Endokrinní funkce pankreatu

Slinivka je umístěn na zadní stěně dutiny břišní za žaludkem v úrovni L1-L2 a sahá od duodena k cílové sleziny. Jeho délka je asi 15 cm, váha - asi 100 g pankreas rozlišují hlavy, který se nachází v oblouku dvanáctníku, tělo a ocas, který dosáhne bránu sleziny a retroperitoneální ležící. Krevní zásobení pankreatu je prováděno slezinnou a horní mezenterickou tepnou. Venózní krev vstupuje do slezinných a horních mezenterických žil. Pankreas je inervován sympatickými a parasympatickými nervy, jejichž koncová vlákna jsou v kontaktu s buněčnou membránou buněk ostrůvků.

Pankreas má exokrinní a endokrinní funkci. Druhé je prováděno ostrůvky Langerhans, které tvoří asi 1-3% hmotnosti žláz (od 1 do 1,5 milionu). Průměr každého z nich je asi 150 μm. Jeden ostrov obsahuje 80 až 200 buněk. Existuje několik typů pro schopnost vylučovat polypeptidové hormony. A-buňky produkují glukagon, B-buňky - inzulin, D-buňky - somatostatin. Bylo zjištěno několik ostrůvkových buněk, které pravděpodobně produkují vazoaktivní intersticiální polypeptid (VIP), gastrointestinální peptid (GIP) a polypeptid pankreatu. B buňky jsou lokalizovány ve středu ostrůvku a zbytek jsou umístěny podél svého obvodu. Hlavní buňka - 60% buněk - tvoří B buňky, 25% - A-buňky, 10% - D-buňky, zbytek - 5% hmotnosti.

Inzulín je tvořen v B buňkách z jeho prekurzoru, proinzulinu, který je syntetizován na ribosomech hrubého endoplazmatického retikulu. Proinzulin sestává ze 3 peptidových řetězců (A, B a C). A a B řetězce jsou spojeny disulfidovými můstky, C-peptid váže A a B řetězce. Molekulová hmotnost proinzulinu je 9000 daltonů. Syntetizovaný proinzulin vstupuje do Golgiho aparátu, kde se pod vlivem proteolytických enzymů štěpit v molekule, C-peptid, který má molekulovou hmotnost 3000 Daltonů a inzulínovou molekulu, která má molekulovou hmotnost 6000 daltonů. A řetězec inzulínu se skládá z 21 aminokyselinových zbytků, B řetězce 30 a C peptidu 27-33. Prekurzorem proinzulinu v procesu jeho biosyntézy je preproinzulin, který se od předchůdce liší přítomností jiného peptidového řetězce sestávajícího z 23 aminokyselin a spojuje volný konec řetězce B. Molekulová hmotnost preproinzulinu je 11 500 daltonů. Rychle se přemění na proinzulin na polysomes. Z Golgiho aparátu (komplex destiček) inzulín, C-peptid a částečně proinzulin vstupují do vezikul, kde se první váže na zinek a je uložen v krystalickém stavu. Pod vlivem různých podnětů se vezikuly přesouvají do cytoplazmatické membrány a uvolňují inzulín v rozpuštěné formě do preapilárního prostoru emiocytózou.

Nejsilnější stimulátor sekrece - glukózy, který interaguje s receptory tsitoplazmaticheskoi membránou. Inzulínové reakce na jeho účinku je dvoufázová: první fáze - rychle - odpovídá zásoby uvolňováním syntetizovat inzulín (1 bazén), druhý - Slow - charakterizuje rychlost jeho syntézy (2) bazénu. Signál z cytoplazmatické enzymu - adenylát - převedena na cAMP systému mobilizace vápníku z mitochondrií, které se podílejí na uvolňování inzulínu. Kromě glukózy stimulační účinek na sekreci uvolňování inzulínu a mají aminokyselin (arginin, leucin), glukagon, gastrin, sekretin, pankreozymin, žaludeční inhibiční polypeptid neirotenzin bombesinu, sulfa léky, beta-adrenostimulyatorov, glukokortikoidy, růstový hormon, ACTH. Inhibují sekreci a uvolňování inzulinu hypoglykemie, somatostatin, kyselina nikotinová, diazoxid, alfa adrenostimulyatsiya, fenytoinu, fenothiaziny.

Inzulin v krvi je ve volné (imunoreaktivní inzulín, IRI) a je vázán na stav plazmatických bílkovin. Odbourávání inzulinu v játrech (80%), ledvin a tukové tkáně ovlivnil glyutationtransferazy a glutathion reduktázy (v játrech), insulinase (ledviny), proteolytických enzymů (tukové tkáně). Proinzulin a C-peptid také procházejí degradací v játrech, ale mnohem pomaleji.

Inzulin poskytuje mnohočetný účinek na tkáně závislé na inzulínu (játra, svaly, tukové tkáně). Na ledvinových a nervových tkáních, čočkách, červených krvinkách, nemá přímý účinek. Inzulin je anabolický hormon, který zvyšuje syntézu sacharidů, bílkovin, nukleových kyselin a tuku. Jeho vliv na metabolismus sacharidů se odráží ve zvýšení transportu glukózy do buněk inzulindependentních tkání, stimulaci syntézy glykogenu v játrech a potlačování glukoneogeneze a glykogenolýzy, která způsobuje snížení hladiny cukru v krvi. Účinek inzulínu na metabolismus bílkovin se projevuje stimulací transportu aminokyselin přes cytoplazmatickou membránu buněk, syntézou bílkovin a inhibicí jejich rozpadu. Jeho účast na metabolismu tuků je charakterizována zahrnutím mastných kyselin do triglyceridů tukového tkáně, stimulací syntézy lipidů a potlačením lipolýzy.

Biologický účinek inzulinu je způsoben jeho schopností vázat se na specifické receptory buněčné cytoplazmatické membrány. Po připojení se signál přenese enzymem - adenylátcyklázem obohacený o buňky - do systému cAMP, který s účinkem vápníku a hořčíku reguluje syntézu proteinů a využití glukózy.

Základní koncentrace inzulinu, stanovená radioimunologií, je u zdravých lidí 15-20 mC / ml. Po perorálním naplnění glukózou (100 g) se jeho hladina po 1 hodině zvyšuje o 5-10 krát ve srovnání s počáteční. Rychlost nalačno inzulínu na prázdný žaludek činí 0,5-1 U / h a po jídle se zvyšuje na 2,5-5 U / h. Sekrece inzulinu zvyšuje parasympatiku a snižuje sympatickou stimulaci.

Glukagon je polypeptid s jedním řetězcem s molekulovou hmotností 3485 daltonů. Skládá se z 29 aminokyselinových zbytků. Rozdělí se do těla pomocí proteolytických enzymů. Glukagonová sekrece je regulována glukózou, aminokyselinami, gastrointestinálními hormony a sympatickým nervovým systémem. Jeho nárůst hypoglykémie, arginin, gastrointestinální hormony, zejména pankreozymin, faktory, které stimulují sympatický nervový systém (fyzickou aktivitu, a další.), Snížení krevního FFA.

Opiáty produkují glukagonový somatostatin, hyperglykemii, zvýšené hladiny FFA v séru. Obsah glukagonu v krvi se zvyšuje s dekompenzovaným diabetes mellitus, glukagonomem. Poločas rozpadu glukagonu je 10 minut. Inaktivuje se hlavně v játrech a ledvinách štěpením na neúčinné fragmenty pod vlivem enzymů karboxypeptidázy, trypsinu, chemotrypsinu atd.

Hlavní mechanismus účinku glukagonu je charakterizován zvýšením produkce glukózy játry stimulací jejího rozkladu a aktivace glukoneogeneze. Glukagon se váže na hepatocytární membránové receptory a aktivuje enzym adenylátcyklázu, který stimuluje tvorbu cAMP. V tomto případě se akumuluje aktivní forma fosforylázy, která se podílí na procesu glukoneogeneze. Kromě toho je potlačena tvorba klíčových glykolytických enzymů a je stimulováno uvolňování enzymů zapojených do procesu glukoneogeneze. Další tkáň závislá na glukagonu je tuk. Spojením s receptory adipocytů stimuluje glukagon hydrolýzu triglyceridů za tvorby glycerolu a FFA. Tento účinek se dosáhne stimulací cAMP a aktivace hormonálně senzitivní lipázy. Posilování lipolýzy je doprovázeno zvýšením hladiny FFA v krvi, jejich začleněním do jater a tvorbou ketokyselin. Glukagon stimuloval glykogenolýzu v srdečním svalu, což zvyšuje srdeční výdej arterioly expandovat a snížení celkového periferního odporu, snížení shlukování krevních destiček, sekreci gastro-on, pankreozymin a pankreatických enzymů. Vzniká inzulin, růstový hormon, kalcitonin, katecholaminy, sekrece tekutin a elektrolytů močí pod vlivem glukagonu. Jeho bazální hladina v krevní plazmě je 50-70 pg / ml. Po užívání bílkovinných bílkovin, při podávání s chronickým onemocněním jater, chronickým selháním ledvin, glukagonomu se zvyšuje obsah glukagonu.

Somatostatin je tetradekapeptid o molekulové hmotnosti 1600 daltonů, sestávající ze 13 aminokyselinových zbytků s jedním disulfidovým můstkem. Poprvé, somatostatin byl nalezen v předním hypotalamu, a poté - v nervových zakončení, synaptické vezikuly, pankreatu, trávicího traktu, štítné žlázy, sítnice. Největší množství hormonu se tvoří v předním hypotalamu a D-buňkách pankreatu. Biologická úloha somatostatinu je potlačovat sekreci růstového hormonu, ACTH, TSH, gastrin, glukagonu, inzulínu, renin, sekretin, žaludeční vazoaktivní peptid (VZHP), žaludeční šťávy, pankreatické enzymy a elektrolyty. To snižuje absorpci xylosy, žlučníku kontraktility, prokrvení vnitřních orgánů (30-40%), střevní peristaltiku, a také snižuje uvolňování acetylcholinu z nervových zakončení a nervové electroexcitability. Biologický poločas somatostatinu je parenterálně 1-2 min, což umožňuje uvažovat jako hormon a neurotransmiter. Mnoho účinků somatostatinu je zprostředkováno jeho účinkem na výše uvedené orgány a tkáně. Mechanismus jeho působení na úrovni buněk je stále nejasný. Obsah somatostatinu v krevní plazmě zdravých osob, je 10 až 25 pg / l, a zvýšené u pacientů s diabetem typu I, akromegalie a D-buněk tumoru pankreatu (somatostatinom).

Role inzulinu, glukagonu a somatostatinu v homeostáze. V energetické bilanci těla dominuje inzulínu a glukagonu, které tomu napomáhají na určité úrovni v různých stavech těla. Během půstu pokles krevního inzulínu úrovně a glukagon - zvýší, a to zejména na 3-5-tého dne půstu (asi 3-5 krát). Zvýšená sekrece glukagonu způsobuje zvýšení odbourávání bílkovin ve svalech a zvyšuje glukoneogeneze proces, který podporuje doplňování zásoby glykogenu v játrech. Tak, konstantní hladina glukózy v krvi, které jsou nezbytné pro fungování mozku, červených krvinek, mozek ledvin vrstva podporovaného posílením glukoneogeneze, glykogenolýzy, potlačení využití glukózy v jiných tkáních pod vlivem zvyšující sekreci glukagonu a snížení glukózy inzulin-dependentní spotřebu tkání snížením produkce inzulínu. Během dne mozkové tkáně absorbují 100 až 150 g glukózy. Hyperproduction glukagon stimulovat lipolýzu, což zvyšuje hladinu volných mastných kyselin se používají srdce a jiné svaly, játra, ledviny, jako energie materiálu. Při prodloužené hladovění se ketokyseliny tvořené v játrech stávají zdrojem energie. S přirozeným půstu (přes noc), nebo na delší dobu příjmu potravy (6-12 h) inzulin-dependentní energetické potřeby tělesných tkání jsou podporovány mastných kyselin vytvořených během lipolýzy.

Po jídle (uhlohydráty) dochází k rychlému zvýšení hladin inzulínu ak poklesu hladiny glukagonu v krvi. První způsobuje zrychlení syntézy glykogenu a využití glukózy tkáněmi závislou na inzulínu. Proteinové potraviny (např., 200 g masa) stimuluje k prudkému nárůstu koncentrací krevního glukagonu (50-100%) a menší - inzulín, který zvyšuje glukoneogeneze a zvýšená produkce glukózy v játrech.

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