Endokrinná funkcia pankreasu

Pankreas sa nachádza na zadnej stene brušnej dutiny, za žalúdkom, na úrovni L1-L2 a prechádza z dvanástnika do slezinných brán. Jeho dĺžka je asi 15 cm, hmotnosť - asi 100 g. V pankrease je rozlíšená hlava umiestnená v oblúku dvanástnika, telo a chvost dosahujúc bránu sleziny a ležia retroperitoneálne. Krvný tlak pankreasu sa uskutočňuje slezinnou a hornou mezenterickou artériou. Venózna krv vstupuje do slezinných a horných mezenterických žíl. Pankreas je inervovaný sympatickým a parasympatickým nervom, ktorých koncové vlákna sú v kontakte s bunkovou membránou buniek ostrovčekov.

Pankreas má exokrinnú a endokrinnú funkciu. Posledne uvedené sú uskutočnené ostrovčekmi Langerhans, ktoré tvoria asi 1-3% hmotnosti žľazy (od 1 do 1,5 milióna). Každý z nich má priemer asi 150 μm. Jeden ostrov obsahuje 80 až 200 buniek. Existuje niekoľko ich typov pre schopnosť vylučovať polypeptidové hormóny. A-bunky produkujú glukagón, B-bunky - inzulín, D-bunky - somatostatín. Bolo objavených niekoľko buniek ostrovčekov, ktoré pravdepodobne môžu produkovať vazoaktívny intersticiálny polypeptid (VIP), gastrointestinálny peptid (GIP) a pankreatický polypeptid. B bunky sú lokalizované v strede ostrovčeka a zvyšok je umiestnený pozdĺž jeho obvodu. Hlavná hmotnosť - 60% buniek - tvoria B bunky, 25% buniek A, 10% buniek D, zvyšok 5% hmoty.

Inzulín sa tvorí v B-bunkách z jeho prekurzoru, proinzulínu, ktorý sa syntetizuje na ribozómoch hrubého endoplazmatického retikula. Proinzulín pozostáva z 3 peptidových reťazcov (A, B a C). A a B reťazce sú spojené disulfidovými mostíkmi, C-peptid viaže A a B reťazce. Molekulová hmotnosť proinzulínu je 9000 daltonov. Syntetizovaný proinzulínu vstupuje do Golgiho aparátu, kde sa pod vplyvom proteolytických enzýmov štiepiť v molekule, C-peptid, ktorý má molekulovú hmotnosť 3000 Daltonov a inzulínovú molekulu, ktorá má molekulovú hmotnosť 6000 daltonov. A reťazec inzulínu pozostáva z 21 aminokyselinových zvyškov, B reťazca 30 a C peptidu 27-33. Prekurzorom proinzulínu v procese jeho biosyntézy je preproinzulín, ktorý sa odlišuje od predchádzajúcej prítomnosti iného peptidového reťazca pozostávajúceho z 23 aminokyselín a spájajúceho voľný koniec B reťazca. Molekulová hmotnosť preproinzulínu je 11 500 daltonov. Rýchlo sa mení na proinzulín na polysómoch. Z Golgiho aparátu (doskový komplex) inzulín, C-peptid a čiastočne proinzulín vstupujú do vezikúl, kde sa prvý viaže na zinok a ukladá sa v kryštalickom stave. Pod vplyvom rôznych stimulov sa vezikuly presúvajú do cytoplazmatickej membrány a inzulín uvoľňujú rozpustenú formu do preapilárneho priestoru emiocytózou.

Najsilnejší stimulátor sekrécie - glukózy, ktorý interaguje s receptormi tsitoplazmaticheskoi membránou. Inzulínovej reakcie na jeho účinku je dvojfázová: prvá fáza - rýchlo - odpovedá zásoby uvoľňovaním syntetizovať inzulín (1 bazén), druhý - Slow - charakterizuje rýchlosť jeho syntézy (2) bazéna. Signál z cytoplazmatickej enzýmu - adenylát - prevedená na cAMP systému mobilizácie vápnika z mitochondrií, ktoré sa podieľajú na uvoľňovanie inzulínu. Okrem glukózy stimulačný účinok na sekréciu uvoľňovanie inzulínu a majú aminokyselín (arginín, leucín), glukagón, gastrín, sekretin, pankreozymínom, žalúdočné inhibičný polypeptid neirotenzin bombesinu, sulfo lieky, beta-adrenostimulyatorov, glukokortikoidy, rastový hormón, ACTH. Inhibujú sekréciu a uvoľňovanie inzulínu hypoglykémia, somatostatín, kyselina nikotínová, diazoxid, alfa adrenostimulyatsiya, fenytoínu, fenotiazíny.

Inzulín v krvi je vo voľnom (imunoreaktívnom inzulíne, IRI) a je viazaný na stav plazmatických bielkovín. Odbúravanie inzulínu v pečeni (80%), obličiek a tukového tkaniva ovplyvnil glyutationtransferazy a glutatión reduktázy (v pečeni), insulinase (obličky), proteolytických enzýmov (tukového tkaniva). Proinzulín a C-peptid tiež podliehajú degradácii v pečeni, ale oveľa pomalšie.

Inzulín poskytuje viacnásobný účinok na tkanivá závislé od inzulínu (pečeň, svaly, mastné tkanivá). Na obličkových a nervových tkanivách, šošovke, červených krvinkách nemá priamy účinok. Inzulín je anabolický hormón, ktorý zvyšuje syntézu sacharidov, proteínov, nukleových kyselín a tuku. Jeho vplyv na metabolizmus sacharidov sa odráža vo zvýšení transportu glukózy do buniek inzulíndependentných tkanív, stimulácii syntézy glykogénu v pečeni a potláčaní glukoneogenézy a glykogenolýzy, ktorá spôsobuje zníženie hladiny cukru v krvi. Účinok inzulínu na metabolizmus proteínov sa prejavuje stimuláciou transportu aminokyselín cez cytoplazmatickú membránu buniek, syntézou proteínov a inhibíciou ich rozpadu. Jeho účasť na metabolizme tukov je charakterizovaná zahrnutím mastných kyselín do triglyceridov tukového tkaniva, stimuláciou syntézy lipidov a potlačovaním lipolýzy.

Biologický účinok inzulínu je spôsobený jeho schopnosťou viazať sa na špecifické receptory bunkovej cytoplazmatickej membrány. Po pripojení k nemu sa signál cez enzým obohatený o bunky a adenylátcyklázu prenáša do systému cAMP, ktorý s účasťou vápnika a horčíka reguluje syntézu proteínov a využitie glukózy.

Základná koncentrácia inzulínu stanovená rádioimunologickým účinkom je u zdravých ľudí 15-20 mC / ml. Po perorálnom naplnení glukózou (100 g) sa jeho hladina po 1 hodine zvyšuje o 5-10 krát v porovnaní s počiatočnou. Rýchlosť inzulínu nalačno na prázdny žalúdok je 0,5-1 U / h a po jedle sa zvyšuje na 2,5-5 U / h. Sekrécia inzulínu zvyšuje parasympatiku a znižuje sympatickú stimuláciu.

Glukagón je jednoreťazcový polypeptid s molekulovou hmotnosťou 3485 daltonov. Skladá sa z 29 aminokyselinových zvyškov. Rozdelí sa v tele pomocou proteolytických enzýmov. Sekrécia glukagónu je regulovaná glukózou, aminokyselinami, gastrointestinálnymi hormónmi a sympatickým nervovým systémom. Jeho nárast hypoglykémia, arginín, gastrointestinálne hormóny, najmä pankreozymínom, faktory, ktoré stimulujú sympatický nervový systém (fyzickú aktivitu, a ďalšie.), Zníženie krvného FFA.

Produkujte glutatión somatostatín, hyperglykémiu, zvýšené sérové hladiny FFA. Obsah glukagónu v krvi sa zvyšuje s dekompenzovaným diabetes mellitus, glukagonómom. Polčas rozpadu glukagónu je 10 minút. Inaktivuje sa hlavne v pečeni a obličkách rozdelením na neaktívne fragmenty pod vplyvom enzýmov karboxypeptidázy, trypsínu, chemotrypsínu atď.

Hlavným mechanizmom účinku glukagónu sa vyznačuje zvýšenou produkciou glukózy v pečeni stimuláciou jeho degradácii a aktiváciu glukoneogenézy. Glukagón sa viaže na receptory na membráne hepatocytov a aktivuje enzým adenylátcyklázu, ktorý stimuluje tvorbu cAMP. V tomto prípade sa akumuluje aktívna forma fosforylázy, ktorá sa podieľa na procese glukoneogenézy. Okrem toho sa potláča tvorba kľúčových glykolytických enzýmov a stimuluje sa uvoľňovanie enzýmov zapojených do procesu glukoneogenézy. Ďalšie tkanivo závislé od glukagónu je tuk. V spojení s adipocytovými receptormi podporuje glukagón hydrolýzu triglyceridov s tvorbou glycerolu a FFA. Tento účinok sa dosiahne stimuláciou cAMP a aktiváciou hormón-senzitívnej lipázy. Posilnenie lipolýzy sprevádza zvýšenie hladiny FFA v krvi, ich zaradenie do pečene a tvorba keto kyselín. Glukagón stimuloval glykogenolýzu v srdcovom svale, čo zvyšuje srdcový výdaj arterioly expandovať a zníženie celkového periférneho odporu, zníženie zhlukovaniu krvných doštičiek, sekréciu gastro-on, pankreozymínom a pankreatických enzýmov. Tvorba inzulín, rastový hormón, kalcitonín, katecholamínov, tekutín a elektrolytov vylučovanie v moči ovplyvňoval glukagónu zvýšil. Jeho základná hladina v krvnej plazme je 50-70 pg / ml. Po užití proteínových potravín, počas pôstu, s chronickým ochorením pečene, chronickým zlyhaním obličiek, glukagonómom sa zvyšuje obsah glukagónu.

Somatostatín je tetradekapeptid, ktorý má molekulovú hmotnosť 1600 daltonov, ktorá sa skladá z 13 aminokyselinových zvyškov s disulfidovými mostíkom. Prvýkrát, somatostatín bol nájdený v prednom hypotalame, a potom - v nervových zakončení, synaptickej pľuzgieriky, pankreasu, tráviaceho traktu, štítnej žľazy, sietnice. Najväčšie množstvo hormón produkovaný v hypotalame a predných D-buniek pankreasu. Biologická úloha somatostatínu je potláčať sekréciu rastového hormónu, ACTH, TSH, gastrín, glukagónu, inzulínu, renín, sekretin, žalúdočné vazoaktívne peptid (VZHP), žalúdočné šťavy, pankreatické enzýmy a elektrolyty. To znižuje absorpciu xylózy, žlčníka kontraktility, prekrvenie vnútorných orgánov (30-40%), črevnú peristaltiku, a tiež znižuje uvoľňovanie acetylcholínu z nervových zakončení a nervové electroexcitability. Biologický polčas somatostatínu je parenterálne 1-2 min, čo umožňuje uvažovať ako hormón a neurotransmiter. Mnohé z týchto účinkov somatostatínu sú sprostredkované prostredníctvom svojho účinku na vyššie uvedených orgánov a tkanív. Mechanizmus jeho činnosti na úrovni buniek je stále nejasný. Obsah somatostatínu v krvnej plazme zdravých osôb, je 10 až 25 pg / l, a zvýšené u pacientov s diabetom typu I, akromegália a D-buniek tumoru pankreasu (somatostatinom).

Úloha inzulínu, glukagónu a somatostatín v homeostázy. V energetickej bilancii tela dominuje inzulínu a glukagónu, ktoré tomu napomáhajú na určitej úrovni v rôznych stavoch tela. Počas pôstu pokles krvného inzulínu úrovne a glukagón - zvýši, a to najmä na 3-5-teho dňa pôstu (asi 3-5 krát). Zvýšená sekrécia glukagónu spôsobuje zvýšenie odbúravanie bielkovín vo svaloch a zvyšuje glukoneogeneze proces, ktorý podporuje doplňovanie zásoby glykogénu v pečeni. Tak, konštantný hladina glukózy v krvi, ktoré sú nevyhnutné pre fungovanie mozgu, červených krviniek, mozog obličiek vrstva podporovaného posilnením glukoneogenézy, glykogenolýzy, potlačenie využitie glukózy v iných tkanivách pod vplyvom zvyšujúce sekréciu glukagónu a zníženie glukózy inzulín-dependentný spotrebu tkanív znížením produkcie inzulínu. Počas jedného dňa mozgové tkanivo absorbuje v rozmedzí 100 až 150 g glukózy. Hyperproduction glukagón stimulovať lipolýzu, čo zvyšuje hladinu voľných mastných kyselín sa používajú srdca a iné svaly, pečeň, obličky, ako energia materiálu. S predĺženým pôstu a sú zdrojom energie keto kyseliny získaný v pečeni. S prirodzeným pôstu (cez noc), alebo na dlhšiu dobu príjmu potravy (6-12 h) inzulín-dependentný energetické potreby telesných tkanív sú podporované mastných kyselín vytvorených počas lipolýzy.

Po konzumácii (sacharidov) sa pozoruje rýchly nárast hladín inzulínu a pokles hladiny glukagónu v krvi. Prvý spôsobuje zrýchlenie syntézy glykogénu a využitie glukózy tkanivami závislými od inzulínu. Proteínové potraviny (napr., 200 g mäsa) stimuluje k prudkému nárastu koncentrácií krvného glukagónu (50-100%) a menšie - inzulín, ktorý zvyšuje glukoneogenéza a zvýšená produkcia glukózy v pečeni.

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