Pankreas endokrine funktion

Bugspytkirtlen er placeret på bakvæggen i bughulen, bag maven, på niveauet af L1-L2 og strækker sig fra tolvfingertarmen til miltportene. Dens længde er omkring 15 cm, vægt - ca. 100 g pancreas skelnes hoved, der ligger i den bue af duodenum, kroppen og halen, som når porten af milten og retroperitoneal liggende. Blodtilførsel af bugspytkirtlen udføres af milt og øvre mesenterisk arterie. Venøst blod går ind i milt og øvre mesenteriske årer. Bukspyttkjertlen er innerveret af sympatiske og parasympatiske nerver, hvis endefibre er i kontakt med cellemembranen af øceller.

Bukspyttkjertlen har eksokrine og endokrine funktion. Sidstnævnte udføres af øerne Langerhans, som udgør ca. 1-3% af kæbemassen (fra 1 til 1,5 mio.). Diameteren af hver er ca. 150 μm. En ø indeholder 80 til 200 celler. Der er flere af deres typer for evnen til at secernere polypeptidhormoner. A-celler producerer glucagon, B-celler - insulin, D-celler - somatostatin. Et antal ølceller er blevet opdaget, der formodentlig kan producere et vasoaktivt interstitielt polypeptid (VIP), et gastrointestinalt peptid (GIP) og et pankreas polypeptid. B-celler er lokaliseret i centrum af øen, og resten er placeret langs dets periferi. Hovedmassen - 60% af cellerne - udgør B-celler, 25% - A-celler, 10% - D-celler, resten - 5% af massen.

Insulin er dannet i B-celler fra dets precursor, proinsulin, som syntetiseres på ribosomerne i det grove endoplasmatiske retikulum. Proinsulin består af 3 peptidkæder (A, B og C). A- og B-kæderne er forbundet med disulfidbroer, C-peptidet binder A- og B-kæderne. Molekylvægten af proinsulin er 9000 dalton. Syntetiseret proinsulin kommer ind i Golgi-apparatet, hvor under indflydelse af proteolytiske enzymer spalter ved C-peptid molekyle med en molekylvægt på 3000 dalton og en insulin molekyle med en molekylvægt på 6000 dalton. A-kæden af insulin består af 21 aminosyrerester, B-kæden på 30 og C-peptidet på 27-33. Proinsulin precursor under dets biosyntese er præproinsulin som er kendetegnet ved tilstedeværelsen af en anden første peptidkæde bestående af 23 aminosyrer og sammenføjning den frie ende af B-kæden. Molekylvægten af præproinsulin er 11.500 dalton. Det bliver hurtigt til proinsulin på polysomer. Fra Golgi-apparatet (pladekompleks) indtaster insulin, C-peptid og delvist proinsulin vesikler, hvor den første binder til zink og deponeres i krystallinsk tilstand. Under påvirkning af forskellige stimuli flytter vesiklerne til den cytoplasmatiske membran og frigiver insulin i opløst form i prækapillarrummet ved emiocytose.

Den mest kraftfulde stimulator af sekretion - glucose, som vekselvirker med receptorer tsitoplazmaticheskoi membran. Insulinrespons på dens virkning er bifasisk: en første fase - hurtig - svarer bestande frigivelse syntetiseret insulin (1st pool), den anden - Slow - karakteriserer hastigheden af dets syntese (2nd pool). Signalet fra cytoplasmatiske enzym - adenylat - overført til cAMP-systemet mobilisere calcium fra mitokondrier, der er involveret i insulinfrigivelse. Udover glucose stimulerende virkning på sekretionen af insulin frigivelse og besidder aminosyrer (arginin, leucin), glucagon, gastrin, secretin, pancreozymin, gastrisk inhibitorisk polypeptid neirotenzin, bombesin, sulfapræparater, beta-adrenostimulyatorov, glucocorticoider, væksthormon, ACTH. Inhiberer sekretion og frigivelse af insulin hypoglykæmi, somatostatin, nicotinsyre, diazoxid, alfa adrenostimulyatsiya, phenytoin, phenothiaziner.

Insulin i blodet er i fri (immunoreaktivt insulin, IRI) og er bundet til plasmaproteintilstand. Nedbrydning af insulin forekommer i leveren (80%), nyre og fedtvæv påvirket glyutationtransferazy og glutathionreduktase (i leveren), insulinase (nyre), proteolytiske enzymer (fedtvæv). Proinsulin og C-peptid undergår også nedbrydning i leveren, men langt langsommere.

Insulin giver en multipel effekt på insulinafhængige væv (lever, muskler, fedtvæv). På nyrer og nervevæv har linsen, røde blodlegemer, ikke direkte virkning. Insulin er et anabolsk hormon, som forbedrer syntesen af kulhydrater, proteiner, nukleinsyrer og fedt. Dens indflydelse på kulhydratstofskiftet er afspejlet i stigningen af glucosetransport i celler insulinafhængige væv, stimulering af glycogensyntese i leveren og undertrykke gluconeogenese og glycogenolyse, hvilket forårsager sænkning af blodsukker. Virkningen af insulin på proteinmetabolismen udtrykkes ved at stimulere transporten af aminosyrer gennem den cytoplasmatiske membran i celler, syntesen af protein og hæmning af dets forfald. Dens deltagelse i fedtstofskifte karakteriseres af inklusion af fedtsyrer i triglycerider af fedtvæv, stimulering af lipidsyntese og undertrykkelse af lipolyse.

Den biologiske virkning af insulin skyldes dets evne til at binde til specifikke receptorer i celle-cytoplasmisk membran. Efter forbindelsen med dem overføres signalet via den celleberigede enzymadenylatcyklase - til cAMP-systemet, som med deltagelse af calcium og magnesium regulerer proteinsyntese og glukoseudnyttelse.

Den basale insulinkoncentration, bestemt ved radioimmunologi, ligger i sund 15-20 mU / ml. Efter oral indlæsning med glucose (100 g) øges niveauet efter 1 time med 5-10 gange i sammenligning med den oprindelige. Den faste mængde insulin på tom mave er 0,5-1 U / h, og efter måltider stiger til 2,5-5 U / h. Sekretion af insulin forøger parasympatisk og reducerer sympatisk stimulering.

Glucagon er et enkeltkædet polypeptid med en molekylvægt på 3485 dalton. Den består af 29 aminosyrerester. Splitter i kroppen ved hjælp af proteolytiske enzymer. Glucagonsekretion reguleres af glucose, aminosyrer, gastrointestinale hormoner og det sympatiske nervesystem. Dens stigning hypoglykæmi, arginin, gastrointestinale hormoner, især pankreozymin, faktorer, der stimulerer det sympatiske nervesystem (fysisk aktivitet, og andre.), Et fald i blodets FFA.

Opiat produktion af glucagon somatostatin, hyperglykæmi, forhøjede serumniveauer af FFA. Indholdet af glucagon i blodet øges med dekompenseret diabetes mellitus, glukagonom. Halveringstiden for glucagon er 10 minutter. Det inaktiveres hovedsageligt i leveren og nyrerne ved opdeling i inaktive fragmenter under påvirkning af enzymer carboxypeptidase, trypsin, kemotrypsin osv.

Den vigtigste virkningsmekanisme for glucagon er karakteriseret ved en forøgelse af leverenes produktion af glucose ved at stimulere dets forfald og aktivering af gluconeogenese. Glucagon binder til hepatocytmembranreceptorerne og aktiverer enzymadenylatcyklasen, som stimulerer dannelsen af cAMP. I dette tilfælde akkumuleres den aktive form af phosphorylase, som deltager i processen med gluconeogenese. Derudover undertrykkes dannelsen af centrale glycolytiske enzymer, og frigivelsen af enzymer involveret i gluconeogeneseprocessen stimuleres. Et andet glucagonafhængigt væv er fedt. Kobling til adipocytreceptorer, glucagon fremmer hydrolyse af triglycerider med dannelsen af glycerol og FFA. Denne virkning opnås ved stimulering af cAMP og aktivering af hormonfølsom lipase. Forstærkning af lipolyse ledsages af en stigning i blodfFA, deres inklusion i leveren og dannelsen af keto syrer. Glucagon glycogenolyse i hjertemusklen, hvilket øger minutvolumen arterioler udvides og fald i total perifer modstand, reducere blodpladeaggregering, sekretion af gastro-on, pankreozymin og pancreatiske enzymer. Dannelsen af insulin, væksthormon, calcitonin, catecholamin, væske og elektrolyt udskillelse i urinen påvirket glucagon forøget. Dets basale niveau i blodplasma er 50-70 pg / ml. Efter at have taget proteinføde, under fastning med kronisk leversygdom, kronisk nyresvigt, glucagonom, øges glucagonindholdet.

Somatostatin er et tetradecapeptid, der har en molekylvægt på 1600 dalton, sammensat af 13 aminosyrerester med en disulfidbro. For første gang har somatostatin blevet fundet i den forreste hypothalamus, og derefter - i nerveenderne, synaptiske vesikler, pancreas, mave-tarmkanal, skjoldbruskkirtel, nethinden. Den største mængde hormon, der produceres i hypothalamus og forreste D-celler i bugspytkirtlen. Den biologiske rolle af somatostatin er at undertrykke udskillelsen af væksthormon, ACTH, TSH, gastrin, glucagon, insulin, renin, secretin, gastrisk vasoaktivt peptid (VZHP), mavesaft, pankreasenzymer og elektrolytter. Det nedsætter absorptionen af xylose, galdeblære kontraktilitet, blodgennemstrømning af indre organer (30-40%), tarmperistaltikken og reducerer også acetylcholin-frigivelse fra nerveender og nerve electroexcitability. Halveringstiden af somatostatin er parenteralt administreret 1-2 min, hvilket tillader at betragte det som et hormon og en neurotransmitter. Mange af virkningerne af somatostatin medieres gennem dets virkning på de ovennævnte organer og væv. Samme mekanisme for søgsmålet på celleniveau er uklar. Indholdet af somatostatin i blodplasmaet af raske personer er 10-25 pg / l, og øges hos patienter med diabetes type I, akromegali og D-celle pankreastumor (somatostatinoma).

Rolle af insulin, glucagon og somatostatin i homøostase. Energibalancen i kroppen er domineret af insulin og glucagon, som understøtter det på et vist niveau i de forskellige tilstande af kroppen. Under faste blodinsulinniveau falder og glucagon - raises, især på 3-5 th dags faste (ca. 3-5 gange). Forøget sekretion af glucagon forårsager forøget proteinnedbrydning i muskler og øger gluconeogenese proces, der fremmer genopfyldning af glycogenreserver i leveren. Således er en konstant niveau af glukose i blodet, der er nødvendige for funktion af hjernen, røde blodlegemer, hjerne nyre lag understøttes ved at styrke gluconeogenese, glycogenolyse, undertrykkelse af glucoseudnyttelse i andre væv under indflydelse af at forøge sekretionen af glucagon og reducerende glucose insulinafhængig væv forbrug ved at reducere insulinproduktion. Inden for en dag hjernevæv absorberer mellem 100 til 150 g glucose. Overproduktion glucagon stimulere lipolyse, hvilket øger blodets indhold af frie fedtsyrer anvendes hjertet og andre muskler, lever, nyrer som energi materiale. Med længerevarende faste og er en energikilde ketosyre produceret af leveren. Med naturligt fastende (natten over) eller ved lange perioder med fødeindtagelse (6-12 h) insulinafhængige energibehov kroppens væv understøttes af fedtsyrerne dannet under lipolyse.

Efter at have spist (kulhydrat), observeres en hurtig stigning i insulinniveauet og et fald i glucagon i blodet. Den første forårsager accelerationen af glycogensyntese og anvendelsen af glucose ved insulinafhængige væv. Protein fødevarer (fx 200 g kød) stimulerer en kraftig stigning i koncentrationerne af blod glucagon (50-100%) og en mindre - insulin, som forøger gluconeogenese og forøget glucoseproduktion i leveren.

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