Поджелудочная железа – непарный орган, расположенный в брюшной полости и выполняющий внешне- и внутрисекреторные функции. Большую часть органа занимает внешнесекреторный аппарат, вырабатывающий основные составляющие панкреатического сока, который содержит ферменты, необходимые для нормального пищеварения.
Эндокринную функцию выполняют так называемые островки Лангерганса, которые диффузно распределены в паренхиме железы и занимают не более 1-2 % всей ее массы. Однако значение этих островков очень велико, в каждом из них находится до 1000 эндокринных клеток. Среди них выделяют 4 основных типа: α, β, δ, РР. Главная функция этих клеток – продукция гормонов. Так, α-клетки секретируют глюкагон, β-клетки – инсулин, δ-клетки – соматостатин, РР-клетки – панкреатический полипептид. Кроме того, в островковой части железы существуют эндокриноциты, синтезирующие гастрин, соматолиберин, вазоинтестинальный полипептид. Ниже рассмотрим подробнее роль в организме основных панкреатических гормонов.
Инсулин
Этот гормон по своей химической структуре является полипептидом, состоящим из двух аминокислотных цепей, которые соединены между собой дисульфидными мостиками.
Инсулин оказывает воздействие на все обменные процессы, протекающие в организме. Под его влиянием все поступающие извне вещества метаболизируются или откладываются в виде запасных энергетических продуктов (жира, гликогена). Свое действие он реализует через соответствующий рецептор. Практически все ткани в организме чувствительны к инсулину, за исключением:
- нервных клеток;
- почек;
- хрусталика;
- сетчатки глаза;
- эритроцитов.
Основным его биологическим эффектом считается усиление процесса проникновения глюкозы внутрь клетки. Однако действие инсулина на процессы жизнедеятельности организма многогранно:
- способствует утилизации глюкозы мышечной и жировой тканью;
- ускоряет образование гликогена в мышцах и печени;
- уменьшает гликогенолиз (расщепление гликогена до глюкозы);
- угнетает глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных соединений);
- усиливает синтез жирных кислот;
- тормозит липолиз (расщепление жиров) и синтез кетоновых тел;
- улучшает белковый обмен (увеличивает поглощение аминокислот, построение из них белковых молекул и уменьшает их распад);
- усиливает обмен нуклеотидов (повышает поглощение и синтез нуклеиновых кислот);
- поддерживает энергетический статус организма (увеличивает образование богатых энергией фосфорных соединений);
- обеспечивает дифференцировку иммунокомпетентных клеток.
Активность инсулина и скорость его секреции β-клетками зависит от концентрации глюкозы в крови и воздействия некоторых биологически активных веществ. Продукция этого гормона усиливается при углеводном питании, ожирении, беременности. Стимулируют его синтез:
- некоторые аминокислоты (лизин, аргинин, лейцин);
- глюкагон;
- холецистокинин;
- вазоинтестинальный пептид;
- гастрин и др.
Подавляют высвобождение инсулина:
- снижение концентрации глюкозы в крови (в том числе при голодании);
- высокое содержание жиров в рационе;
- соматостатин;
- адреналин и др.
Также в регуляции суточных ритмов секреции инсулина островковыми эндокриноцитами принимает активное участие вегетативная нервная система. В случае преобладания парасимпатического влияния повышается выброс инсулина в кровеносное русло. Действие симпатического отдела нервной системы противоположно и угнетает синтез данного гормона.
Глюкагон
Глюкагон имеет вид одноцепочечного полипептида, который вместе с инсулином активно участвует в регуляции углеводного обмена и по своему действию является его антагонистом. Он защищает организм от гипогликемии и восстанавливает нормальную концентрацию глюкозы при ее снижении. Таким образом он способствует поддержанию постоянного уровня глюкозы, что очень важно для нормальной жизнедеятельности нервной ткани.
Биологическое действие этого гормона заключается в следующем:
- активация синтеза глюкозы из аминокислот и других неуглеводных соединений;
- ускорение распада гликогена и торможение его синтеза;
- снижение содержания холестерина и триглицеридов в крови;
- усиление липолиза и образования кетоновых тел;
- повышение почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации;
- замедление агрегации тромбоцитов и активация гликогенолиза в сердечной мышце (повышение сердечного выброса, снижение сопротивления в сосудах);
- увеличение образования катехоламинов, инсулина, кальцитонина;
- уменьшение секреции пищеварительных ферментов, панкреозимина, гастрина.
Активность глюкагона увеличивается в таких случаях:
- при гипогликемии;
- уменьшении концентрации свободных жирных кислот в сыворотке крови;
- повышении тонуса симпатической нервной системы;
- активирующем влиянии гастроинтестинальных пептидов.
И наоборот, при гипергликемии, возрастании в крови уровня свободных жирных кислот, а также влиянии соматостатина секреция глюкагона уменьшается.
Нормальное функционирование α- и β-клеток поджелудочной железы с адекватной секрецией гормонов обеспечивает постоянство гликемии и внутренней среды организма.
Соматостатин
Синтез соматостатина происходит не только в клетках поджелудочной железы, но и в передних отделах гипоталамуса. Он обеспечивает:
- торможение продукции инсулина и глюкагона;
- подавление в пищеварительном тракте секреции соляной кислоты и гастрина;
- активацию холецистокинина;
- регуляцию скорости кровотока в сосудистом русле пищеварительной системы;
- сокращение гладкомышечных волокон желчного пузыря;
- процессы всасывания питательных веществ в кишечнике.
Высвобождение данного гормона стимулируется:
- введением в организм глюкозы или аминокислот (лейцином, аргинином);
- гастрином;
- секретином и др.
Некоторые биологически активные вещества, такие как норадреналин и диазоксид, обладают способностью угнетать его синтез.
При различных патологических состояниях возможно изменение уровня соматостатина в крови. Его концентрация снижается при инсулинзависимом сахарном диабете. В литературе описаны случаи возникновения опухолей поджелудочной железы, исходящих из δ-клеток, которые активно вырабатывают соматостатин.
Панкреатический полипептид
В настоящее время функциональные и метаболические аспекты действия панкреатического полипептида до конца не изучены. Он угнетает работу внешнесекреторного аппарата поджелудочной железы, снижает выброс желчи в кишечник путем расслабления желчного пузыря и повышает желудочную секрецию.
Активность панкреатического полипептида повышается в условиях гипогликемии, при употреблении богатой белками пищи и после физической нагрузки. Определенную роль в регуляции его синтеза играет вегетативная нервная система (парасимпатический отдел) и гормоны, вырабатываемые в желудочно-кишечном тракте. Снижают секрецию этого гормона глюкоза и соматостатин.
Повышение концентрации этого вещества в крови наблюдается при гормонально-активных новообразованиях поджелудочной железы.
Заключение
Гормоны поджелудочной железы выполняют важные функции в человеческом организме. С их помощью происходят сложные процессы регуляции углеводного, жирового и белкового обмена. Нарушение выработки этих биологически активных веществ приводит к развитию серьезных заболеваний, таких как сахарный диабет.
Первый городской канал Одессы, медицинская анимация на тему «Инсулин: зачем он нужен и как работает»:
(голосов - 1, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...