Гормоны поджелудочной железы
Гормонами называются вещества, синтезируемые крупными эндокринными железами и особыми железистыми клетками во внутренних органах. Их роль для организма заключается в контроле и регулировании метаболических биохимических процессов.
Гормоны поджелудочной железы вырабатываются в органе пищеварительной системы, связаны с перевариванием пищи и усвоением ее полезных составляющих. Через общую систему гипоталамо-гипофизарного управления подчиняются влиянию необходимости изменений обмена веществ. Чтобы понять особенности деятельности поджелудочной железы, необходим небольшой урок анатомии и физиологии.
Строение и функции
Поджелудочная железа является самой крупной среди эндокринных. Расположена забрюшинно. В строении различают: округлую головку, более широкое тело и удлиненный хвост. Головка — наиболее широкая часть, окружена тканями двенадцатиперстной кишки. Ширина доходит в норме до пяти см, толщина составляет 1,5–3 см.
Тело — имеет переднюю, заднюю и нижнюю грани. Спереди прилегает к задней поверхности желудка. Нижним краем доходит до второго поясничного позвонка. Длина составляет 1,75–2,5 см. Хвостовая часть — направлена кзади и влево. Контактирует с селезенкой, надпочечником и левой почкой. Общая длина железы составляет 16–23 см, а толщина уменьшается от трех см в зоне головки до 1,5 см в хвосте.
Вдоль железы идет центральный (Вирсунгиев) проток. По нему пищеварительный секрет непосредственно попадает в двенадцатиперстную кишку. Структура паренхимы складывается из двух основных частей: экзокринной и эндокринной. Они отличаются по функциональному значению и строению.
Экзокринная — занимает до 96% массы, состоит из альвеол и сложной системы выводных протоков, которые «отвечают» за выработку и выделение в пищеварительный сок ферментов для обеспечения переваривания пищи в кишечнике. Их недостаток тяжело отражается на процессах усвоения белков, жиров и углеводов. Эндокринная часть — образована скоплением клеток в особые островки Лангерганса. Именно здесь происходит секреция важных для организма гормональных веществ.
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?
Возможности науки с каждым годом расширяют сведения о роли гормонов поджелудочной железы, позволяют выявлять новые формы, их влияние и взаимодействие. Поджелудочная железа выделяет гормоны, участвующие в обмене веществ в организме:
- инсулин;
- глюкагон;
- соматостатин;
- панкреатический полипептид;
- гастрин.
До некоторого времени к гормонам поджелудочной железы относилось вещество С-пептид. Затем было доказано, что оно представляет собой частичку молекулы инсулина, оторванную при синтезе. Определение этого вещества сохраняет свою важность при анализе обнаружения количества инсулина в крови, поскольку его объем пропорционален основному гормону. Это используется в клинической диагностике.
В эндокринной части железы клетки делят на четыре главных типа:
- альфа-клетки — составляют до 20% общей массы, в них синтезируется глюкагон;
- бета-клетки — основная разновидность, на них приходится 65–80%, продуцируют необходимый инсулин, для этих клеток свойственно постепенное разрушение с возрастом человека, их количество к старости уменьшается;
- дельта-клетки — занимают примерно 1/10 часть от общего числа, они вырабатывают соматостатин;
- РР-клетки — обнаруживаются в небольшом количестве, отличаются способностью к синтезу панкреатического полипептида;
- G-клетки — вырабатывают гастрин (совместно со слизистой оболочкой желудка).
Характеристика гормонов поджелудочной железы
Мы рассмотрим основные функции гормонов по их строению, действию на органы и ткани организма человека.
Инсулин
Представляет по строению полипептид. Структура состоит из двух цепочек аминокислот, соединенных «мостиками». Природа образовала наиболее похожий по строению с человеческим инсулин у свиней и кроликов. Эти животные оказались наиболее пригодными для получения препаратов из гормонов поджелудочной железы. Гормон вырабатывается бета-клетками из проинсулина с помощью отделения с-пептида. Выявлена структура, где происходит этот процесс — аппарат Гольджи.
Главная задача инсулина — регулировать концентрацию глюкозы в крови с помощью ее проникновения в жировые и мышечные ткани организма. Инсулин способствует усиленному поглощению глюкозы (повышает проницаемость клеточных оболочек), накоплению ее в виде гликогена в мышцах и печени. Запасы используются организмом при резком росте потребности в энергии (повышении физической нагрузки, заболевании).
Однако инсулин препятствует этому процессу. Он также не дает расщепляться жирам и образовывать кетоновые тела. Стимулирует синтез жирных кислот из продуктов обмена углеводов. Снижает уровень холестерина, предупреждает атеросклероз. Важна роль гормона в белковом обмене: он активизирует расход нуклеотидов и аминокислот с целью синтеза ДНК, РНК, нуклеиновых кислот, задерживает распад белковых молекул.
Эти процессы важны для формирования иммунитета. Инсулин способствует проникновению в клетки аминокислот, магния, калия, фосфатов. Регуляция количества необходимого инсулина зависит от уровня глюкозы в крови. Если образуется гипергликемия, то выработка гормона увеличивается, и наоборот.
В продолговатом мозге существует зона, именуемая гипоталамусом. В ней находятся ядра, куда поступает информация об избытке глюкозы. Обратный сигнал идет по нервным волокнам к бета-клеткам поджелудочной железы, тогда образование инсулина усиливается.
При снижении уровня глюкозы в крови (гипогликемии) ядра гипоталамуса тормозят свою активность, соответственно снижается секреция инсулина. Таким образом, высшие нервные и эндокринные центры регулируют обмен углеводов. Со стороны вегетативной нервной системы на регуляцию выработки инсулина влияют блуждающий нерв (стимулирует), симпатический (блокирует).
Доказано, что глюкоза способна непосредственно действовать на бета-клетки островков Лангерганса и высвобождать инсулин. Большое значение имеет активность разрушающего инсулин фермента (инсулиназы). Она максимально сосредоточена в паренхиме печени и в мышечной ткани. При прохождении крови сквозь печень разрушается половина инсулина.
Глюкагон
Гормон, как и инсулин является полипептидом, но в структуре молекулы присутствует только одна цепочка аминокислот. По своим функциям считается антагонистом инсулина. Образуется в альфа-клетках. Основное значение — расщепление липидов жировой ткани, увеличение концентрации глюкозы в крови.
Совместно с другим гормоном, который также выделяет поджелудочная железа, соматотропином и гормонами надпочечников (кортизолом и адреналином) он защищает организм от резкого падения энергетического материала (глюкозы). Кроме того, важна роль:
- в усилении почечного кровотока;
- нормализации уровня холестерина;
- активации способности печеночной ткани к регенерации;
- в выведении натрия из организма (снимает отеки).
Механизм действия связан во взаимодействии с рецепторами клеточной мембраны. В результате увеличивается активность и концентрация в крови фермента аденилатциклазы, что стимулирует процесс распада гликогена до глюкозы (гликогенолиз). Регуляция секреции осуществляется уровнем глюкозы в крови. При повышении тормозится выработка глюкагона, понижение активизирует продуцирование. Центральное воздействие оказывает передняя доля гипофиза.
Соматостатин
По биохимическому строению относится к полипептидам. Способен тормозить вплоть до полного прекращения синтез таких гормонов, как инсулин, тиреотропных, соматотропина, глюкагона. Именно этот гормон может подавлять секретирование пищеварительных ферментов и желчи.
Нарушение выработки способствует патологиям, связанным с пищеварительной системой. Тормозит секрецию глюкагона путем блокирования поступления в альфа-клетки ионов кальция. На действие влияет гормон роста соматотропин передней доли гипофиза через повышение активности альфа-клеток.
Источник статьи: http://vrbiz.ru/raznoe/gormony-podzheludochnoy-zhelezy
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа
Поджелудочная железа – это незаменимый орган в человеческом организме, который является ответственным за выработку гормонов, обеспечивающих нормальное протекание пищеварительных и обменных процессов. Однако он часто подвергается воздействию негативных факторов. Его работа нарушается, что приводит к различным проблемам со здоровьем. Гормоны поджелудочной железы более не вырабатываются никакими органами, поэтому когда их продуктивность снижается, человеку прописывается пожизненная заместительная терапия, которая обеспечивает поддержание различных процессов в организме, необходимых для нормальной жизнедеятельности.
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.
Функции гормонов поджелудочной
В человеческом организме вырабатываются разные гормоны поджелудочной железы и их функции, естественно, сильно отличаются. Каждый гормон является особенным, и недостаток хотя бы одного из них приводит к различным расстройствам.
Инсулин
Этот гормон относится к разряду полипептидных гормонов, имеющих сложное структурное строение. Инсулин состоит из 2 цепочек, которые соединяются между собой химическими мостиками.
Данный гормон поджелудочной железы выполняет очень важные функции. Его действие направлено на нормализацию уровня сахара в крови за счет расщепления глюкозы на более легкие соединения и распределяя их по клеткам и тканях организма, таким образом насыщая их энергией, необходимой для нормального функционирования.
Синтез инсулина поджелудочной железой
Более того, инсулин обеспечивает откладывание в мышцах и печени гликогена, который он также производит путем определенных реакций из глюкозы. Это вещество (гликоген) тоже является важным для человеческого организма, так как он обеспечивает насыщение его энергией в случае, если наблюдается нехватка глюкозы (например, при усиленных физических нагрузках).
Также именно благодаря инсулину, в печени не происходит откладывание гликогенолиза и гликонеогенеза, которые препятствуют нормальному функционированию этого органа. А еще инсулин оказывает влияние на процесс расщепления жира, не позволяя ему расщепляться без надобности, и препятствует образованию кетоновых тел в организме.
Глюкагон
Еще один гормон, который синтезирует поджелудочная железа. Он также относится к разряду полипептидных гормонов, но имеет всего одну цепочку аминокислот. Функциональность глюкагона противоположна функциям инсулина. То есть его действие направлено на расщепление липидов в жировых тканях и увеличение концентрации глюкозы в крови, продуктивностью которой занимаются клетки печени. Однако несмотря на это, глюкагон также не позволяет уровню глюкозы в крови подниматься выше нормы, осуществляя собственную защиту.
Но не стоит забывать о том, что поджелудочная железа продуцирует и другие гормоны, которые также принимают участие в нормализации уровня сахара в крови. И к ним относятся кортизол, адреналин и соматотропин. Однако в отличие от этих гормонов, глюкагон также обеспечивает регуляцию холестерина в крови и способствует восстановлению поврежденных клеток печени. При этом глюкагон способствует выведению из организма солей, которые имеют свойство откладываться в суставах и почках, образуя своего рода отложения, приводящие к появлению отеков.
Молекулярное строение глюкагона
Глюкагон, несмотря на свое противоположное действие инсулину, играет очень важную роль в организме. При его дефиците функциональность поджелудочной нарушается и риски развития в ней злокачественных опухолей возрастают в несколько раз.
Соматостатин
Этот гормон тоже является полипептидным. Его основная функция заключается в регуляции продуктивности других гормонов поджелудочной железы. Так как если не будет происходить их торможение, в организме будет наблюдаться избыток гормонов, который также негативным образом сказывается на состоянии здоровья.
Более того, соматостатин способствует замедлению выработки пищеварительных ферментов и желчи, что также является очень важным, так как если они будут синтезироваться постоянно, это приведет к возникновению серьезных патологий со стороны ЖКТ, среди которых находится панкреатит, гастрит, язвенная болезнь и т.д.
Соматостатин уже давно научились производить искусственным путем, что позволяет использовать его для лечения различных заболеваний, при которых наблюдается переизбыток гормонов роста в организме (акромегалия), приводящих к увеличению различных участков тела и к аномальному его строению.
Нарушение секреции гормонов поджелудочной железы
Человеческий организм имеет сложное строение. И все процессы, которые в нем происходят, до сих пор еще не изучены до самого конца. Однако роль поджелудочной железы и ее гормонов выявлена была уже давно. Без них нормальное протекание пищеварительных и обменных процессов становится просто невозможным.
Когда же у человека наблюдается снижение выработки гормонов поджелудочной железы, у него начинают развиваться различные заболевания, которые характеризуются:
- болями в подреберье,
- нарушением стула,
- ощущением тяжести в желудке,
- повышенным газообразованием,
- ухудшением сна и повышенной нервозностью,
- тошнотой и рвотой,
- сухостью во рту и т.д.
Клетки поджелудочной очень уязвимы, и при их повреждении нарушается работа всего организма
Если же появляется хоть один симптом, указывающий на нарушенную работу поджелудочной железы, обязательно проводится:
- биохимия крови,
- общий анализ крови и мочи,
- гастроэндоскопия,
- ультразвуковое исследование органов пищеварительного тракта,
- КТ и т.д.
Если же по результатам обследования была установлена пониженная секреция гормонов поджелудочной железы, назначаются гормональные препараты, которые обеспечивают восполнение их дефицита и нормализацию пищеварительных, а также обменных процессов. Но кроме них, применяется и дополнительное лечение, действие которого направлено на устранение самой причины возникновения таких нарушений в организме. Среди них могут находиться и противовоспалительные средства, и спазмолитики, и блокаторы различных рецепторов, и т.д.
Следует понимать, что поджелудочная железа – это главный орган пищеварительной системы. Его работа сложна и уязвима, поэтому его следует беречь с самого детства, внимательно следя за своим питанием и избегая различных соблазнов в виде алкоголя или табакокурения. Ведь все это может легко вывести из рабочего строя поджелудочную, что негативным образом скажется на функциональности всего организма.
Источник статьи: http://diabetsahar.ru/pankreatit/podzheludochnaya-zheleza/kakie-gormony-vyrabatyvaet-podzheludochnaya-zheleza.html