Endokrina funktion i bukspottkörteln

Bukspottkörteln ligger på bukhålans bakvägg, bakom magen, i nivå med L1-L2 och sträcker sig från duodenum till miltportarna. Dess längd är ca 15 cm, vikt - ca 100 g. I bukspottkörteln är ett huvud som ligger i bukens tolvfingerspalt utmärkt, kroppen och svansen når mjälten och ligger retroperitonealt. Blodtillförseln i bukspottkörteln utförs av mjälte och övre mesenterisk artär. Venöst blod tränger in i mjälte och övre mesentera vener. Bukspottkörteln är innerverad av sympatiska och parasympatiska nerver, vars terminala fibrer är i kontakt med cellmembranet av isceller.

Bukspottkörteln har exokrin och endokrin funktion. Den senare utförs av Langerhansöarna, som utgör ca 1-3% av körtelmassan (från 1 till 1,5 miljoner). Diametern för varje är ca 150 pm. En ö innehåller 80 till 200 celler. Det finns flera av deras typer för förmågan att utsöndra polypeptidhormoner. A-celler producerar glukagon, B-celler - insulin, D-celler - somatostatin. Ett antal islceller har upptäckts som förmodligen kan producera en vasoaktiv interstitiell polypeptid (VIP), en gastrointestinal peptid (GIP) och en pankreatisk polypeptid. B-celler är lokaliserade i öns centrum, och resten ligger längs dess periferi. Huvudmassan - 60% av cellerna - utgör B-celler, 25% - A-celler, 10% - D-celler, resten - 5% av massan.

Insulin produceras i B-celler från prekursorn - proinsulin, som syntetiseras på kornigt endoplasmatiskt nätverk ribosomer. Proinsulin består av 3 peptidkedjor (A, B och C). A- och B-kedjorna är förbundna med disulfidbroar, C-peptiden binder A- och B-kedjorna. Proinsulinets molekylvikt är 9000 dalton. Syntetiserad proinsulin kommer in i Golgi-apparaten, där under inverkan av proteolytiska enzymer klyva vid den C-peptidmolekylen med en molekylvikt av 3000 Dalton och en insulin-molekyl med en molekylvikt av 6000 dalton. Insulin A-kedja består av 21 aminosyrarester, B-kedjan - 30, och C-peptid - 27-33. Proinsulin prekursorn under dess biosyntes är preproinsulin, som kännetecknas av närvaron av en annan första peptidkedja bestående av 23 aminosyror och sammanfoga den fria änden av B-kedjan. Molekylvikten av preproinsulin är 11 500 dalton. Det blir snabbt till proinsulin på polysomer. Från Golgi-apparaten (platta komplex) insulin, C-peptid och proinsulin delvis in i vesiklar, varvid den första bundna med zink och deponerade i ett kristallint tillstånd. Under inverkan av olika stimuli flyttar vesikeln till det cytoplasmiska membranet och genom emiocytosis frigör insulin i lösning i prekapillära utrymme.

Den mest kraftfulla stimulatorn av sekre - glukos, som interagerar med receptorer tsitoplazmaticheskoi membran. Insulinsvaret på dess effekt är bifasisk: en första fas - snabb - motsvarar frisättningslager syntetiserade insulin (1:e pool), den andra - Långsam - karakteriserar graden av dess syntes (2:a pool). Signalen från den cytoplasmatiska enzym - adenylat - överförs till cAMP-systemet att mobilisera kalcium från mitokondrier som är involverade i insulinfrisättning. Förutom glukos stimulerande effekt på utsöndringen av insulin frisättning och besitter aminosyror (arginin, leucin), glukagon, gastrin, sekretin, pankreozymin, gastrisk inhiberande polypeptid neirotenzin, bombesin, sulfaläkemedel, beta-adrenostimulyatorov, glukokortikoider, tillväxthormon, ACTH. Inhibera utsöndringen och frisättningen av insulin hypoglykemi, somatostatin, nikotinsyra, diazoxid, alfa adrenostimulyatsiya, fenytoin, fenotiaziner.

Insulin i blodet är i fri (immunreaktivt insulin, IRI) och är bunden till plasmaproteintillstånd. Nedbrytning av insulin sker i levern (80%), njur- och fettvävnad influerad glyutationtransferazy och glutationreduktas (i levern), insulinas (njure), proteolytiska enzymer (fettvävnad). Proinsulin och C-peptid genomgår också nedbrytning i levern, men mycket långsammare.

Insulin ger en multipel effekt på insulinberoende vävnader (lever, muskler, fettvävnad). På njur- och nervvävnader har linsen, röda blodkroppar, ingen direkt effekt. Insulin är ett anaboliskt hormon som förbättrar syntesen av kolhydrater, proteiner, nukleinsyror och fett. Dess inflytande på kolhydratmetabolismen återspeglas i ökningen av glukostransport in i celler insulinberoende vävnader, stimulering av glykogensyntes i levern och undertrycka glukoneogenes och glykogenolys, vilket orsakar sänkning av blodsocker. Effekten av insulin på proteinmetabolism är uttryckt i stimulering av transport av aminosyror genom cytoplasmamembranet av celler, proteinsyntes och hämning av dess sönderfall. Dess inblandning i lipidmetabolismen kännetecknas av inkluderandet av fettsyrorna i triglyceriderna av fettvävnad, stimulering av lipidsyntesen och inhibition av lipolys.

Den biologiska effekten av insulin beror på dess förmåga att binda till specifika receptorer i cellcytoplasmatiska membranet. Efter anslutning med dem genom signalenzym inbäddade i cellväggen - adenylat - överförs till cAMP system som involverar kalcium och magnesium reglerar proteinsyntes och glukosutnyttjande.

Den basala insulinkoncentrationen, bestämd av radioimmunologi, ligger i hälsosam 15-20 mU / ml. Efter oral administrering med glukos (100 g) ökar sin nivå efter 1 timme med 5-10 gånger i jämförelse med den initiala. Den fasta hastigheten på insulin på tom mage är 0,5-1 U / h, och efter måltider ökar till 2,5-5 U / h. Utsöndring av insulin ökar parasympatisk och minskar sympatisk stimulering.

Glukagon är en enkelkedjig polypeptid med en molekylvikt av 3485 dalton. Den består av 29 aminosyrarester. Splits i kroppen med hjälp av proteolytiska enzymer. Glukagon utsöndring regleras av glukos, aminosyror, gastrointestinala hormoner och sympatiska nervsystemet. Dess ökning hypoglykemi, arginin, gastrointestinala hormoner, särskilt pankreozymin, faktorer som stimulerar det sympatiska nervsystemet (fysisk aktivitet, och andra.), En minskning av blod FFA.

Opiat produktion av glukagon somatostatin, hyperglykemi, förhöjda serumnivåer av FFA. Innehållet av glukagon i blodet ökar med dekompenserad diabetes mellitus, glukagonom. Halveringstiden för glukagon är 10 minuter. Det inaktiveras huvudsakligen i lever och njurar genom splittring i inaktiva fragment under påverkan av enzymer karboxipeptidas, trypsin, kemotrypsin, etc.

Den huvudsakliga verkningsmekanismen för glukagon kännetecknas av en ökning av glukosproduktionen genom levern genom att stimulera dess sönderfall och aktivering av glukoneogenes. Glukagon binder till hepatocytmembranreceptorerna och aktiverar enzymet adenylatcyklas, vilket stimulerar bildandet av cAMP. I detta fall ackumuleras den aktiva formen av fosforylas, som deltar i processen med glukoneogenes. Dessutom undertrycks bildandet av viktiga glykolytiska enzymer och frisättningen av enzymer involverade i glukoneogenesprocessen stimuleras. En annan glukagonberoende vävnad är fet. Koppling till adipocytreceptorer, glukagon främjar hydrolysen av triglycerider med bildandet av glycerol och FFA. Denna effekt uppnås genom stimulering av cAMP och aktivering av hormonkänsligt lipas. Förstärkning av lipolys åtföljs av en ökning av blodfFA, deras inklusion i levern och bildandet av ketosyror. Glukagon stimulerad glykogenolys i hjärtmuskeln, vilket ökar hjärtutgångs arterioler expandera och minskning i total perifer resistens, minska trombocytaggregation, utsöndring av mag-on, pankreozymin och pankreatiska enzymer. Bildandet av insulin, tillväxthormon, kalcitonin, katekolaminer, utsöndring av vätska och elektrolyter med urin som påverkas av glukagon ökning. Dess basala nivå i blodplasma är 50-70 pg / ml. Efter att ha tagit proteinmat, ökar glukagonhalten vid fastning, med kronisk leversjukdom, kroniskt njursvikt, glukagonom.

Somatostatin är en tetradekapeptid med en molekylvikt av 1600 dalton, som består av 13 aminosyrarester med en disulfidbrygga. För första gången, har somatostatin visat sig i den främre hypothalamus, och sedan - i nervändarna, synaptiska vesiklar, pankreas, mag-tarmkanalen, sköldkörteln, näthinnan. Den största mängden hormon som produceras i hypotalamus och främre D-celler i pankreas. Den biologiska rollen av somatostatin är att undertrycka sekretionen av tillväxthormon, ACTH, TSH, gastrin, glukagon, insulin, renin, sekretin, gastrisk vasoaktiv peptid (VZHP), magsaft, pankreatiska enzymer och elektrolyter. Det minskar absorptionen av xylos, gallblåsan kontraktilitet, blodflödet av inre organ (30-40%), intestinala peristaltiken och minskar också acetylkolinfrisättning från nervändar och nerv electroexcitability. Halveringstiden för somatostatin är parenteralt administreras 1-2 min, vilket gör det möjligt att betrakta det som ett hormon och en signalsubstans. Många av effekterna av somatostatin medieras genom dess effekt på de ovan nämnda organ och vävnader. Mekanismen för dess verkan på cellulär nivå är fortfarande oklart. Halten av somatostatin i blodplasma hos friska personer är 10-25 pg / L, och ökar hos patienter med diabetes typ I, akromegali och D-cell pankreatisk tumör (somatostatinoma).

Insulins, glukagons och somatostatins roll i hemostasis. I energibalansen i kroppen domineras av insulin och glukagon, vilka stöder den på en viss nivå i de olika tillstånden av kroppen. Under fasteblodinsulinnivån minskar och glukagon - höjningar, särskilt på 3-5: e dagen av fastan (ca 3-5 gånger). Ökad utsöndring av glukagon orsakar ökad proteinnedbrytning i muskel och ökar glukoneogenes process som främjar påfyllning av glykogenreserver i levern. Sålunda, en konstant nivå av glukos i blodet, som är nödvändig för funktionen av hjärnan, röda blodceller, hjärn njure skiktet stöds genom att stärka glukoneogenes, glykogenolys, undertryckande av glukosutnyttjande i andra vävnader under inverkan av en ökning av utsöndringen av glukagon och minska glukosinsulinberoende vävnader förbrukningen genom att minska insulinproduktion. Under dagen absorberar hjärnvävnaden från 100 till 150 g glukos. Hyperproduktion glukagon stimulera lipolys, vilket ökar blodnivåer av fria fettsyror används hjärtat och andra muskler, lever, njurar som energi material. Med långvarig svält blir keto syror bildade i levern en energikälla. Med naturlig fasta (över natten) eller vid långa perioder av födointag (6-12 h) insulinberoende energibehov av kroppens vävnader är uppburna av fettsyrorna som bildas under lipolys.

Efter att ha ätit (kolhydrater) observeras en snabb ökning av insulinnivåerna och en minskning av glukagon i blodet. Den första orsakar accelerationen av glykogensyntes och användningen av glukos av insulinberoende vävnader. Proteinmat (till exempel 200 g kött) stimulerar en kraftig ökning av glukagonkoncentrationen i blodet (med 50-100%) och obetydlig insulin, vilket ökar glukoneogenesen och ökar glukosproduktionen i levern.

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