АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Механизмы регуляции функции островков поджелудочной железы

Прежде чем объяснить механизм регуляции функции остров­ков Лангерсанса, необходимо отметить, что перечисленные клетки островка выделяют гормоны (инсулин, глюкагон, соматостатин и др.) непосредственно в кровь, которая от поджелудочной железы поступает в печень - основную биохимическую лабораторию наше­го организма. Выделение различных гормонов островками Лангерганса направлено на поддержание нормального содержания глюко­зы в крови, что является необходимым условием для нормальной функции организма.

Сигналом для образования и секреции того или другого гор­мона из островков Лангерганса являются глюкоза, аминокислоты или жиры, всасывающиеся в кишечнике и поступающие с кровью в поджелудочную железу. Поясним на примерах. В том случае, если Вы приняли углеводистую пищу (каши, вермишель, картофель и даже сладкий чай с печеньем), которая в кишечнике распадается до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) и всасывание их в кишечнике приведет к повышению глюкозы в крови. Последнее будет служить сигналом к секреции и поступлению инсулина в кровь, под влияни­ем которого глюкоза начнет использоваться различными органами организма, и в первую очередь печенью, жировой и мышечной тканями, что будет сопровождаться снижением ее содержания в крови. Иная ситуация будет иметь место после приема белковой (мясной) пищи.

В оттекающей от желудочно-кишечного тракта крови будет содержаться больше количество аминокислот (составляющая часть белка), которые являются стимуляторами секреции глюкагона, а по­следний для поддержания нормального уровня глюкозы в крови будет способствовать распаду гликогена (запасы глюкозы в печени) и выходу свободной глюкозы в кровь. Одновременно часть посту­пивших в печень аминокислот будет переведена под действием глю­кагона тоже в глюкозу. Все перечисленное будет способствовать поддержанию нормального уровня глюкозы в крови.

Островок Лангерганса играет, таким образом, основную роль в регуляции энергетического баланса и гомеостаза питательных ве­ществ в организме. Изменение функции островка Лангерганса про­исходит в зависимости от качества поступившей в организме пищи. Эта информация передается в поджелудочную железу посредством гормонов желудочно-кишечного тракта и автономной нервной си­стемы (чревного симпатического нерва). Кроме того, изменение сек­реторной активности одного вида клеток островка Лангерганса при­водит к соответствующему изменению функции других клеток. Так, инсулин угнетает секрецию глюкагона, соматостатин угнетает сек­рецию всех остальных гормонов островка-инсулина, глюкагона, пан­креатического полипептида. Глюкагон стимулирует секрецию ин­сулина и соматостатина, а панкреатический полипептид угнетает секрецию инсулина и соматостатина.

Для обеспечения нормальной функции и жизнедеятельности организма требуется энергия. Источниками энергии являются бел­ки, жиры и углеводы, которые поступают в организм с пищей. В желудочно-кишечном тракте они распадаются до менее сложных составных частей, затем всасываются в кровь и лимфу и использу­ются в организме для различных целей. Белки идут на построение тканей и органов, и частично переходят в углеводы (специальным процессом, который носит название - глюконеогенез) в основном за счет аминокислоты аланина. Жиры используются, как источник энергии, а их избыток откладывается в подкожно-жировой ткани про запас. Углеводы - тоже источник энергии, в том случае, если они поступают в организм в большом количестве, происходит их преобразование в жиры. Поддержание уровня глюкозы в пределах нормы (3,33-5,55 ммоль/л; 60-100мг%) (рис.2) очень важно, потому что такие ткани, как центральная нервная система, мозговой слой надпочечника и клетки крови в качестве источника энергии ис­пользуют только глюкозу. Все другие ткани наряду с глюкозой ис­пользуют и жиры. В нормальных условиях жизни перечисленные выше ткани усваивают в течение суток 180г глюкозы, из которой большая часть, а именно 140 г требуется только для центральной нервной системы. Снижение уровня глюкозы в крови ниже 3,33ммоль/л (60мг%) приводит к активизации липолиза, т.е. распа­ду жира под влиянием триглицеридовой липазы, усилению эстерификации и окисления жирных кислот с образованием кетоновых тел, которые используются мышцами в качестве источника эне­ргии.

		Стимуляция глюкагона

рис.2 Регуляция уровня глюкозы в крови

При длительном голодании и низком содержании глюкозы в крови незначительная часть кетоновых тел может использоваться и центральной нервной системой. Однако, повышение уровня кето­новых тел в крови, превышающего нормальные величины опасно для жизни больного, вследствие токсического их влияния на фун­кцию центральной нервной системы, что наблюдается при диабе­тической коме. Поэтому в здоровом организме при снижении глю­козы крови ниже указанных границ срабатывают компенсаторные защитные механизмы, включающие секрецию глюкагона, адрена­лина, гормона роста, глюкокортикоидов, что приводит к восстановлению ее (глюкозы) уровня до нормальных значений.

Таким образом, поддержание нормального уровня глюкозы в крови является необходимым и обязательным условием для нор­мальной функции головного мозга, который, как известно, регули­рует все органы и системы организма.

Как уже сказано выше, нормальное содержание глюкозы в крови натощак составляет 3,33-5.55 ммоль/л. После приема пиши, особенно углеводистой, содержание глюкозы в крови может повы­шаться до 8.88-9,99 ммоль/л, (160-180мг%), что оказывает стимули­рующее действие на бета-клетки островков Лангерганса. происхо­дит увеличение секреции инсулина, под влиянием которого глюко­за откладывается в печени в виде гликогена (в норме печень содержит 100-150 г гликогена), в мышцах, а в подкожно-жировой ткани происходит ее превращение в жир. Кратковременное повышение глюкозы в крови не приводит к выделению ее с мочой, т.к. в почках (канальцевом аппарате) при таком содержании происходит обрат­ное ее всасывание в кровь (порог проницаемости для глюкозы). Только при превышении этой концентрации глюкозы в крови последняя будет выделяться с мочой. В редких случаях наблюдается снижение порога проницаемости и глюкоза в моче появляется при нормальном ее содержании в крови (почечный диабет). У пожилых людей иногда наблюдается повышение порога проницаемости по­чек для глюкозы при его уровне в крови выше 9,99 ммоль/л (180мг%) в моче последняя отсутствует. Периферические ткани усваивают глюкозу лишь при наличии инсулина. Если инсулин отсутствует ткани "ощущают" состояние энергетического "голода", несмотря на высокий уровень глюкозы в крови. Таким образом, координаци­ей секреции инсулина, с одной стороны, и контринсулиновых гор­монов (глюкагон, адреналин и др.), с другой - происходит поддер­жание уровня глюкозы в крови в пределах нормальных величин. Нарушение этого равновесия может произойти при уменьшении образования инсулина или снижения его действия на периферии, или повышении образования и секреции контр-инсулиновых гормо­нов. И в действительности сахарный диабет встречается не только при нарушении образования, секреции и действия инсулина, но и при состояниях, когда повышается образование глюкагона (глюкагонома - опухоль или аденома поджелудочной железы), а также при таких заболеваниях как феохромоцитома (опухоль мозгового слоя надпочечника, избыточно секретируюшдя катехоламины - адрена­лин и норадреналин), болезнь Иценко-Кушинга заболевание, вы­званное избыточным образованием под влиянием АКТГ гормонов в коре надпочечников, главным образом глюкокортикоидов), акро­мегалия - (заболевание, вызванное избыточной секрецией гормона роста). Инсулин вырабатывается в поджелудочной железе, выделя­ется в кровь, транспортируется до тканей (печень, мышцы, жир и др.), где и оказывает свое основное биологическое сахароснижающее действие через соответствующие рецепторы, которые располагаются на мембране клеток в этих органах и тканях. Для исполь­зования глюкозы крови в качестве энергии необходим инсулин. Од­нако одного наличия инсулина недостаточно. Обязательным усло­вием его действия является наличие достаточного количества фун­кционально активных рецепторов на мембране клеток.

При определенных видах сахарного диабета поджелудочная железа секретирует достаточное количество инсулина. Развитие диабета объясняется в таких случаях уменьшением количества рецеп­торов и их аффинности или сродства рецепторов к инсулину, т.е. снижается способность рецепторов взаимодействовать с инсулином. Таким образом, развитие сахарного диабета обусловлено раз­личными причинами. В одних случаях диабет является следствием того, что в поджелудочной железе вырабатывается мало инсулина. Такое состояние называется абсолютная инсулиновая недостаточ­ность. Если при диабете количество инсулина, секретируемого островками Лангерганса нормальное, но имеется снижение его дей­ствия на периферии (снижение количества рецепторов к инсулину и уменьшение способности рецепторов взаимодействовать с инсу­лином), то говорят об относительной инсулиновой недостаточно­сти.

Дата добавления: 2014-12-11 | Просмотры: 927 | Нарушение авторских прав