Какой химический элемент входит в состав в молекулу гормона поджелудочной железы

Поджелудочная железа – важная составляющая пищеварительной системы человека. Она является главным поставщиком ферментов, без которых невозможно полноценное переваривание белков, жиров и углеводов. Но выделением панкреатического сока ее деятельность не ограничивается. Особые структуры железы – островки Лангерганса, которые выполняют эндокринную функцию, секретируя инсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид, гастрин и грелин. Гормоны поджелудочной железы участвуют во всех видах обмена, нарушение их выработки ведет к развитию серьезных заболеваний.

Гормоны поджелудочной железы регулируют функции пищеварительной системы и обмен веществ

Эндокринная часть поджелудочной железы

Клетки поджелудочной железы, синтезирующие гормональноактивные вещества, называются инсулоцитами. Они расположены в железе скоплениями – островками Лангерганса. Общая масса островков составляет всего 2% от веса органа. По строению различают несколько типов инсулоцитов: альфа, бета, дельта, РР и эпсилон. Каждая разновидность клеток способна образовывать и секретировать определенный вид гормонов.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа

Перечень панкреатических гормонов обширный. Одни описаны очень подробно, а свойства других изучены еще недостаточно. К первым относится инсулин, считающийся самым изученным гормоном. К представителям биологически активных веществ, исследованных недостаточно, можно отнести панкреатический полипептид.

Инсулин

Особые клетки (бета-клетки) островков Лангерганса поджелудочной железы синтезируют гормон пептидной природы, получивший название инсулин. Спектр действия инсулина широк, но основное его назначение – понижение уровня глюкозы в плазме крови. Влияние на обмен углеводов реализуется благодаря способности инсулина:

облегчать поступление глюкозы в клетку путем повышения проницаемости мембран;
стимулировать усвоение глюкозы клетками;
активировать образование в печени и мышечной ткани гликогена, являющегося основной формой хранения глюкозы;
подавлять процесс гликогенолиза – расщепления гликогена до глюкозы;
тормозить глюконеогенез – синтезирование глюкозы из белков и жиров.

Но не только метаболизм углеводов является сферой приложения гормона. Инсулин способен влиять на белковый и жировой обмен через:

стимуляцию синтеза триглицеридов и жирных кислот;
облегчение поступления глюкозы в адипоциты (жировые клетки);
активизацию липогенеза – синтеза жиров из глюкозы;
торможение липолиза – расщепления жиров;
угнетение процессов распада белка;
повышение проницаемости клеточных мембран для аминокислот;
стимуляцию синтеза белка.

Инсулин обеспечивает ткани запасами потенциальных источников энергии. Его анаболический эффект приводит к увеличению депо белка и липидов в клетке и определяет роль в регуляции процессов роста и развития. Кроме того, инсулин влияет на водно-солевой обмен: облегчает поступление калия в печень и мышцы, способствует удержанию воды в организме.

Главным стимулом образования и секреции инсулина является рост уровня глюкозы в сыворотке крови. К увеличению синтеза инсулина также приводят гормоны:

холецистокинин;
глюкагон;
глюкозозависимый инсулинотропный полипептид;
эстрогены;
кортикотропин.

Поражение бета-клеток ведет к нехватке или отсутствию инсулина – развивается сахарный диабет 1-го типа. Кроме генетической предрасположенности, в возникновении этой формы заболевания играют роль вирусные инфекции, стрессовые воздействия, погрешности питания. Инсулинорезистентность (невосприимчивостью тканей к гормону) лежит в основе диабета 2-го типа.

Выработка инсулина зависит, главным образом, от уровня глюкозы в крови

Глюкагон

Пептид, производимый альфа-клетками островков поджелудочной железы, называется глюкагоном. Его действие на человеческий организм противоположно действию инсулина и заключается в повышении уровня сахара в крови. Основная задача – поддержание стабильного уровня глюкозы в плазме между приемами пищи, выполняется за счет:

расщепления гликогена в печени до глюкозы;
синтеза глюкозы из белков и жиров;
угнетения процессов окисления глюкозы;
стимуляции расщепления жиров;
образования кетоновых тел из жирных кислот в клетках печени.

Глюкагон повышает сократительную способность сердечной мышцы, не влияя на ее возбудимость. Результатом является рост давления, силы и частоты сердечных сокращений. В стрессовых ситуациях и при физических нагрузках глюкагон облегчает скелетным мышцам доступ к энергетическим запасам и улучшает их кровоснабжение благодаря усилению работы сердца.

Глюкагон стимулирует высвобождение инсулина. При инсулиновой недостаточности содержание глюкагона всегда повышено.

Соматостатин

Пептидный гормон соматостатин, вырабатываемый дельта-клетками островков Лангерганса, существует в виде двух биологически активных форм. Он подавляет синтез многих гормонов, нейромедиаторов и пептидов.

Соматостатин, кроме того, замедляет всасывание глюкозы в кишечнике, снижает секрецию соляной кислоты, моторику желудка и секрецию желчи. Синтез соматостатина возрастает при высоких концентрациях глюкозы, аминокислот и жирных кислот в крови.

Читайте также:
Как сохранить здоровье поджелудочной железы: 5 советов
6 признаков гипогликемии
Враги фигуры: 9 продуктов, усиливающих аппетит

Гастрин

Гастрин – пептидный гормон, кроме поджелудочной железы вырабатывается клетками слизистой оболочки желудка. По количеству аминокислот, входящих в его состав, различают несколько форм гастрина: гастрин-14, гастрин-17, гастрин-34. Поджелудочная железа секретирует в основном последний. Гастрин участвует в желудочной фазе пищеварения и создает условия для последующей кишечной фазы посредством:

увеличения секреции соляной кислоты;
стимуляции выработки протеолитического фермента – пепсина;
активизации выделения бикарбонатов и слизи внутренней оболочкой желудка;
усиления моторики желудка и кишечника;
стимуляции секреции кишечных, панкреатических гормонов и ферментов;
усиления кровоснабжения и активации восстановления слизистой оболочки желудка.

Стимулируют выработку гастрина, на который влияет растяжение желудка при приеме пищи, продукты переваривания белков, алкоголь, кофе, гастрин-высвобождающий пептид, выделяемый нервными отростками в стенке желудка. Уровень гастрина растет при синдроме Золлингера – Эллисона (опухоль островкового аппарата поджелудочной железы), стрессе, приеме нестероидных противовоспалительных препаратов.

Определяют уровень гастрина при дифференциальной диагностике язвенной болезни и болезни Аддисона – Бирмера. Это заболевание еще называют пернициозной анемией. При нем нарушение кроветворения и симптомы анемии вызваны не дефицитом железа, что встречается чаще, а нехваткой витамина В12 и фолиевой кислоты.

Грелин

Грелин продуцируют эпсилон-клетки поджелудочной железы и специальные клетки слизистой оболочки желудка. Гормон вызывает чувство голода. Он взаимодействует с центрами головного мозга, стимулируя секрецию нейропептида Y, ответственного за возбуждение аппетита. Концентрация грелина перед приемом пищи растет, а после – снижается. Функции грелина разнообразны:

стимулирует секрецию соматотропина – гормона роста;
усиливает выделение слюны и готовит пищеварительную систему к приему пищи;
усиливает сократимость желудка;
регулирует секреторную активность поджелудочной железы;
повышает уровень глюкозы, липидов и холестерола в крови;
регулирует массу тела;
обостряет чувствительность к пищевым запахам.

Грелин координирует энергетические потребности организма и участвует в регуляции состояния психики: депрессивные и стрессовые ситуации повышают аппетит. Кроме того, он оказывает действие на память, способность к обучению, процессы сна и бодрствования. Уровень грелина увеличивается при голодании, похудении, низкой калорийности пищи и уменьшении содержания глюкозы в крови. При ожирении, сахарном диабете 2-го типа отмечается снижение концентрации грелина.

Грелин - гормон, отвечающий за чувство голода Грелин – гормон, отвечающий за чувство голода

Панкреатический полипептид

Панкреатический полипептид является продуктом синтеза РР-клеток поджелудочной железы. Его относят к регуляторам пищевого режима. Действие панкреатического полипептида на процессы пищеварения следующее:

угнетает внешнесекреторную активность поджелудочной железы;
сокращает выработку панкреатических ферментов;
ослабляет перистальтику желчного пузыря;
тормозит глюконеогенез в печени;
усиливает пролиферацию слизистой оболочки тонкой кишки.

Секреции панкреатического полипептида способствует богатая белком пища, голодание, физические нагрузки, резкое падение уровня сахара крови. Снижают выделяемое количество полипептида соматостатин и глюкоза, введенная внутривенно.

Вывод

Нормальное функционирование организма требует слаженной работы всех эндокринных органов. Врожденные и приобретенные заболевания поджелудочной железы ведут к нарушению секреции панкреатических гормонов. Понимание их роли в системе нейрогуморальной регуляции помогает успешно решать диагностические и лечебные задачи.

Видео

Предлагаем к просмотру видеоролик по теме статьи.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Источник

Поджелудочная или, как ее еще называют, панкреатическая железа является важным органом системы пищеварения, который несет ответственность за инкреторные и экскреторные функции. Благодаря всем биологически активным веществам, синтезируемым поджелудочной железой (ПЖ), в организме поддерживается биохимическое равновесие. Какие существуют гормоны поджелудочной железы и каковы их функции в организме – обо всем этом пойдет речь в данной статье.

Гормоны поджелудочной железы и их функции

Поджелудочная железа и ее гормоны

Человеческий организм представляет собой сложный механизм, который должен работать слаженно, без сбоев, чтобы мы могли ощущать себя хорошо. Поджелудочная железа – один из важнейших органов, который участвует в основных процессах метаболизма. Именно благодаря работе этой железы продукты питания перерабатываются в те соединения, которые усваиваются клетками организма. Происходит это с помощью гормонов, которые синтезируются в поджелудочной железе.

Главные гормоны поджелудочной железы:

Инсулин, который отвечает за уровень сахара в крови.
Гормон глюкагон, который оказывает противоположное инсулину воздействие.
Соматостатин выполняет функцию подавления ряда гормонально активных веществ.
Полипептид панкреатический, который контролирует работу пищеварительной системы.

Действие гормона глюкагона тесно связано с действием инсулина. Специалисты редко рассматривают их по отдельности, хотя в разговорах об уровне сахара в крови мы чаще оперируем инсулином.

Виды анализов на гормоны

Для определения уровня гормонов проводятся различные анализы:

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

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

Строение глюкагона

В медицинской практике данный гормон принято называть также «гормоном голода». Определив, где вырабатывается гормон глюкагон, ученые перешли к изучению его строения. Как выяснилось, несмотря на свою важность для человеческого организма, по своей структуре глюкагон достаточно прост: состоит всего из 29 аминокислот.

Доказано, что строение гормона глюкагона одинаково для человека, коровы, свиньи и крысы. Современная фармакология использует поджелудочные железы свиней или быков для выделения необходимого вещества, которое добавляется в медикаменты.

Гормон глюкагон и его функции

Несмотря на свою малую известность, этот гормон берет на себя выполнение важных для жизни человека процессов. Попадая в кровь, гормон голода двигается в сторону печени, где взаимодействует с рецепторами ее клеток и способствует выработке глюкозы, которая также попадает в кровь. Глюкагон позволяет поддерживать ее на необходимом стабильном уровне.

Другие функции гормона глюкагона:

Стимулирует и усиливает почечный кровоток.
Принимает активное участие в регенеративных процессах клеток печени.
Гормон глюкагон ускоряет распад липидов и контролирует уровень холестерина в крови человека.
Способствует быстрому выводу натрия из организма, что улучшает работу сердца.
Выводит инсулин из клеток организма.

Этот гормон тесно взаимодействует с адреналином в моменты опасности. При увеличении уровня адреналина в крови резко повышается уровень глюкагона, что способствует лучшему кислородному снабжению мышц.

Также доказано, что в момент протекания процессов пищеварения уровень глюкагона резко падает, а уровень инсулина, напротив, возрастает. Как только процессы в организме завершены, гормональный уровень меняется в противоположную сторону.

Взаимосвязь с инсулином

От инсулина и глюкагона зависит, насколько организм получает энергию для функционирования. Глюкагон высвобождает глюкозу из депо и дает команду печени на образование собственной из аминокислот и жиров при недостаточном поступлении с пищей. Инсулин помогает глюкозным молекулам проникать в клетки и включаться в процессы окисления.

Поступившая пища может сразу пойти на образования энергии или откладываться в запасы жира и гликогена. Организм выбирает один из этих двух путей на основании соотношения инсулина и глюкагона – инсулин-глюкагонового индекса. Если он низкий (повышен глюкагон), то пища будет перерабатываться, а при высоком (много инсулина) большая часть будет отложена в жировую ткань.

Дефицит инсулина при сахарном диабете способствует возрастанию концентрации глюкагона, что тормозит использование глюкозы из пищи, она остается в крови. Одновременно ускоряется расщепление гликогена и продукция новых молекул глюкозы.

Нормальный уровень глюкагона

На стабильную выработку гормона глюкагона в организме человека оказывает воздействие ряд факторов:

Падение уровня глюкозы в крови.
Повышение уровня аминокислот в крови.
Активные физические нагрузки.

Все перечисленные действия способствуют резкому скачку глюкагона в крови. При этом специалисты склонны разделять норму содержания гормона для детей и взрослых.

Нормальный уровень:

Дети от 4 до 14 лет. Норма находится в пределах от 0 до 148 пг/мл.
Взрослые (старше 14 лет). Норма определяется границами от 20 до 100 пг/мл.

Резкое отклонение от нормативных показателей свидетельствует о развитии в организме патологий самого различного характера.

Уровень содержания гормона в крови человека определяется проведением забора крови из локтевой вены. Только на основании анализа крови можно определить, на каком уровне находится гормон голода.

Химическая природа гормона

Биохимия этого соединения тоже очень важна для полного понимания его значимости. Он возникает в результате деятельности альфа-клеток островков Лангенганса. Также его синтезируют другие участки ЖКТ.

Глюкагон представляет собой полипептид одноцепочечного типа. В его состав входит 29 аминокислот. Строение его имеет сходство с инсулином, но в нем есть некоторые аминокислоты, которые в инсулине отсутствуют (триптофан, метионин). А вот цистина, изолейцина и пролина, которые имеются в составе инсулина, в глюкагоне нет.

Формируется этот гормон из пре-глюкагона. Процесс его выработки зависит от количества глюкозы, которая поступает в организм во время еды. Стимуляция его выработки принадлежит аргинину и аланину – при увеличении их количества в организме глюкагон образуется интенсивнее.

При чрезмерной физической активности его количество тоже может резко увеличиваться. Также на содержание его в крови влияет инсулин.

Повышенный уровень гормона

Изменение гормонального уровня в организме человека чаще всего свидетельствует о каких-либо процессах, которые могут оказывать пагубное воздействие на здоровье. Некоторые из них протекают, на первый взгляд, незаметно.

Итак, повышение уровня гормона глюкагона является симптомом для следующих заболеваний:

Сахарный диабет 1 типа.
Панкреатит в острой форме.
Цирроз печени.
Почечная недостаточность в хронической форме.
Гипогликемия.
Тяжелый стресс для организма, связанный с травмирующим воздействием (операции, ожоги и др.).

Это только ряд факторов, которые повлияют на отклонение гормона голода от нормального уровня. Снижение же показателя также может говорить о патологиях: муковисцидоз, хронический панкреатит.

К чему приводит нарушение гормонального баланса

Как уже отмечалось ранее, гормоны панкреатической железы – это незаменимые элементы, участвующие в процессе пищеварения. Даже незначительные нарушения их синтеза может привести к серьезным осложнениям (заболеваниям, сбоям в работе определенных систем или органов и т. д.).

Эндокринная система человека

При избытке гормонов панкреатической железы, например, может возникнуть злокачественное образование (чаще всего на фоне увеличения количества глюкагона) или гликемия (при избытке инсулина в крови). Определить, правильно ли работает ПЖ и соответствует ли норме уровень гормонов, можно только после диагностического обследования. Опасность заключается в том, что многие заболевания, связанные со снижением или повышением уровня гормонов, могут протекать без каких-либо ярко выраженных симптомов. Но выявить нарушения можно при отслеживании реакций своего организма на протяжении длительного периода.

Норма, гипо- и гипергликемия

В первую очередь, нужно уделять внимание следующим моментам:

снижение остроты зрения;
чрезмерно высокий аппетит (больной не может наесться);
частое мочеиспускание;
повышенное потоотделение;
сильная жажда и появление сухости в полости рта.

Нельзя недооценивать роль гормонов ПЖ в функционировании человеческого организма, так как даже при незначительных нарушениях синтеза этих гормонов могут развиться серьезные патологии. Поэтому рекомендуется в качестве профилактики проходить диагностические осмотры у врачей с целью предупреждения нарушений работы поджелудочной железы. Достаточно 1-2 раза в год обращаться к врачу для проведения профилактического осмотра, чтобы предупредить не только различные нарушения в работе панкреатической железы, но и другие проблемы с органами ЖКТ. Также периодические обследования рекомендуется проходить и у других врачей, например, у стоматолога, дерматолога, невропатолога. Чем отличается колостома от илеостомы читайте в нашей статье.

Гормоны поджелудочной железы очень важны

Препараты глюкагона

Современная медицина способна снабдить человека препаратами, которые помогут естественным процессам организма правильно регулировать гормональный фон. Выяснив, где вырабатывается гормон глюкагон, какие функции он выполняет, на что влияет и для чего необходим, ученые успешно решили вопрос с созданием соответствующих лекарственных средств.

В первую очередь препараты с содержанием глюкагона используются для снятия спазмов, улучшения работы сердечно-сосудистой системы, а также для лечения сахарного диабета. В состав лекарства входит гормон, которые выделяется из поджелудочной железы коров и свиней (как указано выше, структура гормона у указанных животных идентична человеческому).

Как работает железа?

Орган делится условно на две части – это экзокринная и эндокринная. Все они служат для выполнения своих определенных функций. Например, экзокринная часть занимает большую часть поджелудочной железы и служит для прорабатывания желудочного сока, который содержит большое количество различных ферментов, необходимых для переваривания пищи (корбоксипептидаза, липаза, трипсин и т. д.).

Поджелудочная железа

В состав эндокринной части ПЖ входят небольшие панкреатические островки, именуемые в медицине «островками Лангерганса». Их задача заключается в делении важных для существования гормонов, которые берут непосредственное участие в жировом, углеводном и белковом обмене. Но функции поджелудочной железы на этом не заканчиваются, так как данный орган, синтезируя определенные гормоны, производит пищеварительную жидкость, участвует в расщеплении пищи и ее усвоении. В зависимости от того, насколько корректно будет работать ПЖ, общее состояние здоровья человека может меняться.

Строение железы и «островки Лангерганса»

Показания к применению

Применение препаратов, которые оказывают влияние на гормональный фон, возможно исключительно по рекомендации врача. В противном случае это чревато развитием нежелательных патологических последствий.

Согласно исследованиям, препараты, в составе которых находится животный глюкагон, назначаются в следующих случаях:

Для эффекта расслабления мышц желудка и кишечника.
Проведение шоковой терапии пациентов, страдающих психическими расстройствами.
Сахарный диабет, в некоторых случаях диабет 2 типа.
Устранение спазмов при дивертикулезе кишечника.
Вспомогательное средство для проведения лабораторной диагностики организма.

Подобные лекарственные средства должны скорректировать уровень глюкозы в крови человека, в некоторых случаях дополнительного применению инсулина не требуется.

Фармакологическое действие

В медицине применяют синтетический глюкагон в лечебных целях при тяжелых формах гипогликемии и связанных с ней патологических состояниях. Вещество, подобное глюкагону, применяют для лечения диабета второго типа. В диагностических целях препарат востребован при исследовании органов желудочно-кишечного тракта.

Препараты на основе гормона назначаются врачами. Фармакологическое действие глюкагона направлено на:

увеличение концентрации глюкозы;
снятие спазмов мышечной системы;
изменение количества сердечных сокращений.

Противопоказания к применению

Подобный гормональный препарат выпускается в форме раствора для инъекций, который может вводиться как внутривенно, внутримышечно, так и подкожно. Для экстренного применения подходят только первые два типа введения лекарства.

Подходящую дозировку определяет лечащий врач, основываясь на диагнозе пациента, его индивидуальных особенностях организма. Для лечения и для подготовки к обследованию используются различные дозы препарата. Врачи отмечают, что в экстренных случаях улучшение состояния наступает в течение десяти минут.

Существуют ограничения к применению:

Беременность. Доказано, что препарат не проникает через плацентарный барьер, а значит безопасен для плода. Однако врачи рекомендуют применение лекарств только в крайних случаях.
Не рекомендуется использовать препарат для детей, вес которых составляет менее 25 килограммов.
Индивидуальная непереносимость вспомогательных компонентов препарата.

Во всех иных случаях все рекомендации зависят исключительно от решения врача. После проведения терапии глюкагоном пациенту необходим восстановительный период: пища с содержанием белка, сладкий чай и покой около 2-3 часов.

Правила использования

Для использования гормона в терапевтических целях его добывают из желез животных – это могут быть быки или свиньи. Для этих животных характерен такой же принцип строения аминокислот, что и для человека.

В случае развития гипогликемии выписывают по 1 мг глюкагона. Это вещество нужно вводить внутривенным или внутримышечным способом. При необходимости оказания срочной помощи подходят именно такие методы использования гормона.

Благодаря четкому выполнению правил использования вещества удается добиться улучшения буквально через 10 минут. Благодаря этому удастся снизить угрозы повреждения нервной системы.

Вводить гормональное вещество детям, которые весят меньше 25 кг, запрещено. В такой ситуации показана дозировка менее 0,5 мг. Причем на протяжении 10-15 минут следует контролировать состояние организма. Затем объем повышают на 30 мкг.

При истощении запасов вещества в клетках печени следует повысить дозировку лекарства в несколько раз. Однако вводить лекарство самостоятельно строго запрещено.

Когда состояние пациента улучшится, ему стоит выпить чай с сахаром и съесть какой-то белковый продукт. Также рекомендуется лечь и оставаться в таком положении на протяжении 2 часов. Это поможет предотвратить рецидив нарушения.

Если после использования глюкагона не удалось добиться ощутимых результатов, показано введение глюкозы внутривенно. К побочным реакциям гормонального вещества относят тошноту и рвоту.