Funkcja endokrynna trzustki

Trzustka znajduje się na tylnej ścianie jamy brzusznej, za żołądkiem, na poziomie L1-L2 i rozciąga się od dwunastnicy do śledzionowej bramy. Jego długość wynosi około 15 cm, waga - około 100 g. W trzustce rozróżnia się główkę znajdującą się w łuku dwunastnicy, ciało i ogon docierają do bram śledziony i leżą zaotrzewnowo. Dostarczanie krwi trzustki odbywa się przez śledzionową i górną tętnicę krezkową. Krew żylna wchodzi do żył śledzionowych i górnych krezkowych. Trzustka jest unerwiona przez współczulne i przywspółczulne nerwy, których końcowe włókna są w kontakcie z błoną komórkową komórek wysp trzustkowych.

Trzustka ma funkcję zewnątrzwydzielniczą i hormonalną. Ta ostatnia jest wykonywana przez wysepki Langerhansa, które stanowią około 1-3% masy gruczołów (od 1 do 1,5 miliona). Średnica każdej z nich wynosi około 150 μm. Jedna wyspa zawiera od 80 do 200 komórek. Istnieje kilka rodzajów ich zdolności do wydzielania hormonów polipeptydowych. Komórki A wytwarzają glukagon, komórki B - insulinę, komórki D - somatostatynę. Odkryto wiele komórek wysp trzustkowych, które prawdopodobnie wytwarzają wazoaktywny śródmiąższowy polipeptyd (VIP), peptyd żołądkowo-jelitowy (GIP) i polipeptyd trzustkowy. Limfocyty B są zlokalizowane w centrum wysepki, a reszta znajduje się wzdłuż jej obrzeża. Główna masa - 60% komórek - tworzy komórki B, 25% - komórki A, 10% - komórki D, reszta - 5% masy.

Insulina powstaje w komórkach B z jej prekursora, proinsuliny, która jest syntetyzowana na rybosomach grubej retikulum endoplazmatycznego. Proinsulina składa się z 3 łańcuchów peptydowych (A, B i C). Łańcuchy A i B są połączone mostkami dwusiarczkowymi, peptyd C wiąże łańcuchy A i B. Masa cząsteczkowa proinsuliny wynosi 9000 daltonów. Zsyntetyzowano proinsuliny wchodzi do aparatu Golgiego, gdzie pod wpływem enzymów proteolitycznych rozszczepiania w cząsteczce C-peptyd o ciężarze cząsteczkowym 3000 daltonów i cząsteczkę insuliny o masie cząsteczkowej 6000 daltonów. Łańcuch A insuliny składa się z 21 reszt aminokwasowych, łańcucha B 30 i peptydu C 27-33. Prekursorem proinsuliny w procesie jego biosyntezy jest preproinsulina, która różni się od poprzedniej obecnością innego łańcucha peptydowego składającego się z 23 aminokwasów i dołączającego do wolnego końca łańcucha B. Masa cząsteczkowa preproinsuliny wynosi 11 500 daltonów. Szybko zmienia się w proinsulinę na polisomach. Z aparatu Golgiego (kompleksu płytkowego) insulina, peptyd C i częściowo proinsulina wchodzą do pęcherzyków, gdzie pierwszy wiąże się z cynkiem i osadza się w stanie krystalicznym. Pod wpływem różnych bodźców pęcherzyki przesuwają się do błony cytoplazmatycznej i uwalniają insulinę w postaci rozpuszczonej do przestrzeni przedwłośnej przez emiocytozę.

Najbardziej mocny stymulator wydzielania - glukoza, które wchodzi w interakcję z receptorami tsitoplazmaticheskoi membranowej. Odpowiedź insuliny na jego działanie jest dwufazowa: faza pierwsza - szybka - odpowiada uwolnienia zapasów insuliny zsyntetyzowane (1 basen), drugi - Slow - charakteryzuje szybkość jego syntezy (2) basenu. Sygnał z cytoplazmy enzymu - cyklazy - przeniesione do systemu mobilizacji cAMP wapnia mitochondriów, które uczestniczy w uwalnianiu insuliny. Oprócz glukozy pobudzająco na wydzielanie uwalniania insuliny i posiadają aminokwasy (arginina, leucyna), glukagon, gastryna, sekretynę, pancreozymin, peptydem hamującym wydzielanie żołądkowe neirotenzin bombezyny, leki sulfonamidowe, beta-adrenostimulyatorov, glikokortykosteroidy, hormon wzrostu, ACTH. Hamuje wydzielanie i uwalniania insuliny, hipoglikemii, somatostatyny, kwas nikotynowy, diazoksyd, alfa adrenostimulyatsiya, fenytoina, fenotiazyny.

Insulina we krwi jest wolna (immunoreaktywna insulina, IRI) i wiąże się z białkami osocza. Degradacji insuliny występuje w wątrobie (80%), nerki i tkanki tłuszczowej wpływ glyutationtransferazy i reduktazy glutationowej (w wątrobie) insulinase (nerka), enzymy proteolityczne (tkanki tłuszczowej). Proinsulina i peptyd C również ulegają degradacji w wątrobie, ale znacznie wolniej.

Insulina daje wielorakie działanie na tkanki zależne od insuliny (wątroba, mięśnie, tkanka tłuszczowa). W tkankach nerek i nerwach soczewka, czerwone krwinki, nie ma bezpośredniego działania. Insulina jest hormonem anabolicznym, który wzmaga syntezę węglowodanów, białek, kwasów nukleinowych i tłuszczu. Jej wpływ na metabolizm węglowodanów znajduje odzwierciedlenie we wzroście transportu glukozy do komórek insulinozależną tkanek stymulację syntezy glikogenu w wątrobie i tłumienia glukoneogenezy i glikogenolizy, co powoduje obniżenie cukru we krwi. Wpływ insuliny na metabolizm białek wyraża się w stymulowaniu transportu aminokwasów przez błonę cytoplazmatyczną komórek, syntezę białka i hamowanie jego rozpadu. Jego udział w metabolizmie tłuszczów charakteryzuje się włączeniem kwasów tłuszczowych do trójglicerydów w tkance tłuszczowej, pobudzaniem syntezy lipidów i tłumieniem lipolizy.

Biologiczne działanie insuliny wynika z jej zdolności do wiązania się ze specyficznymi receptorami komórkowej błony cytoplazmatycznej. Po połączeniu z nimi sygnał przez cyklazę enzymatycznie adenylanową wzbogaconą w komórki przenosi się do układu cAMP, który przy udziale wapnia i magnezu reguluje syntezę białek i wykorzystanie glukozy.

Podstawowe stężenie insuliny, określone przez radioimmunologię, wynosi u zdrowych osób 15-20 mC / ml. Po doustnym obciążeniu glukozą (100 g) jej poziom po 1 godzinie wzrasta o 5-10 razy w porównaniu z początkowym. Stawka na czczo insuliny na pusty żołądek wynosi 0,5-1 U / h, a po posiłkach wzrasta do 2,5-5 U / h. Wydzielanie insuliny zwiększa przywspółczulność i zmniejsza pobudzenie układu współczulnego.

Glukagon jest jednołańcuchowym polipeptydem o masie cząsteczkowej 3485 daltonów. Składa się z 29 reszt aminokwasowych. Dzieli się w organizmie za pomocą enzymów proteolitycznych. Wydzielanie glukagonu regulowane jest przez glukozę, aminokwasy, hormony żołądkowo-jelitowe i współczulny układ nerwowy. Nasilają się hipoglikemia, arginina, hormony żołądkowo-jelitowe, szczególnie trzustka, czynniki stymulujące współczulny układ nerwowy (aktywność fizyczna itp.), Obniżenie zawartości cukru we krwi we krwi.

Opiate produkcję somatostatyny glukagonu, hiperglikemię, podwyższone stężenie FFA w surowicy. Zawartość glukagonu we krwi wzrasta wraz z niewyrównaną cukrzycą, glukagonem. Okres półtrwania glukagonu wynosi 10 minut. Inaktywowany jest głównie w wątrobie i nerkach poprzez podział na nieaktywne fragmenty pod wpływem enzymów: karboksypeptydazy, trypsyny, chemotrypsyny itp.

Główny mechanizm działania glukagonu charakteryzuje się wzrostem produkcji glukozy przez wątrobę poprzez stymulację jej rozpadu i aktywację glukoneogenezy. Glukagon wiąże się z receptorami błon hepatocytów i aktywuje enzym cyklazę adenylanową, która stymuluje tworzenie cAMP. W tym przypadku gromadzi się aktywna forma fosforylazy, która bierze udział w procesie glukoneogenezy. Dodatkowo, hamowane jest tworzenie kluczowych enzymów glikolitycznych i stymulowane jest uwalnianie enzymów zaangażowanych w proces glukoneogenezy. Inną tkanką zależną od glukagonu jest tłuszcz. Łącząc się z receptorami adipocytów, glukagon wspomaga hydrolizę trójglicerydów poprzez tworzenie glicerolu i FFA. Efekt ten osiąga się przez stymulację cAMP i aktywację lipazy wrażliwej na hormony. Wzmocnieniu lipolizy towarzyszy wzrost ilości FFA we krwi, ich włączenie do wątroby i tworzenie się ketokwasów. Glukagon stymulowane glikogenolizę w mięśniu sercowym, co zwiększa tętniczki sercowe wyjściowe poszerzyć i zmniejszenie całkowitej oporności obwodowej, zmniejszenia agregacji płytek krwi, wydzielanie żołądkowo-on, pancreozymin i enzymów trzustkowych. Wytwarzanie insuliny, hormonu wzrostu, kalcytoniny, katecholamin, wydzielanie płynu i elektrolitów z moczem pod wpływem wzrostu glukagonu. Jego podstawowy poziom w osoczu krwi wynosi 50-70 pg / ml. Po otrzymaniu białka z pożywienia w okresie postu, przewlekła choroba wątroby, przewlekła niewydolność nerek, zespół glukagonoma wzrostem zawartości glukagonu.

Somatostatyna jest tetradekapeptydu o ciężarze cząsteczkowym 1600 daltonów, która składa się z 13 reszt aminokwasowych, z mostkiem dwusiarczkowym. Po raz pierwszy, somatostatyny stwierdzono w przedniej części podwzgórza, a następnie - w zakończeniach nerwowych pęcherzyków synaptycznych, trzustki, przewodu pokarmowego, tarczycy, siatkówce. Największą ilość hormonu wytwarzane w podwzgórzu i przednich D-komórek trzustki. Biologiczna rola jest somatostatyny hamują wydzielanie hormonu wzrostu, TSH, ACTH, gastryny, glukagon, insulina, reniny, sekretyny, żołądka wazoaktywnego peptydu (VZHP), sok żołądkowy, enzymy trzustki i elektrolitów. Zmniejsza wchłanianie ksylozy, pęcherzyka żółciowego, kurczliwość, przepływu krwi w narządach wewnętrznych (30-40%), perystaltykę jelita, a także zmniejsza uwalnianie acetylocholiny z zakończeń nerwowych i układu nerwowego electroexcitability. Okres półtrwania somatostatyny jest pozajelitowo 1-2 minut, co pozwala uznać go za hormonów i neuroprzekaźników. Wiele efektów somatostatyny jest pośredniczonych przez działanie na wyżej wymienione narządy i tkanki. Mechanizm jego działania na poziomie komórkowym jest wciąż niejasny. Zawartość somatostatyny w osoczu krwi od zdrowych osób wynosi 10-25 ng / L, a zwiększa się u pacjentów z cukrzycą typu I, akromegalii i D-komórek trzustki, nowotwór (somatostatynoma).

Rola insuliny, glukagonu i somatostatyny w homeostazie. W bilansie energetycznym organizmu jest zdominowany przez insulinę i glukagon, które wspierają ją na pewnym poziomie w różnych stanach organizmu. Czczo zmniejsza stężenie insuliny we krwi i glukagon - podbicia, zwłaszcza w 3-5-tym dniu czczo (3-5 razy). Zwiększone wydzielanie glukagonu powoduje zwiększony rozpad białka w mięśniach i zwiększa procesie glukoneogenezy promujący uzupełnianie zapasów glikogenu w wątrobie. W ten sposób stały poziom glukozy we krwi, niezbędne do funkcjonowania mózgu, czerwonych krwinek, warstwa nerek, mózgu, obsługiwanego przez wzmocnienie glukoneogenezy, glikogenolizę, zahamowania wykorzystania glukozy w innych tkanek pod wpływem zwiększenia wydzielania glukagonu redukcji glukozy insulinozależną zużycie wywołanych przez zmniejszenie produkcji insuliny. W ciągu dnia tkanka mózgowa absorbuje od 100 do 150 g glukozy. Nadprodukcji glukagonu stymulowania lipolizy, co zwiększa poziomów wolnych kwasów tłuszczowych stosuje się do serca i innych mięśni, wątroby, nerki, jako materiału energetycznego. Z długotrwałym głodem, ketokweny powstające w wątrobie stają się źródłem energii. Naturalnym (na czczo przez noc) i przy długich okresach pokarmu (6-12 h) insulinozależną zapotrzebowaniem na energię w tkance organizmu są podtrzymywane przez kwasów tłuszczowych powstałych podczas lipolizy.

Po jedzeniu (węglowodany) obserwuje się szybki wzrost poziomu insuliny i zmniejszenie stężenia glukagonu we krwi. Pierwszy powoduje przyspieszenie syntezy glikogenu i wykorzystanie glukozy przez tkanki zależne od insuliny. Pokarmy białkowe (na przykład 200 g mięsa) stymulują gwałtowny wzrost stężenia glukagonu we krwi (o 50-100%) i nieznaczną - insulinę, która wzmaga glukoneogenezę i zwiększa wytwarzanie glukozy przez wątrobę.

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