В поджелудочной железе синтезируется гормон — Гормоны поджелудочной железы и их функции

Автор: | 20.05.2021

В поджелудочной железе синтезируется гормон

Гормоны поджелудочной железы и их функции

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.

Default getimage 6 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.

Гормоны поджелудочной железы

2015-02-27
1502

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.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?

Гормоны поджелудочной железыПоджелудочная железа, образованная первичными кишечными клетками энтодермы, имеет два отдела – экзокринный, занимающий 98% всего тела железы. И панкреатические островки, или островки Лангерганса – эндокринная часть, расположенная небольшими вкраплениями по поверхности железы.

Экзокринный отдел отвечает за процессы, происходящие в 12-ти перстной кишке, а также выработку желудочного сока и насыщения его ферментами, способствующими расщеплению углеводов, белков и жиров.

Эндокринная часть производит гормоны углеводного синтеза.

Гормоны, синтезируемые поджелудочной железой

Поджелудочная железа вырабатывает гормонЭндокринный отдел участвует в синтезе двух разных типов железистых клеток, которые называются инсулин и глюкагон. Синтез глюкагона производится альфа-клетками, а в выработке инсулина принимают участие бета клетки. Помимо альфа- и бета-клеток, панкреатические островки содержат еще один вид – дельта-клетки, способствующие производству соматостатина, аналога гормона, вырабатываемого гипоталамусом.

Инсулин, как полимерный гормон, представляет собой две полипептидных нити, соединенные парой дисульфидных связей. Образуется он в результате воздействия протеазы бета-клеток на малоактивный проинсулин, вырабатываемый поджелудочной железой.

Регуляция секреторной деятельности

Функции гормонов поджелудочной железыРазличают два секреторных типа инсулина – стимулированный и базальный.

При базальном типе происходит поступление гормона в кровь при отсутствии стимулов. Например, натощак, при показателях уровня сахара в анализе крови у практически здорового человека не более 5,5 ммоль/л, а уровень инсулина составляет 69 ммоль/л.

Стимулированный тип секреции вызывается экзогенными посылами, такими, как аминокислоты или метаболиты глюкозы, влияющие через кальций на экзоцитоз поступления инсулина и С-пептида в кровь. К секреторной функции гормона поджелудочной железы относят стимуляцию действия аминокислот, в частности лейцина или препаратов на основе сульфонилмочевины.

Различают короткую, или начальную стадию стимулирования инсулина и длительный, или медленный этап. Короткий этап включает в себя выход в кровь гормона, заключенного в гранулу. Медленная фаза характеризуется синтезом самого гормона.

Влияние и роль гормонов

Роль гормонов поджелудочной железыЖелудочный сок непосредственно влияет на внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы. Ее функциональность зависит от количественного содержания соляной кислоты в жидкой фракции секрета железы. Она зависит от активности выделения тонким кишечником через клеточную оболочку секретина и панкреозимина, как особых веществ, влияющих на синтез ферментов, содержащихся в панкреатическом соке.

К усилению секреторной деятельности может привести использование медикаментозных препаратов, таких, как витамин А, морфин, сульфат магния, пилокарпин, подстегивающих работу поджелудочной железы. Атропин и гистамин приводят к угнетению ее функций.

Внутрисекреторная роль поджелудочной железы в производстве инсулина и глюкагона отвечает за регулировку процесса углеводного и липидного обмена, а также на процесс адсорбции глюкозы из крови тканями с фиксацией количественного показателя гликогена в клетках печени и снижению уровня липемии. Глюкагон способствует угнетению адсорбции глюкозы из плазмы крови.

Основной гормональной функцией является синтез липокаина, или липотропного вещества, блокирующего перерождение жировых клеток печени.

Недостаток гормонов поджелудочной железы

Недостаток гормонов поджелудочной железыГормональный сбой, вызванный нехваткой гормонов, в организме человека может быть связан со многими причинами, в том числе и с врожденными недостатками.

Недостаток инсулина приводит к такому неприятному заболеванию, как сахарный диабет. При избытке гормона поджелудочной железы происходит процесс, связанный с увеличением содержания глюкагона, снижением концентрации сахара в плазме крови, и повышением содержания адреналина. Снижение секреции инсулина и увеличение глюкагона приводит к гипогликемии – подавлению утилизирующих глюкозу процессов печеночными клетками.

Недостаток синтезированного дельта-клетками поджелудочной железы соматостатина, аналога гормона роста, продуцируемого гипофизом, приводит к угнетению внутренних функций организма с подавлением процессов развития и нарушением обмена веществ.

Выделение инсулина поджелудочной железой

Поджелудочная железа гормон инсулинИнсулин – гормон, отвечающий за снижение содержания сахара в плазме крови и влияющий на жировой обмен в тканях.

Первичным продуктом синтеза бета-клеток является проинсулин. Он не является гормоном и несет собой биологической активности. Превращение его в инсулин происходит благодаря комплексу Гольджи – внутриклеточной структуре с наличием специфических ферментов. После того, как проинсулин модифицируется в инсулин, он вновь поглощается бета-клеткой. В ней гормон подвергается процессу грануляции и попадает в хранилище, из которого его можно извлечь в случае острой нехватки его в организме.

Такая потребность возникает каждый раз при повышенном содержании сахара в плазме крови. Роль инсулина поджелудочной железы заключается в повышении проницаемости клеточной мембраны для глюкозы с активным поглощением последней. Он способствует трансформации избытка сахара в гликоген, и депонирует его в мышцах и печени. Благодаря действию гормона поджелудочной железы уровень сахара в плазме крови значительно снижается.

Что стоит за повышенными показателями инсулина?

Выделение инсулина поджелудочной железой повышеноВысокие показатели инсулина в анализах крови свидетельствуют о том, что организм претерпевает низкую сопротивляемость избыточному количеству гормона. Это может быть связано с отключением рецепторов, отвечающих за углеводный обмен. В результате развивается такое заболевание, как диабет второго типа, или инсулиннезависимый сахарный диабет, при котором поджелудочная железа производит гормон с избытком, а внутренние рецепторы на него не отвечают: углеводы, поступающие с пищей, не усваиваются организмом, а показатель уровня сахара в плазме крови дает высокие результаты.

Инъекции инсулина противопоказаны при данном типе диабета, поскольку поджелудочной железой гормон вырабатывается с избытком. Самым неприятным симптомом при атипичном диабете является изнуряющая жажда, поскольку избыток глюкозы поглощает внутриклеточную влагу, вызывая обезвоживание организма.

Факторы, влияющие на выделение инсулина

Поджелудочная железа не вырабатывает инсулинПоджелудочная железа здорового человека является весьма тонким инструментом настройки всего организма. Она очень чутко реагирует на изменения, вызванные содержанием глюкозы в крови, выделяя большое количество инсулина при избытке сахара и сокращая при его недостатке.

Диабет приводит к нарушениям функций поджелудочной железы с угнетением деятельности островков Лангерганса – эндокринной части железы. Поэтому существуют противопоказания в потреблении сахаросодержащих продуктов, насыщенных легко усваиваемыми углеводами, такими, как конфеты, шоколад, мед или варенье, а также сахар, приводящими к истощению и дальнейшей гибели синтезирующих инсулин бета-клеток.

Глюкагон – гормон, синтезированный поджелудочной железой

На молекулярном уровне представляет собой полипептид, состоящий из одной нити с массой 3500 дальтон. Синтезируется глюкагон альфа-клетками эндокринного отдела. Слизистой оболочкой кишечника производится энтероглюкагон, являясь синергистом адреналина, функционирует непосредственно в клетках печени. Его реализация производится через циклический АМФ и аденилатциклазу. Гормон поджелудочной железы отвечает за контроль скорости протекания липолиза, а также за гликогенолиз печени.

В статье «В поджелудочной железе синтезируется гормон» использованы материалы:

http://pankreatitu.net/blog/podjeludochnaya/gormony

http://studopedia.ru/5_128073_gormoni-podzheludochnoy-zhelezi.html

http://zhkt.guru/lechenie-podzheludochnoy-zhelezy/lekarstva/preparaty-gormonov/vyrabatyvaet

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *