Endokrine funksjon av bukspyttkjertelen

Bukspyttkjertelen ligger på bakvegg i magehulen, bak magen, på nivået av L1-L2 og strekker seg fra tolvfingertarmen til miltportene. Lengden er ca 15 cm, vekt - ca 100 g. I bukspyttkjertelen er et hode i buen i tolvfingret preget, kroppen og halen når myrens porter og ligger retroperitonealt. Blodtilførsel av bukspyttkjertelen utføres av milt og øvre mesenterisk arterie. Venøst blod går inn i milt og øvre mesenteriske årer. Bukspyttkjertelen er innervert av sympatiske og parasympatiske nerver, hvor de terminale fibre er i kontakt med cellemembranen til øyeceller.

Bukspyttkjertelen har eksokrin og endokrin funksjon. Sistnevnte er utført av Langerhans-øyene, som utgjør ca. 1-3% av kjertelmassen (fra 1 til 1,5 millioner). Diameteren til hver er ca. 150 μm. En øy inneholder 80 til 200 celler. Det er flere av deres typer for evnen til å utskille polypeptidhormoner. A-celler produserer glukagon, B-celler - insulin, D-celler - somatostatin. Oppdaget en rekke øyceller, noe som antagelig kan produsere vasoaktivt mellomliggende polypeptid (VIP), gastrointestinal peptid (GIP) og pankreatisk polypeptid. B-celler er lokalisert i sentrum av holmen, og resten ligger langs sin periferi. Hovedmassen - 60% av cellene - fyller B-celler, 25% - A-celler, 10% - D-celler, resten - 5% av massen.

Insulin er dannet i B-celler fra sin forløper, proinsulin, som syntetiseres på ribosomene i det grove endoplasmatiske retikulum. Proinsulin består av 3 peptidkjeder (A, B og C). A- og B-kjedene er forbundet med disulfidbroer, C-peptidet binder A- og B-kjedene. Molekylvekten av proinsulin er 9000 dalton. Syntetisert proinsulin kommer inn i Golgi-apparatet, der under påvirkning av proteolytiske enzymer som spalter ved C-peptid-molekyl med en molekylvekt på 3000 Dalton og et insulinmolekyl som har en molekylvekt på 6000 dalton. A-kjeden av insulin består av 21 aminosyrerester, B-kjeden på 30, og C-peptidet på 27-33. Proinsulin-forløperen i løpet av dets biosyntese er preproinsulin som er kjennetegnet ved tilstedeværelsen av en annen første peptid-kjede som består av 23 aminosyrer og blir med den frie ende av B-kjeden. Molekylvekten av preproinsulin er 11 500 dalton. Det blir raskt til proinsulin på polysomer. Fra Golgi-apparatet (plate kompleks), insulin, C-peptid og delvis proinsulin, inn i vesikler, hvor den første binder seg til sink og avsettes i krystallinsk tilstand. Under påvirkning av ulike stimuli beveger vesiklene seg til cytoplasmisk membran og frigjør insulin i oppløst form i prekapillært rom ved emiocytose.

Den mest potente stimulansen av sin sekresjon er glukose, som interagerer med reseptorene av cytoplasmisk membran. Insulinrespons til dets virkning er bifasisk: en første fase - rask - tilsvarer frigjørings stocks syntetiseres insulin (første basseng), den andre - Langsom - karakteriserer hastigheten av dens syntese (andre pool). Signalet fra den cytoplasmiske enzym - adenylate - overført til den cAMP-systemet mobilisere kalsium fra mitokondrier som er involvert i insulinfrigjøring. I tillegg til glukose stimulerende effekt på sekresjon av insulinfrigjøring og besitte aminosyrer (arginin, leucin), glukagon, gastrin, sekretin, pankreozymin, gastrisk inhibitorisk polypeptid neirotenzin, bombesin, sulfapreparater, beta-adrenostimulyatorov, glukokortikoider, veksthormon, ACTH. Hemmer utskillelse og frigjøring av insulin hypoglykemi, somatostatin, nikotinsyre, diazoksid, alfa adrenostimulyatsiya, fenytoin, fenotiaziner.

Insulin i blodet er i fri (immunoreaktivt insulin, IRI) og er bundet til plasmaproteintilstand. Nedbrytning av insulin forekommer i leveren (80%), nyre og fettvev påvirket glyutationtransferazy og glutation reduktase (i lever), insulinase (nyre), proteolytiske enzymer (fettvev). Proinsulin og C-peptid gjennomgår også nedbrytning i leveren, men mye langsommere.

Insulin gir en multippel effekt på insulinavhengig vev (lever, muskler, fettvev). På nyre og nervevev, linsen, røde blodlegemer, har den ingen direkte effekt. Insulin er et anabole hormon som forbedrer syntese av karbohydrater, proteiner, nukleinsyrer og fett. Dens innflytelse på karbohydratmetabolismen gjenspeiles i en økning av glukosetransport i cellene insulinavhengige vev, stimulering av glykogensyntese i leveren og undertrykking av glukoneogenesen og glykogenolysen, noe som fører til senkning av blodsukkeret. Effekten av insulin på proteinmetabolisme uttrykkes for å stimulere transport av aminosyrer gjennom cytoplasmatiske membran i celler, syntese av protein og inhibering av dets forfall. Dens deltakelse i fettmetabolismen er preget av inkludering av fettsyrer i triglyserider av fettvev, stimulering av lipidsyntese og undertrykkelse av lipolyse.

Den biologiske effekten av insulin skyldes dets evne til å binde seg til bestemte reseptorer av celle-cytoplasmisk membran. Etter at de er koblet til dem, overføres signalet gjennom den celleberikte enzymadenylatcyklasen - til cAMP-systemet, som med deltakelse av kalsium og magnesium regulerer proteinsyntese og glukoseutnyttelse.

Basalinsulinskonsentrasjonen, bestemt ved radioimmunologi, ligger i sunt 15-20 mU / ml. Etter oral belastning med glukose (100 g) økes nivået etter 1 time med 5-10 ganger i forhold til den første. Den faste mengden insulin på tom mage er 0,5-1 U / h, og etter måltider øker til 2,5-5 U / h. Sekresjon av insulin øker parasympatisk og reduserer sympatisk stimulering.

Glukagon er et enkeltkjede polypeptid med en molekylvekt på 3485 dalton. Den består av 29 aminosyrerester. Splits i kroppen ved hjelp av proteolytiske enzymer. Glukagon utskillelse er regulert av glukose, aminosyrer, gastrointestinale hormoner og sympatisk nervesystem. Sin øke hypoglykemi, arginin, gastrointestinale hormoner, spesielt pankreozymin, faktorer som stimulerer det sympatiske nervesystemet (fysisk aktivitet, og andre.), En reduksjon i blod FFA.

Opiat produksjon av glukagon somatostatin, hyperglykemi, forhøyede serumnivåer av FFA. Innholdet av glukagon i blodet øker med dekompensert diabetes mellitus, glukagonom. Halveringstiden for glukagon er 10 minutter. Det er inaktivert hovedsakelig i leveren og nyrene ved å splitte inn i inaktive fragmenter under påvirkning av enzymer carboxypeptidase, trypsin, kjemotrypsin, etc.

Hovedvirkningsmekanismen av glukagon er karakterisert ved økt produksjon av glukose i leveren ved å stimulere dets degradering og aktivering av glukoneogenese. Glukagon binder seg til reseptorer på membranen til hepatocytter og aktiverer enzymet adenylatcyklase, som stimulerer dannelsen av cAMP. I dette tilfellet akkumuleres den aktive form av fosforylase, som deltar i prosessen med glukoneogenese. I tillegg undertrykkes dannelsen av viktige glykolytiske enzymer og frigjøringen av enzymer involvert i glukoneogeneseprosessen stimuleres. Et annet glukagonavhengig vev er fett. Kobling til adipocytreseptorer, glukagon fremmer hydrolyse av triglyserider med dannelsen av glyserol og FFA. Denne effekten oppnås ved stimulering av cAMP og aktivering av hormonfølsom lipase. Styrking av lipolyse er ledsaget av en økning i blod FFA, deres inklusjon i leveren og dannelsen av keto syrer. Glukagon stimulert glykogenolyse i hjertemuskelen, som øker minuttvolumet arterioler ekspandere og reduksjon i total perifer motstand, redusere blodplate-aggregering, sekresjon av det gastro-on, pankreozymin og pankreas enzymer. Dannelsen av insulin, veksthormon, kalcitonin, katekolamin, væske- og elektrolyttutskillelse i urinen påvirket glukagon økt. Dets basale nivå i blodplasma er 50-70 pg / ml. Etter å ha tatt proteinfôr, under fasting, med kronisk leversykdom, kronisk nyresvikt, glukagonom, øker glukagoninnholdet.

Somatostatin er et tetradekapeptid som har en molekylvekt på 1600 dalton, sammensatt av 13 aminosyrerester med en disulfidbro. For første gang er somatostatin er funnet i den fremre hypothalamus, og deretter - i nerveendene, synaptiske vesikler, bukspyttkjertel, mage-tarmkanalen, skjoldbruskkjertelen, netthinnen. Den største mengden av hormon som produseres i hypothalamus og fremre D-cellene i bukspyttkjertelen. Den biologiske rolle av somatostatin er å undertrykke utskillelsen av veksthormon, ACTH, TSH, gastrin, glukagon, insulin, renin, sekretin, gastrisk vasoaktive peptid (VZHP), magesaft, pankreas enzymer og elektrolytter. Det reduserer opptaket av xylose, galleblæren kontraktilitet, blodgjennomstrømning av indre organer (30-40%), intestinal motilitet og reduserer også acetylkolinfrigjøring fra nerveender og nerve electroexcitability. Halveringstiden av somatostatin administreres parenteralt med 1-2 min, noe som gjør det mulig å vurdere det som et hormon og en nevrotransmitter. Mange effekter av somatostatin formidles gjennom sin effekt på de ovennevnte organer og vev. Mekanismen for sin handling på mobilnivå er fortsatt uklart. Innholdet av somatostatin i blodplasma fra friske personer er 10-25 pg / l, og øket hos pasienter med diabetes type I, akromegali og D-celle-tumor i bukspyttkjertelen (somatostatinoma).

Rollen av insulin, glukagon og somatostatin i homeostase. I energibalansen i kroppen er dominert av insulin og glukagon, som bærer det på et visst nivå i de forskjellige tilstander i kroppen. I fastende blodinsulinnivået synker og glukagon - høyninger, spesielt på 3-5 th dag med faste (ca. 3-5 ganger). Økt sekresjon av glukagon forårsaker øket proteinnedbrytning i muskel og øker glukoneogenese prosess som fremmer etterfylling av glykogenreservene i leveren. Således er en konstant glukosenivå i blodet, som er nødvendig for funksjon av hjernen, røde blodceller, hjerne nyre lag understøttet av styrke glukoneogenese, glykogenolyse, undertrykkelse av glukoseutnyttelsen i andre vev under påvirkning av å øke sekresjon av glukagon og redusere glukoseinsulinavhengig vev forbruket ved å redusere insulinproduksjon. I løpet av dagen absorberer hjernevevet fra 100 til 150 g glukose. Hyperproduksjon glukagon stimulere lipolyse, som øker blodnivåer av frie fettsyrer anvendes hjertet og andre muskler, lever, nyrer som energi materiale. Med langvarig sult blir keto syrer dannet i leveren en kilde til energi. Med naturlig fasting (natten over) eller ved lange perioder av matinntak (6-12 h) insulinavhengige energibehovet til kroppsvevet blir understøttet av de fettsyrer som dannes i løpet av lipolyse.

Etter å ha spist (karbohydrat), observeres en rask økning i insulinnivået og en reduksjon i glukagon i blodet. Den første forårsaker akselerasjonen av glykogensyntese og bruken av glukose ved hjelp av insulinavhengig vev. Proteinrik mat (f.eks, 200 g kjøtt) stimulerer en kraftig økning i konsentrasjonene av blod glukagon (50-100%) og en mindre - insulin som forbedrer glukoneogenese og øket glukoseproduksjon i leveren.

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