Endocriene functie van de pancreas

De alvleesklier bevindt zich op de achterwand van de buikholte, achter de maag, ter hoogte van L1-L2 en strekt zich uit van de twaalfvingerige darm naar de miltpoort. Zijn lengte is ongeveer 15 cm, gewicht - ongeveer 100 g pancreas onderscheiden kop in de boog van het duodenum, het lichaam en staart, die de poort van de milt en retroperitoneale liggen bereikt. Bloedvoorziening van de pancreas wordt uitgevoerd door de milt- en bovenste mesenteriale slagader. Veneus bloed komt de milt- en bovenste mesenteriale aderen binnen. De pancreas wordt geïnnerveerd door sympathische en parasympathische zenuwen, waarvan de terminale vezels in contact zijn met het celmembraan van eilandjescellen.

De alvleesklier heeft een exocriene en endocriene functie. Dit laatste wordt uitgevoerd door de eilandjes van Langerhans, die ongeveer 1-3% van de kliermassa vormen (van 1 tot 1,5 miljoen). De diameter van elk is ongeveer 150 μm. Eén eiland bevat 80 tot 200 cellen. Er zijn verschillende van hun typen voor het vermogen om polypeptide hormonen uit te scheiden. A-cellen produceren glucagon, B-cellen - insuline, D-cellen - somatostatine. Er is een aantal eilandjescellen ontdekt die vermoedelijk een vasoactief interstitiaal polypeptide (VIP), een gastro-intestinaal peptide (GIP) en een pancreaspolypeptide kunnen produceren. B-cellen zijn gelocaliseerd in het midden van het eilandje en de rest bevindt zich langs de omtrek ervan. De hoofdmassa - 60% van de cellen - bestaat uit B-cellen, 25% - A-cellen, 10% - D-cellen, de rest - 5% massa.

Insuline wordt gevormd in B-cellen van zijn voorloper, pro-insuline, die wordt gesynthetiseerd op de ribosomen van het grove endoplasmatisch reticulum. Pro-insuline bestaat uit 3 peptideketens (A, B en C). De A- en B-ketens zijn verbonden door disulfidebruggen, het C-peptide bindt de A- en B-ketens. Het molecuulgewicht van pro-insuline is 9000 dalton. Proinsuline gesynthetiseerd komt het Golgi-apparaat, waarbij onder invloed van proteolytische enzymen splitsen bij het C-peptide molecuul met een molecuulgewicht van 3000 Dalton en een insuline molecuul met een molecuulgewicht van 6000 dalton. De A-keten van insuline bestaat uit 21 aminozuurresiduen, de B-keten van 30 en het C-peptide van 27-33. De voorloper van pro-insuline in het proces van zijn biosynthese is prepro-insuline, dat van de eerstgenoemde verschilt door de aanwezigheid van een andere peptideketen bestaande uit 23 aminozuren en het verbinden van het vrije uiteinde van de B-keten. Het molecuulgewicht van preproinsuline is 11.500 dalton. Het verandert snel in proinsuline op polysomen. Van het Golgi-apparaat (plaatcomplex) komen insuline, C-peptide en gedeeltelijk pro-insuline de blaasjes binnen, waarbij de eerste bindt aan zink en wordt afgezet in de kristallijne toestand. Onder invloed van verschillende stimuli bewegen de blaasjes naar het cytoplasmatische membraan en geven de insuline in opgeloste vorm vrij in de precapillaire ruimte door emiocytose.

De krachtigste stimulator van uitscheiding - glucose, die samenwerkt met receptoren tsitoplazmaticheskoi membraan. Insulinerespons op het effect tweefasig: een eerste fase - snel - overeenkomt afgifte voorraden gesynthetiseerd insuline (1 pool), de tweede - Slow - karakteriseert de snelheid van de synthese (2 pool). Het signaal van het cytoplasmatische enzymen - adenylaat - overgedragen aan het cAMP systeem mobiliseren van calcium uit mitochondriën dat betrokken is bij insulineafgifte. Naast glucose stimulerend effect op de secretie van insuline en aminozuren (arginine, leucine), glucagon, gastrine, secretine, pancreozymine, gastrisch remmend polypeptide neirotenzin, bombesine, sulfa drugs, beta-adrenostimulyatorov, glucocorticoïden, groeihormoon, ACTH bezitten. Remmen de secretie en afgifte van insuline hypoglykemie, somatostatine, nicotinezuur, diazoxide, alpha adrenostimulyatsiya, fenytoïne, fenothiazinen.

Insuline in het bloed bevindt zich in de vrije (immunoreactieve insuline, IRI) en is gebonden aan de toestand van de plasmaproteïnen. Afbraak van insuline is in de lever (80%), nier en vetweefsel beïnvloed glyutationtransferazy en glutathion reductase (in de lever), insulinase (nier), proteolytische enzymen (vetweefsel). Proinsuline en C-peptide ondergaan ook degradatie in de lever, maar veel langzamer.

Insuline geeft een meervoudig effect op insuline-afhankelijke weefsels (lever, spieren, vetweefsel). Op nier- en zenuwweefsels, de lens, rode bloedcellen, heeft het geen direct effect. Insuline is een anabool hormoon dat de synthese van koolhydraten, eiwitten, nucleïnezuren en vet verbetert. De invloed op de koolhydraatstofwisseling wordt weerspiegeld in de toename van glucose transport in cellen insuline-afhankelijke weefsels, stimulering van glycogeensynthese in de lever en het onderdrukken gluconeogenese en glycogenolyse, waardoor verlaging van de bloedsuikerspiegel. Het effect van insuline op het eiwitmetabolisme komt tot uiting in het stimuleren van het transport van aminozuren door het cytoplasmatische membraan van cellen, de synthese van eiwit en de remming van het verval ervan. De deelname aan het vetmetabolisme wordt gekenmerkt door de opname van vetzuren in triglyceriden van vetweefsel, stimulering van lipidesynthese en onderdrukking van lipolyse.

Het biologische effect van insuline is te wijten aan het vermogen ervan om te binden aan specifieke receptoren van het cytoplasmamembraan van de cel. Na verbinding met hen wordt het signaal door het met cellen verrijkte enzym-adenylaatcyclase overgebracht naar het cAMP-systeem, dat, met de deelname van calcium en magnesium, de eiwitsynthese en het gebruik van glucose reguleert.

De basale insulineconcentratie, bepaald door radio-immunologie, is in gezonde 15-20 mU / ml. Na orale inname met glucose (100 g) neemt het niveau na 1 uur 5-10 keer toe in vergelijking met het oorspronkelijke niveau. Het nuchtereefrequentie van insuline op een lege maag is 0,5-1 E / uur en na maaltijden stijgt dit tot 2,5-5 E / uur. De secretie van insuline verhoogt parasympathiek en vermindert sympathische stimulatie.

Glucagon is een polypeptide met een enkele keten met een molecuulgewicht van 3485 dalton. Het bestaat uit 29 aminozuurresiduen. Splitst zich in het lichaam op met behulp van proteolytische enzymen. Glucagon-secretie wordt gereguleerd door glucose, aminozuren, gastro-intestinale hormonen en het sympathische zenuwstelsel. De toename van hypoglykemie, arginine, gastro-intestinale hormonen, in het bijzonder pancreozymine, factoren die het sympathische zenuwstelsel stimuleren (fysieke activiteit, en anderen.), Een afname in het bloed FFA.

Opiaat de productie van glucagon somatostatine, hyperglykemie, verhoogde serumwaarden van FFA. Het glucagongehalte in het bloed stijgt met gedecompenseerde diabetes mellitus, glucagonoom. De halfwaardetijd van glucagon is 10 minuten. Het wordt voornamelijk in de lever en de nieren geïnactiveerd door zich te splitsen in inactieve fragmenten onder invloed van enzymen carboxypeptidase, trypsine, chemotrypsine, enz.

Het belangrijkste werkingsmechanisme van glucagon wordt gekenmerkt door een verhoogde productie van glucose door de lever door het verval en de activatie van gluconeogenese te stimuleren. Glucagon bindt zich aan de hepatocyten-membraanreceptoren en activeert het enzym adenylaatcyclase, dat de vorming van cAMP stimuleert. In dit geval hoopt de actieve vorm van fosforylase, die deelneemt aan het proces van gluconeogenese, zich op. Bovendien wordt de vorming van belangrijke glycolytische enzymen onderdrukt en wordt de afgifte van enzymen die betrokken zijn bij het proces van gluconeogenese gestimuleerd. Een ander glucagon-afhankelijk weefsel is vet. Verbindend met adipocytreceptoren bevordert glucagon de hydrolyse van triglyceriden met de vorming van glycerol en FFA. Dit effect wordt bereikt door stimulering van cAMP en activering van hormoongevoelige lipase. Versterking van de lipolyse gaat gepaard met een toename van het FFA in het bloed, hun opname in de lever en de vorming van ketozuren. Glucagon gestimuleerde glycogenolyse in de hartspier, die toeneemt hartminuutvolume arteriolen uitbreiden en afname van de totale perifere weerstand, verminderen trombocytenaggregatie, secretie van het gastro-on, pancreozymine en pancreasenzymen. De vorming van insuline, groeihormoon, calcitonine, catecholamines, afscheiding van vocht en elektrolyten met urine onder invloed van glucagon neemt toe. Het basale niveau in het bloedplasma is 50-70 pg / ml. Na inname van eiwitrijk voedsel, tijdens vasten, met chronische leverziekte, chronisch nierfalen, glucagonoom, neemt het glucagon-gehalte toe.

Somatostatine is een tetradecapeptide met een molecuulgewicht van 1600 dalton, samengesteld uit 13 aminozuurresten met een disulfidebrug. Voor het eerst is somatostatine gevonden in de anterieure hypothalamus, en - in de zenuwuiteinden, synaptische blaasjes, pancreas, maagdarmkanaal, schildklier, de retina. De grootste hoeveelheid hormoon geproduceerd door de hypothalamus en anterior D-cellen van de alvleesklier. De biologische rol van somatostatine is om de secretie van groeihormoon, ACTH, TSH, gastrine, glucagon, insuline, renine, secretine, gastrisch vasoactief peptide (VZHP), maagsap, pancreasenzymen en elektrolyten onderdrukken. Het vermindert de absorptie van xylose, galblaas contractiliteit, doorbloeding van organen (30-40%), darmperistaltiek en vermindert ook acetylcholine afgifte uit zenuwuiteinden en zenuw electroexcitability. De halfwaardetijd van somatostatine wordt parenteraal toegediend 1-2 min, waardoor het te beschouwen als een hormoon en een neurotransmitter. Veel effecten van somatostatine worden gemedieerd door het effect ervan op de bovengenoemde organen en weefsels. Het mechanisme van zijn werking op cellulair niveau is nog steeds onduidelijk. Het gehalte van somatostatine in het bloedplasma van gezonde personen 10-25 pg / L, en verhoogd bij patiënten met type I diabetes, acromegalie en D-cell pancreastumor (somatostatinoma).

De rol van insuline, glucagon en somatostatine in de homeostase. In de energiebalans van het lichaam wordt gedomineerd door insuline en glucagon, die steunen op een bepaald niveau in de verschillende staten van het lichaam. Tijdens het vasten bloed insuline niveau daalt en glucagon - raises, vooral op de 3-5 ste dag van vasten (ongeveer 3-5 keer). Verhoogde secretie van glucagon veroorzaakt verhoogde eiwitafbraak in spieren en verhoogt gluconeogenese proces aanvullen van glycogeen reserves bevordert in de lever. Dus een constant niveau van glucose in het bloed, noodzakelijk voor het functioneren van de hersenen, rode bloedcellen, hersenen nier die ondersteund is door het versterken gluconeogenese, glycogenolyse, onderdrukking van glucose gebruik in andere weefsels onder invloed van het verhogen van de afscheiding van glucagon en vermindering glucose insuline-afhankelijke weefsels verbruik door vermindering insulineproductie. Gedurende de dag absorbeert het hersenweefsel 100 tot 150 g glucose. Hyperproductie glucagon te stimuleren lipolyse, waarbij bloedniveaus van vrije vetzuren stijgt gebruikt het hart en andere spieren, lever, nieren energie materiaal. Bij langdurige uithongering worden ketozuren gevormd in de lever een bron van energie. Met natuurlijke vasten (gedurende de nacht) of langere voedselinname (6-12 h) insuline-afhankelijke energiebehoeften van de lichaamsweefsels worden ondersteund door de vetzuren gevormd tijdens lipolyse.

Na het eten (koolhydraat) worden een snelle toename van insulineniveaus en een afname van glucagon in het bloed waargenomen. De eerste veroorzaakt de versnelling van glycogeensynthese en het gebruik van glucose door insulineafhankelijke weefsels. Protein Foods (bijvoorbeeld 200 g vlees) stimuleert een sterke stijging van de concentratie van bloed glucagon (50-100%) en een kleine - insuline die gluconeogenese en verhoogde glucoseproductie door de lever verhoogt.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]