Список гормонов поджелудочной железы
Ферменты и гормоны поджелудочной железы регулируют не только пищеварительные процессы, но и обмен веществ во всем организме. У здорового человека благодаря поочередному воздействию этих веществ организм работает слаженно. Чувство голода, насыщения, последующее усвоение питательных веществ, откладывание энергии «про запас», использование отложенной энергии при необходимости — каждым процессом руководит соответствующий гормон, контролируя и дополняя действия других. Любое нарушение работы хотя бы одного из них чревато серьезными последствиями для здоровья.
Анатомия эндокринной части поджелудочной железы
Значение поджелудочной железы как органа, выполняющего эндокринную функцию, определяется деятельностью островкового аппарата. Располагаясь преимущественно в хвостовой части железы, островки Лангерганса занимают не более 2% общей массы поджелудочной, однако их количество насчитывает сотни тысяч.
Микроскопические островки состоят из мозаично расположенных альфа-, бета- и дельта-клеток. Каждый островок окружает оболочка, снабженная капиллярами кровеносных сосудов, так как синтезируемые здесь вещества поступают прямо в кровь. Бета-клетки находятся по центру островка, а альфа- и дельта-клетки — на периферии.
Активность альфа-клеток обеспечивает производство глюкагона, отвечающего за повышение уровня глюкозы. Бета-клетки синтезируют инсулин, который понижает этот уровень.
Гормоны поджелудочной железы и их функции
Гормоны — это биологически активные вещества, оказывающие влияние на процессы обмена в организме. Многие гормоны, принимающие активное участие в процессе переработки пищи и усвоения питательных веществ, выделяет поджелудочная железа.
Под воздействием определенных раздражителей, таких, как прием пищи, голод или страх, рецепторы передают информацию в гипоталамус. Отсюда сигнал поступает в гипофиз. Из гипофиза выделяются гормоны, которые можно назвать почтальонами. Через кровеносные сосуды они достигают эндокринных желез, передают информацию о необходимости синтезировать гормон, нужный для выполнения того или иного действия.
Рассмотрим, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, их особенности и функции.
Инсулин
Как и все гормоны поджелудочной, инсулин вырабатывается в специально предназначенных для этого клетках, называемых бета-клетками. Инсулин является пептидным гормоном, состоит из аминокислотных остатков.
Если концентрация сахара в крови становится ниже физиологической нормы, синтез инсулина начинает замедляться (при этом останавливаться он не должен).
Присутствие инсулина влияет на многие обменные процессы, но понижать уровень концентрации сахара — его главная задача. Это происходит, когда окончания нервных волокон (рецепторы) фиксируют превышение лимита уровня глюкозы.
Благодаря инсулину повышается проницаемость клеточных оболочек по отношению к глюкозе. Также данный гормон транспортирует в клетку фосфаты, аминокислоты, микроэлементы, необходимые для полноценного функционирование клетки, чем способствует укреплению местного и общего иммунитета.
Под воздействием инсулина в печени и мышцах из глюкозы образуется гликоген — полисахарид, запасаемый в виде гранул на клеточном уровне. Гликоген является своеобразной кладовой глюкозы. При нехватке энергии может быть быстро переработан в глюкозу.
Снижение уровня моносахаридов в крови происходит за счет процесса окисления глюкозы — гликолиза, во время которого происходит запасание энергии. Инсулин активирует в печени соответствующие ферменты, необходимые для процесса расщепления.
Еще инсулин способствует образованию жиров, однако не допускает накопления холестерина в сосудах и подавляет ферменты, расщепляющие жиры и гликоген. Также участвует в процессе выработки белка, предупреждая его дефицит.
Глюкагон
Инсулин и глюкагон — основные гормоны поджелудочной, обладающие прямо противоположным действием. Образование глюкагона происходит в альфа-клетках панкреатических островков. По структуре он представляет собой пептидный гормон.
Глюкагон выступает своеобразным стимулятором. Этот гормон связывает между собой все нужные вещества, отправляя их в кровь.
Задача глюкагона — обеспечить распад гликогена в клетках печени с целью высвобождения глюкозы в кровь. Под воздействием глюкагона из неуглеводных соединений образовывается глюкоза. Благодаря этим процессам поддерживается необходимый уровень сахара.
Глюкагон:
- способствует расщеплению жиров, высвобождая энергию;
- отвечает за образование кетоновых тел.
Данный гормон отвечает за мобилизацию организма, учащая сердцебиение, улучшая кровоснабжение скелетных мышц. Повышает артериальное давление.
Амилин
Гормон амилин вырабатывается вместе с инсулином в бета-клетках поджелудочной. Синтез гормона происходит во время принятия пищи. Благодаря его воздействию пища задерживается в желудке, а человек начинает испытывать чувство сытости.
Оптимизирует уровень моносахаридов в крови. Таким образом, этот гормон предохраняет наш организм от поступления в кровь чрезмерного количества глюкозы.
Разрушение бета-клеток поджелудочной ведет не только к проблемам с выработкой инсулина, но и к недостаточному выделению амилина. Человек не может определить, что он наелся. За этим неизбежно следует ожирение.
Гастрин
Полипептидный гормон гастрин выделяется желудком и поджелудочной. Существует три разновидности гастрина: большой, малый и минигастрин. Отличаются они количеством аминокислот, из которых состоят.
Именно большой гастрин вырабатывает поджелудочная. Гастрин состоит из 34 аминокислот.
Гастрин запускает в желудке механизм выработки соляной кислоты. Под его действием главные клетки желудка увеличивают секрецию пепсина. Благодаря влиянию соляной кислоты и пепсина регулируется оптимальный уровень кислотности, необходимый для переваривания пищи.
Под воздействием гастрина происходит регуляция деятельности практически всех процессов, связанных с перевариванием пищи в желудке и подготовкой к продолжению процесса в кишечнике:
- усиливается кровоснабжение желудка для улучшения процесса переваривания пищи;
- стимулируется выработка слизи, защищающей стенки желудка от воздействия кислоты;
- контролируется степень переваривания пищи путем влияния на время нахождения пищи в желудке;
- стимулируется выработка панкреатических ферментов и гормонов, принимающих участие в расщеплении пищи.
Панкреатический полипептид
Этот пептид производится в ПП-клетках островков Лангерганса. Состоит он из 36 аминокислотных остатков. Основное действие, выполняемое этим веществом, – подавление выработки пищеварительных ферментов и желчи.
Ученые пришли к выводу, что основная функция панкреатического полипептида заключается «экономии» пищеварительных панкреатических ферментов. Он предотвращает излишнюю потерю желчи до следующего приема пищи.
После приема белковой пищи, голодания, физических упражнений его концентрация значительно возрастает. Если на голодный желудок панкреатического полипептида содержится приблизительно 80 пг на 1 мл крови, то после приема пищи это количество возрастает в 8-10 раз.
Соматостатин
Кроме вышеперечисленных, железа вырабатывает гормон соматостатин. Это происходит в дельта-клетках. Кроме поджелудочной, соматостатин вырабатывается также в гипоталамусе.
Соматостатин осуществляет тормозящее влияние на остальные гормоны и ферменты поджелудочной железы.
Соматостатин подавляет выработку пищеварительных ферментов и гормонов, таких, как инсулин, глюкагон, гастрин. Он также угнетает синтез серотонина (гормона радости) и соматотропина (гормона роста).
Эндокринные заболевания поджелудочной железы
Гормоны поджелудочной хоть и оказывают иногда противоположное друг другу действие, однако направлены на поддержание равновесия во всем организме. Любое нарушение ведет в сторону перекоса. Недостаточное образование одного вещества выражается в повышенной концентрации другого, что обязательно сказывается на общем состоянии здоровья.
Неправильное питание и образ жизни, стресс или другие заболевания приводят к разрушению бета-клеток панкреатических островков, которые отвечают за выработку инсулина. Этот важный гормон перестает регулировать уровень сахара, наступает патологическое состояние, называемое сахарным диабетом первого типа. Если же по какой-то причине клетки тела перестают воспринимать действие инсулина, больше не реагируют на него, наступает сахарный диабет второго типа.
Заболевание, при котором в бета-клетках поджелудочной железы образуется раковая опухоль, называется инсулинома. Она сопровождается чрезмерной выработкой инсулина и проявляется себя периодически повторяющимися гипогликемическими состояниями, связанными с нехваткой глюкозы в крови. Может окончиться потерей сознания, комой.
Разрушение бета-клеток препятствует выработке амилина, гормона поджелудочной, отвечающего за чувство насыщения. Как следствие, изменяется поведение человека во время приема пищи: он переедает, потому что ему кажется, будто он еще не наелся. Набор лишнего веса — неизбежный результат таких нарушений.
Патологическое увеличение секреции гастрина вследствие формирования злокачественного или доброкачественного образования в поджелудочной называют гастриномой, или синдромом Золлингера-Эллисона. Из-за повышенного выделения гастрина увеличивается концентрация соляной кислоты в желудке и двенадцатиперстной кишке, что приводит к образованию язв. Характерные черты болезни — отрыжки, изжога, понос с высоким содержанием соляной кислоты.
Стрессовые ситуации приводят к повышенной выработке гастрина, что тоже может закончиться язвой желудка.
Гормональная терапия
Гормоны поджелудочной отвечают за полноценное выполнение органами тела многих жизненно важных функций. Любой дисбаланс в их работе имеет серьезные последствия.
Так, инсулин является единственным гормоном, отвечающим за понижение уровня сахара в крови, а его нехватка приводит к сахарному диабету. В 1922 году была сделана первая инъекция гормонального препарата для помощи мальчику-подростку, страдавшему сахарным диабетом. С тех пор было разработано множество препаратов, снабжающих организм недостающим веществом. Они отличаются продолжительностью воздействия и степенью очистки. Существуют препараты, сделанные на основе человеческого, свиного инсулина и полностью синтетические.
В естественных условиях инсулин выполняет две задачи: постоянное поддержание уровня глюкозы в крови на протяжении суток и усиленная работа после приема пищи для нормализации показателей сахара. Инсулинотерапия преследует выполнение обеих задач. А так как любой препарат имеет пиковый период и определенную длительность воздействия, то невозможно обойтись одной инъекцией за день. Количество введений препаратов инсулина составляет 2-6 раз в сутки.
Человеческий соматостатин заменяют синтетическим препаратом Октреотидом. Продолжительность действия препарата превышает время воздействия гормона, вырабатываемого при естественных условиях. В гормональной терапии его используют ради подавления гормона роста, что имеет важное значение для лечения онкологических опухолей.
Значение гормонов поджелудочной все еще до конца не изучено. Однако в человеческом организме нет ничего маловажного, и для его нормального функционирования нужно избегать стрессов и вести здоровый образ жизни.
Источник
Принцип работы поджелудочной железы
Pancreas (латинское название поджелудочной железы человека) — важный орган системы пищеварения, выполняющий внешне- и внутрисекреторную функции. Синтезируя панкреатический сок, она поставляет в пищеварительную систему необходимые ферменты, благодаря которым расщепляются поступающие с пищей компоненты. Выработка гормонов — важная роль в осуществлении обмена углеводами, жирами, белками.
Справиться с такими жизненно важными функциями железе позволяет ее сложное строение.
Расположенный в брюшной полости сзади желудка орган имеет у взрослого длину 14-22 см и ширину 3-9 см. Весит порядка 70-80 г. Имеет дольчатое строение и удлиненную форму. Окраска наружного покрова — серо-розовая, что свидетельствует об интенсивном кровоснабжении тканей.
Макроскопически железу делят на головку, тело, хвост. Головкой pancreas контактирует с двенадцатиперстной кишкой, которая огибает тело поджелудочной мягкой петлей. Головка отделена от тела бороздой, в которой пролегает воротная вена.
Тело трехгранно, условно разделено на три поверхности и три края. Передняя поверхность имеет сальниковый бугор, по задней проходят селезеночные сосуды и селезеночная артерия. Хвост конусовидный, направлен к воротам селезенки. Вирсунгов проток простирается через всю поджелудочную и уходит в нисходящую часть двенадцатиперстной. Таким образом общий желчный проток соединяется с панкреатическим, их содержимое поступает в кишечник рядом.
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа
Pancreas синтезирует и выделяет два гормона — инсулин и глюкагон. В организме они влияют на уровень глюкозы в крови. Так, инсулин способен снижать количество глюкозы посредством транспортировки ее через мембраны клеток в окружающие ткани. Там происходит ее утилизация.
Гормон участвует в образовании глюкозо-6-фосфата, необходимого для энергообразования. Кроме того, он придает интенсивность синтезу жирных кислот и белков. Когда в организме отмечается дефицит инсулина, развивается болезнь сахарный диабет, протекание которого негативно влияет на все органы и системы: отмечаются нарушения процессов окисления, происходит накопление кетоновых тел. При кетоацидозе и неполноценном электролитическим балансе развивается диабетическая кома.
Глюкагон, состоящий из 29 аминокислот, поджелудочная синтезирует при низком уровне глюкозы. Его действие прямо противоположно инсулину. Инактивируется глюкоган в клетках печени, период полураспада занимает несколько минут.
Глюкагон и инсулин являются главными гормонами, вырабатываемыми поджелудочной. Однако с учетом большого полиморфизма ее клеток каждый вид из них может синтезировать различные гормоны. Благодаря α-клеткам и F-клеткам вырабатывается соматостатин и панкреатический полипептид.
Соматостатин — пептид, состоящий из 14 аминокислот, имеет циклическое строение и является регулятором для соматостатинэргической системы.
Панкреатический полипептид состоит из 36 аминокислот. Синтезируется F-клетками, оказывает влияние на активацию ферментов пищеварительной системы.
Основные функции гормонов ПЖ
Значение гормонов, вырабатываемых поджелудочной железой, велико.
В организме здорового человека постоянно синтезируется гормон инсулин. Секреция имеет незначительный характер и называется базальной. Когда пища начинает поступать, в крови вырастает уровень глюкозы, и организм посылает сигнал на выработку дополнительного инсулина. Для этой разновидности гормона существует отдельное название — болюс. Много или мало болюса поступит в кровь, зависит от качества и количества съеденной пищи.
Выработка инсулина необходима организму по той причине, что он держит под постоянным контролем уровень глюкозы, которая поставляет в клетки энергию. Инсулин, подобно ключу, открывает закодированные молекулы глюкозы, превращая их в вещества, понятные для организма и головного мозга. Когда такая глюкоза проникает в клетки, она становится незаменимым участником биохимических реакций, в результате которых высвобождается энергия.
Когда человек занимается физическими упражнениями, глюкоза сжигается, поэтому потребность в синтезе вещества резко снижается.
Глюкагон — второй главный фермент поджелудочной — по своей функции противоположен инсулину. По микроскопическому строению это полипептидная цепочка, которая способна, напротив, повышать уровень глюкозы. Образовываясь на островках Лангерганса и сохраняясь в печени (до 200 г), глюкагон, когда наступает дефицит глюкозы, расщепляется и образует ее дополнительное количество. Благодаря этому в крови восполняется количество глюкозы, и клетки получают необходимую энергию для своей жизнедеятельности.
О наличии инсулина в крови свидетельствует С-пептид, в обычном состоянии неактивное вещество, содержащееся в крови в соотношении 5:1 с инсулином.
В организме здорового человека заложены собственные механизмы регулировки уровня глюкозы в крови. Те, кто болен сахарным диабетом, на это не способен. Поэтому у них может развиться гипер- либо гопигликемия.
Примечание
Повышение либо понижение глюкозы в крови бывает и у здоровых лиц. При норме 4,0-6,1 ммоль/л скачки значения в обе стороны могут свидетельствовать о гипо- либо гипергликемии. В таком случае больной отмечает жажду, тошноту, учащение мочеиспускания, ухудшение зрения.
Важность задач, выполняемых гормонами
Стабилизируя уровень глюкозы в крови, гормоны поджелудочной железы обеспечивают нормальное функционирование собственных клеток и тканей. Для выполнения тех многочисленных функций, которые на них возложены, клетки нуждаются в энергии, поставщиком которой является глюкоза. Однако использовать глюкозу непосредственно организм и головной мозг не умеют. Здесь в процесс включается инсулин, который помогает запустить процесс расщепления.
Глюкагон, имеющий обратный эффект от своего воздействия, способен восполнить дефицит глюкозы, заменив ее поступление на определенный срок.
Болезни, возникающие при нарушениях функций
Проблемы в функционировании поджелудочной железы ведут к недостатку гормона инсулина в крови. В таком случае развивается сахарный диабет — тяжелое заболевание эндокринной природы. Опубликованы данные, что приблизительно 25% людей страдают сахарным диабетом в начальной стадии. Они ведут свой обычный образ жизни, не подозревая, что в организме развивается болезнь.
Позднее присоединяются типичные признаки заболевания:
- рвота и тошнота;
- потеря веса;
- жажда;
- быстрая утомляемость;
- постоянный голод;
- частое мочеиспускание;
- ухудшение зрения из-за появляющегося «песка» в глазах.
У страдающего диабетом плохо заживают раны и потертости, часто беспокоит зуд кожных покровов.
В отдельных случаях может наступить резкое ухудшение состояния и развиться диабетическая кома.
Диагностические методики
Диагностику заболеваний поджелудочной железы проводят комплексно. Учитываются данные клинического анамнеза, жалобы, а также результаты диагностических обследований. Наиболее показательными из них являются:
- ПГТ (пероральный глюкозотолерантный тест). Определяется, какую часть глюкозы (сахара) может переварить организм самостоятельно. В результате исследования диагностируется нарушенная толерантность к глюкозе. Техника проведения: больной выпивает на голодный желудок раствор глюкозы (для него смешать 75 г глюкозы и 200 мл воды). Измерить уровень сахара перед этим, затем последовательно через час и через 2 часа.
- HbA1c (Гликозилированный гемоглобин). Представляет собой биохимический анализ крови, который определяет усредненное количество сахара за период около 3-х месяцев. Чем значительнее количество гликозилированного Hb в крови, тем опаснее гликемия наблюдалась за прошедший квартал и тем значительнее риск появления серьезных осложнений диабета. Актуальность этого теста объясняется возможностью выявления болезни на ранней стадии
- Определение показателя глюкозы в моче. Такой анализ показателен, поскольку в норме глюкоза не присутствует в моче. Сахарный диабет делает проницаемым почечный барьер, поэтому молекулы глюкозы проникают в мочу.
- Ацетон в моче. Ацетонурия считается следствием диабета и отрицательно влияет на обмен веществ. При этом развивается кетоацидоз, который диагностируется по наличию кетоновых тел.
- Дополнительным методом лабораторной диагностики является определение инсулиновых фракций, а также соответствующих метаболических продуктов.
Кроме лабораторных анализов врачи применяют исследование глазного дна, ЭКГ, направляют пациента на урографию.
К чему приводит нарушение гормонального баланса
Для функционального здоровья органов и систем организма необходимо четко сбалансированное содержание гормонов в крови. Жизнь человека с сахарным диабетом и подобными заболеваниями эндокринной этиологии полна ограничений и может привести к инвалидности. Дисбаланс гормонов поджелудочной железы не только нарушает усвояемость углеводов, но и отрицательно влияет на обменные процессы жиров, белков.
Профилактика возникновения гормональных нарушений
Чтобы не допустить развитие заболевания гормональной природы, нужно:
- вести здоровый образ жизни;
- употреблять в пищу качественные продукты и чистую воду;
- не прибегать к самолечению;
- заниматься спортом;
- бывать достаточное время на свежем воздухе;
- избегать стресса и негативных эмоций.
Источник