Гормон глюкагон: что это за гормон, функции, где содержится, как вырабатывается. Глюкагон: основные функции и механизм действия гормона Гормон глюкагон синтезируется

Влияние инсулина на обмен липидов складывается из ингибирования липолиза в липоцитах за счет дефосфорилирования триацилглицероллипазы и стимуляции липогенеза.

Инсулин оказывает анаболическое действие на обмен белков: он стимулирует поступление аминокислот в клетки, стимулирует транскрипцию многих генов и стимулирует, соответственно, синтез многих белков, как внутриклеточных, так и внеклеточных.

Механизм действия глюкагона В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток, образовавшийся глю-кагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний, являясь универсальным эффектором внутриклеточных ферментов, активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу.

Фосфорилирование первого фермента способствует формированию активной гликоген-фосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо-1-фосфата, в то время как фосфорилирование гликогенсинта-зы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена. Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.

Под действием глюкагона в гепатоцитах ускоряется мобилизация гликогена с выходом глюкозы в кровь. Этот эффект гормона обусловлен активацией гликогенфосфорилазы и ингибированием гликогенсинтетазы в результате их фосфорилирования. Следует заметить, что глюкагон, в отличие от адреналина, не оказывает влияния на скорость гликогенолиза в мышцах.

Глюкагон: во-первых, он ускоряет расщепление белков в печени; во-вторых, увеличивается активность ряда ферментов, таких как фруктозо-1,6-бисфосфатаза, фосфоенолпируваткарбоксикиназа, глюкозо-6-фосфатаза. также происходит увеличение поступления глюкозы в кровь.

Глюкагон стимулирует липолиз в липоцитах, увеличивая тем самым поступление в кровь глицерола и высших жирных кислот. В печени гормон тормозит синтез жирных кислот и холестерола из ацетил-КоА, а накапливающийся ацетил-КоА используется для синтеза ацетоновых тел. Таким образом, глюкагон стимулирует кетогенез .

В почках глюкагон увеличивает клубочковую фильтрацию, по-видимому, этим объясняется наблюдаемое после введения глюкагона повышение экскреции ионов натрия, хлора, калия, фосфора и мочевой кислоты.

Регуляция водно-солевого обмена гормонами. Вазопрессин и альдостерон: строение и механизмы действия.

Гормоны — биологически активные сигнальные химические вещества, выделяемые эндокринными железами непосредственно в организме и оказывающие дистанционное сложное и многогранное воздействие на организм в целом либо на определённые органы и ткани-мишени. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), а также гормоны растений.

В регуляции водно-солевого обмена в организме принимают участие ряд гормонов, которые можно разделить на две основные группы: гормоны, регулирующие концентрацию ионов натрия, калия и водорода (альдостерон, ангиотензин и ренин), и гормоны, влияющие на равновесие кальция и фосфатов (паратгормон и кальцитонин).

Регуляция водно-солевого обмена происходит нервно-гормональным путём. При изменении осмотической концентрации крови возбуждаются специальные чувствительные образования (осморецепторы), информация от которых передаётся в центр, нервную систему, а от неё к задней доле гипофиза. При повышении осмотической концентрации крови увеличивается выделение антидиуретического гормона, который уменьшает выделение воды с мочой; при избытке воды в организме снижается секреция этого гормона и усиливается её выделение почками.

Постоянство объёма жидкостей тела обеспечивается особой системой регуляции, рецепторы которой реагируют на изменение кровенаполнения крупных сосудов, полостей сердца и др.; в результате рефлекторно стимулируется секреция гормонов, под влиянием которых почки изменяют выделение воды и солей натрия из организма. Наиболее важны в регуляции обмена воды гормоны вазопрессин и глюкокортикоиды, натрия — альдостерон и ангиотензин, кальция — паратиреоидный гормон и кальцитонин .

Вазопрессин , или антидиуретический гормон (АДГ) — гормон гипоталамуса , который накапливается в задней доле гипофиза (в нейрогипофизе) и оттуда секретируется в кровь. Секреция увеличивается при повышении осмолярности плазмы крови и при уменьшении объёма внеклеточной жидкости. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды почкой, таким образом повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём. Имеет также ряд эффектов на кровеносные сосуды и головной мозг. Состоит из 9 аминокислот: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-(Arg или Lys)-Gly.

Альдостерон - основной минералокортикостероидный гормон коры надпочечников у человека. Механизм действия альдостерона, как и всех стероидных гормонов, состоит в прямом влиянии на генетический аппарат ядра клеток со стимуляцией синтеза соответствующих РНК, активации синтеза транспортирующих катионы белков и ферментов, а также повышении проницаемости мембран для аминокислот. Основные физиологические эффекты альдостерона заключаются в поддержании водно-солевого обмена между внешней и внутренней средой организма.

Одними из главных органов-мишеней гормона являются почки, где альдостерон вызывает усиленную реабсорбцию натрия в дистальных канальцах с его задержкой в организме и повышении экскреции калия с мочой. Под влиянием альдостерона происходит задержка в организме хлоридов и воды, усиленное выделение Н-ионов и аммония, увеличивается объем циркулирующей крови, формируется сдвиг кислотно-щелочного состояния в сторону алкалоза. Действуя на клетки сосудов и тканей, гормон способствует транспорту Na+ и воды во внутриклеточное пространство.

Конечным результатом действия является увеличение объёма циркулирующей крови и повышение системного артериального давления.

Поджелудочная железа — вторая по величине железа , ее масса 60-100 г, длина 15-22 см.

Эндокринная активность поджелудочной железы осуществляется островками Лангерганса, которые состоят из разного типа клеток. Примерно 60% островкового аппарата поджелудочной железы составляют β-клетки. Они продуцируют гормон инсулин , который влияет на все виды обмена веществ, но прежде всего снижает уровень глюкозы в .

Таблица. Гормоны поджелудочной железы

Инсулин (полипептид) — это первый белок, полученный синтетически вне организма в 1921 г. Бейлисом и Банти.

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 с переходом глюкозы в клетки в отсутствие инсулина. В мышечных клетках инсулин способствует синтезу гликогена из глюкозы, а в жировых клетках — жира. Под влиянием инсулина возрастает проницаемость и для аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки.

Рис. Основные гормоны, влияющие на уровень глюкозы крови

Второй гормон поджелудочной железы глюкагон — выделяется а-клетками островков (примерно 20%). Глюкагон по химической природе полипептид, а по физиологическому воздействию антагонист инсулина. Глюкагон усиливает распад гликогена в печени и повышает уровень глюкозы в плазме крови. Глюкагон способствует мобилизации жира из жировых депо. Подобно глюкагону действует ряд гормонов: СТГ, глюкокортиконды, адреналин, тироксин.

Таблица. Основные эффекты инсулина и глюкагона

Вид обмена	Инсулин	Глюкагон
Углеводный	Повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и ее утилизацию (гликолиз) Стимулирует синтез гликогена Угнетает глюконеогенез Снижает уровень глюкозы крови	Стимулирует гликогенолиз и глюконеогенез Оказывает контринсулярное действие Повышает уровень глюкозы крови
Белковый	Стимулирует анаболизм	Стимулирует катаболизм
	Угнетает липолиз Уменьшается количество кетоновых тел в крови	Стимулирует липолиз Повышается количество кетоновых тел в крови

Третий гормон поджелудочной железы - соматостатин выделяется 5-клетками (примерно 1-2%). Соматостатин подавляет освобождение глюкагона и всасывание глюкозы в кишечнике.

Гипер- и гипофункция поджелудочной железы

При гипофункции поджелудочной железы возникает сахарный диабет. Он характеризуется целым рядом симптомов, возникновение которых связано с увеличением сахара в крови - гипергликемией. Повышенное содержание глюкозы в крови, а следовательно, и в клубочковом фильтрате приводит к тому, что эпителий почечных канальцев не реабсорбирует глюкозу полностью, поэтому она выделяется с мочой (глюкозурия). Возникает потеря сахара с мочой — сахарное мочеиспускание.

Количество мочи увеличено (полиурия) от 3 до 12, а в редких случаях до 25 л. Это связано с тем, что нереабсорбированная глюкоза повышает осмотическое давление мочи, которое удерживает в ней воду. Вода недостаточно всасывается канальцами, и количество выделяемой почками мочи оказывается увеличенным. Обезвоживание организма вызывает у больных диабетом сильную жажду, что приводит к обильному приему воды (около 10 л). В связи с выведением глюкозы с мочой резко увеличивается расходование белков и жиров в качестве веществ, обеспечивающих энергетический обмен организма.

Ослабление окисления глюкозы приводит к нарушению обмена жиров. Образуются продукты неполного окисления жиров — кетоновые тела, что приводит к сдвигу крови в кислую сторону — ацидозу. Накопление кетоновых тел и ацидоз могут вызвать тяжелое, угрожающее смертью состояние - диабетическую кому , которая протекает с потерей сознания, нарушением дыхания и кровообращения.

Гиперфункция поджелудочной железы — очень редкое заболевание. Избыточное содержание инсулина в крови вызывает резкое снижение сахара в ней - гипогликемию , что может привести к потере сознания - гипогликемическая кома. Это объясняется тем, что ЦНС очень чувствительна к недостатку глюкозы. Введение глюкозы снимает все эти явления.

Регуляция функции поджелудочной железы. Выработка инсулина регулируется механизмом отрицательной обратной связи в зависимости от концентрации глюкозы в плазме крови. Повышенное содержание глюкозы в крови способствует увеличению выработки инсулина; в условиях гипогликемии образование инсулина, наоборот, тормозится. Продукция инсулина может возрастать при стимуляции блуждающего нерва.

Эндокринная функция поджелудочной железы

Поджелудочная железа (масса у взрослого человека 70- 80 г) имеет смешанную функцию. Ацинозная ткань железы вырабатывает пищеварительный сок, который выводится в просвет двенадцатиперстной кишки. Эндокринную функцию в поджелудочной железе выполняют скопления (от 0,5 до 2 млн) клеток эпителиального происхождения, получившие название островков Лангерганса (Пирогова — Лангерганса) и составляющие 1-2% от ее массы.

Паракринная регуляция клеток островков Лангерганса

В островках имеются несколько видов эндокринных клеток:

а-клетки (около 20%), образующие глюкагон;
β-клетки (65-80%), синтезирующие инсулин;
δ-клетки (2-8%), синтезирующие соматостатин;
РР-клетки (менее 1%), продуцирующие панкреатический полипептид.

У детей младшего возраста имеются G-клетки, вырабатывающие гастрины. Основными гормонами поджелудочной железы, регулирующими обменные процессы, являются инсулин и глюкагон.

Инсулин — полипептид, состоящий из 2 цепей (А-цепь состоит из 21 аминокислотного остатка и В-цепь — из 30 аминокислотных остатков), связанных между собой дисульфидными мостиками. Инсулин транспортируется кровью преимущественно в свободном состоянии и его содержание составляет 16-160 мкЕД/мл (0,25-2,5 нг/мл). За сутки (3-клетки взрослого здорового человека продуцируют 35-50 Ед инсулина (примерно 0,6-1,2 Ед/кг массы тела).

Таблица. Механизмы транспорта глюкозы в клетку

Тип ткани

Механизм

Инсулинзависимые

Для транспорта глюкозы в мембране клетки необходим белок-переносчик ГЛЮТ-4

Под влиянием инсулина данный белок перемещается из цитоплазмы в плазматическую мембрану и глюкоза поступает в клетку путем облегченной диффузии

Стимуляция инсулином приводит к увеличению скорости поступления глюкозы внутрь клетки в 20 40 раз наибольшей степени от инсулина зависит транспорт глюкозы в мышечной и жировой тканях

Инсулинонезависимые

В мембране клетки расположены различные белки- переносчики глюкозы (ГЛЮТ-1, 2, 3, 5, 7), которые встраиваются в мембрану независимо от инсулина

С помощью этих белков путем облегченной диффузии глюкоза транспортируется в клетку по градиенту концентрации

К инсулинонезависимым тканям относятся: мозг, эпителий ЖКТ, эндотелии, эритроциты, хрусталик, р-клетки островков Лангерганса, мозговое вещество почек, семенные везикулы

Секреция инсулина

Секреция инсулина подразделяется на базальную, имеющую выраженный , и стимулированную пищей.

Базальная секреция обеспечивает оптимальный уровень глюкозы в крови и анаболических процессов в организме во время сна и в интервалах между приемом пищи. Она составляет около 1 ЕД/ч и на нее приходится 30-50% суточной секреции инсулина. Базальная секреция существенно снижается при длительной физической нагрузке или голодании.

Секреция, стимулированная пищей, — это усиление базальной секреции инсулина, вызванное приемом пищи. Ее объем составляет 50-70% от суточной. Эта секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в условиях се дополнительного поступления из кишечника, дает возможность се эффективного поглощения и утилизации клетками. Выраженность секреции зависит от времени суток, имеет двухфазный характер. Количество секретируемого в кровь инсулина примерно соответствует количеству принятых углеводов и составляет на каждые 10-12 г углеводов 1-2,5 Ед инсулина (утром 2-2,5 Ед, в обед — 1-1,5 Ед, вечером — около 1 Ед). Одной из причин такой зависимости секреции инсулина от времени суток является высокий уровень в крови контринсулярных гормонов (прежде всего кортизола) утром и его снижение к вечеру.

Рис. Механизм секреции инсулина

Первая (острая) фаза стимулированной секреции инсулина длится недолго и связана с экзоцитозом β-клетками гормона, уже накопленного в период между приемами пищи. Она обусловлена стимулирующим влиянием на β-клетки не столько глюкозы, сколько гормонов желудочно-кишечного тракта — гастрина, энтероглюкагона, глицентина, глюкагонподобного пептида 1, секретируемых в кровь во время приема пищи и пищеварения. Вторая фаза секреции инсулина обусловлена стимулирующим секрецию инсулина действием на р-клетки уже самой глюкозой, уровень которой в крови повышается в результате ее всасывания. Это действие и повышенная секреция инсулина продолжаются до тех пор, пока уровень глюкозы не достигнет нормального для данного человека, т.е. 3,33- 5,55 ммоль/л в венозной крови и 4,44 — 6,67 ммоль/л в капиллярной крови.

Инсулин действует на клетки-мишени, стимулируя 1-TMS-мембранные рецепторы, обладающие тирозинкиназной активностью. Основными клетками-мишенями инсулина являются гепатоциты печени, миоциты скелетной мускулатуры, адипоциты жировой ткани. Один из его важнейших эффектов — снижение уровня глюкозы в крови, инсулин реализует через усиление поглощения глюкозы из крови клетками-мишенями. Это достигается за счет активации работы в них трансмебранных переносчиков глюкозы (GLUT4), встраиваемых в плазматическую мембрану клеток-мишеней, и повышения скорости переноса глюкозы из крови в клетки.

Метаболизируется инсулин на 80% в печени, остальная часть в почках и в незначительном количестве в мышечных и жировых клетках. Период его полувыведения из крови — около 4 мин.

Основные эффекты инсулина

Инсулин является анаболическим гормоном и оказывает ряд эффектов на клетки-мишени различных тканей. Уже упоминалось, что один из основных его эффектов — понижение в крови уровня глюкозы реализуется за счет усиления ее поглощения клетками-мишенями, ускорения в них процессов гликолиза и окисления углеводов. Понижению уровня глюкозы способствует стимулирование инсулином синтеза гликогена в печени и в мышцах, подавление глюконеогенеза и гликогенолиза в печени. Инсулин стимулирует поглощение клетками-мишенями аминокислот, уменьшает катаболизм и стимулирует синтез белка в клетках. Он стимулирует также превращение в жиры глюкозы, накопление в адипоцитах жировой ткани триацилглицеролов и подавляет в них липолиз. Таким образом, инсулин оказывает общее анаболическое действие, усиливая в клетках-мишенях синтез углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот.

Инсулин оказывает на клетки и ряд других эффектов, которые в зависимости от скорости проявления делят на три группы. Быстрые эффекты реализуются через секунды после связывания гормона с рецептором, например поглощение глюкозы, аминокислот, калия клетками. Медленные эффекты развертываются через минуты от начала действия гормона — ингибирование активности ферментов катаболизма белков, активация синтеза белков. Отсроченные эффекты инсулина начинаются через часы после его связывания с рецепторами — транскрипция ДНК, трансляция мРНК, ускорение роста и размножения клеток.

Рис. Механизм действия инсулина

Основным регулятором базальной секреции инсулина является глюкоза. Повышение ее содержания в крови до уровня выше 4,5 ммоль/л сопровождается увеличением секреции инсулина по следующему механизму.

Глюкоза → облегченная диффузия с участием белка-транспортера GLUT2 в β-клетку → гликолиз и накопление АТФ → закрытие чувствительных к АТФ калиевых каналов → задержка выхода, накопление ионов К+ в клетке и деполяризация ее мембраны → открытие потенциалзависимых кальциевых каналов и поступление ионов Са 2+ в клетку → накопление ионов Са2+ в цитоплазме → усиление экзоцитоза инсулина. Секрецию инсулина стимулируют тем же способом при повышении уровней в крови галактозы, маннозы, β-кетокислоты, аргинина, лейцина, аланина и лизина.

Рис. Регуляция секреции инсулина

Гиперкалиемия, производные сульфонилмочевины (лекарственные средства для лечения сахарного диабета типа 2), блокируя калиевые каналы плазматической мембраны β-клеток, повышают их секреторную активность. Повышают секрецию инсулина: гастрин, секретин, энтероглюкагон, глицентин, глюкагонподобный пептид 1, кортизол, гормон роста, АКТГ. Увеличение секреции инсулина ацетилхолином наблюдается при активации парасимпатического отдела АНС.

Торможение секреции инсулина наблюдается при гипогликемии, под действием соматостатина, глюкагона. Тормозным действием обладают катехоламины, высвобождаемые при повышении активности СНС.

Глюкагон - пептид (29 аминокислотных остатков), образуемый а-клетками островкового аппарата поджелудочной железы. Транспортируется кровью в свободном состоянии, где его содержание составляет 40-150 пг/мл. Оказывает свои эффекты на клетки-мишени, стимулируя 7-ТМS-рецепторы и повышая в них уровень цАМФ. Период полураспада гормона — 5-10 мин.

Контринсулярное действие глюкогона:

Стимулирует β-клетки островков Лангерганса, увеличивая секрецию инсулина
Активирует инсулиназу печени
Оказывает антагонистические эффекты на метаболизм

Схема функциональной системы, поддерживающей оптимальный для метаболизма уровень глюкозы крови

Основные эффекты глюкагона в организме

Глюкагон является катаболическим гормоном и антагонистом инсулина. В противоположность инсулину он повышает содержание глюкозы в крови за счет усиления гликогенолиза, подавления гликолиза и стимуляции глюконеогенеза в гепатоцитах печени. Глюкагон активирует липолиз, вызывает усиленное поступление жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии для их β-окисления и образования кетоновых тел. Глюкагон стимулирует катаболизм белков в тканях и увеличивает синтез мочевины.

Секреция глюкагона усиливается при гипогликемии, снижении уровня аминокислот, гастрином, холецистокинином, кортизолом, гормоном роста. Усиление секреции наблюдается при повышении активности и стимуляции катехоламинами β-АР. Это имеет место при физической нагрузке, голодании.

Секреция глюкагона угнетается при гипергликемии, избытке жирных кислот и кетоновых тел в крови, а также под действием инсулина, соматостатина и секретина.

Нарушения эндокринной функции поджелудочной железы могут проявляться в виде недостаточной или избыточной секреции гормонов и приводить к резким нарушениям гомеостаза глюкозы — развитию гипер- или гипогликемии.

Гипергликемия - это повышение содержания глюкозы в крови. Она может быть острой и хронической.

Острая гипергликемия чаще всего является физиологической, так как обусловлена обычно поступлением глюкозы в кровь после еды. Ее продолжительность обычно не превышает 1-2 ч вследствие того, что гипергликемия подавляет выделение глюкагона и стимулирует секрецию инсулина. При увеличении содержания глюкозы в крови выше 10 ммоль/л, она начинает выводиться с мочой. Глюкоза является осмотически активным веществом, и ее избыток сопровождается повышением осмотического давления крови, что может привести к обезвоживанию клеток, развитию осмотического диуреза и потере электролитов.

Хроническая гипергликемия, при которой повышенный уровень глюкозы в крови сохраняется часы, сутки, недели и более, может вызывать повреждение многих тканей (в особенности кровеносных сосудов) и поэтому рассматривается как предпатологическое и (или) патологическое состояние. Она является характерным признаком целой группы заболеваний обмена веществ и нарушения функций эндокринных желез.

Одним из наиболее распространенных и тяжелых среди них является сахарный диабет (СД), которым страдают 5-6% населения. В экономически развитых странах число больных СД каждые 10-15 лет удваивается. Если СД развивается вследствие нарушения секреции инсулина β-клетками, то его называют сахарным диабетом 1-го типа — СД-1. Заболевание может развиться также и при понижении эффективности действия инсулина на клетки-мишени у людей старшего возраста, и его называют сахарный диабет 2-го типа- СД-2. При этом снижается чувствительность клеток-мишеней к действию инсулина, которая может сочетаться с нарушением секреторной функции р-клеток (выпадение 1-й фазы пищевой секреции).

Общим признаком СД-1 и СД-2 являются гипергликемия (повышение уровня глюкозы в венозной крови натощак выше 5,55 ммоль/л). Когда уровень глюкозы в крови повышается до 10 ммоль/л и более, глюкоза появляется в моче. Она повышает осмотическое давление и объем конечной мочи и это сопровождается полиурией (увеличением частоты и объема выделяемой мочи до 4-6 л/сут). У больного развивается жажда и повышенное потребление жидкостей (полидипсия) вследствие повышения осмотического давления крови и мочи. Гипергликемия (особенно при СД-1) часто сопровождается накоплением продуктов неполного окисления жирных кислот — оксимасляной и ацетоуксусной кислот (кетоновых тел), что проявляется появлением характерного запаха выдыхаемого воздуха и (или) мочи, развитием ацидоза. В тяжелых случаях это может стать причиной нарушения функции ЦНС — развития диабетической комы, сопровождаемой потерей сознания и гибелью организма.

Избыточное содержание инсулина (например, при заместительной инсулинотерапии или стимуляции его секреции препаратами сульфанилмочевины) ведет к гипогликемии. Ее опасность состоит в том, что глюкоза служит основным энергетическим субстратом для клеток мозга и при понижении ее концентрации или отсутствии нарушается работа мозга из-за нарушения функции, повреждения и (или) гибели нейронов. Если пониженный уровень глюкозы сохраняется достаточно долго, то может наступить смерть. Поэтому гипогликемия при снижении содержания глюкозы в крови менее 2,2-2,8 ммоль/л) рассматривается как состояние, при котором врач любой специальности должен оказать больному первую медицинскую помощь.

Гипогликемию принято делить на реактивную, возникающую после еды и натощак. Причиной реактивной гипогликемии является повышенная секреция инсулина после приема пищи при наследственном нарушении толерантности к сахарам (фруктозе или галактозе) или изменении чувствительности к аминокислоте лейцин, а также у больных с инсулиномой (опухолью β-клеток). Причинами гипогликемии натощак могут быть — недостаточность процессов гликогенолиза и (или) глюконеогенеза в печени и почках (например, при дефиците контринсулярных гормонов: глюкагона, катехоламинов, кортизола), избыточная утилизация глюкозы тканями, передозировка инсулина и др.

Гипогликемия проявляется двумя группами признаков. Состояние гипогликемии является для организма стрессом, в ответ на развитие которого повышается активность симпатоадреналовой системы, в крови возрастает уровень катехоламинов, которые вызывают тахикардию, мидриаз, дрожь, холодный пот, тошноту, ощущение сильного голода. Физиологическая значимость активации гипогликемией симпатоадреналовой системы заключается во включении в действие нейроэндокринных механизмов катехоламинов для быстрой мобилизации глюкозы в кровь и нормализации ее уровня. Вторая группа признаков гипогликемии связана с нарушением функции ЦНС. Они проявляются у человека снижением внимания, развитием головной боли, чувства страха, дезориентацией, нарушением сознания, судорогами, преходящими параличами, комой. Их развитие обусловлено резким недостатком энергетических субстратов в нейронах, которые не могут получать в достаточном количестве АТФ при недостатке глюкозы. Нейроны не располагают механизмами депонирования глюкозы в виде гликогена, подобно гепатоцитам или миоцитам.

Врач (в том числе стоматолог) должен быть готов к таким ситуациям и уметь оказать первую медицинскую помощь больным СД в случае гипогликемии. Прежде чем приступить к лечению зубов, необходимо выяснить, какими заболеваниями страдает пациент. При наличии у него СД надо расспросить пациента об его диете, используемых дозах инсулина и обычной физической нагрузке. Следует помнить, что стресс, испытываемый во время лечебной процедуры, является дополнительным риском развития гипогликемии у больного. Таким образом, врач-стоматолог должен иметь наготове сахар в любом виде — пакетики сахара, конфеты, сладкий сок или чай. При появлении у больного признаков гипогликемии, нужно немедленно прекратить лечебную процедуру и если больной в сознании, то дать ему сахар в любой форме через рот. Если состояние пациента ухудшается, следует незамедлительно принять меры для оказания эффективной врачебной помощи.

Всем известно, что человеческий организм представляет собой отлаженный механизм, работающий с точностью до секунды. Немалую роль в этом принимают гормоны. Центральная нервная система посылает электрические импульсы к жизненно важным органам. Эндокринная система, в свою очередь, выделяет глюкагон, инсулин и другие необходимые гормоны для непрерывного обеспечения жизнедеятельности организма.

Эндо – и экзокринные системы – это части первичной кишки. Чтобы пища, поступающая в организм человека, расщеплялась на белки, углеводы и жиры, необходимо полноценное функционирование экзокринной системы. Ведь именно она вырабатывает 98% пищеварительного сока, в котором содержатся ферменты, расщепляющие пищу. Функции гормонов заключаются также в регулировании всех метаболических процессов, происходящих в организме.

Основные гормоны поджелудочной железы:

Инсулин;
Глюкагон;
С – пептид.
Функции гормонов

Основные гормоны поджелудочной железы, а именно инсулин и глюкагон, достаточно тесно связаны между собой. Инсулин в организме обеспечивает стабильность глюкозы, а также необходимых аминокислот для поддержания здоровья в теле человека. Глюкагон же является своеобразным стимулятором. Он связывает между собой все полезные вещества и направляет их в кровь.

Инсулин способен вырабатываться только при наличии высокого содержания глюкозы в крови. Функция инсулина состоит в связывании рецепторов на поверхности клеточных мембран и скорейшей доставки их в саму клетку. На этом этапе глюкоза превращается в гликоген.

Интересно, что не все органы человека нуждаются в инсулине как хранителе глюкозы. Головной мозг, кишечник, печень и почки способны поглощать глюкозу вне зависимости от содержания инсулина в своих клетках.

Если инсулин находится в избыточном количестве в поджелудочной железе, то это может спровоцировать возникновение гипергликемии. Это достаточно опасное заболевание, последствиями которого являются судороги и клиническая смерть.

Недостаточное содержание гормона инсулина в поджелудочной железе приводит к появлению сахарного диабета. Если вовремя не диагностировать это заболевание, то возможен летальный исход.

Роль глюкагона в организме

Именно глюкагон отвечает за образование глюкозы в печени, а также за достаточное ее содержание в крови человека. Чтобы центральная нервная система человека нормально функционировала, необходимо поддерживать постоянную концентрацию глюкозы в крови – около 4 грамм в час должно поступать в ЦНС.

Еще одной функцией глюкагона является стимуляция распада липидов в жировой ткани, что значительно понижает уровень холестерина в крови. Также не стоит упускать из вида тот факт, что глюкагон способствует:

Усилению кровотока в почках;
Увеличивает скорость выведения натрия из органов человека, поддерживая нормальное электролитическое соотношения в организме. А это важный фактор в работе сердечно-сосудистой системы;
Регенерации клеток печени;
Стимуляции выхода инсулина из клеток организма;
Увеличению внутриклеточного содержания кальция

Избыточное количество глюкагона в крови приводит к образованию злокачественной опухоли поджелудочной железы. Но, это заболевание встречается достаточно редко – примерно 30 человек из 1000.

Если оценить логически функции двух этих гормонов – инсулина и глюкагона, то получается, что выполняемые ими действия в организме диаметрально противоположны. Именно поэтому для поддержания уровня глюкозы в крови задействованы и другие жизненно важные гормоны – адреналин, кортизол и соматотропин.

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.

Фармакологическое действие глюкагона

Гормон глюкагон снижает спазмы, изменяет количество сердечных сокращений, увеличивает концентрацию глюкозы в организме за счет расщепления гликогена и образования этого вещества посредством соединения других органических элементов.

Показания к применению медицинского препарата

Препарат глюкагон назначают пациентам с:

Психическими расстройствами – для оказания шоковой терапии;
Сахарным диабетом, у которых сопутствующим диагнозом является гипоглекимия (пониженный уровень сахара в крови);
Для лабораторных и инструментальных исследований желудочно-кишечного тракта в качестве вспомогательного препарата;
Для устранения спазма при заболевании острым диверкулитом;
Патологией желчных путей;
Для расслабления гладких мышц живота и кишечника.

Инструкция по применению глюкагона

Чтобы использовать гормон в лечебных целях, его получают из поджелудочных желез таких животных, как бык или свинья. Интересно, что последовательность соединения аминокислот в цепочке у этих животных и человека абсолютно идентичны.

При гипогликемии назначают 1 миллиграмм глюкагона внутривенно или внутримышечно. Если необходимо оказать экстренную помощь, то используют именно эти способы введения препарата. Соблюдение точной инструкции по применению гормона глюкагона показывает, что улучшение у пациента с пониженным уровнем сахара в крови наступает через 10 минут. Это уменьшит риски поражения центральной нервной системы.

Вводить гормон глюкагон детям с массой тела до 25 кг запрещается. Малышам вводят дозу до 500 мг и в течение 10-15 минут смотрят на состояние организма. После, увеличивают дозу на 30 мкг. Если запасы гормона глюкагона в печени истощены, то необходимо увеличить дозу препарата в несколько раз. Самостоятельно назначать препарат запрещается.

Как только у больного наступает улучшение состояния, то рекомендуется съесть белковую пищу, выпить сладкий теплый чай и принять горизонтальное положение в течение 2 часов во избежание рецидива. Если применение глюкагона не даст результатов, то рекомендуется внутривенно вводить глюкозу. Побочные эффекты после применения глюкагона – это позывы к рвотному рефлексу и тошнота.

Глюкагон вырабатывает поджелудочная железа, а именно - ее альфа-клетки. Это один из двух гормонов, синтезируемых железой (второй гормон - инсулин). По своему действию они противоположны, а вместе обеспечивают регуляцию уровня глюкозы в крови.

Глюкагон иногда называют гормоном голода. При попадании его в кровь он стремится к клеткам печени. Связавшись с этими клетками, глюкагон стимулирует выброс в кровь глюкозы, синтезированной из аминокислот.

Примечание: прием белковой пищи способствует секреции глюкагона, поэтому сохранение его уровня в пределах нормы может говорить о правильном и сбалансированном питании. Глюкагон играет роль катализатора, влияя на процесс преобразования аминокислот в глюкозу.

Таким образом, глюкагон вызывает подъем содержания глюкозы в крови. Работает и принцип обратной связи: если глюкозы в крови мало, синтез глюкагона ускоряется. При ее малом количестве его уровень может вырасти в несколько раз. Стимуляция повышения глюкагона происходит и при физических нагрузках, особенно это касается длительных силовых упражнений.

Функции

Основные функции глюкагона в организме человека:

улучшение кровообращения почек;
влияние на работу сердечно-сосудистой системы;
обновление клеток печени;
снижение уровня инсулина в крови;
вывод натрия из организма;
накопление кальция в клетках;
снижения уровня холестерина путем активизации распада липидов.

Абсорбтивный период - период пищеварения, в это время наблюдается высокий уровень инсулина и низкий - глюкагона, затем они меняются местами

Факт: при резком выбросе адреналина глюкагон увеличивает концентрацию глюкозы в крови для подпитки мышечной массы.

Проведение анализа

Анализ на проверку уровня глюкагона выполняется при подозрении на гипогликемию (пониженный уровень глюкозы в кровь), при резком похудении или начальных стадиях диабета.

Кровь на исследование данного гормона берется из локтевой вены. Его концентрация проверяется методом радиоиммуноанализа - выявления количества антител в крови с помощью радиоактивных индикаторов.

Основное количество глюкагона находится в печени, поэтому в крови его концентрация невысока. У взрослого человека его содержится не больше 150 нг/л.

Факт: при голоде глюкагон синтезируется активнее, предотвращая чрезмерное снижение концентрации глюкозы в крови.

Повышенный уровень гормона

Причины повышенного содержания глюкагона в крови:

глюкагонома - опухоль поджелудочной железы, способная вырабатывать глюкагон; считается очень редким заболеванием;
цирроз печени - заболевание хронического характера, характеризуется прогрессирующим поражением печени, изменяющим ее структуру, что способствует нарушению всех ее функций и приводит к печеночной недостаточности;
сахарный диабет - эндокринное заболевание, развивающееся в связи с недостаточным уровнем инсулина и высоким содержанием сахара в крови;
гиперглюкагонемия - заболевание, характеризующееся высоким уровнем глюкагона, основное количество которого является неактивным;
панкреатит - воспаление тканей поджелудочной железы, перерастающее в некротический процесс;
хроническая почечная недостаточность - нарушение выделительной функции почек, вызывающее накопление в организме шлаков и токсинов;
феохромоцитома - опухоль надпочечников, вызывающая их чрезмерную гормональную активность с повышенной выработкой катехоламинов (адреналина, дофамина, норадреналина);
синдром Иценко-Кушинга - нарушение работы эндокринной системы, выражающееся в повышенной активности коркового вещества надпочечников.

Факт: нарушение механизма действия глюкагона может привести к сахарному диабету.

Сниженный уровень гормона

Глюкагон может снижаться в результате развития хронического панкреатита - длительно текущего воспаления поджелудочной железы, что приводит к разрушению ее тканей, а затем и к снижению функциональности. Его понижение может вызывать и опухоль поджелудочной железы, а также оперативное вмешательство.

Нормализация

Регуляцию глюкагона можно осуществлять при помощи диеты. Чтобы поднять уровень гормона, нужно увеличить потребление продуктов питания, содержащих белок. Это способствует повышению уровня аминокислот, стимулирующих секрецию глюкагона.

Чтобы снизить его уровень, нужно исключить белковую пищу из рациона и не переедать. Приемы пищи должны быть небольшими, но частыми.

Важно: для поднятия уровня глюкагона нужно регулярно заниматься спортом. Ежедневно на это необходимо уделять от получаса - это не только способствует нормализации гормонального фона, но и дает заряд на весь день.

Препараты глюкагона

В медицинской практике достаточно часто используются препараты глюкагона. Они необходимы для снятия спазмов, улучшения работы сердечно-сосудистой деятельности, а также для увеличения глюкозы в крови.

Факт: препарат глюкагона получают из поджелудочных желез коров или свиней, т.к. химическая структура гормона у этих животных и человека абсолютно одинакова.

Такой препарат могут назначать для лечения сахарного диабета при низком уровне сахара, т.к. гормон глюкагон повышает его уровень. Также его применяют для лечения некоторых болезней желчного пузыря, при психических расстройствах. Дозировка назначается лечащим врачом. Противопоказан этот препарат детям, имеющим вес до 25 кг. При острой необходимости его введения ребенку необходимо наблюдение врача в течение четверти часа после приема.

Заключение

Для поддержания уровня гормонов необходимо вести правильный образ жизни, т.к. иногда это оказывается решающим фактором в здоровье человека. Чтобы исключить возможные заболевания, вызванные нарушением роли глюкагона в организме, необходимо правильно питаться и регулярно проверять свой организм.

Поджелудочная железа образуется двумя отделами: экзокринным, занимающим 98 % железы и панкреатическим - в виде небольших вкраплений по всей ее поверхности.

Эндокринный отдел отвечает за выделение желудочного сока и контроль процессов, происходящих в двенадцатиперстной кишке, а также насыщает ферментами пищеварительные жидкости.

Эндокринная часть ответственна за выработку гормонов.

Гормональная функция

Основной ее функцией является синтез липокаина, который несет в себе задачу блокирования и перерождения клеток печени.

В случае критичной нехватки, когда поджелудочная железа вырабатывает недостаточное количество таких соединений, в процессах функционирования организма начинается гормональный сбой, который обуславливается за счет не только приобретенных, но и врожденных пороков.

Когда поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин в недостаточном количестве, возникает заболевание - сахарный диабет. При крайнем избытке инсулина увеличивается содержание глюкагона и снижается концентрация сахара в клетках крови, что, в свою очередь, повышает количество адреналина. Тогда возникает гипогликемия - это снижение способности клеток печени к переработке глюкозы.

Отсутствие или крайний недостаток соматостатина приводит к возникновению нарушений различных процессов деятельности организма с нарушением баланса обменных процессов.

Как производится инсулин

На том, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, построено осуществление жирового обмена во всем организме.

Еще до образования инсулина, во время синтеза его в бета-клетках, выделяется вещество проинсулин. Сам по себе он не является гормоном. Процесс преобразования его происходит под действием комплекса Гольджи, а также наличия специальных ферментативных соединений. После процесса его перерождения в структуре клеток он превратится в инсулин. Тогда происходит повторное его поглощение обратно, где он подвергается гранулированию и отправляется на хранение, откуда будет извлечен в случае острой необходимости при подаче сигналов организмом.

Эта система срабатывает при повышении уровня сахара в крови, когда клетки освобождают запасенный инсулин для ее нейтрализации и правильной переработки в гликоген, увеличивая его концентрацию в клетках печени в мышечной ткани, являясь поставщиком энергии для всего организма. Благодаря воздействию инсулина, уровень сахара в плазме крови может быстро приводиться в норму.

При выявлении высоких показателей его содержания в крови это должно быть расценено как сигнал к тому, что организм плохо сопротивляется повышенному выделению этого гормона, что связывается с неспособностью рецепторов, отвечающих за углеводный обмен, распознавать и устранять такую опасность. В результате этого начинает развиваться заболевание под названием Последствия его в том, что углеводы, поступающие в организм, не перерабатываются и не усваиваются, и именно поэтому анализы крови показывают высокое содержание сахара в крови.

Признаками появления таких заболеваний без сдачи анализов является повышенная жажда, что связано со способностью глюкозы поглощать влагу. А значит, не нейтрализуемая в крови, она вызывает

От чего зависит выделение инсулина

Поджелудочная железа вырабатывает ферменты и гормоны, довольно тонко чувствуя малейшие изменения содержания сахара в крови. За счет этого она и подает сигналы организму для начала образования повышенного количества инсулина или о необходимости его снижения и отправления в запас.

При возникновении диабета островки эндокринной части железы претерпевают изменения и нарушения в осуществляемых функциях. В связи с этим для диабетиков есть перечень продуктов, которые противопоказаны к употреблению именно за счет высокого содержания сахара, с которым организм не способен справиться. Это выпечка и сладости, мед, углеводные продукты, а также сахар в чистом виде. Переизбыток сахара в крови приводит к крайнему истощению бета-клеток, ответственных за и может привести к их абсолютной гибели.

Глюкагон

Поджелудочная железа вырабатывает глюкагон в альфа-клетках. Слизистые оболочки кишечника производят гормон интераглюкогон, который также является синергистом адреналина. Этот гормон поджелудочной железы ответственен за контроль протекания липолиза и его скорости, а также имеет прямое влияние на гликогенолиз в печени.

Основной важнейшей функцией поджелудочной железы в организме человека является выделение различных гормонов, способствующих перевариванию пищи и ее усвоению.