Поджелудочная гормоны


В островках Лангeрганса большинства позвоночных выявляют два основных типа железистых клеток, вырабатывающих разные гормоны: инсулин и глюкагон. Клетки, синтезирующие инсулин, называют бета-клетками; клетки, вырабатывающие глюкагон, альфа-клетками. Кроме них определен третий тип клеток – дельта-клетки, в которых синтезируется соматостатин

Поджелудочная железа состоит из экзокринной и эндокринной частей (островки Лангерганса), которые развиваются из одного источника – энтодермы первичной кишки. В экзокринной части, составляющей у человека 98% всей массы железы, вырабатывается пищеварительный сок, который поступает в двенадцатиперстную кишку и содержит ферменты, необходимые для расщепления белков, жиров и углеводов. В островках Лангерганса синтезируются гормоны, регулирующие метаболические процессы, в особенности углеводный обмен.

Гормоны, вырабатываемые эндокринной частью поджелудочной железы

В островках Лангeрганса большинства позвоночных выявляют два основных типа железистых клеток, вырабатывающих разные гормоны: инсулин и глюкагон. Клетки, синтезирующие инсулин, называют бета-клетками; клетки, вырабатывающие глюкагон, альфа-клетками. Кроме них определен третий тип клеток – дельта-клетки, в которых синтезируется соматостатин

.

Инсулин представляет собою белковый гормон с молекулярной массой около 2019 дальтон. Он состоит из двух полипептидных цепей, соединенных двумя дисульфидными мостиками. Инсулин образуется из предшественника – проинсулина – под влиянием протеаз. Активность проинсулина невелика (5% активности инсулина). Превращение проинсулина в инсулин происходит в бета-клетках. Инсулин был первым белковым гормоном, синтезированным искусственно.

Глюкагон – полипептид, построенный из одной цепи с молекулярной массой около 2019 дальтон. Кроме альфа-клеток островков Лангерганса глюкагон вырабатывается также в слизистой оболочке кишечника (энтероглюкагон). Функция энтероглюкагона несколько отличается от роли панкреатического глюкагона.  Гормоны островковых клеток оказывают значительное воздействие на метаболические процессы. Инсулин является анаболическим гормоном с широким спектром действия. Его роль состоит в повышении синтеза углеводов, жиров и белков. Он стимулирует метаболизм глюкозы. Под влиянием инсулина увеличивается проницаемость для глюкозы клеток миокарда, скелетных мышц, что усиливает ток глюкозы внутрь клеток и ее обмен. Инсулин стимулирует синтез гликогена в печени, снижает глюконеогенез (образование глюкозы из аминокислот), влияет на обмен жира, усиливая способность жировой ткани и печени к накоплению резервов жиров в форме триглицеридов.  Действие глюкагoна на метаболические процессы осуществляется в печени и реализуется через аденилатциклазу и цАМФ. Циклический АМФ, в свою очередь, активизирует ферменты, контролирующие скорость гликогенолиза, глюконеогенеза и липолиза. Основной эффект гормона состоит в усилении гликогенолиза в печени; глюкагон является синэргистом адреналина.  Концентрация гормонов поджелудочной железы в плазме крови зависит от поступления глюкозы с пищей, скорости ее окисления и от уровня других гормонов, участвующих в регуляции содержания глюкозы. При повышении содержания глюкозы в крови усиливается секреция инсулина, при ее снижении выделяется больше глюкагона.

Регуляция эндокринной части поджелудочной железы

Регуляция эндокриннджрлдхой части поджелудочной железы осуществляется симпхатической и парасимпатической нервной системой. Помимо того, уровень глюкозы, очевидно, изменяется и в самой поджелудочной железе, что используется для регуляции секреторной активности клеток. Регуляция секреции инсулина происходит и под влиянием ряда полипептидов, вырабатываемых в желудочно-кишечном тракте. Присутствие в нем глюкозы вызывает выброс энтероглюкагона. Этот гормон поступает с кровью к клеткам поджелудочной железы и стимулирует секрецию инсулина.

Регуляция секреции глюкагона

Регуляция секреции глюкагона осуществляется посредством рецепторов глюкозы в переднем гипоталамусе, которые выявляют снижение глюкозы в крови. Возможно, в эту цепь взаимодействий включается гормон роста гипофиза. Соматостатин, вырабатываемый дельта-клетками, оказывает ингибирующее влияние на выделение глюкагона. Симпатическая стимуляция усиливает секрецию глюкагона. Таким образом, система регуляции секреции инсулина и глюкагона и связанного с функцией этих гормонов уровня глюкозы в крови весьма сложна.  При отклонении уровня глюкозы в крови чот нормы наблюдаются явления гипо- и гипергликемии. В норме концентрация глюкозы в крови человека относительно постоянна и составляет около 80 мг/100 мл.

Болезни, связанные с гормонами поджелудочной железы

При гипогликемии, т. е. резком снижении уровня глюкозы, наблюдаются тахикардия, голод, возбуждение. В результате гипогликемической комы может наступить смерть. Предотвращение этих явлений возможно при вливаниях глюкозы и введении глюкагона. При уровне глюкозы выше 180 мг/100 мл глюкоза выводится с мочой, что происходит при ослабленной функции инсулина и является одним из проявлений сахарного диабета. Это заболевание возникает в результате недостаточной выработки инсулина бета-клетками поджелудочной железы. Те же явления могут наблюдаться в результате нарушения реакции периферических тканей на инсулин. В отсутствии инсулина глюкоза медленно проникает в клетки мышц и печени, запасы гликогена быстро истощаются.

В желудочно-кишечном тракте выделяется много веществ, принимающих участие в пищеварении. Часть из них переносится кровью к тканям-мишеням и поэтому может рассматриваться как гормоны.  Гормоны, вырабатываемые в желудочно-кишечном тракте, представляют собою пептиды; многие из них существуют в нескольких молекулярных формах. Наиболее изученными являются гастрин, секретин, холецистокинин (панкреозимин). В желудочно-кишечном тракте вырабатывается также глюкагон (энтероглюкагон).  Кроме того, в эпителии желудочно-кишечного тракта вырабатываются и другие гормоны, которые пока менее изучены. Основа функцией этих гормонов является влияние на моторику и ceкрецию различных отделов желудочно-кишечного тракта. Гастрин стимулирует секрецию соляной кислоты железами фундального отдела желудка. Секретин и холецистокинин стимулируют экзокринную функцию поджелудочной железы. Сeкретин вызывает выделение панкреатического сока, а холецистокинин – секрецию ферментов.

О том, какие гормоны поджелудочной железы вырабатываются и для чего они нужны, знают не многие. А между тем этот орган отвечает за нормализацию пищеварения, да и работу всего организма в целом.

Функции органа и гормоны, вырабатываемые им

Для того чтобы больше узнать про гормоны поджелудочной железы и их функции, необходимо сначала более подробно ознакомиться с функциями данного органа. Она состоит из двух частей — экзокринной и эндокринной. При этом экзокринная часть отвечает за выделение желудочного сока.

Эндокринная выделяет и вырабатывает все необходимые для правильной работы организма активные вещества и гормоны.

Все гормоны, которые вырабатываются поджелудочной железой, сразу же попадают в кровяное русло. Даже самый незначительный сбой в работе этого органа может привести к серьезным осложнениям, связанным не только с проблемами пищеварения, но и всего организма в целом. Поэтому так важно знать, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа и какую непосредственно роль каждый из них.

Любые гормоны, которые выделяются поджелудочной железой, имеют свои определенные особенности, с этим и связаны их функции:

  • Инсулин, который выделяет поджелудочная железа, — это полипептидный гормон, состоящий непосредственно из 2 взаимосвязанных цепочек аминокислот. Регулировка оптимального уровня глюкозы в крови является основной задачей этого гормона. Благодаря инсулину глюкоза благополучно поглощается жировыми и мышечными тканями. К тому же инсулин отвечает за преобразование глюкозы в гликоген, откладываемый в дальнейшем в печени и мышцах. Организм использует гликоген при нехватке глюкозы во время тяжелых физических нагрузок или при активных занятиях спортом. Инсулин также отвечает за правильное распределение в организме человека фосфатов, аминокислот, калия и магния.
  • Амилин предотвращает поступление избыточного количества глюкозы в кровь, тем самым регулируя уровень моносахаридов в крови. Кроме этого, он способствует снижению массы тела и выработке соматостатина. Слишком большой уровень амилина в крови может способствовать развитию анорексии у человека, так как этот гормон способен снижать потребности человека в естественном потреблении пищи.
  • Соматостатин, как и первые два, относится к полипептидам, основная задача заключается в том, чтобы уменьшить или приостановить синтез всех остальных гормонов. В фармакологии соматостатин применяется для производства лекарственных препаратов, предназначенных для терапии акромегалии. При данном заболевании у больного могут сильно увеличиваться в размерах некоторые части тела: стопы, кости черепа, руки, ноги. Патологические процессы в организме, приводящие к нарушению выработки соматостатина, могут стать причиной многих болезней желудочно-кишечного тракта и пищеварения.
  • Гормон глюкагон, вырабатываемый поджелудочной железой, относится к группе полипептидов и состоит всего из одной цепочки аминокислот. Отвечает глюкагон за количество глюкозы, а также за расщепление липидов в жировых тканях. Стоит отметить, что глюкагон помогает поддерживать уровень глюкозы в крови человека на должном уровне. Глюкагон очень важен в организме, он способен усилить отток крови в печени, тем самым увеличивая ее возможности самовосстановления. Кроме этого, одной из основных функций данного гормона является нормализация уровня холестерина. При сбоях в регуляции глюкагона в организме человека возникает риск развития раковых образований.
  • Панкреатический полипептид — данная разновидность гормонального вещества выделяется только эндокринными клетками организма человека и никакими больше. Выработка панкреатического полипептида начинается в момент употребления человеком мясной или кисломолочной продукции. Основной задачей этого гормона является экономия пищеварительных ферментов.
  • Гастрин нужен для полноценной работы ЖКТ, нарушение его выработки может стать причиной многих проблем со здоровьем, связанных непосредственно с органами пищеварения. Основной задачей является контроль всех остальных гормонов, которые участвуют в пищеварении. Высокий показатель уровня гастрина в крови человека может спровоцировать развитие язвы желудка и других болезней органов ЖКТ.
  • С-пептид отвечает за возникновение в организме человека сахарного диабета 1 и 2 типов. Повышение уровня этого гормона в организме может привести к образованию опухоли или инсулиномы.

Нарушение выработки гормона инсулина

Часто вследствие гипофункции поджелудочной железы начинаются нарушения в выработке гормонов, что, в свою очередь, приводит к развитию сахарного диабета, который может быть, как инсулинозависимым, так и инсулиннезависимым.

При диабете начинается острая нехватка инсулина в крови, что приводит к нарушениям в балансе уровня глюкозы.

Характерной чертой диабета первой степени является разрушение бета-клеток поджелудочной железы, происходящее вследствие аутоиммунной реакции. При разрушении бета-клеток организм перестает вырабатывать собственный инсулин, и в результате у пациентов появляется необходимость вводить данное вещество в виде инъекций.

При диабете 2 типа назначается специальная диета и прием лекарственных средств, благодаря чему уровень глюкозы в крови приходит в норму, в связи с чем инсулин, который вырабатывает сам организм, дает более положительные результаты и используется с большей эффективностью.

Все органы и подсистемы человеческого организма взаимосвязаны, а их работа во многом зависит от уровня гормонов.

Часть таких активных веществ синтезируется в поджелудочной железе и оказывает влияние на многие важные процессы.

Благодаря достаточному количеству вырабатываемых органом гормонов осуществляются эндокринные и экзокринные функции.

Клетки поджелудочной железы и продуцируемые ими вещества

Поджелудочная железа состоит из двух частей:

  • внешнесекреторная или экзокринная;
  • эндокринная.

Основные направления функционирования органа:

  • эндокринная регуляция организма, которая происходит благодаря синтезу большого числа секретов;
  • переваривание пищи за счет работы ферментов.

Старение организма способствует развитию в органе физиологических изменений, приводящих к модификации установленной взаимосвязи между его составляющими.

Внешнесекреторная часть включает в себя небольшие по размеру дольки, сформированные из панкреатических ацинусов. Они являются главными морфофункциональными единицами органа.

Структура ацинусов представлена мелкими вставочными протоками, а также активными зонами, вырабатывающими большое количество пищеварительных ферментов:

  • трипсин;
  • химотрипсин;
  • липазу;
  • амилазу и другие.

Эндокринная часть сформирована из панкреатических островков, находящихся между ацинусами. Второе их название – островки Лангерганса.

Каждые из таких клеток отвечают за выработку определенных активных веществ:

  1. Глюкагон – его производят альфа-клетки. Влияет на повышение показателя гликемии.
  2. Инсулин. За синтез такого важного гормона ответственны бета-клетки. Инсулин способствует утилизации излишков глюкозы и удерживает нормальный уровень этого показателя в крови.
  3. Соматостатин. Он производится D-клетками. В его функцию входит координация внешней и внутренней секреторной функции железы.
  4. Вазоактивный интестинальный пептид – вырабатывается за счет функционирования D1-клеток.
  5. Полипептид панкреатический. Производство его входит в зону ответственности PP-клеток. Он контролирует процесс желчеотделения и содействует обмену белковых элементов.
  6. Гастрин и соматолиберин, входящие в состав некоторых клеток железы. Они влияют на качество сока желудка, пепсина и соляной кислоты.
  7. Липокаин. Такой секрет производится клетками протоков органа.

Механизм гормонального действия и функции

Потребность организма в нормальном количестве выработки гормонов равнозначна необходимости в обеспечении кислородом и питанием.

Основные их функции:

  1. Регенерация и рост клеток.
  2. Каждое из таких активных веществ влияет на обмен и получение из поступившей пищи энергии.
  3. Регулировка уровня кальция, глюкозы и других немаловажных микроэлементов, содержащихся в организме.

Вещество гормона C-пептид является частицей молекулы инсулина, во время синтеза которой она проникает в кровеносную систему, отрываясь от родной клетки. На основе концентрации вещества в крови диагностируется тип сахарного диабета, наличие новообразований и патологий печени.

Излишнее количество или же, наоборот, недостаток гормонов приводит к развитию различных заболеваний. Именно поэтому важно контролировать синтез таких биологически активных веществ.

Глюкагон

Этот секрет занимает второе по степени важности среди гормонов железы место. Глюкагон относится к полипептидам с низкой молекулярной массой. В нем содержится 29 аминокислот.

Уровень глюкагона растет на фоне стрессов, диабета, инфекций, хронических поражений почек, а понижается вследствие фиброза, панкреатита или резекции тканей поджелудочной железы.

Предшественником этого вещства считается проглюкагон, активность которого начинается под влиянием протеолитических ферментов.

Органы, на которые воздействует глюкагон:

  • печень;
  • сердце;
  • поперечнополосатые мышцы;
  • жировая ткань.

Функции глюкагона:

  1. Приводит к ускорению распада гликогена в клетках, составляющих скелетные мышцы, и гепатоцитах.
  2. Способствует росту показателя сахара в сыворотке.
  3. Выполняет ингибирование биосинтеза гликогена, создавая резервное депо для молекул АТФ и углеводов.
  4. Расщепляет имеющийся нейтральный жир до жирных кислот, способных выступать в роли источника энергии, а также трансформироваться в некоторые кетоновые тела. Такая функция является наиболее важной при диабете, поскольку недостаток инсулина почти всегда связан с повышением концентрации глюкагона.

Перечисленные эффекты полипептида способствуют стремительному подъему в крови значений сахара.

Инсулин

Этот гормон считается основным активным веществом, производимым в железе. Выработка происходит постоянно, вне зависимости от приема пищи. На биосинтез инсулина влияет концентрация глюкозы. Молекулы ее способны свободно проникать в бета-клетки, подвергаясь в дальнейшем последующему окислению и приводя к образованию небольшого количества АТФ.

В результате такого процесса клетки заряжаются положительными ионами благодаря выделившейся энергии, поэтому начинают выбрасывать инсулин.

Образованию гормона способствуют следующие факторы:

  1. Рост уровня глюкозы в крови.
  2. Потребление пищи, которая содержит в своем составе не только углеводы.
  3. Влияние некоторых химикатов.
  4. Аминокислоты.
  5. Повышенное содержание кальция, калия, а также рост показателей жирных кислот.

Снижение количества гормона происходит на фоне:

  • излишка соматостатина;
  • активизации альфа-адренергических рецепторов.

Функции:

  • регулирует обменные механизмы;
  • активизирует гликолиз (распад глюкозы);
  • образует запасы углеводов;
  • подавляет синтез глюкозы;
  • активизирует формирование липопротеинов, высших кислот;
  • подавляет рост кетонов, выступающих в роли токсинов для организма;
  • принимает участие в процессе биопродукции белков;
  • предотвращает проникновение в кровь жирных кислот, снижая тем самым риск возникновения атеросклероза.

Видеоматериал о функциях инсулина в организме:

Соматостатин

Вещества являются гормонами гипоталамо-гипофизарной системы, а по особенностям своего строения относятся к полипептидам.

Основные их задачи:

  1. Угнетение биопродукции рилизинг-гормонов гипоталамуса, что вызывает понижение синтеза тиреотропина. Такой процесс улучшает функционирование щитовидной и репродуктивной железы, нормализует обмен веществ.
  2. Понижает влияние на ферменты.
  3. Замедляет производство ряда химических веществ, включая инсулин, глюкагон, серотонин, гастрин и некоторые другие.
  4. Подавляет циркуляцию крови в пространстве за брюшиной.
  5. Снижает содержание глюкагона.

Полипепдид

Секрет состоит из 36 аминокислот. Секреция гормона производится клетками, занимающими в поджелудочной железе место в районе головки, а также на эндокринных участках.

Функции:

  1. Замедляет внешнесекреторную функцию благодаря понижению концентрации трипсина, а также некоторых ферментов, содержащихся в двенадцатиперстной кишке.
  2. Влияет на уровень и структурные характеристики гликогена, производимого в клетках печени.
  3. Расслабляет мускулатуру желчного пузыря.

Повышение уровня гормона происходит под влиянием таких факторов, как:

  • продолжительное голодание;
  • потребление продуктов, обогащенных белками;
  • физические нагрузки;
  • гипогликемия;
  • гормоны системы пищеварения.

Понижение уровня происходит из-за введения глюкозы или на фоне соматостатина.

Гастрин

Это вещество относится не только к поджелудочной железе, но и к желудку. Под его контролем находятся все активные вещества, принимающие участие в пищеварении. Отклонения в его производстве от нормы усугубляют неправильную работу желудочно-кишечного тракта.

Разновидности:

  1. Большой гастрин – имеет в распоряжении 4 аминокислоты.
  2. Микро – состоит из 14 аминокислот.
  3. Малый – в его наборе присутствует 17 аминокислот.

Виды анализов на гормоны

Для определения уровня гормонов проводятся различные анализы:

  1. Диагностические пары. Исследование крови выполняют не только с целью выявления активных веществ, вырабатываемых в органах, но и для уточнения показателей гормонов гипофиза.
  2. Стимуляционные пробы, подразумевающие введение веществ, приводящих к активизации работы пораженных тканей. Отсутствие роста гормона означает развитие поражения самого органа.
  3. Супрессивные пробы, заключающиеся во введении в кровь блокаторов деятельности желез. На изменение уровня гормона будут указывать отклонения в работе железы на фоне проведенной манипуляции.
  4. Биохимия, позволяющая определить уровни многих показателей, включая кальций, калий, железо.
  5. Анализ крови на ферменты.

Кроме вышеперечисленных анализов, пациенту могут быть назначены дополнительные обследования, позволяющие поставить верный диагноз (УЗИ, лапаротомия и другие).

Автор статьи:

Семенова Маргарита Ивановна

Поделитесь ей: