающие гормоны, как правило, противоположного действия. Так, α- (или А-) клетки продуцируют глюкагон, β- (или В-) клетки синтезируют инсулин, δ-(или D-) клетки вырабатывают соматостатин и F-клетки – малоизученный панкреатический полипептид. Далее будут рассмотрены инсулин и глюкагон как гормоны, имеющие исключительно важное значение для жизнедеятельности организма.

Инсулин. Инсулин, получивший свое название от наименования панкреатических островков (лат. insula – островок), был первым белком, первичная структура которого была раскрыта в 1954 г. Ф. Сэнджером. В чистом виде инсулин был получен в 1922 г. после его обнаружения в экстрактах панкреатических островков Ф. Бантингом и Ч. Бестом. Молекула инсулина, содержащая 51 аминокислотный остаток, состоит из двух полипептидных цепей, соединенных между собой в двух точках дисульфидными мостиками. В настоящее время принято обозначать цепью А инсулина 21-членный пептид и цепью В – пептид, содержащий 30 остатков аминокислот. Во многих лабораториях осуществлен, кроме того, химический синтез инсулина. Наиболее близким по своей структуре к инсулину человека является инсулин свиньи, у которого в цепи В вместо треонина в положении 30 содержится аланин.

Существенных различий в аминокислотной последовательности в инсулине от разных животных нет. Инсулины различаются аминокислотным составом цепи А в положениях 8–10.

Согласно современным представлениям, биосинтез инсулина осуществляется в β-клетках панкреатических островков из своего предшественника проинсулина, впервые выделенного Д. Стайнером в 1966 г. В настоящее время не только выяснена первичная структура проинсулина, но и осуществлен его химический синтез. Проинсулин представлен одной полипептидной цепью, содержащей 84 аминокислотных остатка; он лишен биологической, т.е. гормональной, активности.

Синтезированный из проинсулина инсулин может существовать в нескольких формах, различающихся по биологическим, иммунологическим и физико-химическим свойствам. Различают две формы инсулина: 1) свободную, вступающую во взаимодействие с антителами, полученными к кристаллическому инсулину, и стимулирующую усвоение глюкозы мышечной и жировой тканями; 2) связанную, не реагирующую с антителами и активную только в отношении жировой ткани.

В физиологической регуляции синтеза инсулина доминирующую роль играет концентрация глюкозы в крови. Так, повышение содержания глюкозы в крови вызывает увеличение секреции инсулина в панкреатических островках, а снижение ее содержания, наоборот,– замедление секреции инсулина. Этот феномен контроля по типу обратной связи рассматривается как один из важнейших механизмов регуляции содержания глюкозы в крови. На секрецию инсулина оказывают влияние, кроме того, электролиты (особенно ионы кальция), аминокислоты, глюкагон и секретин. Приводятся доказательства роли циклазной системы в секреции инсулина. Предполагают, что глюкоза действует в качестве сигнала для активирования аденилат-циклазы, а образовавшийся в этой системе цАМФ – в качестве сигнала для секреции инсулина.

При недостаточной секреции (точнее, недостаточном синтезе) инсулина развивается специфическое заболевание – сахарный диабет. Помимо клинически выявляемых симптомов (полиурия, полидипсия и полифагия), сахарный диабет характеризуется рядом специфических нарушений процессов обмена. Так, у больных развиваются гипергликемия (увеличение уровня глюкозы в крови) и гликозурия (выделение глюкозы с мочой, в которой в норме она отсутствует). К расстройствам обмена относят также усиленный распад гликогена в печени и мышцах, замедление биосинтеза белков и жиров, снижение скорости окисления глюкозы в тканях, развитие отрицательного азотистого баланса, увеличение содержания холестерина и других липидов в крови. При диабете усиливаются мобилизация жиров из депо, синтез углеводов из аминокислот (глюконеогенез) и избыточный синтез кетоновых тел (кетонурия). После введения больным инсулина все перечисленные нарушения, как правило, исчезают, однако действие гормона ограничено во времени, поэтому необходимо вводить его постоянно. Клинические симптомы и метаболические нарушения при сахарном диабете могут быть объяснены не только отсутствием синтеза инсулина. Получены доказательства, что при второй форме сахарного диабета, так называемой инсулинрезистентной, имеют место и молекулярные дефекты: в частности, нарушение структуры инсулина или нарушение ферментативного превращения проинсулина в инсулин. В основе развития этой формы диабета часто лежит потеря рецепторами клеток-мишеней способности соединяться с молекулой инсулина, синтез которого нарушен, или синтез мутантного рецептора.

У экспериментальных животных введение инсулина вызывает гипогликемию (снижение уровня глюкозы в крови), увеличение запасов гликогена в мышцах, усиление анаболических процессов, повышение скорости утилизации глюкозы в тканях. Кроме того, инсулин оказывает опосредованное влияние на водный и минеральный обмен.

Механизм действия инсулина окончательно не расшифрован, несмотря на огромное количество фактических данных, свидетельствующих о существовании тесной и прямой зависимости между инсулином и процессами обмена веществ в организме. В соответствии с «унитарной» теорией все эффекты инсулина вызваны его влиянием на обмен глюкозы через фермент гексокиназу. Новые экспериментальные данные свидетельствуют, что усиление и стимуляция инсулином таких процессов, как транспорт ионов и аминокислот, трансляция и синтез белка, экспрессия генов и др., являются независимыми. Это послужило основанием для предположения о множественных механизмах действия инсулина.

Глюкагон.Глюкагон впервые был обнаружен в коммерческих препаратах инсулина еще в 1923 г., однако только в 1953 г. венгерский биохимик Ф. Штрауб получил этот гормон в гомогенном состоянии. Глюкагон синтезируется в основном в α-клетках панкреатических островков поджелудочной железы, а также в ряде клеток кишечника. Он представлен одной линейно расположенной полипептидной цепью, в состав которой входит 29 аминокислотных остатков в следующей последовательности:

Н–Гис–Сер–Глн–Гли–Тре–Фен–Тре–Сер–Асп–Тир–Сер–Лиз–Тир–Лей– Асп–Сер–Aрг–Aрг–Ала–Глн–Асп–Фен–Вал–Глн–Трп–Лей–Мет–Асн––Тре–ОН

Первичная структура глюкагонов человека и животных оказалась идентичной; исключение составляет только глюкагон индюка, у которого вместо аспарагина в положении 28 содержится серин. Особенностью структуры глюкагона является отсутствие дисульфидных связей и цистеина. Глюкагон образуется из своего предшественника проглюкагона, содержащего на С-конце полипептида дополнительный октапептид (8 остатков). Имеются данные, что у проглюкагона, так же как и у проинсулина, существует предшественник – препроглюкагон (мол. масса 9000), структура которого пока не расшифрована.

По биологическому действию глюкагон, как и адреналин, относятся к гипергликемическим факторам, вызывает увеличение концентрации глюкозы в крови главным образом за счет распада гликогена в печени. Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань, но не скелетные мышцы. Биосинтез и секреция глюкагона контролируются главным образом концентрацией глюкозы по принципу обратной связи. Таким же свойством обладают аминокислоты и свободные жирные кислоты. На секрецию глюкагона оказывают влияние также инсулин и инсулиноподобные факторы роста.

Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.

Гипергликемический эффект глюкагона обусловлен, однако, не только распадом гликогена. Имеются бесспорные доказательства существования глюконеогенетического механизма гипергликемии, вызванной глюкагоном. Установлено, что глюкагон способствует образованию глюкозы из промежуточных продуктов обмена белков и жиров. Глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза при участии цАМФ, в частности фосфоенолпируваткарбок-сикилазы – ключевого фермента этого процесса. Глюкагон в отличие от адреналина тормозит гликолитический распад глюкозы до молочной кислоты, способствуя тем самым гипергликемии. Существуют и различия в физиологическом действии: в отличие от адреналина глюкагон не повышает кровяного давления и не увеличивает частоту сердечных сокращений. Следует отметить, что, помимо панкреатического глюкагона, в последнее время доказано существование кишечного глюкагона, синтезирующегося по всему пищеварительному тракту и поступающего в кровь. Первичная структура кишечного глюкагона пока точно не расшифрована. Таким образом, панкреатические островки, синтезирующие два противоположного действия гормона – инсулин и глюкагон, выполняют ключевую роль в регуляции обмена веществ на молекулярном уровне.