Funcția endocrină a pancreasului

Pancreasul este situat pe peretele din spate al cavității abdominale, în spatele stomacului, la nivelul L1-L2 și se extinde de la duoden la porțile de splină. Lungimea sa este de aproximativ 15 cm, greutate - aproximativ 100 g pancreas cap distins, situate în arcul duodenului, corpul si coada, care ajunge la poarta splinei și retroperitoneal mint. Furnizarea de sânge a pancreasului este efectuată de artera mezenterică splenică și superioară. Sânge venos intră în venele mezenterice splenice și superioare. Pancreasul este inervat de nervii simpatic și parasimpatic, ale căror fibre terminale sunt în contact cu membrana celulară a celulelor insulare.

Pancreasul are funcții exocrine și endocrine. Aceasta din urmă este efectuată de insulele din Langerhans, care reprezintă aproximativ 1-3% din masa glandelor (de la 1 la 1,5 milioane). Diametrul fiecăruia este de aproximativ 150 pm. O insulă conține între 80 și 200 de celule. Există mai multe tipuri pentru capacitatea de a secreta hormoni polipeptidici. Celulele A produc glucagon, celulele B - insulina, celulele D - somatostatina. Detecție un număr de celule insulare, care probabil pot produce polipeptide vasoactive interstițiale (VIP), peptida gastrointestinal (GIP) și polipeptida pancreatică. Celulele B sunt localizate în centrul insulei, iar restul sunt situate de-a lungul periferiei. Masa principală - 60% din celule - formează celule B, 25% celule A, 10% celule D, restul 5% din masă.

Insulina se formează în celulele B din precursorul său, proinsulina, care este sintetizată pe ribozomii reticulului endoplasmatic grosier. Proinsulinul constă din 3 lanțuri peptidice (A, B și C). Lanțurile A și B sunt legate prin punți disulfidice, peptida C leagă lanțurile A și B. Greutatea moleculară a proinsulinei este de 9000 daltoni. Proinsulinei Sintetizat intră în aparatul Golgi, unde sub influența enzimelor proteolitice alipi la molecula de peptidă-C având o greutate moleculară de 3000 daltoni și o moleculă de insulină care are o greutate moleculară de 6000 daltoni. Lanțul A de insulină constă din 21 de resturi de aminoacizi, lanțul B de 30 și peptida C de 27-33. Precursor al proinsulinei în timpul biosintezei sale este preproinsulină care se caracterizează prin prezența unui alt lanț primă peptidă care constă din 23 de aminoacizi și aderă la capătul liber al catenei B. Greutatea moleculară a preproinsulinei este de 11.500 daltoni. Se transformă rapid în proinsulină pe polizomi. Din aparatul Golgi (complex plate), insulina, C-peptida și parțial proinsulina intră în vezicule, unde prima se leagă de zinc și se depune în stare cristalină. Sub influența diferitelor stimuli, veziculele se deplasează în membrana citoplasmatică și eliberează insulina în formă dizolvată în spațiul precapilar prin emiocitoză.

Cel mai puternic stimulator al secreției - glucoză, care interacționează cu receptorii tsitoplazmaticheskoi membrană. Ca răspuns la insulină la efectul său este bifazică: o primă fază - rapid - corespunde stocurilor de eliberare a insulinei sintetizat (bazin 1), al doilea - Slow - caracterizează rata sintezei sale (bazin 2nd). Semnalul de la citoplasmatic enzima - adenilat - transferat la sistemul cAMP mobilizează calciul din mitocondrie, care este implicat în eliberarea de insulină. In afara de glucoza efect stimulator asupra secreției eliberării de insulină și posedă aminoacizi (arginina, leucina), glucagon, gastrina, secretina, pancreozymin, gastric neirotenzin polipeptida inhibitoare, bombesină, sulfamide, beta-adrenostimulyatorov, glucocorticoizi, hormon de crestere, ACTH. Inhibă secreția și eliberarea de insulină hipoglicemiei, somatostatin, acid nicotinic, diazoxid, alfa adrenostimulyatsiya, fenitoina, fenotiazine.

Insulina din sânge este liberă (insulină imunoreactivă, IRI) și este legată de starea proteinelor plasmatice. Degradarea insulinei are loc în ficat (80%), rinichi și țesutul adipos a influențat glyutationtransferazy și glutation reductaza (în ficat), insulinase (rinichi), enzimele proteolitice (tesut adipos). Proinsulina și peptida C suferă, de asemenea, degradare în ficat, dar mult mai lent.

Insulina are un efect multiplu asupra țesuturilor dependente de insulină (ficat, mușchi, țesut gras). Pe țesuturile renale și nervoase, lentilele, celulele roșii din sânge, nu au un efect direct. Insulina este un hormon anabolic care îmbunătățește sinteza carbohidraților, a proteinelor, acizilor nucleici și a grăsimilor. Influența sa asupra metabolismului carbohidraților se reflectă în creșterea transportului glucozei în celulele țesuturilor insulino-dependent, stimularea sintezei glicogenului în ficat și gluconeogeneza suprimarea și glicogenolizei, care provoacă o scădere a zahărului din sânge. Efectul insulinei asupra metabolismului proteic este exprimat în stimularea transportului aminoacizilor prin membrana citoplasmatică a celulelor, prin sinteza proteinelor și prin inhibarea degradării lor. Participarea sa la metabolizarea grăsimilor se caracterizează prin includerea acizilor grași în trigliceridele țesutului adipos, stimularea sintezei lipidelor și suprimarea lipolizelor.

Efectul biologic al insulinei se datorează capacității sale de a se lega de receptorii specifici ai membranei citoplasmatice celulare. După conectarea lor, semnalul prin enzima îmbogățită cu celule - adenilat ciclaza - este transferat în sistemul cAMP, care, cu participarea calciului și a magneziului, reglează sinteza proteinelor și utilizarea glucozei.

Concentrația bazală a insulinei, determinată prin radioimunologie, se situează în condiții sănătoase de 15-20 mU / ml. După încărcarea orală cu glucoză (100 g), nivelul acesteia după o oră crește de 5-10 ori comparativ cu cel inițial. Rata de repaus a insulinei pe stomacul gol este de 0,5-1 U / h, iar după mese crește la 2,5-5 U / h. Secreția insulinei crește parasympathetic și reduce stimularea simpatică.

Glucagonul este o polipeptidă cu un singur lanț cu o greutate moleculară de 3485 daltoni. Se compune din 29 reziduuri de aminoacizi. Împrăștiați în organism cu ajutorul enzimelor proteolitice. Glucagonul este reglat de glucoză, aminoacizi, hormoni gastrointestinali și sistemul nervos simpatic. Creșterea hipoglicemia ei, hormoni arginină, gastro-intestinale, în special pancreozymin, factori care stimulează sistemul nervos simpatic (activitatea fizică, și altele.), o scădere a FFA sânge.

Opiacează producția de somatostatină glucagonică, hiperglicemie, niveluri serice crescute ale FFA. Conținutul de glucagon din sânge crește cu diabet zaharat decompensat, glucagonom. Timpul de înjumătățire al glucagonului este de 10 minute. Este inactivat în principal în ficat și rinichi prin divizarea în fragmente inactive sub influența enzimelor carboxipeptidază, tripsină, chemotripsină etc.

Mecanismul principal de acțiune al glucagonului se caracterizează prin creșterea producției de glucoză de către ficat prin stimularea degradarea și activarea gluconeogeneză sale. Glucagonul se leaga de receptorii de pe membrana hepatocitelor și activează adenilat ciclaza enzimă, care stimulează formarea cAMP. În acest caz, se acumulează forma activă a fosforilazei, care participă la procesul de gluconeogeneză. Mai mult, aceasta a inhibat formarea de enzime glicolitice cheie și stimulează secreția de enzime implicate în gluconeogeneza. Un alt țesut dependent de glucagon este grăsime. Prin legarea la receptorii adipocitelor, glucagon favorizează hidroliza trigliceridelor cu formarea de glicerol și FFA. Acest efect este realizat prin stimularea cAMP și activarea lipazei sensibile la hormoni. Consolidarea lipolizei este însoțită de o creștere a FFA din sânge, includerea în ficat și formarea de cetoacizi. Glucagonul stimulată glicogenoliza în mușchiul cardiac, ceea ce crește arteriole debitul cardiac se extinde și scăderea rezistenței periferice totale, reduce agregarea plachetara, secreția enzimelor pancreatice gastro-on, pancreozymin și. Formarea de insulina, hormon de creștere, calcitonină, catecholamine, fluid și excreția electrolit în glucagon influențat de urină a crescut. Nivelul său bazal în plasma sanguină este de 50-70 pg / ml. După consumarea alimentelor din proteine, în timpul postului, cu boală hepatică cronică, insuficiență renală cronică, glucagonom, crește conținutul de glucagon.

Somatostatina este o tetradecapeptidă având o greutate moleculară de 1600 daltoni, compusă din 13 de resturi de aminoacizi cu o punte disulfidică. Pentru prima dată, somatostatin a fost gasit in hipotalamusul anterior, și apoi - în terminațiile nervoase, vezicule sinaptice, pancreas, tractul gastrointestinal, glandei tiroide, a retinei. Cea mai mare cantitate de hormon produs in D-celulele hipotalamus și anterioare ale pancreasului. Rolul biologic al somatostatinei este de a suprima secreția de hormon de creștere, ACTH, TSH, gastrina, glucagon, insulina, renina, secretină, peptida vasoactive gastric (VZHP), sucul gastric, enzime pancreatice si electroliti. Reduce absorbtia xiloză, contractilitatea vezicii biliare, fluxul sanguin al organelor interne (30-40%), peristaltismul intestinal și, de asemenea, reduce eliberării de acetilcolină din terminațiile nervoase si electroexcitability nervoase. Timpul de înjumătățire al somatostatinei este administrat parenteral 1-2 min, ceea ce permite să se considere ca un hormon și un neurotransmițător. Multe dintre efectele somatostatinei sunt mediate prin efectul său asupra organelor și țesuturilor menționate mai sus. Mecanismul acțiunii sale la nivel celular este încă neclar. Conținutul somatostatină în plasma sanguină persoanelor sănătoase este de 10-25 pg / L, și a crescut la pacienții cu diabet zaharat de tip I, acromegalie si tumorale pancreatice D-cell (somatostatinoma).

Rolul de insulină, glucagon și somatostatină în homeostazia. În echilibrul energetic al organismului este dominat de insulină și glucagon, care susține, la un anumit nivel în diferitele stări ale corpului. În timpul postului reduce nivelul de insulină din sânge și glucagonului - ridică, în special pe 3-5-a zi de post (aproximativ 3-5 ori). Secreție crescută de cauze glucagonul crescut descompunerea proteinelor în mușchi și crește procesul de gluconeogeneză care promovează reconstituirea rezervelor de glicogen în ficat. Astfel, un nivel constant de glucoză în sânge, necesare pentru funcționarea creierului, celule roșii din sânge, strat de creier rinichi sprijinit prin consolidarea gluconeogeneza, glicogenoliza, suprimarea utilizării glucozei în alte țesuturi sub influența creșterii secreției de glucagon și reducerea glucozei dependente de insulină consum țesuturi prin reducerea producției de insulină. În timpul zilei, țesutul cerebral absoarbe între 100 și 150 g de glucoză. Hyperproduction glucagon stimulează lipoliza, care crește concentrațiile sanguine ale acizilor grași liberi sunt folosiți inima si alti muschi, ficat, rinichi ca material de energie. Cu post prelungit și sunt o sursă de acid ceto energie produsă de către ficat. Postit natural (peste noapte) sau la perioade lungi de ingestia de alimente (6-12 h) necesarul energetic insulino-dependent de țesuturile organismului sunt susținute de acizii grași formați în timpul lipoliza.

După consumul de alimente (carbohidrați), se observă o creștere rapidă a nivelurilor de insulină și o scădere a glucagonului în sânge. Primul determină accelerarea sintezei glicogenului și utilizarea glicemiei de către țesuturile dependente de insulină. Alimente bogate în proteine (de exemplu, 200 g de carne) stimulează o creștere accentuată a concentrațiilor de glucagon din sânge (50-100%) și un minor - insulină, care îmbunătățește gluconeogenezei și creșterea producției de glucoză de către ficat.

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