Поджелудочная железа регулирует углеводный обмен
Нарушения углеводного обмена. Система гормонов поджелудочной железы, гипофиза и надпочечников
Гормоны щитовидной железы регулируют основные показатели обмена веществ, при этом их влияние на поставку энергии в клетки минимально. За эту функцию отвечает поджелудочная железа. В отличие от всех остальных эндокринных систем, регуляция эндокринной части поджелудочной железы идет не через гипоталамо-гипофизарную систему. Углеводный и жировой обмен регулируется следующим образом:
• сигналами, поступающими из пищеварительного канала (растяжение желудка, состав пищи);
• сигналами, поступающими из кровеносной системы (уровень циркулирующей глюкозы);
• внутриклеточными сигналами (внутриклеточные запасы энергии).
Общая гомеостатическая функция углеводного и жирового обмена — поставка энергии для использования, депонирования и мобилизации запасов энергии во время голода.
Регулирование обмена углеводов и жирных кислот — ключевая функция инсулина и ассоциированных гормонов. Поддержание адекватного уровня глюкозы в крови особенно важно для мозга и скелетных мышц.
Стимуляция инсулиновых рецепторов активирует транспорт глюкозы на клеточных мембранах инсулин-чувствительных тканей. Внутриклеточные механизмы действия инсулина еще до конца не выяснены. Инсулиновые рецепторы расположены на мембранах клеток-мишеней и связаны с тирозинкиназой. Фосфорилирование внутриклеточных киназ изменяет их энзимную активность, приводя к последовательным фосфорилирующим и дефосфорилирующим этапам во внутриклеточной сигнальной цепи. Стимуляция инсулиновых рецепторов ведет к транслокации транспортеров глюкозы из мест эндосомального хранения к мембране клетки и к увеличению поглощения глюкозы. Упорядочивание транспортеров глюкозы в тканях-мишенях важно для панкреатических (3-клеток, регулирующих выработку инсулина для глюкозо-чувствительных механизмов.
Высвобождение инсулина происходит в ответ на такие стимулы, как глюкоза, аминокислоты, гормоны, вырабатываемые в желудочно-кишечном тракте. Эти стимулы ведут к деполяризации (3-клеток в панкреатических островках Лангерганса и Са2+-опосредованному экзоцитозу инсулина в воротную вену. Потенциал мембраны (3-клеток регулируется АТФ-чувствительными калиевыми каналами (Iк(атф)), являющимися мишенью для сульфонамидных гипогликемических средств. Максимально высокая концентрация инсулина — в печени, перед попаданием в системный кровоток.
Инсулин оказывает различные эффекты на энергетический метаболизм, а общий эффект координирует распределение глюкозы, синтез и накопление гликогена и белков. Различные эффекты на метаболизм обусловлены концентрацией.
Подавление формирования кетоновых тел в печени происходит при более низких концентрациях инсулина, чем стимуляция поглощения глюкозы в скелетных мышцах.
Система гормонов поджелудочной железы, гипофиза и надпочечников защищает от гипогликемии. При голодании по мере уменьшения концентрации глюкозы в крови происходит подавление высвобождения инсулина. Если концентрация глюкозы в плазме падает ниже критического уровня, начинаются множественные нейрогормональные изменения:
• высвобождение поджелудочного глюкагона;
• активация симпатической нервной системы;
• гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковое высвобождение гормона роста, кортизола и эпинефрина.
Эти регуляторные процессы увеличивают гликогенолиз и подавляют высвобождение инсулина. Симптомы гипогликемии (нервозность, тахикардия, дрожь, потоотделение) появляются в результате активности симпатической нервной системы. Отсутствие регулирования, как это наблюдается при избытке инсулина и пангипопитуитаризме, приводит к недостаточному уровню глюкозы в головном мозге, что ведет к коме. Соматостатин, синтезируемый в панкреатических 8-клетках, подавляет высвобождение как инсулина, так и иных регулирующих гликемию гормонов.
– Также рекомендуем “Сахарный диабет. Гипергликемия”
Оглавление темы “Терапия нарушений углеводного и липидного обменов”:
1. Нарушения углеводного обмена. Система гормонов поджелудочной железы, гипофиза и надпочечников
2. Сахарный диабет. Гипергликемия
3. Резистентность к инсулину. Инсулин при сахарном диабете
4. Инсулин длительного действия (ультраленте). Инсулины лизпро и аспарт
5. Инсулинотерапия диабета I типа. Пероральные гипогликемические средства
6. Репаглинид и метформин. Тиазолидиндионы
7. Терапия диабета II типа. Осложнения со стороны органов мишений при диабете
8. Гипогликемия. Нарушения липидного обмена
9. Гиперлипидемия и гиполипидемические средства. Ингибиторы ГМГ-КоА-редуктазы – статины
10. Секвестранты желчных кислот – холестирамин, колестипол, колесевелам. Производные фиброевой кислоты – фибраты
Источник
[06-250]
Витамины и микроэлементы, участвующие в регуляции функции поджелудочной железы и углеводного обмена (Cr, K, Mn, Mg, Cu, Zn, Ni, витамины A, B6)
8500 руб.
Исследование, позволяющее контролировать уровень витаминов и микроэлементов, поддерживающих нормальное функционирование поджелудочной железы и углеводный обмен.
Синонимы русские
Хром, калий, марганец, магний, медь, цинк, никель, витамин А (ретинол), витамин В6 (пиридоксаль-5-фосфат).
Синонимы английские
Chromium, Potassium, Manganese, Magnesia, Copper, Zinc, Nickel, Vitamin A (retinol), Vitamin B6 (pyridoxine).
Метод исследования
Высокоэффективная жидкостная хроматография.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
- Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
Поджелудочная железа имеет эндокринную и экзокринную функции. Эндокринная функция напрямую связана с углеводным обменом в организме. Диагностическую информацию о состоянии поджелудочной железы и углеводном обмене могут дать результаты исследования некоторых витаминов и микроэлементов.
Роль витамина А, или ретинола, в работе поджелудочной железы многокомпонентная и до сих пор изучается. Так, найдены сниженные уровни витамина А у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа и повышенные уровни у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа. Он принимает участие в работе поджелудочной железы, углеводном и липидном обмене. Витамин В6 участвует в синтезе протеолитических ферментов поджелудочной железы. Также витамин В6 предотвращает эндотелиальную дисфункцию, которая свойственна пациентам с сахарным диабетом, уменьшает резистентность к инсулину и снижает накопление липидов в печени.
Цинк (Zn) участвует как в экзокринной, так и в эндокринной функции поджелудочной железы, в том числе в секреции глюкагона, процессах активации пищеварительных ферментов, в секреции инсулина. Учитывая данный широкий функциональный спектр, дисрегуляция метаболизма цинка в поджелудочной железе ухудшает многие процессы, включая гликемический контроль, а также ассоциируется с раком поджелудочной железы и хроническим панкреатитом.
При заболеваниях, связанных с поджелудочной железой, особенно у пациентов с сахарным диабетом, контролируют уровень калия (К) в крови, так как его уровень взаимосвязан с уровнем инсулина в крови. Инсулин является важным регулятором гомеостаза калия, так как предотвращает избыточную нагрузку организма калием за счёт его внутриклеточной буферизации, тем самым сводит к минимуму последствия гиперкалиемии. Стоит отметить, что как гипокалиемия, так и гиперкалиемия являются малосимптомными, но весьма опасными состояниями, так как имеют сильный аритмогенный эффект.
Медь (Cu) является необходимым микроэлементом, который участвует более чем в 50 ферментативных процессах. При сахарном диабете можно наблюдать повышение меди в крови, однако чаще это связано с воспалительными осложнениями, которым подвержены данные пациенты. В диагностике имеет значение также баланс цинка и меди у пациентов с сахарным диабетом, так как эти микроэлементы уравновешивают друг друга. При диабете уровень цинка снижается, как и уровень меди, что может привести к повышению глюкозы крови, повышению уровня резистентности к инсулину. Помимо этого, эти микроэлементы снижают количество свободных радикалов, снижая риск развития диабетической нейропатии, ретинопатии и нефропатии.
Магний (Mg) является кофактором более чем 300 ферментов, участвующих в углеводном обмене. Дефицит магния может стимулировать повышение резистентности к инсулину как у лиц с сахарным диабетом, так и без него. Недостаточность магния рассматривают как фактор, связанный с развитием и осложнениями сахарного диабета 2-го типа.
Хром (Cr) играет немаловажную роль в углеводном обмене. В исследованиях дефицит хрома связывают с гипергликемией, увеличением резистентности к инсулину и дислипидемией. При сахарном диабете 2-го типа в сочетании с ожирением этот дефицит можно наблюдать у людей, употребляющих чрезмерное количество быстроусвояемых углеводов, которые увеличивают выделение хрома с мочой. Помимо этого, хром участвует в механизмах наступления сытости и термогенеза, следовательно – в контроле за потреблением пищи.
Марганец (Mn) является компонентом антиоксидантной системы организме. Достаточное количество марганца способствует нормальному синтезу инсулина, регулирует процесс глюкогенеза.
По некоторым данным, никель (Ni) в физиологических концентрациях способен влиять на длительность действия инсулина, тем самым снижая нагрузку на поджелудочную железу. Однако в исследованиях чаще рассматривают повышенные концентрации никеля в качестве повреждающего фактора и их роль в патогенезе сахарного диабета.
Для чего используется исследование?
- Для контроля за балансом микроэлементов и концентрации витаминов при заболеваниях поджелудочной железы и заболеваниях, связанных с нарушением углеводного обмена.
- Для диагностики отравлений соединениями металлов.
Когда назначается исследование?
- При комплексной диагностике у пациентов с впервые выявленными заболеваниями поджелудочной железы и заболеваниями, связанными с нарушением углеводного обмена.
- При профилактических осмотрах пациентов с заболеваниями поджелудочной железы и заболеваниями, связанными с нарушением углеводного обмена.
- При различных патологиях для контроля за балансом микроэлементов в целях коррекции лечения и предотвращения осложнений у пациентов с заболеваниями поджелудочной железы и сахарным диабетом.
- При профилактических осмотрах пациентов, деятельность которых связана с добычей и переработкой, а также с контактом с соединениями металлов.
Что означают результаты?
Референсные значения
Марганец: 0 – 2 мкг/л
Магний: 0 – 2 мкг/л
Калий: 132,6 – 195 мг/л
Никель: 0,6 – 7,5 мкг/л
Хром: 0,05 – 2,1 мкг/л
Медь: 575 – 1725 мкг/л
Цинк: 650 – 2910 мкг/л
Витамин А: 0,3 – 0,8 мкг/мл
Витамин В6: 8,7 – 27,2 нг/мл
Результаты оцениваются лечащим врачом с учетом патологии, анамнеза, клиники и результатов других методов обследования.
Что может влиять на результат?
- Возраст;
- наличие вредных привычек;
- сопутствующие заболевания и прием лекарственных средств.
Также рекомендуется
- Витамины и микроэлементы, участвующие в регуляции антиоксидантной системы (Fe, Cu, Zn, Se, S, Co, Mn, Mg, витамины A, C, E, K, B2, B5, B6, омега-3, омега-6 жирные кислоты)
- Глюкоза в плазме
- Глюкоза в моче
- Гликированный гемоглобин (HbA1c)
- Глюкозотолерантный тест (расширенный)
- Амилаза общая в сыворотке
- Амилаза общая в суточной моче
Кто назначает исследование?
Врач-терапевт, врач общей практики, эндокринолог, гастроэнтеролог.
Литература
- Eun-Jung Rhee, Jorge Plutzky. Retinoid Metabolism and Diabetes Mellitus / Diabetes Metab J. 2012 Jun; 36(3): 167–180.
- Zhan Liu, Peng Li, Zhi-Hong Zhao, Yu Zhang, Zhi-Min Ma, Shuang-Xi Wang. Vitamin B6 Prevents Endothelial Dysfunction, Insulin Resistance, and Hepatic Lipid Accumulation in Apoe −/− Mice Fed with High-Fat Diet / J Diabetes Res. 2016.
- Kelleher SL, McCormick NH, Velasquez V, Lopez V. Zinc in specialized secretory tissues: roles in the pancreas, prostate, and mammary gland. Adv Nutr. 2011 Mar;2(2):101-11.
- Trang Q. Nguyen, Naim M. Maalouf, Khashayar Sakhaee, Orson W. Moe Comparison of Insulin Action on Glucose versus Potassium Uptake in Humans / Clin J Am Soc Nephrol. 2011 Jul; 6(7): 1533–1539.
- Lowe J, Taveira-da-Silva R, Hilário-Souza E.Dissecting copper homeostasis in diabetes mellitus. / IUBMB Life. 2017 Apr;69(4):255-262.
Источник
Общие понятия
Поджелудочная железа (ПЖ) (лат. – pancreas) – железа двойной секреции, имеющая дольчатую структуру.
Поджелудочная выделяет гормоны инсулин, глюкагон, соматостатин и другие биологически активные вещества.
Первый эндокринную роль ПЖ заметили внимательные немецкие ученые дж.Меринг и О. Минковский в 1889 году. При проведении экспериментов стало известно, что при удалении ПЖ у собак симптомы отмечаются такие же, как у человека с сахарным диабетом: уровень сахара в крови становится повышенным, и он выводится в больших количествах с мочой; повышается аппетит, жажда и в разы увеличивается вывод мочи. Все замеченные симптомы исчезают, если животному пересадить ПЖ под кожу.
В 1901 году русский врач Л. В. Соболев подтвердил мнение своих немецких коллег о том, что эндокринную функцию у животных организмов выполняет ПЖ. По словам Л. В. Соболева, ПЖ выделяет гормоны, участвующие в регуляции углеводного обмена. Однако долгое время гормоны не могли быть выделены из ткани ПЖ. Именно потому гормоны ПЖ являются полипептидами, которые разрушаются под влиянием протеолитических ферментов панкреатического сока. Л. В. Соболев представил два метода получения гормона ПЖ (инсулина). В первом методе животному прерывают выводной проток, за несколько дней до удаления ПЖ. При этом не происходит выброса панкреатического сока в полость двенадцатиперстной кишки, атрофируется ацинозная ткань. В результате исключается возможность воздействия ферментов поджелудочного сока на инсулин и его можно отсоединить от ткани железы. Кроме того, Л. В. Соболев предложил извлекать инсулин из ПЖ эмбрионов и новорождённых телят, так как синтез инсулина уже осуществляется, но ПЖ не образует пищеварительного сока. И только через 20 лет канадские ученые смогли создать активный препарат.
Какие гормоны выделяет поджелудочная железа у животных и человека?
- Инсулин
- Глюкагон
- Соматостатин
Функция поджелудочной железы:
- Выделение пищеварительного сока в двенадцатиперстную кишку и помощь в переваривании пищи, благодаря ферментам.
- Островковая часть ПЖ выделяет гормоны непосредственно в кровь.
Гормоны, выделяемые поджелудочной железой регулируют обмен веществ – углеводов, белков, жиров.
Внешняя секреторная (экзогенная) функция ПЖ. Основным продуктом внешней секреторной функции ПЖ является пищеварительный сок, который содержит 90% воды и 10% плотного осадка. Плотность сока от 1,008 до 1,010; рН от 7,2 до 8,0 (лошади 7.30-7,58; КРС 8). В состав плотного осадка входят белковые вещества и минеральные соединения: бикарбонат натрия, хлорид натрия, хлорид кальция, фосфорнокислотный натрия и др.
Панкреатический сок состоит из:
Нуклеотеолитических и протеолитических ферментов (трипсин, хемотрипсин, карбоксипептидаза, эластаза, нуклеазы, аминопептидазы, коллагеназы, дипептаза) амилолитические ферменты (а-амилаза, мальтаза, лактаза, инвертаза) и липолитические ферменты (липаза, фосфолипаза, холинэстераза, карбоксилэстераза, моноглицериды, щелочная фосфатаза).
Под действием трипсина белки расщепляются до аминокислот, после чего трипсин выделяется в виде неактивного трипсиногена, который активируется ферментом энтерокиназы кишечного сока.
Хемотрипсин также расщепляет белки и полипептиды до аминокислот, затем выделяется в виде неактивного химотрипсиногена, который, в свою очередь, активируется трипсином.
Карбоксипептидазы влияют на полипептиды, отделяя от них аминокислот.
Дипептиды под влиянием дипептидазы расщепляются на свободные аминокислоты.
Эластаза действует на белки соединительной ткани (эластин, коллаген).
Протеиназа расщепляет протамины и нуклеазы на нуклеиновые кислоты, мононуклеотиды и фосфорную кислоту. Протеолитические ферменты активизируются внутри железы при воспалении или аутоиммунных заболеваниях, разрушая ее изнутри.
Крахмал, гликоген – а-Амилаза, мальтоза мальтаза глюкоза.
Молочный сахар – лактаза глюкоза, галактоза (важную для пищеварения молодняка).
Сахарозу – инвертаза глюкоза, фруктоза.
Жир – липаза и дугие липолитические ферменты глицерин, жирные кислоты.
Эндокринные функции (гормональная) ПЖ.
Поджелудочная железа у животных и человека выделяет гормоны – инсулин, глюкон и соматостатин, которые являются важнейшими гормонами, регулирующими метаболизм.
Инсулин считается основным гормоном поджелудочной железы. Он способствует нормализации уровня сахара в крови. Осуществление этого процесса происходит за счет следующих механизмов: активация клеточных мембран, в результате чего клетки организма начинают лучше усваивать глюкозы, роль инсулина в организме стимулируется гликолиз (окисление глюкозы процесс); замедление процесса глюконеогенеза (глюкозы биосинтез из неуглеводных веществ, таких как молочная кислота, глицерин и др.); улучшает поступление полезных веществ в клетки тела (фосфаты, магний, калий); синтез белка значительно усиливается, и параллельно с этим подавляется его гидролиз.
Итак, поджелудочная железа выделяет гормон инсулин. Благодаря этому гормону также устраняется дефицит белка, тем самым укрепляется иммунитет и улучшается синтез различных веществ, имеющих белковое происхождение; активизируются функции синтеза жирных кислот. Именно при достаточном количестве инсулина в крови снижается риск развития атеросклероза, снижается уровень “плохого” холестерина и появляется возможность попадания в кровеносную систему жирных кислот.
Какие гормоны выделяет поджелудочная железа?
- Глюкагон
- Инсулин
- Соматостатин
Еще одним гормоном, выделяемый поджелудочной железой, является глюкагон.
Глюкагон на основе выполняемых функций можно назвать гормоном – антагонистом инсулина. Основная функция глюкагона заключается в увеличении количества глюкозы в крови, что достигается следующими функциями: активацией глюконеогенеза (выработка глюкозы из компонентов, имеющих не углеводное происхождение); ускорением ферментов, благодаря чему во время расщепления жиров увеличивается количество энергии; происходит расщепление гликогена, который затем попадает в систему кровообращения. В своей структуре, глюкагон инкреторный тип пептидов. Уменьшение количества может негативно сказаться на функционировании многих систем, так как отвечает за многие физиологические процессы.
Соматостатин – другой гормон, выделяемые поджелудочной железой. Его функция – подавить синтез веществ как глюкагон, принадлежит группе в составе инкреторных полипептидов. При снижении уровня соматостатина в желудочно-кишечном тракте возникают серьезные нарушения. Этот гормон поджелудочной железы непосредственно участвует в выработке пищеварительных ферментов и желчи (соматотропин снижает их секрецию).
В современной фармакологии, соматотропин назначают при нарушении синтеза гормона роста в организме. Если количество этого гормона значительно выше нормы, то риск развития акромегалии – патология, которая сопровождается чрезмерным увеличением размеров определенных частей тела пациента. Выявлены такие примеры увеличения, как увеличенные стопы, кости головы, нижних или верхних конечностей. Иногда внутренние органы подвергаются патологическим изменениям. Гормоны поджелудочной железы у животных и человека, вырабатываются специфическими клетками внутренней секреции.
Таким образом, поджелудочная железа выделяет гормоны – инсулин, глюкагон и соматостатин. Гормоны, выделяемые поджелудочной железой, регулируют обмен углеводов, протеинов и липидов в организме животных и человека. Нарушение эндокаринной функции панкреаса может приводить к тяжелейшим заболеваниям и даже к летальному исходу.
^Наверх
Полезно знать- Гормоноподобные вещества
- Система микроциркуляции
- Гормоны гипофиза
- Механизмы мышечного сокращения
Источник