Контринсулярные гормоны поджелудочной железы
В организме за снижение содержания глюкозы в крови после приема пищи отвечает инсулин. Контринсулярные гормоны противодействуют эффекту инсулина и не дают падать уровню глюкозы (гликемии) ниже минимально допустимого.
Эволюционно так организм защищался от действия голода, обеспечивая мозг необходимым топливом. Клетки мозговой ткани нуждаются в постоянной подпитке глюкозой из крови. Именно поэтому снижающий фактор один ̶ инсулин, а повышающих несколько:
- адреналин и кортизол надпочечников;
- тироксин щитовидной железы;
- соматотропин (гормон роста) гипофиза;
- глюкагон поджелудочной железы.
Под действием контринсулярных гормонов формируется ощущение голода, повышается содержание сахара в крови. При резком падении уровня сахара в крови (бывает при длительных перерывах между едой, введении инсулина) реакция организма напоминает типичный стресс:
- дрожание рук;
- потливость;
- учащенное сердцебиение;
- расширение зрачков.
Такие эффекты в основном связаны с активацией симпатической нервной системы и выбросом надпочечниками адреналина в кровь. Действие инсулина тормозится, концентрация глюкозы возрастает. Если ее оказывается недостаточно, и пища временно не поступает, то в регуляцию углеводного обмена включаются гормоны гипофиза, глюкагон и кортизол.
В норме этих действий хватает на какой-то период времени для поддержания жизнедеятельности, работы сердца и головного мозга до момента поступления новой порции пищи. Без еды человек может прожить около двух месяцев именно благодаря контринсулярным гормонам, они перестраивают обменные процессы для использования внутренних резервов.
У каждого фактора, регулирующего содержание сахара в крови, имеется индивидуальный механизм влияния и биологическая роль в углеводном обмене:
- Глюкагон. Этот гормон синтезируется в островковой части поджелудочной железы. Активизирует сократительную способность сердечной мышцы, повышая давление и усиливая таким образом приток крови к тканям, улучшает кровообращение в скелетной мускулатуре. Снижает жировые запасы и способствует расщеплению молекул белка до аминокислот.
Алкоголь нейтрализует действие этого гормона, что может быть очень опасно при инсулинотерапии, так как грозит развитием гипогликемической комы. Инъекции глюкагона помогают при неотложных состояниях, связанных с передозировкой препаратов для лечения диабета.
- Адреналин. Обеспечивает повышение уровня сахара при всех стрессовых состояниях. В норме это влияние оказывается благоприятным при коротком действии внешнего фактора. При сахарном диабете ответное выделение инсулина носит непредсказуемый характер, поэтому на фоне стрессов ухудшается течение болезни.
- Кортизол. Образуется в коре надпочечников при стрессовых ситуациях, как и адреналин. Не влияет на процесс распада гликогена и в меньшей степени расщепляет жировую ткань. Основной точкой приложения этого гормона являются клетки печени, способные образовывать новые молекулы глюкозы. Такой процесс называется глюконеогенезом, и для его осуществления требуются аминокислоты из белков.
- Гормон роста. Соматотропный гормон гипофиза тормозит усвоение глюкозы клетками, вызывая повышенную потребность в инсулине. Выброс его в кровь около 3-7 часов приводит к феномену «утренней зари» при сахарном диабете, когда в предутренние часы резко возрастает гликемия. Часто встречается у подростков. Основными эффектами гормона роста являются: стимуляция распада жира, увеличение продукции новых молекул глюкозы, переключение пути получения энергии на липиды.
- Тиреоидные гормоны. Избыточное образование тироксина и трийодтиронина оказывает неблагоприятное влияние на все виды обмена, в том числе и на углеводный. Эти гормоны обладают способностью окислять углеводы, стимулировать выброс инсулина из поджелудочной железы. Одновременно они препятствуют его действию. Происходит постепенное истощение клеток островковой части, что сопровождается постоянным повышенным содержанием глюкозы в крови. Сочетание сахарного диабета и тиреотоксикоза взаимно отягощает течение и того, и другого заболевания.
Подозрение о нарушении продукции гормонов, провоцирующих повышение сахара, возникает чаще при диабете. Соблюдение диеты и достаточные дозы препаратов не защищают от колебаний сахара. При этом часто возникают коматозные состояния, связанные как с избытком, так и падением гликемии.
Пройти анализ на содержание кортизола, адреналина, тиреоидных гормонов также рекомендуется при частых обморочных состояниях, приступах голода, изменении веса тела, которые не укладываются в клиническую картину сахарного диабета, а также сомнительных данных глюкозотолерантного теста, определения гликированного гемоглобина.
Причинами повышения уровня гормона могут быть:
- аденома гипофиза, акромегалия, гигантизм (повышен соматостатин, кортизол);
- синдром и болезнь Иценко-Кушинга (много кортизола);
- воспалительный или опухолевый процесс в гипоталамической области;
- феохромоцитома (опухоль надпочечников, образующая адреналин);
- гиперплазия (разрастание) коркового слоя надпочечников с избытком синтеза кортизола;
- тиреотоксикоз;
- онкопатология, воспаление в поджелудочной железе.
При снижении их концентрации у пациентов обнаруживается склонность к низкому сахару. Ее обнаруживают при:
- болезни Аддисона;
- адреногенитальном синдроме;
- гипотиреозе (низкой функции щитовидной железы);
- гипопитуитаризме (гипофизарной недостаточности).
Читайте подробнее в нашей статье о контринсулярных гормонах.
Что представляют собой контринсулярные гормоны?
В организме за снижение содержания глюкозы в крови после приема пищи отвечает инсулин. Он помогает молекулам пройти через мембраны клеток и включиться в реакции образования энергии. Это основной биологический механизм, способствующий усвоению углеводов. Контринсулярные гормоны противодействуют эффектам инсулина и не дают падать уровню глюкозы (гликемии) ниже минимально допустимого.
Эволюционно так организм защищался от действия голода, обеспечивая мозг необходимым топливом. Клетки мозговой ткани лишены возможности накапливать глюкозу, они нуждаются в постоянной подпитке из крови. Именно поэтому снижающий фактор один ̶ инсулин, а повышающих несколько:
- адреналин и кортизол надпочечников;
- тироксин щитовидной железы;
- соматотропин (гормон роста) гипофиза;
- глюкагон поджелудочной железы.
Рекомендуем прочитать статью о гормоне роста человека. Из нее вы узнаете о том, какие гормоны влияют на рост человека, свойствах соматотропина, применении рекомбинантного гормона роста, чем стимулировать образование соматотропина.
А здесь подробнее о гормоне Вазопрессин.
Роль в организме
Под действием контринсулярных гормонов формируется ощущение голода, которое стимулирует человека на поиск и прием пищи, повышая таким образом содержание сахара в крови. При резком падении (бывает при длительных перерывах между едой, введении инсулина) реакция организма напоминает типичный стресс:
- дрожание рук;
- потливость;
- учащенное сердцебиение;
- расширение зрачков.
Такие эффекты в основном связаны с активацией симпатической нервной системы и выбросом надпочечниками адреналина в кровь. Этот механизм является одним из самых быстрых, действие инсулина тормозится, концентрация глюкозы возрастает. Если ее оказывается недостаточно, и пища временно не поступает, то в регуляцию углеводного обмена включаются гормоны гипофиза, глюкагон и кортизол. Под их влиянием:
- снижаются запасы гликогена в печени, он расщепляется до глюкозы;
- стимулируется образование в печени новых молекул из липидов и аминокислот;
- переключается путь получения энергии из жиров.
В норме этих действий хватает на какой-то период времени для поддержания жизнедеятельности, работы сердца и головного мозга до момента поступления новой порции пищи. Без еды человек может прожить около двух месяцев именно благодаря контринсулярным гормонам, они перестраивают обменные процессы для использования внутренних резервов.
Механизм действия
У каждого фактора, регулирующего содержание сахара в крови, имеется индивидуальный механизм влияния и биологическая роль в углеводном обмене.
Глюкагон
Этот гормон, как и инсулин, синтезируется в островковой части поджелудочной железы, но вырабатывается не бета-, а альфа-клетками. Через 4-5 часов после еды и в ночное время он стимулирует расщепление гликогена, а также связывается с рецепторами клеток печени, дает им команду на образование новых молекул глюкозы.
Активизирует сократимость сердечной мышцы, повышая давление и усиливая таким образом приток крови к тканям, улучшает кровообращение в скелетной мускулатуре. Глюкагон снижает жировые запасы и способствует расщеплению молекул белков до аминокислот. Участвует в образовании кетоновых тел – питания для мозга при дефиците глюкозы.
Алкоголь нейтрализует действие этого гормона, что может быть очень опасно при инсулинотерапии, так как грозит развитием гипогликемической комы. Она возникает при резком падении содержания сахара в крови. Инъекции глюкагона помогают при неотложных состояниях, связанных с передозировкой препаратов для лечения диабета.
Адреналин
Обеспечивает повышение уровня сахара при всех стрессовых состояниях. В норме это влияние оказывается благоприятным при коротком действии внешнего фактора. Увеличивается одновременно и выброс инсулина, что сопровождается хорошим усвоением глюкозы и возрастанием образования энергии. При сахарном диабете ответное выделение инсулина носит непредсказуемый характер, поэтому на фоне стрессов течение болезни ухудшается.
Механизм влияния адреналина на уровень сахара проявляется такими реакциями:
- прекращает откладываться гликоген в печени и мышцах, уменьшается его запас в организме;
- начинается собственный синтез глюкозы;
- активизируется выброс глюкагона;
- тормозится захват молекул глюкозы из крови;
- возрастает расщепление и уменьшается образование жиров.
Кортизол
Образуется в коре надпочечников при стрессовых ситуациях, как и адреналин. Их действия очень похожи, но кортизол не влияет на процесс распада гликогена и в меньшей степени расщепляет жировую ткань.
Основной точкой приложения этого гормона являются клетки печени, способные образовывать новые молекулы глюкозы. Такой процесс называется глюконеогенезом, и для его осуществления требуются аминокислоты из белков. Именно это и обеспечивает гормон, усиливая процесс распада белковых молекул. Кортизол повышает и уровень кетоновых тел, синтезируемых из жирных кислот.
Гормон роста
Соматотропный гормон гипофиза тормозит усвоение глюкозы клетками, вызывая повышенную потребность в инсулине. Выброс его в кровь около 3-7 часов приводит к феномену «утренней зари» при сахарном диабете, когда в предутренние часы резко возрастает гликемия. Часто встречается у подростков, так как у них отмечаются максимальные пиковые значения секреции соматотропина.
На углеводный обмен действует не напрямую, а через инсулиноподобные факторы роста, образующиеся в печени.
Основными контринсулярными эффектами гормона роста являются:
- стимуляция распада жира;
- увеличение продукции новых молекул глюкозы;
- переключение пути получения энергии на липиды.
Тиреоидные гормоны
Избыточное образование тироксина и трийодтиронина оказывает неблагоприятное влияние на все виды обмена, в том числе и углеводный. Эти гормоны обладают способностью окислять углеводы, стимулировать выброс инсулина из поджелудочной железы. Одновременно они препятствуют его действию. Происходит постепенное истощение клеток островковой части, что сопровождается постоянно повышенным содержанием глюкозы в крови.
Сочетание сахарного диабета и тиреотоксикоза взаимно отягощают течение и той, и другой болезни.
Диагностическое значение уровня контринсулярных гормонов
Подозрение о нарушении продукции гормонов, провоцирующих повышение сахара, возникает чаще при диабете. У некоторых пациентов не удается при помощи инсулина или противодиабетических таблеток нормализовать обмен углеводов и добиться устойчивого целевого уровня глюкозы. Соблюдение диеты и достаточные дозы препаратов не защищают от колебаний сахара. При этом часто возникают коматозные состояния, связанные как с избытком, так и падением гликемии.
Пройти анализ на содержание кортизола, адреналина, тиреоидных гормонов также рекомендуется при частых обморочных состояниях, приступах голода, изменениях веса тела, которые не укладываются в клиническую картину сахарного диабета, а также сомнительных данных глюкозотолерантного теста, определения гликированного гемоглобина.
Причинами таких нарушений могут быть:
- аденома гипофиза, вырабатывающая гормон роста, акромегалия, гигантизм (повышен соматостатин, кортизол);
- синдром и болезнь Иценко-Кушинга (много кортизола);
- воспалительный или опухолевый процесс в гипоталамической области (большая продукция соматолиберина и кортиколиберина стимулирует образование кортизола и гормона роста);
- феохромоцитома (опухоль надпочечников, образующая адреналин);
- гиперплазия (разрастание) коркового слоя надпочечников с избытком синтеза кортизола;
- тиреотоксикоз;
- онкопатология, воспаление в поджелудочной железе.
Все эти состояния приводят к повышению уровня контринсулярных гормонов в крови и возрастанию содержания глюкозы. При снижении их концентрации у пациентов обнаруживается склонность к низкому сахару (гипогликемии). Ее обнаруживают при:
- болезни Аддисона;
- адреногенитальном синдроме;
- гипотиреозе (низкой функции щитовидной железы);
- гипопитуитаризме (гипофизарной недостаточности).
Рекомендуем прочитать статью о типах сахарного диабета. Из нее вы узнаете о том, какие бывают типы сахарного диабета, лабораторной диагностике диабета, какой тип сахарного диабета опаснее.
А здесь подробнее о токсической аденоме.
Контринсулярные гормоны оказывают противоположное действие по отношению к инсулину. Под их влиянием тормозится усвоение и переработка глюкозы, ускоряется распад гликогена, переключаются обменные процессы на использование жиров. Основными антагонистами инсулина являются: адреналин, кортизол, тиреоидные гормоны, соматостатин гипофиза.
Эндокринолог направляет пациентов на определение их уровня в крови при тяжелом течении сахарного диабета или сомнительных данных лабораторной диагностики.
Полезное видео
Смотрите на видео о значимости инсулина в организме:
Источник
Дата публикации: 23.06.2017
Гормональную регуляцию организма исследует эндокринология, а происхождение гормонов – биохимия. Две эти области совокупно исследуют действие гормонов на человеческий организм и его жизнедеятельность – обменные процессы, репродуктивные функции, физическое и психологическое состояние.
Одним из объектов неустанного исследования эндокринологами и биохимиками является группа контринсулярных гормонов.
Что это такое?
Контринсулярные гормоны – это группа биологически активных веществ гормональной природы. Они регулируют обмен углеводов, снижают концентрации инсулина, нормализуя его показатели в крови.
Известно, что недостаток инсулина способствует сахарному диабету, а избыток – гангрене, ожирению и другим патологиям. Эти вещества вырабатываются разными системами организма и имеют разные мишени воздействия.
Функции
Норма сахара в крови определяется границей в 3,3-5,5 ммоль. Инсулин призван сдерживать повышение сахара, а контринсулярные гормоны – понижение его концентрации, то есть, не дают инсулину исчерпать глюкозу полностью.
Состояние, при котором контринсулярные гормоны не регулируют уровень сахара, называют гипогликемией, и в крайних случаях – гипогликемической комой. Таким образом, общая функция всей группы гормонов – снижать действие инсулина, но каждый из данных веществ имеет и специфические для него свойства.
Виды
Контринсулярные гормоны – это биологически активные вещества, которые выделяются эндокринными железами и регулируют гликемию, но помимо этого выполняют еще ряд функций.
Для нормализации углеводного обмена необходим не один, а все перечисленные гормоны в комплексе:
- Тестостерон – продуцируется у женщин и мужчин в корковой части надпочечников, у мужчин дополнительно продуцируется в половых железах;
- Тироксин – вырабатывается щитовидной железой;
- Адреналин и кортизол – гормоны, продуцируемые надпочечниками;
- Контринсулярный гормон – продуцируется поджелудочной железой, также называют глюкагоном;
- Гипофизарный гормон соматотропин.
Каждый из этих веществ продуцируется своей железой и имеет собственную мишень, помимо общей задачи по регуляции углеводного обмена. Продуцирование всех этих гормонов регулируется гипофизом и гипоталамусом, расположенными в головном мозге.
Механизм действия
Механизм действия контринсулярных гормонов достаточно сложен и зависит от конкретного представителя.
- Глюкагон оказывает прямое действие на уровень глюкозы в крови. Несмотря на постоянный синтез глюкагона поджелудочной железой, продуцирование вещества усиливается, когда концентрация глюкозы снижается. Воздействуя на печень, глюкагон вызывает высвобождение запасов глюкозы, и она поступает в кровь.
- Адреналин имеет похожую тактику действия – при выработке глюкокортикоидов активизируется синтез глюкозы из белка и поставка ее в систему кровообращения.
- Гормоны щитовидной железы и, в частности, тироксин, усиливает и активизирует действие глюкокортикоидных гормонов.
- Соматотропин принимает активное участие в углеводном обмене чаще в подростковом возрасте, во время роста и развития организма, затем его контринсулярное действие постепенно снижается.
Так как каждый из этих веществ взаимодействуют друг с другом, требуется наличие каждого из них, для полноценной регуляции уровня глюкозы в крови.
Работа контринсулярных гормонов
Каждая система, вырабатывающая контринсулярные вещества, работает по своему механизму, продуцирует эти гормоны при определенном сигнале рецепторов, и зависит от работы других систем.
Гормоны поджелудочной железы
Основная часть работы по нормализации углеводного обмена выполняется поджелудочной железой. За эндокринную работу отвечает именно хвост железы, содержащий островки Лангерганса.
Одна часть этих островков синтезирует инсулин, другая – глюкагон. При большой концентрации глюкозы в крови активизируются механизмы по секреции инсулина, при низкой – глюкагона. Слаженность продукции этих веществ приводит к тому, что уровень глюкозы в крови регулируется постоянно и находится в пределах нормы.
Гормоны надпочечников
Контринсулярные вещества вырабатываются и надпочечниками. Органы состоят из двух слоев – коркового и мозгового.
В корковом слое:
- Вырабатывается кортизол, который повышает количество ферментов, преобразующих аминокислоты в сахара. Затем кортизол выводит из мышечных тканей аминокислоты, необходимые для синтеза из них глюкозы.
- В корковом слое также продуцируются андрогены, главной функцией которых является формирование вторичных половых признаков. Но помимо этого, они оказывают влияние на углеводный и пептидный обмен.
В мозговом слое вырабатывается адреналин, который, попадая в кровь, увеличивает концентрацию глюкозы – это необходимо по той причине, что при выбросе адреналина ускоряется сердцебиение, расширяются зрачки, активизируется мускулатура, организм переходит в режим стрессового быстродействия, где клеткам необходимо усиленное питание глюкозой.
Влияние адреналина
На действии адреналина, как контринсулярного вещества, следует остановиться подробнее. Этот гормон часто ассоциируют со страхом, стрессом, испугом.
Когда человек переживает подобные эмоции, адреналин вызывает двигательную активность и ускорение сердечного ритма с целью обезопасить организм от источника стресса или испуга.
Кроме того, адреналин синтезируется для медицинских целей, и используется для активации работы сердца и нормализации углеводного обмена. В первую очередь, адреналин ускоряет синтез глюкозы из аминокислот, а затем активизирует распад гликогена в мышечной ткани.
Но в спокойном состоянии адреналин не вызывает изменения концентрации глюкозы в крови, также не продуцируется и при избытке глюкозы. В этом он отличен от глюкагона, который чувствителен к колебаниям глюкозы.
Влияние тестостерона
Большие концентрации тестостерона вырабатываются в мужских половых железах, меньшее количество – в коре надпочечников. Основные функции тестостерона заключаются в:
- Увеличении мышечной массы;
- Укреплении и росте костной ткани;
- Активации и генерации сперматозоидов;
- Эритропоэзе;
- Регуляции пептидного и углеводного обмена.
Медицинская статистика гласит, что мужчины с нормальным синтезом тестостерона реже страдают ожирением и сахарным диабетом.
Сравнение силы контринсулярных гормонов
Нельзя однозначно определить, какое из контринсулярных веществ действует сильнее, так как все зависит от наличия хронических заболеваний, возраста и даже пола конкретной особи.
В нормальном здоровом состоянии преобладающее действие будет иметь глюкагон, при гиперфункции щитовидной железы – тироксин, а при патологиях надпочечников – адреналин и кортизол.
Какой бывает гипергликемия
В зависимости от работы того или иного контринсулярного гормона, гипергликемия может быть относительной, рассветной, и синдромом Сомоджи.
- Относительная гипергликемия развивается при недостатке инсулина, в результате чего активизируется выработка глюкагона, адреналина и кортизола. Они, в свою очередь, снижают количество инсулина, и вызывают повышение сахара в крови. У некоторых этот уровень повышается в течение ночи и не опускается без принятия мер – такое состояние называют относительной гипергликемией или нехваткой инсулина.
- Рассветная гипергликемия чаще встречается у детей и подростков, так как виной тому соматотропин – гормон роста. Он активизирует продуцирование глюкозы в печени, тем самым мешая инсулину поддерживать нормальный уровень глюкозы во время сна. Если этот уровень не нормализуется и превышает норму после пробуждения, состояние называют синдромом рассветной гипергликемии или синдромом утренней зари.
- Синдром Сомоджи описывается как состояние, вызванное чрезмерной концентрацией инсулина. Сперва высокие концентрации инсулина приводят к гипогликемии, затем активизируется выброс контринсулярных веществ, высвобождающих глюкозу. Такие колебания от гипер- к гипогликемии наблюдаются преимущественно в ночное время.
Таким образом, нарушения выработки и транспорта контринсулярных веществ могут вызывать как гипо- так и гипергликемические состояния, которые в крайних случаях угрожают коматозным состоянием. Для предотвращения этого необходима специальная лабораторная диагностика и определение гормона, более других влияющего на инсулин в конкретном случае.
Источник