ПИТАНИЕ

Стимулирует образование глюкозы из гликогена

  • опухолевое заболевание поджелудочной железы с продуцированием опухолевыми клетками инсулина;
  • повышенное содержание сахара;
  • при доброкачественной или злокачественной опухоли (феохромоцитоме), клетки которой генерируют катехоламины;
  • при индивидуальной непереносимости лечебного средства.

Гормон глюкагон что это за гормон, функции, где содержится, как вырабатывается

Регуляция секреции глюкагона

Увеличение потребления белковой пищи способствует повышению концентраций аминокислот – аланина и аргинина

Эти аминокислоты стимулируют секрецию глюкагона в крови, поэтому нельзя недооценивать важность стабильного поступления аминокислот в организм человека посредством правильного питания.

Глюкагон выступает катализатором, превращающим аминокислоты в глюкозу. Тем самым увеличивается ее концентрация в крови, соответственно – абсолютно все ткани и клетки организма снабжены гормонами, необходимыми для их полноценной работы.

Секрецию глюкагона, помимо аминокислот, стимулируют активные физические нагрузки. Но, что удивительно, они должны быть проведены на пределе человеческих усилий. Именно в этом случае, концентрация глюкагона увеличивается до 5 раз.

Функции гормональных веществ

У инсулина и глюкагона очень важные функции в организме. Их дисбаланс отрицательно скажется на здоровье человека.

Инсулин является гормоном, который воздействует на все клетки организма. Основной функционал вещества – поддержание концентрации сахара в крови на требуемом уровне. Гормон запускает многие биохимические процессы в организме, которые обеспечивают требуемый результат.

Небольшое количество глюкозы всегда содержится в печени и мышцах, это является стратегическим запасом для организма человека. Этот запас представлен в виде гормона гликогена, который при надобности трансформируется в исходное состояние.

Иными словами, преобразуется в глюкозу. Синтез гликогена происходит в печени, лейкоцитах и мышечной ткани.

Гормон – главная форма существования углеводов в человеческом организме.

Глюкагон – еще одно вещество поджелудочной железы. Он помогает расщепляться гликогену, чтобы высвободилась глюкоза; способствует расщеплению липидов, вследствие чего в жировых клетках возрастает ферментированная липаза.

  1. Снижает концентрацию глюкагона.
  2. Замедляет выведение желудочного сока.
  3. Замедляет синтезирование соляной кислоты.
  4. Угнетает выработку панкреатических ферментов.
  5. Снижает объем крови в брюшной полости.

Панкреатический полипептид был выявлен сравнительно недавно. Влияние эндокринного гормона до конца не изучено.

Большинство ученых сходятся во мнении, что вещество способствует «экономии» пищеварительных панкреатических ферментов.

Гормоны поджелудочной железы образуются в специализированных клетках островков Лангерганса. Ученым удалось выделить следующие биоактивные вещества:

  • инсулин;
  • панкреатический полипептид;
  • амилин;
  • соматостатин;
  • калликреин;
  • глюкагон;
  • центропнеин;
  • липокаин;
  • вазоинтенсивный пептид;
  • гастрин;
  • ваготонин.

Все вышеперечисленные гормоны островков поджелудочной железы регулируют реакции обмена веществ в организме. Рассмотрим роль и функции каждого из гормонов поджелудочной железы.

Инсулин

Роль глюкагона в организме человека

Глюкагон – это полипептидный гормон, состоящий из 29 аминокислот. Вырабатывается глюкагон альфа – клетками островкового аппарата. Можно выделить следующие функции глюкагона:

  • повышает уровень глюкозы в крови (основная функция гормона).

В печени глюкоза запасается в форме гликогена. При голодании или долгой физической нагрузке глюкагон запускает каскад реакций, связываясь с рецепторами печени, и приводит к расщеплению гликогена. Глюкоза высвобождается и поступает в кровь, восполняя потребности организма в энергии.

Обратите внимание! Глюкагон не приводит к расщеплению гликогена в мышцах, так как там отсутствуют специфические рецепторы. . активирует новообразование глюкозы в печени из неуглеводных компонентов при ее недостатке;
тормозит использование глюкозы;
способствует расщеплению жировых запасов организма

Поэтому, когда вырабатывается глюкагон, повышается содержание жирных кислот в крови;
активирует образование кетоновых тел (специальные вещества, которые при расщеплении обеспечивают организм энергией в условиях дефицита других источников, т.е. когда отсутствует глюкоза);
стимулирует секрецию инсулина для того, чтобы предотвратить переизбыток глюкозы в крови;
поднимает артериальное давления за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца;
обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях путем увеличения в крови потенциальных источников энергии (глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел), которые могут захватываться органами и использоваться для работы;

  • активирует новообразование глюкозы в печени из неуглеводных компонентов при ее недостатке;
  • тормозит использование глюкозы;
  • способствует расщеплению жировых запасов организма. Поэтому, когда вырабатывается глюкагон, повышается содержание жирных кислот в крови;
  • активирует образование кетоновых тел (специальные вещества, которые при расщеплении обеспечивают организм энергией в условиях дефицита других источников, т.е. когда отсутствует глюкоза);
  • стимулирует секрецию инсулина для того, чтобы предотвратить переизбыток глюкозы в крови;
  • поднимает артериальное давления за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца;
  • обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях путем увеличения в крови потенциальных источников энергии (глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел), которые могут захватываться органами и использоваться для работы;

Высокое артериальное давление также способствует лучшему питанию органов в условиях стресса.

  • стимулирует выработку катехоламинов мозговым слоем надпочечников;
  • в сверхфизиологических концентрациях расслабляет мускулатуру гладкомышечных органов (спазмолитическое действие);
  • действию глюкагона помогают адреналин и кортизол, которые так же оказывают гипергликемический эффект.

Соотношение гормонов в организме

Участие в обмене веществ обоих гормонов – залог оптимального уровня энергии, получаемого в результате выработки и сжигания различных компонентов.

Взаимодействие гормонов получило название инсулин глюкагонового индекса. Он присваивается всем продуктам и обозначает, что в результате получит организм – энергию или жировые запасы.

Если индекс низкий (с преобладанием глюкагона), то при расщеплении компонентов еды основная их часть пойдет на восполнение энергетических запасов. Если еда стимулирует выработку инсулина, то она отложится в жир.

Если человек употребляет белковую пищу, то она стимулирует выработку глюкагона, если же поступаю углеводистые продукты, то вырабатывается инсулин. Если в питании преобладает клетчатка из овощей, а также есть полезные растительные жиры, то уровень гормонов не изменится. При гармоничном соотношении всех компонентов пищи баланс гормонов остается на одном уровне.

Если человек злоупотребляет белковыми продуктами или углеводами, то это приводит к хроническому понижению одного из показателей. Как следствие, развивается нарушение обмена веществ.

Расщепляются углеводы по-разному:

  • простые (сахар, рафинированная мука) – быстро проникают в кровь и вызывают резкий выброс инсулина;
  • сложные (цельнозерновая мука, крупы) – медленно повышают инсулин.

Гликемический индекс (ГИ) – способность продуктов влиять на уровень сахара. Чем выше индекс, тем сильнее они повышают глюкозу. Не вызывают резких скачков сахара продукты, ГИ которых равен 35-40.

При нарушении обмена веществ из питания исключают продукты, которые обладают максимальным показателем ГИ: сахара, выпечка, рисовая лапша, мёд, печеный картофель, вареная морковь, пшено, хлопья из кукурузы, виноград, бананы, манная крупа.

Инсулин

Дополнительная, более подробная информация, об инсулине находится на следующей странице.

Строение

Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.

Синтез

Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез и секрецию:

  • глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
  • жирные кислоты и аминокислоты,
  • влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
  • гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
  • хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.

Уменьшают: влияние симпато-адреналовой системы.

Механизм действия

После связывания инсулина с рецептором активируется ферментативный домен рецептора. Так как он обладает тирозинкиназной активностью, то фосфорилирует внутриклеточные белки — субстраты инсулинового рецептора. Дальнейшее развитие событий обусловлено двумя направлениями: MAP-киназный путь и фосфоинозитол-3-киназный механизмы действия (подробно).

При активации фосфоинозитол-3-киназного механизма результатом являются быстрые эффекты – активация ГлюТ-4 и поступление глюкозы в клетку, изменение активности «метаболических» ферментов – ТАГ-липазы, гликогенсинтазы, гликогенфосфорилазы, киназы гликогенфосфорилазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы и других.

При реализации MAP-киназного механизма (англ. mitogen-activated protein) регулируются медленные эффекты – пролиферация и дифференцировка клеток, процессы апоптоза и антиапоптоза.

Два механизма действия инсулина

Мишени и эффекты

Основным эффектом является снижение глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы.

Печень

  • активация ферментов гликолиза (гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы) и гликогеногенеза (гликогенсинтазы),
  • подавление глюконеогенеза,
  • усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы) и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП),
  • повышение синтеза холестерина (активация ГМГ-SКоА-редуктазы),
  • ускорение пентозофосфатного пути (активация глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы),
  • торможение эффектов глюкагона (активация фосфодиэстеразы, разрушающей цАМФ).

Мышцы

  • стимуляция транспорта глюкозы в клетки (активация ГлюТ-4),
  • усиление синтеза гликогена (активация гликогенсинтазы),
  • усиление транспорта нейтральных аминокислот в мышцы,
  • стимулирование трансляции (рибосомальный синтез белков).

Жировая ткань

  • стимулирование транспорта глюкозы в клетки (активация ГлюТ-4),
  • активация синтеза липопротеинлипазы и перехода жирных кислот из ХМ и ЛПОНП в клетки,
  • усиление синтеза жирных кислот через активацию ацетил-SКоА-карбоксилазы и индукцию синтеза пальмитатсинтазы,
  • усиление синтеза триацилглицеролов через угнетение гормон-чувствительной-липазы.

Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток. Благодаря этому повышается синтез ферментов обмена углеводов (глюкокиназы и пируваткиназы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы), метаболизма липидов (АТФ-цитрат-лиазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы, синтазы жирных кислот, цитозольной малатдегидрогеназы).

Патология

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.

Вы можете спросить или оставить свое мнение.

Разница между инсулином и глюкагоном

Определение

Инсулин — это гормон, выделяемый бета-клетками островков Лангерганса в ответ на высокий уровень сахара в крови. Для сравнения, глюкагон представляет собой гормон, секретируемый альфа-клетками островков Лангерганса в ответ на низкий уровень сахара в крови.

Молекулярная структура

Инсулин состоит из 51 аминокислоты, образованной из цепи A и B, которая связана вместе, тогда как глюкагон состоит из 29 аминокислот.

Прекурсорная молекула

Инсулин образуется из предшественника проинсулина, тогда как глюкагон образуется из молекулы предшественника проглюкагона.

Триггер для секреции

Инсулин секретируется чаще всего в ответ на высокий уровень сахара в крови, но также при наличии определенных кетокислот, жирных кислот и аминокислот. Глюкагон секретируется в ответ на низкий уровень сахара в крови и в ответ на физические упражнения, адреналин и ацетилхолин.

Последствия

Инсулин влияет на снижение уровня сахара в крови и жирных кислот. Это стимулирует поглощение сахаров в печени и превращение глюкозы в гликоген. Для сравнения, глюкагон влияет на повышение уровня сахара в крови и жирных кислот. Это увеличивает распад гликогена с образованием глюкозы.

аномалии

Диабет типа 1 и тип 2 могут вызывать слишком мало инсулина, который может быть вызван, или может быть уменьшен ответ на инсулин. Рак поджелудочной железы альфа-клеток или цирроз печени могут вызывать слишком много глюкагона.

Таблица сравнения инсулина и глюкагона

Резюме инсулина Vs. глюкагон

  • Инсулин и глюкагон — это эндокринные гормоны, которые участвуют в регуляции сахара в крови.
  • Инсулин и глюкагон работают в оппозиции к поддержанию здорового уровня сахара в крови в организме.
  • Инсулин выделяется, когда уровень сахара в крови слишком высок, а глюкагон выделяется, когда уровень сахара в крови слишком низок.
  • Инсулин стимулирует гликогенез, в котором глюкоза превращается в гликоген для хранения, тогда как глюкагон стимулирует гликогенолиз, в котором гликоген разбивается на глюкозу.
  • Сахар в крови снижается с помощью инсулина и увеличивается глюкагоном.
  • Могут возникнуть аномалии в уровнях гормонов. Диабетики могут иметь слишком мало инсулина, тогда как у людей с циррозом или опухолями поджелудочной железы может быть слишком много глюкагона.

Правила подготовки

Важно выполнять несложные правила:

  • в день перед тестом не употреблять много сладостей, не заниматься тяжелой работой, избегать стрессов;
  • перед анализом на протяжении двух суток алкоголь запрещен;
  • оптимальный интервал между едой и забором крови – от 8 до 10 часов. При резком падении уровня сахара нужно проводить исследование без промедления, чтобы выяснить концентрацию антагониста инсулина;
  • при отсутствии показаний к проведению экстренного анализа, нужно прийти в лабораторию утром, до приема пищи. Пить тоже нельзя, чтобы не запускать активную выработку печеночных ферментов.

ОпределенияDefinitions

TermОпределение
глюкозасахар, который проходит через вашу кровь, чтобы подпитывать ваши клетки
инсулингормон, который говорит вашим клеткам либо принимать глюкозу из вашей крови за энергию, либо хранить ее для последующего использования
гликогенвещество, сделанное из глюкозы, которое хранится в печени и мускусе le-клетки, которые будут использоваться позже для энергии
глюкагонагормона, который сообщает клеткам в вашей печени и мышцах преобразовать гликоген в глюкозу и высвободить его в вашу кровь, чтобы ваши клетки могли использовать ее для энергии
поджелудочной железы > орган в вашем животе, который вырабатывает и высвобождает инсулин и глюкагонРасстройства глюкозы Глюкозные расстройства

Как синтезируется инсулин и каковы его функции

Инсулин образуется в бета-клетках поджелудочной железы, но вначале там образуется его предшественник – проинсулин. Само по себе это соединение не играет особой биологической роли, но под действием ферментов оно превращается в гормон. Синтезированный инсулин поглощается бета-клетками обратно и выделяется в кровь в те моменты, когда в нем есть необходимость.


Небольшое количество проинсулина (не более 5%) всегда циркулирует в кровеносном русле человека, остальная массовая доля приходится на активную форму инсулина

Бета-клетки поджелудочной железы могут делиться и регенерировать, но происходит это только в молодом организме. Если этот механизм нарушается и эти функциональные элементы гибнут, у человека развивается сахарный диабет 1 типа. При недуге 2 типа инсулина может синтезироваться вполне достаточно, но из-за нарушений углеводного обмена ткани не могут адекватно реагировать на него, и для усваивания глюкозы требуется повышенный уровень этого гормона. В таком случае говорят о формировании инсулинорезистентности.

  • снижает уровень глюкозы в крови;
  • активизирует процесс расщепления жировой ткани, поэтому при сахарном диабете человек очень быстро набирает лишний вес;
  • стимулирует образование гликогена и ненасыщенных жирных кислот в печени;
  • угнетает расщепление белков в мышечной ткани и не дает образовываться излишнему количеству кетоновых тел;
  • способствует образованию гликогена в мышцах за счет поглощения аминокислот.

Инсулин отвечает не только за усваивание глюкозы, он поддерживает нормальную работу печени и мышц. Без этого гормона организм человека существовать не может, поэтому при 1 типе сахарного диабета инсулин вводится инъекционно. При попадании этого гормона извне организм начинает с помощью печени и мышечных тканей расщеплять глюкозу, что постепенно приводит к снижению уровня сахара в крови

Важно уметь рассчитывать нужную дозу лекарства и соотносить ее с принятой пищей, чтобы уколом не спровоцировать гипогликемию.

Функции глюкагона

В организме человека из остатков глюкозы формируется полисахарид гликоген. Он является своеобразным депо углеводов и в большом количестве хранится в печени. Часть гликогена находится в мышцах, но там он практически не накапливается, а сразу тратится на образование местной энергии. Небольшие дозы этого углевода могут быть в почках и головном мозге.

Глюкагон действует противоположно инсулину – он заставляет организм тратить запасы гликогена, синтезируя из него глюкозу. Соответственно, при этом уровень сахара в крови возрастает, что стимулирует выработку инсулина. Соотношение этих гормонов называется инсулин-глюкагоновым индексом (он изменяется во время пищеварения).

Для нормальной жизнедеятельности человеку необходим гормональный баланс без перевесов в одну или другую сторону

Также глюкагон выполняет такие функции:

  • понижает уровень холестерина в крови;
  • восстанавливает клетки печени;
  • повышает количества кальция внутри клеток разных тканей организма;
  • усиливает кровообращения в почках;
  • косвенно обеспечивает нормальную работу сердца и кровеносных сосудов;
  • ускоряет выведение солей натрия из организма и поддерживает общий водно-солевой баланс.

Глюкагон участвует в биохимических реакциях превращения аминокислот в глюкозу. Он ускоряет этот процесс, хотя сам не включается в данный механизм, то есть выполняет роль катализатора. Если в организме образуется избыточное количество глюкагона на протяжении длительного времени, теоретически считается, что это может привести к опасному заболеванию – раку поджелудочной железы. К счастью, этот недуг встречается крайне редко, точная причина его развития неизвестна до сих пор.

Инсулин и глюкагон хоть и являются антагонистами, но нормальная работа организма невозможна без этих двух веществ. Они взаимосвязаны между собой, а их деятельность дополнительно регулируется другими гормонами. От того, насколько сбалансированно функционируют эти эндокринные системы, зависит общее здоровье и самочувствие человека.

Глюкагонсодержащие средства

Синтез Глюкагона проводят из гормона животных, пользуясь тем, что они имеют это вещество аналогичного строения. Лекарство выпускают в виде жидкости для инъекций и в виде таблеток для приема внутрь. Уколы ставят внутривенно или внутримышечно. Препарат назначают в следующих случаях:

  • заболевание сахарным диабетом с пониженным содержанием глюкозы;
  • дополнительное лечение при депрессиях;
  • необходимость снять спазм отделов кишечника;
  • для успокоения и выпрямления гладкой мускулатуры;
  • при заболеваниях желчных путей;
  • при лучевом исследовании желудка.

Инструкция описывает, что доза укола, который вводят внутривенно или, при невозможности колоть вену, внутримышечно, составляет 1 мл. После укола повышение уровня гормона, сопровождающееся увеличением количества глюкозы, наблюдается спустя 10 минут.

Препарат возможно применять для лечения детей. Если вес малыша составляет менее 20 кг, доза должна быть не более 0,5 мл. Для более тяжелых по весу детей дозировка составляет от 0,5 до 1 мл. При недостаточном эффекте от введения лекарства укол повторяют через 12 минут. Колоть надо в другое место.

Лечение детей и беременных женщин можно осуществлять только в поликлинике под контролем специалиста. При подготовке к лучевой диагностике вкалывают от 0,25 мг до 2 мг лекарства. Дозу, в зависимости от состояния больного и его веса, рассчитывает врач. Принимать препарат в любом виде без назначения врача категорически запрещено.

Если лекарство используется для экстренной помощи, после его приема необходимо поесть белковых продуктов, выпить чашку теплого подслащенного чая и лечь в постель на 2 часа.

Противопоказания к лечению Глюкагоном

Глюкагон запрещается применять для лечения в следующих случаях:

  • опухолевое заболевание поджелудочной железы с продуцированием опухолевыми клетками инсулина;
  • повышенное содержание сахара;
  • при доброкачественной или злокачественной опухоли (феохромоцитоме), клетки которой генерируют катехоламины;
  • при индивидуальной непереносимости лечебного средства.

Для раннего выявления противопоказаний к лечению гормоном требуются дополнительные диагностические процедуры. Побочным эффектом от приема Глюкагона может быть тошнота и позывы к рвоте. Если применение лекарства не дало ожидаемого результата, требуется ввести пациенту раствор глюкозы.

Препарат возможно применять для лечения беременных. Он задерживается плацентой и к плоду не поступает. В период кормления применение препарата возможно только под строгим контролем специалиста.

Описание гормона

Глюкагоном называют гормон альфа-клеток островков Лангенганса. Он также может синтезироваться при помощи других участков желудочно-кишечного тракта. По химическому составу глюкагон имеет пептидную природу. Данное вещество образуется из препроглюкагона. Выработка данного гормона зависит от количества глюкозы, которая поступает вместе с пищей.

Также на его концентрацию влияет , определенные аминокислоты и жирные кислоты. Если человек увеличивает в своем рационе объем белковой пищи, это ведет к повышению количества аланина и аргинина. Данные аминокислоты стимулируют повышение данного гормона в крови человека. В свою очередь, последний выступает в роли катализатора. Он преобразует аминокислоты в глюкозу, что ведет к снабжению всех тканей организма необходимым количеством гормонов.

Также секреция глюкагона увеличивается от высоких физических нагрузок. Если человек подвергает тело слишком большим испытаниям (на пределе усилий), концентрация гормона может увеличиваться больше, чем в 5 раз.

Особенностью данного вещества является то, что оно разрушается в некоторых органах – печени, почках. Также этот гормон распадается в плазме, в тканях-мишенях. Оптимальная концентрация глюкагона гормона в крови составляет 27-120 пг/мл.

Синтетический глюкагон для лечения заболеваний

Гормональный препарат производят на основе вещества, добытого из поджелудочной железы крупного рогатого скота и свиней. По составу глюкагон, полученный от этих животных, идентичен компоненту человеческого организма. Гормональный препарат – это раствор для инъекций.

При критическом снижении концентрации сахара (гипогликемии) состояние пациента улучшается спустя короткий промежуток времени после внутримышечного либо внутривенного введения 1 мл глюкагона. В детском возрасте лекарство разрешено применять только под контролем эндокринолога. Оптимальный вариант – разделить допустимую дозировку на две-три инъекции, интервал между уколами – от 10 до 15 минут. После восстановления концентрации глюкозы нужно поесть и выпить сладкий чай, далее – отдохнуть полтора-два часа. При терапии других заболеваний дозировку синтетического аналога глюкагона определяет лечащий врач.

Беременным можно вводить гормон строго по указанию эндокринолога, если значения сахара снижаются до критических отметок

Важно подобрать оптимальную дозировку и продолжительность лечения. При естественном вскармливании препарат вводится только в экстренных случаях

В период терапии обязательно временно отлучить ребенка от груди.

Синтетический глюкагон применяют в составе комплексной терапии многих патологий:

  • сахарный диабет (при развитии гипогликемии);
  • спазмы желудка и кишечника, в том числе, при остром дивертикулите;
  • патологические процессы в желчном пузыре и протоках;
  • психические заболевания (в составе шоковой терапии).

Синтетическая форма глюкагона показывает хороший результат в процессе подготовки пациентов к инструментальному исследованию нижнего и верхнего отделов кишечника. Медики часто применяют гормональное средство перед проведением лучевой терапии и рентгенографии.

Синтетический гормон не назначают:

  • при развитии гипергликемии;
  • у детей младшего возраста, при массе тела ниже 25 кг;
  • если у пациента выявлена гормонпродуцирующая опухоль надпочечников – феохромоцитома;
  • при развитии ;
  • при чувствительности к активному веществу.

Функции и норма инсулина – информация, которая известна большинству людей разного возраста, но что такое глюкагон, знают немногие. Медики советуют получить больше сведений об антагонисте инсулина, не менее важного для организма, чем гормон-накопитель. После изучения информации будет проще понять, почему появляется нервное и общее истощение после ожогов, операций, удаления поджелудочной, тяжелых физических нагрузок и острых стрессов. Все вопросы по коррекции гормонального фона нужно решать с опытным эндокринологом.

Больше полезной информации о глюкагоне в организме узнайте после просмотра нижеследующего видео:

Источник

Что такое глюкагон, для чего нужен этот гормон, и за что он отвечает?

Что такое глюкагон?

Ключевые элементы, которые продуцирует поджелудочная железа, – глюкагон и инсулин. Эти элементы относятся к категории биологически активных и поддерживают баланс сахара в крови.

Чтобы органы и системы работали нормально, важно следить за объемом глюкозы. После приема пищи содержание сахара в крови меняется.

Инсулин провоцирует уменьшение объема глюкозы и обеспечивает ее транспортирование в клетки. Этот гормон способствует частичной трансформации сахара. Он преобразуется в гликоген. В итоге вещество скапливается в печени и мышечных тканях в виде запасов. Стоит учитывать, что гликогеновое депо имеет ограниченные размеры. Повышенный объем сахара трансформируется в жировые отложения.

Гормон глюкагон помогает трансформировать гликоген в глюкозу при снижении ее параметров. Именно поэтому данный элемент иногда называют гормоном голода.

Роль инсулина в обмене глюкозы

Глюкоза попадает в клетки с помощью специальных белков-транспортеров (GLUT). В разных клетках локализуются многочисленные GLUT. В мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, жировой ткани, лейкоцитов, коркового слоя почек работают инсулинзависимые транспортеры – GLUT4. Транспортеры инсулина в мембранах клеток ЦНС, печени нсулиннезависимы, поэтому обеспечение клеток этих тканей глюкозой зависит только от ее концентрации в крови.

В клетки почек, кишечника, эритроцитов глюкоза попадает вообще без переносчиков, путем пассивной диффузии. Таким образом, инсулин необходим для попадания глюкозы в клетки жировой ткани, скелетных мышц и сердечных мышц. При недостатке инсулина в клетки этих тканей попадет лишь небольшое количество глюкозы, недостаточное для обеспечения их метаболических потребностей, даже в условиях высокой концентрации глюкозы в крови (гипергликемии).

Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы, включая несколько механизмов.

  1. Повышает активность гликогенсинтазы в клетках печени, стимулируя синтез гликогена из остатков глюкозы.
  2. Повышает активность глюкокиназы в печени, стимулируя фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, который «запирает» глюкозу в клетке, т. к. не способен проходить через мембрану из клетки в межклеточное пространство.
  3. Ингибирует фосфатазу печени, катализирующую обратное превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу.

Все перечисленные процессы обеспечивают поглощение глюкозы клетками периферических тканей и снижение ее синтеза, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кроме того, усиление утилизации глюкозы клетками сохраняет запасы других внутриклеточных энергетических субстратов – жиров и белков.

Инсулин стимулирует как транспорт свободных аминокислот в клетки, так и синтез белка в них. Синтез белка стимулируется двумя путями:

  • за счет активации мРНК,
  • за счет увеличения поступления аминокислот в клетку.

Кроме того, как было сказано выше, усиление использования клеткой глюкозы в качестве энергетического субстрата, замедляет распад в ней белка, что приводит к увеличению белковых запасов. За счет такого эффекта инсулин участвует в регуляции процессов развития и роста организма.

Мембранные и внутриклеточные эффекты инсулина приводят к увеличению запасов жира в жировой ткани и печени.

  1. Инсулин обеспечивает проникновение глюкозы в клетки жировой ткани и стимулирует ее окисление в них.
  2. Стимулирует образование липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот вид липазы ферментирует гидролиз триацилглицеролов, связанных с липопротеинами крови, и обеспечивает поступление полученных жирных кислот в клетки жировой ткани.
  3. Ингибирует внутриклеточную липопротеиновую липазу, таким образом, тормозя липолиз в клетках.

Механизм действия

Главными потребителями сахара являются почки, кишечник, мозг и печень. Стоит учитывать, что нервная система расходует 4 г вещества в час. Потому так важно контролировать ее нормальные объемы.

Гликоген представляет собой вещество, которое преимущественно хранится в печени. Этот запас составляет примерно 200 г. При дефиците глюкозы или потребности в дополнительной энергии происходит распад гликогена. В результате кровь насыщается глюкозой.

Такого объема хватает примерно на 40 минут. Поэтому спортсмены нередко говорят, что жировые отложения начинают сгорать лишь через 30 минут тренировки, когда запасы энергии в форме сахара и гликогена потрачены.

Поджелудочная железа принадлежит к категории органов смешанной секреции. Она продуцирует кишечный сок, поступающий в двенадцатиперстную кишку и вырабатывает несколько гормонов. Потому ее ткань имеет разную структуру с анатомической и функциональной точки зрения.

В островках Лангерганса органа происходит выработка глюкагона. За это отвечают альфа-клетки. Также элемент продуцируется и иными клетками пищеварительных органов.

Секреция глюкагона зависит от ряда факторов:

  • Уменьшение уровня глюкозы до критических параметров;
  • Уровень инсулина;
  • Повышения уровня аминокислот в организме – прежде всего аргинина и аланина;
  • Высокие физические нагрузки.

Функции глюкагона помогают решать важные задачи:

  • Усиливают кровоток в тканях почек;
  • Поддерживают оптимальный баланс электролитов – это достигается благодаря повышению темпов выведения натрия, за счет чего нормализуется работа сердца и сосудов;
  • Активизирует высвобождение инсулина из клеток;
  • Восстанавливает ткани печени;
  • Увеличивает уровень кальция в клетках.

Под воздействием стрессов, при появлении угрозы жизни или здоровью возникают другие эффекты гормона. В этом случае глюкагон быстро расщепляет гликоген.

Это помогает увеличить содержание глюкозы, стимулировать попадание кислорода и снабдить мышечные ткани дополнительной энергией. Чтобы поддерживать баланс сахара в норме, глюкагон вступает во взаимодействие с другими гормонами. К ним относятся соматотропин и кортизол.

Строение и функции органа

Поджелудочная железа – это самая крупная железа из всех, что имеются в человеческом организме. Она имеет вытянутую форму и располагается за желудком, тесно прилегая к двенадцатиперстной кишке и селезенки. Ее длина у взрослого человека составляет 13-20 см, а вес приблизительно равен 60-80 г.

Железа состоит из 3 основных частей – головки, тела и хвоста, на которых располагаются многочисленные островки, выделяемые определенные пищеварительные вещества и гормоны. Кроме этого, в структурных тканях этого органа также присутствуют нервные окончания и ганглии, сосуды и выводные протоки, обеспечивающие отток пищеварительных ферментов и прочих вырабатываемых поджелудочной веществ в 12-перстную кишку.

Учитывая то, что островков поджелудочной железы много и все они выполняют свои функции, этот орган подразделяют на две основные части:

  • эндокринную,
  • экзокринную.

Эндокринная часть

В эндокринной части находится множество островков, которые условно подразделяют на панкреатические и островки Лангерганса. Их отличие заключается не только в клеточном строении, но в морфологических, а также физико-химических свойствах. В составе островков Лангерганса находятся эндокринные клетки, которые являются ответственными за выработку определенных гормонов, без которых регуляция обменных процессов в организме становится невозможной.


Островки Лангерганса поджелудочной железы

И если говорить о том, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, а вернее, ее островки Лангерганса, то следует выделить следующие:

  • инсулин;
  • глюкагон;
  • с-пептид;
  • соматостатин;
  • тиролиберин;
  • гастрин.

При этом все эндокринные клетки поджелудочной железы имеют свои отличия и названия:

  • Альфа-клетки. Они занимают практически 20% от общего числа клеток поджелудочной. Их основная функция – выработка глюкагона.
  • Бета-клетки. Они составляют основную часть железы и занимают 70% от общего числа клеток этого органа. Их функция заключается в синтезе инсулина, который является ответственным за расщепление и транспортировку глюкозы в ткани организма. Однако несмотря на свою численность, бета-клетки являются самыми уязвимыми. Под влиянием негативных факторов (возраста, неправильных пищевых привычек и т.д.) их функциональность нарушается и они повреждаются, что и является основной причиной возникновения различных проблем со здоровьем.
  • Дельта-клетки. Их количество очень маленькое. Занимают они всего 5-10% от общего числа клеток поджелудочной. Занимаются продуцированием соматостатина.
  • РР-клетки. Занимают малую часть поджелудочной железы (около 2-5%) и способствуют синтезу панкреатического полипептида.

Роль гормонов в организме, вырабатывающихся эндокринной частью поджелудочной, занимает не последнее место. Рассказывая о функциях эндокринных клеток железы, нельзя не сказать еще об одном важном гормоне – с-пептиде, который регулирует обмен углеводов и является молекулой инсулина. Недостаток именно этого гормона часто становится причиной нарушения углеводного обмена и развития различных заболеваний, среди которых находится и сахарный диабет, имеющий большую распространенность среди людей в возрасте 30-45 лет.

Экзокринная часть

Экзокринная часть поджелудочной железы состоит из выводных протоков, через которые все пищеварительные ферменты, вырабатываемые этим органом, непосредственно попадают в 12-перстную кишку. При этом количество этих протоков просто огромное. Оно составляет практически 95% от общей массы железы.


Строение экзокринной части поджелудочной

Клетки, из которых состоит экзокринная часть поджелудочной, выполняют очень важную функцию. Именно они осуществляют синтез панкреатического сока, в составе которого находятся необходимые для переваривания пищи и нормального усвоения питательных веществ ферменты.

Особенности определения уровня гормона

Обычно уровень гормона в крови следует определять при появлении подозрения на серьезный дефицит сахара в крови. Помимо этого, показания к выполнению анализа включают следующее:

  • Выраженное снижение веса неясной этиологии;
  • Высыпания на коже мигрирующего характера;
  • Появление подозрения на сахарный диабет;
  • Подозрение на появление опухолевого образования.

Оценка уровня глюкагона не является частью стандартного анализа крови. Потому такое исследование осуществляется исключительно по назначению специалиста.

Чтобы получить достоверные результаты, нужно взять кровь из вены. К проведению анализа следует тщательно подготовиться:

  • За 12 часов отказаться от употребления еды;
  • Отказаться от применения катехоламинов, инсулина и прочих медикаментов, которые оказывают воздействие на результаты исследования;
  • На полчаса перед манипуляции нужно прилечь и расслабиться.

Помимо уровня гормона, следует оценивать содержание сахара в крови и объем инсулина в плазме. Эти показатели позволяют определить причины заболевания. После исследования нередко назначают дополнительные диагностические процедуры. Направление на анализ обычно выписывает онколог или эндокринолог.

Нормальные параметры гормона отличаются для взрослых и детей. В 4-14 лет параметры глюкагона должны составлять 0-148 пг/мл. Взрослые люди могут иметь 20-100 пг/мл глюкагона. Если содержание вещества снижается или увеличивается, это говорит о различных нарушениях в функционировании организма.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?

Железистые клетки паренхимы ПЖ активно синтезируют более 20 ферментов, участвующих в расщеплении жиров, белков и углеводов. Нарушение экскреторной функции ПЖ при панкреатите приводит к пожизненному приему ферментного препарата.

Внутрисекреторная функция ПЖ осуществляется специальными клетками. Островки Лангерганса – эндокринная часть железы – производят 11 гормонов углеводного синтеза. Количество островков, вырабатывающих гормоны, достигает 1,5 миллиона, сама ткань составляет 1–3% от общей массы органа. Один островок Лангерганса включает 80–200 клеток, различных по строению и выполняемым задачам:

  • α-клетки (25%) – синтезируют глюкагон,
  • β-клетки (60%) – инсулин и амилин,
  • δ-клетки (10%) – соматостатин,
  • PP (5%) – вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП) и панкреатический полипептид (ПП),
  • g-клетки синтезируют гастрин, влияющий на желудочный сок, его кислотность.

Помимо перечисленных, ПЖ синтезирует еще целый ряд гормонов:

  • калликреин,
  • центропнеин,
  • липокаин,
  • ваготонин.

Все они взаимосвязаны по функциям и принимают участие в сложных обменных процессах, происходящих в организме.

Причины повышения глюкагона

Чрезмерная выработка глюкагона обусловлена повышенной активностью поджелудочной железы. К этому приводят такие нарушения:

  1. Опухолевые поражения в районе альфа-клеток – такое образование называется глюкагономой;
  2. Поражение печени – причиной проблем может быть цирроз;
  3. Острое воспаление поджелудочной железы – в этом случае речь идет о панкреатите;
  4. Хроническая недостаточность почек;
  5. Синдром Иценко-Кушинга;
  6. Диабет первого типа.

Любые стрессы, чрезмерное количество белковых продуктов в меню, острое гипогликемическое состояние влечет увеличение содержания глюкагона. Это приводит к нарушению работы многих органов и систем.

Если глюкоза ниже нормы, что делать?

До приезда врача можно повысить содержание глюкозы употреблением некоторых продуктов. Неплохо съесть 50 г меда, который содержит фруктозу, глюкозу и сахарозу естественного происхождения. Ведь вредна только искусственная фруктоза. А, если глюкагон и глюкоза не вырабатываются в достаточном количестве, чтобы снабжать нас глюкозой, необходимо принимать сахар в виде пищи.

Поможет восстановить силы чай с вареньем. После сильных перегрузок или нервного стресса полезно плотно поесть калорийными продуктами. В их список входят морепродукты, орехи, яблоки, сыры, тыквенные семечки, растительные масла. Пользу принесет отдых в проветренной комнате и крепкий сон.

Показания

К основным показаниям к использованию глюкагона относят следующее:

  • Психические нарушения – препарат применяют для проведения шоковой терапии;
  • Диабет – при наличии гипогликемии, которая представляет собой снижение объема сахара;
  • Инструментальные исследования пищеварительной системы и лабораторные анализы – глюкагон является вспомогательным лекарством;
  • болезни желчных путей;
  • Спазмы при остром дивертикулите;
  • Необходимость расслабления гладких мышечных тканей кишечника.

Другие вещества

Существуют и другие гормоны поджелудочной железы, выполняющие важные функции в организме. Достаточно часто врачам приходится определять концентрацию следующих веществ:

  • Липокаин – способствуют выработке жиров и окислению жирных кислот. Также он защищает печень от развивающейся жировой дистрофии.
  • Ваготонин – способствует повышению тонуса блуждающего нерва, что положительно сказывается на работе всех внутренних органов.
  • Центропнеин — компонент, который активизирует дыхательную функцию, способствует расслаблению мускулатуры бронхов, оно отвечает за связь гемоглобина с кислородом и его транспортировку.
  • Тиролиберин – отвечает за выработку тиреотропов у рожавших женщин.

Очень важно знать роль и функции гормонов поджелудочной железы, это помогает не допускать развития осложнений.

Каждому человеку необходимо иметь представление, какие вырабатываются гормоны поджелудочной железы. Верная деятельность пищеварительных органов ответственна за явления, проходящие в организме. У всех органов свое назначение, что позволяет организму работать в естественном режиме.

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.

Глюкагонсодержащие средства

Синтез Глюкагона проводят из гормона животных, пользуясь тем, что они имеют это вещество аналогичного строения. Лекарство выпускают в виде жидкости для инъекций и в виде таблеток для приема внутрь. Уколы ставят внутривенно или внутримышечно. Препарат назначают в следующих случаях:

  • заболевание сахарным диабетом с пониженным содержанием глюкозы;
  • дополнительное лечение при депрессиях;
  • необходимость снять спазм отделов кишечника;
  • для успокоения и выпрямления гладкой мускулатуры;
  • при заболеваниях желчных путей;
  • при лучевом исследовании желудка.

Инструкция описывает, что доза укола, который вводят внутривенно или, при невозможности колоть вену, внутримышечно, составляет 1 мл. После укола повышение уровня гормона, сопровождающееся увеличением количества глюкозы, наблюдается спустя 10 минут.

Препарат возможно применять для лечения детей. Если вес малыша составляет менее 20 кг, доза должна быть не более 0,5 мл. Для более тяжелых по весу детей дозировка составляет от 0,5 до 1 мл. При недостаточном эффекте от введения лекарства укол повторяют через 12 минут. Колоть надо в другое место.

Лечение детей и беременных женщин можно осуществлять только в поликлинике под контролем специалиста. При подготовке к лучевой диагностике вкалывают от 0,25 мг до 2 мг лекарства. Дозу, в зависимости от состояния больного и его веса, рассчитывает врач. Принимать препарат в любом виде без назначения врача категорически запрещено.

Если лекарство используется для экстренной помощи, после его приема необходимо поесть белковых продуктов, выпить чашку теплого подслащенного чая и лечь в постель на 2 часа.

Противопоказания к лечению Глюкагоном

Глюкагон запрещается применять для лечения в следующих случаях:

  • опухолевое заболевание поджелудочной железы с продуцированием опухолевыми клетками инсулина;
  • повышенное содержание сахара;
  • при доброкачественной или злокачественной опухоли (феохромоцитоме), клетки которой генерируют катехоламины;
  • при индивидуальной непереносимости лечебного средства.

Для раннего выявления противопоказаний к лечению гормоном требуются дополнительные диагностические процедуры. Побочным эффектом от приема Глюкагона может быть тошнота и позывы к рвоте. Если применение лекарства не дало ожидаемого результата, требуется ввести пациенту раствор глюкозы.

Препарат возможно применять для лечения беременных. Он задерживается плацентой и к плоду не поступает. В период кормления применение препарата возможно только под строгим контролем специалиста.

Противопоказания

Синтетический глюкагон имеет целый ряд противопоказаний. К ним относят следующее:

  • Опухолевое поражение поджелудочной железы, которая синтезирует инсулин;
  • Увеличение объема сахара в крови;
  • Развитие феохромоцитомы, которая синтезирует катехоламины;
  • Повышенная чувствительность к препарату.

Чтобы своевременно обнаружить наличие противопоказаний к гормональной терапии, нужно провести дополнительные диагностические исследования. К побочным реакциям применения вещества относят тошноту и рвотные позывы.

Лекарство можно использовать для терапии беременных женщин. Оно не преодолевает плацентарный барьер, а потому не попадает к плоду. В период лактации использовать препарат можно исключительно под строгим врачебным контролем.

Механизм действия глюкагона направлен на высвобождение глюкозы из клеток организма. Это важное гормональное вещество, которое требуется для нормального функционирования внутренних органов. При нарушении синтеза данного элемента может применяться синтетический аналог. Однако назначать подобные лекарства может исключительно врач.

Функции глюкагона в организме

Чтобы лучше понять роль глюкагона для человеческого организма, необходимо рассмотреть его функции.

Этот гормон влияет на работу ЦНС, которая зависит от постоянства концентрации в крови глюкозы. Глюкоза вырабатывается печенью, и в этом процессе участвует глюкагон. Также он занимается регуляцией ее количества в крови. Благодаря его действию происходит распад липидов, что способствует снижению количества холестерина. Но это не единственные функции данного гормона.

Помимо них, он выполняет следующие действия:

  • стимулирует кровоток в почках;
  • способствует выведению натрия, нормализуя деятельность сердечно-сосудистой системы;
  • восстанавливает клетки печени;
  • повышает содержание кальция внутри клеток;
  • снабжает организм энергией, расщепляя липиды;
  • нормализует сердечную деятельность, влияя на частоту пульса;
  • повышает давление.

Его влияние на организм считается противоположным тому, что оказывает инсулин.

Источник

Гормон поджелудочной железы стимулирующий образование гликогена из глюкозы

Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.

Глюкагон

Строение

Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.

Синтез

Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: гипогликемия, адреналин.
Уменьшают: глюкоза, жирные кислоты.

Механизм действия

Мишени и эффекты

Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.

Жировая ткань

  • повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.

Печень

  • активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
  • за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.

Патология

Гиперфункция

Глюкагонома – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.

Инсулин

Дополнительная, более подробная информация, об инсулине находится на следующей странице.

Строение

Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.

Синтез

Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез и секрецию:

  • глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
  • жирные кислоты и аминокислоты,
  • влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
  • гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
  • хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.

Уменьшают: влияние симпато-адреналовой системы.

Механизм действия

Осуществляется через рецепторы с тирозинкиназной активностью (подробно).

Мишени и эффекты

Основным эффектом является снижение концентрации глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы:

  • активируя фосфодиэстеразу, которая разрушает вторичный мессенджер цАМФ, инсулин прерывает эффекты адреналина и глюкагона на печень и жировую ткань.
  • в мышцах и жировой ткани стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
  • в печени и мышцах ускоряет синтез гликогена (активация гликогенсинтазы).
  • в печени, мышцах и адипоцитах инсулин стимулирует гликолиз, активируя фосфофруктокиназу и пируваткиназу.
  • полученный в гликолизе пируват превращается в ацетил-SКоА под влиянием активированного инсулином пируватдегидрогеназного комплекса, и далее используется для синтеза жирных кислот. Превращение ацетил-SКоА в малонил-SКоА, первый субстрат синтеза жирных кислот, также стимулируется инсулином (ацетил-SКоА-карбоксилаза).
  • в мышцах усиливает транспорт нейтральных аминокислот в миоциты и стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).

Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток.

Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма

  • углеводов в печени (глюкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа),
  • липидов в печени (АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) и адипоцитах (ГАФ-дегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).

и происходит репрессия фосфоенолпируват-карбоксикиназы (подавление глюконеогенеза).

Инактивация инсулина

Инактивация инсулина начинается после интернализации инсулин-рецепторного комплекса и образования эндосомы, в которой и происходит деградация инсулина. Участвуют две ферментные системы:

  1. Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
  2. Инсулиназа (инсулин-протеиназа), гидролизующая инсулин до аминокислот.

Период полужизни инсулина не превышает 5-6 минут. Происходит деградация в основном в печени и почках, но и другие ткани принимают в этом участие. Также в почках инсулин может фильтроваться, захватываться эпителиоцитами проксимальных канальцев и разрушаться до аминокислот.

Патология

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.

1. Особенности строения, иннервации и кровоснабжения поджелудочной железы

В-клетки выделяют инсулин. А-клетки островков вырабатывают гормон глюкагон. Инсулин. Инсулин резко повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы. Вследствие этого скорость перехода глюкозы внутрь этих клеток увеличивается примерно в 20 раз по сравнению со скоростью перехода глюкозы в клетки в среде, не содержащей инсулина. Ферментативные реакции, приводящие к утилизации глюкозы, — фосфорилирование и окисление ее, а также образование гликогена протекают внутри клетки. Способствуя транспорту глюкозы внутрь клетки, инсулин тем самым обѐспѐчивает ее утилизацию. Увеличение транспорта глюкозы через мембраны мышечных волокон при действии инсулина способствует синтезу гликогена и накоплению его в мышечных волокнах. В клетках жировой ткани инсулин стимулирует образование жира из глюкозы. Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны и для аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки. Инсулин стимулирует синтез информационной РНК и этим также способствует синтезу белков. Мембраны клеток печени в отличие от мембраны клеток жировой ткани и мышечных волокон свободно проницаемы для глюкозы и в отсутствие инсулина. Предполагают, что этот гормон действует непосредственно на углеводный обмен печеночных клеток, активируя синтез гликогена. Глюкагон. Второй гормон поджелудочной железы — глюкагон — выделяется А-клетками белых отростчатых эпидермоцитов. Глюкагон стимулирует внутри клетки переход неактивной фосфорилазы (фермента, принимающего участие в расщеплении гликогена с образованием глюкозы) в активную форму и тем самым усиливает расщепление гликогена (в печени, но не в мышцах), повышая уровень сахара в крови. Одновременно глюкагон стимулирует синтез гликогена в печени из аминокислот: Глюкагон тормозит синтез жирных кислот в печени, но активирует печеночную липазу, способствуя расщеплению жиров. Он стимулирует также расщепление жира в жировой ткани. Глюкагон повышает сократительную функцию миокарда, не влияя на его возбудимость. Регуляция секреции ПЖЖОбразование инсулина (а также глюкагона) регулируется уровнем глюкозы в крови. Увеличение содержания глюкозы в крови после приема ее больших количеств, а также при гипергликемии, связанной с напряженной физической работой и эмоциями, повышает секрецию инсулина. Наоборот, понижение уровня глюкозы в крови тормозит секрецию инсулина, но повышает секрецию глюкагона. Глюкоза влияет на А- и В-клетки поджелудочной железы непосредственно. Образование инсулина повышается во время пищеварения и уменьшается натощак. Увеличенная секреция инсулина во время пищеварения обеспечивает усиленное образование в печени и мышцах гликогѐна из глюкозы, поступающей в это время в кровь из кишечника.

Концентрация инсулина в крови зависит не только от интенсивности образования этого гормона, но и от скорости его разрушения. Инсулин разрушается ферментом инсулиназой, находящейся печени и скелетных мышцах. Наибольшей активностью обладает инсулиназа печени. При однократном протекании через печень

крови может разрушаться до 50% содержащегося в ней инсулина. Инсулин может быть не только разрушен инсулиназой, но и инактивирован присутствующими в крови его антагонистами. Один из них — синальбумин — препятствует действию инсулина на проницаемость клеточных мембран.

Уровень глюкозы в крови, помимо инсулина и глюкагона, регулируется соматотропным гормоном гипофиза, а также гормонами надпочечников.__

Поджелудочная железа относится к железам со смешанной секрецией. Эндокринную функцию выполняют клетки островков Лангерганса. Они состоят из 5 типов клеток:

альфа-, бета-, дельта-, джи-, и РР — клеток.

Поджелудочная железа иннервируется вегетативной нервной системой и имеет

2. Гормоны поджелудочной железы и их физиологическая роль

Клетки островков Лангерганса синтезируют пять гормонов: инсулин (ß-клетки),

глюкагон (альфа-клетки), соматостатин (дельта-клетки), секретин и панкреатический полипептид (РР-клетки).

Инсулин. Он уменьшает уровень глюкозы в периферической крови за счет повышения проницаемости клеточных мембран для глюкозы и стимуляции образования гликогена в печени. Инсулин стимулирует образование белка из аминокислот и высших

жирных кислот, из продуктов углеводного обмена.

3. Регуляция секреции инсулина:

1) по принципу обратной связи в зависимости от уровня глюкозы в периферической крови;

2) возбуждение паравентрикулярных ядер гипоталамуса стимулирует образование

3) вегетативная нервная система регулирует секрецию инсулина: парасимпатический отдел – стимулирует, симпатический – тормозит;

Глюкагон. Он повышает уровень глюкозы в периферической крови, так как стимулирует расщепление гликогена.

4. Регуляция секреции глюкагона

1) по принципу обратной связи в зависимости от уровня глюкозы в периферичечской крови;

2) гормон передней доли гипофиза соматотропин повышает секрецию глюкагона;

3) соматостатин тормозит образование и секрецию глюкагона.

5. Изменения в организме при нарушении внутрисекреторной функции под-

Дата добавления: 2015-04-08; просмотров: 1364; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше… 8943 — | 7223 — или читать все…

Гликоген – это запасной углевод животных, состоящий из большого количества остатков глюкозы. Запас гликогена позволяет быстро восполнять недостаток содержания в крови глюкозы, как только её уровень понижается, происходит расщепление гликогена, и в кровь поступает свободная глюкоза. В организме человека глюкоза в основном хранится в виде гликогена. Запасать отдельные молекулы глюкозы клеткам не выгодно, так как это значительно повышало бы осмотическое давление внутри клетки. По своей структуре гликоген напоминает крахмал, то есть полисахарид, который в основном запасают растения. Крахмал тоже состоит из остатков глюкозы, соединённых между собой, однако в молекулах гликогена гораздо больше разветвлений. Качественная реакция на гликоген – реакция с йодом – даёт бурое окрашивание, в отличие от реакции йода с крахмалом, которая позволяет получить фиолетовое окрашивание.

Регуляция образования гликогена

Образование и расщепление гликогена регулируют несколько гормонов, а именно:

1) инсулин
2) глюкагон
3) адреналин

Образование гликогена происходит после того, как концентрация глюкозы в крови повышается: раз глюкозы много, то её необходимо запасти впрок. Поглощение глюкозы клетками в основном регулируется двумя гормонами-антагонистами, то есть гормонами с противоположным действием: инсулином и глюкагоном. Оба гормона выделяются клетками поджелудочной железы.

Обратите внимание: слова «глюкагон» и «гликоген» очень похожи, но глюкагон – это гормон, а гликоген – запасной полисахарид.

Инсулин синтезируется, если глюкозы в крови много. Это обычно бывает после того, как человек поел, в особенности если еда — это богатая углеводами пища (например, если съесть мучное или сладкое). Все углеводы, которые содержатся в пище, расщепляются до моносахаридов, и уже в таком виде через стенку кишечника всасываются в кровь. Соответственно, уровень глюкозы повышается.

Когда рецепторы клеток реагируют на инсулин, клетки поглощают глюкозу из крови, и её уровень вновь снижается. Кстати, именно поэтому диабет – недостаток инсулина – образно называют «голод среди изобилия», ведь в крови после употребления пищи, которая богата углеводами, появляется очень много сахара, но без инсулина клетки не могут его поглотить. Часть глюкозы клетки используют для получения энергии, а оставшуюся превращают в жир. Клетки печени используют поглощённую глюкозу для синтеза гликогена. Если же в крови мало глюкозы, то происходит обратный процесс: поджелудочная железа выделяет гормон глюкагон, и клетки печени начинают расщеплять гликоген, выделяя глюкозу в кровь, или синтезировать глюкозу заново из более простых молекул, таких как молочная кислота.

Адреналин также приводит к распаду гликогена, потому что всё действие этого гормона направлено на то, чтобы мобилизовать организм, подготовить его к реакции по типу «бей или беги». А для этого необходимо, чтобы концентрация глюкозы стала выше. Тогда мышцы смогут использовать её для получения энергии.

Таким образом, поглощение пищи приводит к выделению в кровь гормона инсулина и синтезу гликогена, а голодание – к выделению гормона глюкагона и распаду гликогена. Выделение адреналина, происходящее в стрессовых ситуациях, также приводит к распаду гликогена.

Из чего синтезируется гликоген?

Субстратом для синтеза гликогена, или гликогеногенеза, как его по-другому называют, служит глюкозо-6-фосфат. Это молекула, которая получается из глюкозы после присоединения к шестому атому углерода остатка фосфорной кислоты. Глюкоза, образующая глюкозо-6-фосфат, попадает в печень из крови, а в кровь – из кишечника.

Возможен и другой вариант: глюкоза может быть заново синтезирована из более простых предшественников (молочной кислоты). В таком случае из крови глюкоза попадает, например, в мышцы, где расщепляется до молочной кислоты с выделением энергии, а потом накопленная молочная кислота транспортируется в печень, и клетки печени заново синтезируют из неё глюкозу. Потом эту глюкозу можно превратить в глюкозо-6-фосфот и далее на его основе синтезировать гликоген.

Этапы образования гликогена

Итак, что же происходит в процессе синтеза гликогена из глюкозы?

1. Глюкоза после присоединения остатка фосфорной кислоты становится глюкозо-6-фосфатом. Это происходит благодаря ферменту гексокиназе. Этот фермент имеет несколько разных форм. Гексокиназа в мышцах немного отличается от гексокиназы в печени. Та форма этого фермента, которая присутствует в печени, хуже связывается с глюкозой, а продукт, образующийся в ходе реакции, не ингибирует протекание реакции. Благодаря этому клетки печени способны поглощать глюкозу только тогда, когда её много, и могу сразу превратить в глюкозо-6-фосфат очень много субстрата, даже если не успевают его переработать.

2. Фермент фосфоглюкомутаза катализирует превращение глюкозо-6-фосфата в его изомер — глюкозо-1-фосфат.

3. Полученный глюкозо-1-фосфат потом соединяется с уридинтрифосфатом, образуя УДФ-глюкозу. Катализирует этот процесс фермент УДФ-глюкозопирофосфорилаза. Эта реакция не может протекать в обратную сторону, то есть является необратимой в тех условиях, которые присутствуют в клетке.

4. Фермент гликогенсинтаза переносит остаток глюкозы на формирующуюся молекулу гликогена.

5. Гликогенразветвляющий фермент добавляет точки ветвления, создавая новые «веточки» на молекуле гликогена. Позже на конец этого ответвления добавляются новые остатки глюкозы с помощью гликогенсинтазы.

Где запасается гликоген после образования?

Гликоген – это необходимый для жизни запасной полисахарид, и хранится он в виде небольших гранул, находящихся в цитоплазме некоторых клеток.

Гликоген запасают следующие органы:

1. Печень. В печени гликогена довольно много, и это единственный орган, который использует запас гликогена для регуляции концентрации сахара в крови. До 5-6 % может составлять гликоген от массы печени, что примерно соответствует 100-120 граммам.

2. Мышцы. В мышцах запас гликогена меньше в процентном соотношении (до 1 %), однако суммарно по весу может превосходить весь гликоген, запасённый в печени. Мышцы не выделяют ту глюкозу, которая образовалась после распада гликогена, в кровь, они используют её только для своих собственных нужд.

3. Почки. В них обнаружено незначительное количество гликогена. Ещё меньшие количества были найдены в глиальных клетках и в лейкоцитах, то есть белых кровяных клетках.

Надолго ли хватает запасов гликогена?

В процессе жизнедеятельности организма гликоген синтезируется довольно часто, практически каждый раз после еды. Организму нет смысла запасать огромные количества гликогена, ведь основная его функция – это не служить донором питательных веществ как можно дольше, а регулировать количество сахара в крови. Запасов гликогена хватает на срок около 12 часов.

Для сравнения, запасённые жиры:

— во-первых, обычно имеют массу гораздо большую, чем масса запасённого гликогена,
— во-вторых, их может хватить на месяц существования.

К тому же стоит отметить, что организм человека может превращать углеводы в жиры, но не наоборот, то есть запасённый жир превратить в гликоген никак не получится, только напрямую использовать для получения энергии. А вот расщепить гликоген до глюкозы, потом разрушить саму глюкозу и использовать получившийся продукт для синтеза жиров организм человека вполне в состоянии.

функции
поджелудочной железы

Поджелудочная
железа – железа со смешанной функцией.
Морфологической

единицей
железы служат островки Лангерганса,
преимущественно они

расположены
в хвосте железы. Бета-клетки островков
вырабатывают инсулин,

альфа-клетки
– глюкагон, дельта-клетки – соматостатин.
В экстрактах ткани

поджелудочной
железы обнаружены гормоны ваготонин и
центропнеин.

Инсулин
регулирует
углеводный обмен, снижает концентрацию
сахара в крови,

способствует
превращению глюкозы в гликоген в печени
и мышцах. Он повышает

проницаемость
клеточных мембран для глюкозы: попадая
внутрь клетки, глюкоза

усваивается.
Инсулин задерживает распад белков и
превращение их в глюкозу,

стимулирует
синтез белка из аминокислот и их активный
транспорт в клетку,

регулирует
жировой обмен путем образования высших
жирных кислот из продуктов

углеводного
обмена, тормозит мобилизацию жира из
жировой ткани.

В
бета-клетках инсулин образуется из
своего предшественника проинсулина.
Он

переносится
в клеточные аппарат Гольджи, где
происходят начальные стадии

превращения
проинсулина в инсулин.

В
основе регуляции инсулина лежит
нормальное содержание глюкозы в крови:

гипергликемия
приводит к увеличению поступления
инсулина в кровь, и наоборот.

Паравентрикулярные
ядра гипоталамуса повышают активность
при

гипергликемии,
возбуждение идет в продолговатый мозг,
оттуда в ганглии

поджелудочной
железы и к бета-клеткам, что усиливает
образование инсулина и

его
секрецию. При гипогликемии ядра
гипоталамуса снижают свою активность,
и

секреция
инсулина уменьшается.

Гипергликемия
непосредственно приводит в возбуждение
рецепторный аппарат

островков
Лангерганса, что увеличивает секрецию
инсулина. Глюкоза также

непосредственно
действует на бета-клетки, что ведет к
высвобождению инсулина.

Глюкагон
повышает
___________количество глюкозы, что также
ведет к усилению

продукции
инсулина. Аналогично действует гормоны
надпочечников.

Вегетативная
нервная система регулирует выработку
инсулина посредством

блуждающего
и симпатического нервов. Блуждающий
нерв стимулирует выделение

инсулина,
а симпатический тормозит.

Количество
инсулина в крови определяется активностью
фермента инсулиназы,

который
разрушает гормон. Наибольшее количество
фермента находится в печени__и
мышцах. При однократном протекании
крови через печень разрушается до 50 %

находящегося
в крови инсулина.

Важную
роль в регуляции секреции инсулина
выполняет гормон соматостатин,

который
образуется в ядрах гипоталамуса и
дельта-клетках поджелудочной

железы.
Соматостатин тормозит секрецию инсулина.

Активность
инсулина выражается в лабораторных и
клинических единицах.

Глюкагон
принимает участие в регуляции углеводного
обмена, по действию на

обмен
углеводов он является антагонистом
инсулина. Глюкагон расщепляет

гликоген
в печени до глюкозы, концентрация глюкозы
в крови повышается.

Глюкагон
стимулирует расщепление жиров в жировой
ткани.

Механизм
действия глюкагона обусловлен его
взаимодействием с особыми

специфическими
рецепторами, которые находятся на
клеточной мембране. При

связи
глюкагона с ними увеличивается активность
фермента аденилатциклазы и

концентрации
цАМФ, цАМФ способствует процессу
гликогенолиза.

Регуляция
секреции глюкагона. На образование
глюкагона в альфа-клетках

оказывает
влияние уровень глюкозы в крови. При
повышении глюкозы в крови

происходит
торможение секреции глюкагона, при
понижении – увеличение. На

образование
глюкагона оказывает влияние и передняя
доля гипофиза.

Гормон
роста соматотропин
повышает
активность альфа-клеток. В

противоположность
этому гормон дельта-клетки – соматостатин
тормозит

образование
и секрецию глюкагона, так как он блокирует
вхождение в альфа-

клетки
ионов Ca, которые необходимы для образования
и секреции глюкагона.

Физиологическое
значение липокаина.
Он способствует утилизации жиров за

счет
стимуляции образования липидов и
окисления жирных кислот в печени, он

предотвращает
жировое перерождение печени.

Функции
ваготонина

повышение тонуса блуждающих нервов,
усиление их

Функции
центропнеина

возбуждение дыхательного центра,
содействие

расслаблению
гладкой мускулатуры бронхов, повышение
способности гемоглобина

связывать
кислород, улучшение транспорта кислорода.

Нарушение
функции поджелудочной железы.

Уменьшение
секреции инсулина приводит к развитию
сахарного диабета,

основными
симптомами которого являются гипергликемия,
глюкозурия, полиурия

(до
10 л в сутки), полифагия (усиленный
аппетит), полидиспепсия (повышенная

Увеличение
сахара в крови у больных сахарным
диабетом является результатом

потери
способности печени синтезировать
гликоген из глюкозы, а клеток –

утилизировать
глюкозу. В мышцах также замедляется
процесс образования и

У
больных сахарным диабетом нарушаются
все виды обмена.

6.
Гормоны надпочечников.
Глюкокортикоиды
__Надпочечники
– парные
железы, расположенные над верхними
полюсами

почек.
Они имеют важное жизненное значение.
Различают два типа гормонов:

гормоны
коркового слоя и гормоны мозгового
слоя.

Гормоны
коркового слоя длятся на три группы:

1)
глюкокортикоиды
(гидрокортизон, кортизон, кортикостерон)
;

2)
минералокортикоиды
(альдестерон, дезоксикортикостерон)
;

3)
половые
гормоны (андрогены, эстрогены, прогестерон)
.

Глюкокортикоиды
синтезируются в пучковой зоне коры
надпочечников. По

химическому
строению гормоны являются стероидами,
образуются из холестерина,

для
синтеза необходима аскорбиновая кислота.

Физиологическое
значение глюкокортикоидов.

Глюкокортикоиды
влияют на обмен углеводов, белков и
жиров, усиливают

процесс
образования глюкозы из белков, повышают
отложение гликогена в печени,

по
своему действию являются антагонистами
инсулина.

Глюкокортикоиды
оказывают катаболическое влияние на
белковый обмен,

вызывают
распад тканевого белка и задерживают
включение аминокислот в белки.

Гормоны
обладают противовоспалительным
действием, что обусловлено

снижением
проницаемости стенок сосуда при низкой
активности фермента

гиалуронидазы.
Уменьшение воспаления обусловлено
торможением освобождения

арахидоновой
кислоты из фосфолипидов. Это ведет к
ограничению синтеза

простагландинов,
которые стимулируют воспалительный
процесс.

Глюкокортикоиды
оказывают влияние на выработку защитных
антител:

гидрокортизон
подавляет синтез антител, тормозит
реакцию взаимодействия

антитела
с антигеном.

Глюкокортикоиды
оказывают выраженное влияние на
кроветворные органы:

1)
увеличивают количество эритроцитов за
счет стимуляции красного костного

2)
приводят к обратному развитию вилочковой
железы и лимфоидной ткани, что

сопровождается
уменьшением количества лимфоцитов.

Выделение
из организма осуществляется двумя
путями:

1)
75–90 % поступивших гормонов в кровь
удаляется с мочой;

2)
10–25 % удаляется с калом и желчью.

Регуляция
образования глюкокортикоидов.

Важную
роль в образовании глюкокортикоидов
играет кортикотропин передней

доли
гипофиза. Это влияние осуществляется
по принципу прямых и обратных

связей:
кортикотропин повышает продукцию
глюкокортикоидов, а избыточное их

содержание
в крови приводит к торможению кортикотропина
в гипофизе.

В
ядрах переднего отдела гипоталамуса
синтезируется

нейросекрет
кортиколиберин,
который стимулирует образование
кортикотропина

в
передней доле гипофиза, а он, в свою
очередь, стимулирует образование

глюкокортикоида.
Функциональное отношение «гипоталамус
– передняя доля__гипофиза – кора
надпочечников» находится в единой
гипоталамо-гипофизарно-

надпочечниковой
системе, которая играет ведущую роль в
адаптационных

Адреналин

гормон мозгового вещества надпочечников
– усиливает

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • Источник

    Показать больше

    Похожие статьи

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Закрыть