Наряду с экзокринной частью в железе имеется островковый аппарат (островки Лангерганса), которому присуща эндокринная функция. Нейроэндокринными клетками островкового аппарата синтезируют следующие гормоны: глюкагон, инсулин, соматостатин, панкреатический полипептид.

Глюкагон

Глюкагон (производится а-клетками поджелудочной железы, норма - 20-100 пг/мл). Эот гормон обладает гипергликемическим эффектом, усиливает липолиз. Эктопическая локализация - бронхи, почки. При глюкагономах наблюдаются сахарный диабет и тяжелые формы дерматитов.

Инсулин

Инсулин (производится бета-клетками поджелудочной железы, норма - менее 6 мкед/мл). Обладает гипогликемическим эффектом, усиливает липосинтез.

У 30% больных хроническим панкреатитом обычно на втором-третьем пятилетии болезни выявляется гипергликемия, а нередко глюкозурия. У трети из них регистрируются устойчивые признаки сахарного диабета. Прежде полагали, что "панкреатитный" сахарный диабет протекает без особо грозных осложнений этого заболевания - микро- и макроангиопатий. В последнее десятилетие эти взгляды подвергаются серьезной ревизии. Наряду с этими наиболее частыми изменениями у сравнительно небольшой части больных наблюдаются явления гиперинсулинизма.

Из-за частого снижения продукции глюкагона на фоне нормальной или даже повышенной продукции инсулина у больных алкогольным панкреатитом наблюдается также гипогликемия. Нередко после массивного употребления алкоголя, особенно в утренние часы, развивается тяжелая гипогликемия с потерей сознания, при этом уровень глюкозы в сыворотке крови на высоте криза может снижаться до 1,6-3,4 ммоль/л. Подобные состояния особенно опасны для водителей машин и летчиков.

Соматостатин

Соматостатин (производится А-клетками поджелудочной железы, норма - менее 25 пг/мл). Подавляет желудочную секрецию, вызываемую пентагастрином, а также секрецию поджелудочной железы, вызываемую панкреозимином и секретином.

Соматостатин находит довольно широкое лечебное применение при кистах и свищах поджелудочной железы, в послеоперационном периоде после вмешательств на поджелудочной железе, а также спленэктомий. Эффективен при карциноидах поджелудочной железы, протекающих с фляш-синдромом. При соматостатиномах наблюдается сочетание сахарного диабета, желчнокаменной болезни и поноса.

Панкреатический полипептид

Панкреатический полипептид (производится РР-клетками, норма - 50-280 пг/мл). По-видимому, является одним из медиаторов нервной (парасимпатической) регуляции железы. Исследование панкреатического полипептида используют в диагностических целях. У части больных хроническим панкреатитом уровень панкреатического полипептида сыворотки крови снижается. Определение базального и стимулированного уровня панкреатического полипептида диагностически эффективно у больных хроническим панкреатитом с тяжелой внешнесекреторной панкреатической недостаточностью. У части больных карциномой железы, особенно эндокринной части, содержание в крови панкреатического полипептида повышается.

A.И.Xaзaнoв

"Гормоны поджелудочной железы" и другие статьи из раздела

Это сравнительно недавно обнаруженный продукт F-клеток поджелудочной железы. Для него ещё нет общепринятого названия. Молекула состоит из 36 аминокислот, Мм 4 200 Да. У человека его секрецию стимулируют богатая белками пища, голод, физические нагрузки и острая гипогликемия. Соматостатин и внутривенно введённая глюкоза снижают его выделение. Предполагают, что он влияет на содержание гликогена в печени и на желудочно-кишечную секрецию.

Патология образования гормонавстречается крайне редко, поэтому специфические клинические проявления недостаточно хорошо описаны.

7.4. Надпочечники

Данные эндокринные железы состоят из 2-х слоёв: мозгового и коркового, в которых синтезируются различные по природе и свойствам гормоны.

Бав мозгового слоя

Мозговое вещество надпочечников – производное нервной ткани (специализированный симпатический ганглий). В его составе преобладают хромаффинные клетки, которые регистрируются и в других органах (почках, печени, миокарде, постганглионарных нейронах симпатической нервной системы, ЦНС, лимфатических узлах, аортальных, каротидных тельцах, параганглиях, половых железах). В них из фенилаланина синтезируются биогенные амины – катехоламины (КА): дофамин, норадреналин, адреналин. Основной гормональный эффект приписывают последнему. На рис. 2 представлена общая схема их образования.

Рис. 2. Схема синтеза катехоламинов.

Примечание: АК – аскорбиновая кислота; ДАК – дегидроаскорбиновая кислота; SА-гомоцистеин – S-аденозилгомоцистеин; SАМ – S-аденозилметионин.

В ходе процесса трижды происходит гидроксилирование, а также декарбоксилирование, метилирование с участием активной формы метионина. В гранулах осуществляется их запасание в составе катехоламин-связывающего белка. Секретируются гормоны путем экзоцитоза в кровь, где транспортируются в комплексе с альбуминами. Их деятельность может усиливаться под действием инсулина, ГКС, при гипогликемии. Избыток катехоламинов подавляет собственный синтез и секрецию. Адреналин – мощный ингибитор метилферазы, катализирующей переход норадреналина в адреналин. Период полужизни составляет 10-30 с.

Механизм действия

Для адреналина все органы – мишени, но в основном – печень и скелетные мышцы. Гормон обладает трансмембранным видом рецепции. В плазмолеммах клеток-мишеней 3 вида рецепторов к адреналину – α 1 , α 2 , β. Если адреналин взаимодействует с α 1 -рецепторами, образующийся комплекс активирует фосфолипазу С , чем обеспечивает продукцию ДАГ-активаторов протеинкиназы С и стимулирует инозитолфосфатный путь передачи сигнала. Воздействуя же на α 2 -рецепторы, ингибирует аденилатциклазу ; при реакции с β-рецепторами – активирует её.

Адреналин повышает проницаемость митохондриальной мембраны и способствует поступлению субстратов в эти органеллы. Кроме того активирует ферменты ЦТК, окислительного декарбоксилирования ПВК, ЭТЦ, но скорость окислительного фосфорилирования остается неизменной, и большая часть энергии высвобождается в виде тепла (калорический эффект ).

Действуя через аденилатциклазу, адреналин стимулирует ферменты гликогенолиза , но фосфорилирование, подобным способом осуществленное, тормозит энзимы гликогеногенеза и гликолиза , проявляя гипергликемический эффект . В стрессовой ситуации, при голодании избыточная секреция адреналина возбуждает ГНГ. Адреналин активирует ферменты липолиза, β-окисления жирных кислот, усиливает протеолиз.

Чем активнее идёт продукция и секреция КА в количественном отношении, тем выше настроение, общий уровень активности, сексуальность, скорость мышления, работоспособность. Самая высокая концентрация катехоламинов (на единицу массы тела) у подростков. С возрастом образование этих биогенных аминов как в ЦНС, так и на периферии замедляется вследствие ряда причин: старения клеточных мембран, исчерпания генетических ресурсов, общего снижения синтеза белка в организме. В результате снижаются скорость мыслительных процессов, эмоциональность, настроение.

Стрессовые ситуации увеличивают высвобождение норадреналина, провоцирующего агрессивность, гнев, ярость, а страх, уныние, депрессия развиваются при избыточной секреции адреналина. В.И. Кулинский предлагает первый назвать «гормоном волка», а второй – «гормоном зайца». Люди «норадреналинового» типа становятся пилотами, хирургами, боксёрами, хоккеистами, а – «адреналинового» - служащими, физиотерапевтами. Хронический стресс вызывает болезни цивилизации, обычно сердечно-сосудистые.

Инактивация катехоламинов происходит в тканях-мишенях, особенно в почках, печени. Решающее значение в этом процессе имеют два фермента – моноаминооксидаза (МАО) и катехол-О-метилтрансфераза .

МАО вызывает окислительное дезаминирование КА с образованием соответствующих кислот (ванилилминдальной, диоксифенилуксусной, гомованилиновой), которые выводятся почками. Катехол-О-метилтрансфераза катализирует реакцию метилирования гидроксигруппы в орто-положении катехольного кольца, после чего гормоны утрачивают свою биологическую активность и экскретируются.

Анатомическое строение поджелудочной железы (ПЖ) обеспечивает ее многофункциональность: это ключевой орган пищеварения и эндокринной системы. Гормоны поджелудочной железы обеспечивают обменные процессы, пищеварительные ферменты - нормальное усвоение питательных веществ. От состояния этого органа зависит не только развитие панкреатита или сахарного диабета, но и заболеваний желудка, кишечника, а также способность быстро приспосабливаться к меняющимся внешним и внутренним факторам воздействия.

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:

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.

Основные функции гормонов ПЖ

Все виды гормональных веществ ПЖ тесно взаимосвязаны. Сбой в образовании хотя бы одного из них приводит к серьезной патологии, которую в отдельных случаях приходится лечить всю жизнь.

1. Инсулин имеет множественные функции в организме, основная - нормализация уровня глюкозы. Если нарушается ее синтез, развивается сахарный диабет.
2. Глюкагон тесно связан с инсулином, отвечает за процесс расщепления жиров, приводит к увеличению количества сахара крови. С его помощью снижается содержание кальция и фосфора в крови.
3. Соматостатин - гормон, основная масса которого вырабатывается в гипоталамусе (структуре головного мозга), а также выявляется в желудке и кишечнике. Обнаружена его тесная связь с гипоталамусом и гипофизом (регулирует их функции), угнетает синтез гормонально-активных пептидов и серотонина во всех органах пищеварения, включая поджелудочную железу.
4. Вазоактивный интестинальный полипептид (вазоинтенсивный пептид) в максимальных количествах встречается в пищеварительном тракте и мочеполовой системе. Влияет на состояние желудка, кишечника, печени, выполняет много функций, в том числе является спазмолитиком по отношению к гладким мышцам желчного пузыря и сфинктеров органов пищеварения. Синтезируется РР-клетками (δ1-клетками), образующих островки Лангерганса.
5. Амилин - компаньон инсулина по отношению к показателям глюкозы крови.
6. Панкреатический полипептид образуется исключительно в поджелудочной железе. Воздействует на сокращение ЖП и выработку панкреатического сока.

Инсулин

Инсулин - главный гормон, продуцируемый ПЖ, участвует в углеводном обмене. Единственное вырабатываемое организмом вещество, способное снизить и довести до нормы сахар крови.

Представляет собой протеин, состоящий из 51 аминокислоты, формирующих 2 цепочки. Образуется из предшественника - неактивной формы гормона проинсулина.

При недостаточном образовании инсулина нарушается преобразование глюкозы в жир и гликоген, развивается сахарный диабет. Притом в организме накапливаются токсины (один из них - ацетон). Мышечные и липидные клетки под воздействием инсулина своевременно поглощают углеводы, поступающие с пищей в организм, и превращают их в гликоген. Последний накапливается в мышцах и печени и является источником энергии. При чрезмерных физических и психоэмоциональных нагрузках, когда организм испытывает острый недостаток в глюкозе, происходит обратный процесс - она высвобождается из гликогена и поступает в ткани органов человека.

Кроме контроля содержания сахара крови, инсулин влияет на выработку активных веществ желудочно-кишечного тракта и синтез эстрогенов.

Глюкагон

Глюкагон - антагонист инсулина, по химической структуре также принадлежит к группе полипептидов, но состоит из 1 цепочки, сформированной 29 аминокислотами. Его функции противоположны воздействию инсулина: расщепляет липиды в клетках жировой ткани, тем самым образует избыток глюкозы крови.

В тесной взаимосвязи с инсулином под влиянием глюкагона обеспечивается нормализация уровня гликемии. В результате:

• улучшается кровоток в почках;
• корректируется количество холестерина;
• повышается вероятность самовосстановления печени;
• нормализуется кальций и фосфор.

Соматостатин - полипептидный гормон ПЖ из 13 аминокислот, способен резко снижать или полностью блокировать выработку организмом:

• инсулина;
• глюкагона;
• соматотропина;
• адренокортикотропного гормона (АКТГ);
• тиреотропных гормонов щитовидной железы.

Подавляет синтез ряда гормонов, влияющих на функцию органов пищеварения (гастрина, секретина, мотиллина), влияет на выработку желудочного и панкреатического сока, снижает секрецию желчи, вызывая развитие серьезной патологии. Он снижает на 30–40% кровоснабжение внутренних органов, сократимость желчного пузыря.

Соматостатин тесно связан со структурами головного мозга: блокирует выработку соматотропина (гормона роста).

Вазоинтенсивный пептид

Помимо клеток поджелудочной железы, вагоинтенсивный гормон (ВИП) продуцируется в слизистой оболочке тонкой кишки и мозге (головном и спинном). Он является разновидностью веществ из группы секретина. В крови содержится мало ВИП, прием пищи практически не изменяет ее уровень. Гормон контролирует функции пищеварения и воздействует на них:

Панкреатический полипептид

Биороль панкреатического полипептида не до конца изучена. Образуется при поступлении в желудок с едой, содержащей жиры, белки и углеводы. Но при парентеральном (через вену) введении медикаментов, содержащих их компоненты, синтез и выделение гормона не осуществляется.

Считают, что он экономит растрату панкреатических ферментов и желчи между поступлениями пищи. Помимо этого:

• замедляют выделение желчи, трипсина (одного из ферментов ПЖ), билирубина;
• создает гипотонический желчный пузырь.

Амилин

Обнаружен не так давно - в 1970 году, и только с 1990 года началось исследование его роли в организме. Амилин вырабатывается в момент поступления в организм углеводов. Он синтезируется теми же бета-клетками ПЖ, которые образуют инсулин, и управляет уровнем сахара в крови. Но механизм воздействия на сахар инсулина и амилина разный.

Инсулин нормализует количество глюкозы, поступающей в ткани органов из крови. При его недостатке уровень сахара крови значительно повышается.

Амилин, аналогично инсулину, препятствует повышению глюкозы в крови. Но действует по-другому: он быстро создает чувство насыщения, снижает этим аппетит и значительно уменьшает количество употребляемой пищи, снижает набор веса.

Это уменьшает синтез пищеварительных ферментов и замедляет увеличение сахара в крови - сглаживает ее пиковое увеличение во время еды.

Амилин тормозит образование в печени глюкагона в момент приема пищи, препятствуя тем самым расщеплению гликогена до глюкозы и ее уровня в крови.

Липокаин, калликреин, ваготонин

Липокаин нормализует липидный обмен в ткани печени, блокируя появление жировой дистрофии в ней. Механизм его действия основан на активации обмена фосфолипидов и окислении жирных кислот, усилении влияния других липотропных соединений - метионина, холина.

Синтезирование калликреина происходит в клетках ПЖ, но превращение этого энзима в активное состояние происходит в просвете двенадцатиперстной кишки. После этого он начинает проявлять свое биологическое воздействие:

• антигипертензивное (снижает высокое артериальное давление);
• гипогликемическое.

Ваготонин может влиять на процессы кроветворения, поддерживает нормальный уровень гликемии.

Центропнеин и гастрин

Центропнеин - эффективное средство для борьбы с гипоксией:

• может способствовать ускорению синтеза оксигемоглобина (соединение кислорода с гемоглобином);
• расширяет диаметр бронхов;
• возбуждает центр дыхания.

Гастрин, помимо поджелудочной железы, может выделяться клетками слизистой оболочки желудка. Является одним из важных гормонов, имеющих большое значение для процесса пищеварения. Он способен:

• увеличивать выделение желудочного сока;
• активировать продуцирование пепсина (фермента, расщепляющего белки);
• выработать большее количество и повысить выделение других гормонально-активных веществ (соматостатина, секретина).

Важность задач, выполняемых гормонами

Член-корреспондент РАН профессор Е.С. Северин изучал биохимию, физиологию и фармакологию процессов, происходящих в органах под воздействием различных активных гормональных веществ. Ему удалось установить природу и назвать два гормона коры надпочечников (адреналина и норадреналина), связанных с жировым обменом. Выявлено, что они могут участвовать в процессе липолиза, вызывая гипергликемию.

Помимо поджелудочной железы, гормоны вырабатываются и другими органами. Их необходимость в организме человека сравнима с питанием и кислородом в связи с воздействием:

• на рост и обновление клеток и тканей;
• обмен энергии и метаболизма;
• регулирование гликемии, микро- и макроэлементов.

Избыток или недостаток любого гормонального вещества вызывает патологию, которую часто трудно отдифференцировать и еще сложнее вылечить. Гормоны ПЖ играют ключевую роль в деятельности организма, поскольку контролируют практически все жизненно важные органы.

Лабораторные исследования поджелудочной железы

Для уточнения патологии ПЖ исследуются кровь, моча и кал:

• общеклинические анализы;
• сахар крови и мочи;
• биохимический анализ на определение - фермента, расщепляющего углеводы.

При необходимости, определяются:

Более детальное уточнение диагноза проводится после получения ответа функциональных проб на скрытое наличие сахара в крови, содержание гормонов.

Дополнительно может назначаться гемотест, получивший хороший отзыв специалистов. Он представляет собой исследование анализа крови на непереносимость продуктов из повседневного рациона, которая во многих случаях является причиной сахарного диабета, гипертонической болезни, патологии пищеварительного тракта.

Широкий спектр этих исследований позволяет точно ставить диагноз и назначить полноценное лечение.

Болезни, возникающие при нарушениях функций

Нарушение эндокринной функции ПЖ становится причиной развития ряда тяжелых заболеваний, в том числе и врожденных.

При гипофункции железы, связанной с выработкой инсулина, выставляется диагноз инсулинозависимого сахарного диабета (первого типа), возникает глюкозурия, полиурия. Это серьезное заболевание, требующее во многих случаях пожизненного применения инсулинотерапии и других медикаментов. Приходится постоянно регулировать анализ крови на сахар и самостоятельно вводить препараты инсулина. Сегодня он бывает животного происхождения (из-за аналогичности химической формулы промышленно перерабатывается инсулин свиньи - более физиологический по своим свойствам), используется также человеческий инсулин. Вводится подкожно, больной использует специальный инсулиновый шприц, с помощью которого препарат удобно дозировать. Пациенты могут получать лекарство бесплатно по назначению эндокринолога. Он также сможет помочь рассчитать дозу при погрешностях в и подсказать, сколько необходимо вводить единиц инсулина в каждом конкретном случае, научить пользоваться специальной таблицей с указанием необходимых доз препарата.

При гиперфункции ПЖ:

У женщины причина гормональных нарушений связана с длительным приемом противозачаточных средств.

При сбое в регуляции глюкагона в организме возникает риск развития злокачественных образований.

При недостатке соматостатина у ребенка развивается низкорослость (карликовость). С высокой выработкой гормона роста (соматотропина) в детстве связано развитие гигантизма. В этих случаях у взрослого появляется акромегалия - чрезмерное разрастание конечных частей тела: кистей, стоп, ушей, носа.

При развитии випомы – так может называться опухоль аппарата островков Лангерганса – секреция ВИП значительно увеличивается, развивается синдром Вернера-Моррисона. Клиническая картина напоминает острую кишечную инфекцию:

• частый водянистый стул;
• резкое снижение калия;
• ахлоргидрия.

Теряется большое количество жидкости и электролитов, происходит быстрое обезвоживание организма, наступает истощение, появляются судороги. Более чем в 50% случаев випомы имеют злокачественное течение с неблагоприятным прогнозом. Лечение только хирургическое. В Международной классификации болезней МКБ-10 випомы входят в раздел эндокринологии (е 16.8).

У мужчины высокая концентрация ВИП определяется во время эрекции. Внутрикавернозные инъекции ВИП иногда применяются при эректильной дисфункции неврологической, диабетической и психогенной природы.

Высокий синтез гастрина приводит к тому, что начинает болеть желудок, развивается язвенная болезнь ДПК и желудка.

Малейшее отклонение в синтезе гормональных веществ поджелудочной железы может расстроить деятельность всего организма. Поэтому необходимо помнить о двойственности функций органа, вести здоровый образ жизни, отказаться от вредных привычек и максимально сохранять поджелудочную железу.

Список литературы

1. Кучеренко Н.Е. Молекулярные механизмы гормональной регуляции обмена веществ. К. Вища школа 1986 г.
2. Мари Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. Перевод с английского П.К. Лазарева. М. Мир, 1993 г.
3. Ленинджер А. Биохимия. под редакцией К.С. Беликова. М. Мир 1985 г.
4. Русаков В.И. Основы частной хирургии. Издательство Ростовского Университета 1977 г.
5. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология. М. Просвещение 1978 г.
6. Макаров В.А., Тараканов А.П. Системные механизмы регуляции содержания глюкозы в крови. М. 1994 г.
7. Полтырев С.С., Курцин И.Т. Физиология пищеварения. М. Высшая школа. 1980 г.

Образующие кишечный глюкагон эндокринные клетки (EG) относятся, в отличие от α-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы (вырабатывающих панкреатический глюкагон), к открытому типу: их ворсинки обращены в просвет кишки. Контакт с растворами глюкозы, особенно гиперосмолярными, является наиболее мощным стимулятором для инкреции этими клетками энтероглюкагона. Слабее, чем глюкоза, усиливают инкрецию энтероглюкагона другие моносахариды – фруктоза, манноза, ксилоза. Показано усиление инкреции энтероглюкагона также поступающими в полость кишечника эстерифицированными триглицеридами. Если все ранее рассмотренные гормоны синтезируются в проксимальном отделе кишечника (двенадцатиперстной и тощей кишках) и лишь в незначительной степени – в подвздошной кишке, то энтероглюкагон – «дистальный кишечный гормон», он образуется почти исключительно в апудоцитах, локализованных в слизистой оболочке подвздошной кишки (немного энтероглюкагона обнаруживается в еюнальной слизистой и в илеальном сегменте и начальном отделе толстой кишки). Поступивший в кровь гормон по своим метаболическим эффектам близок к панкреатическому глюкагону и способствует усилению глюконеогенеза в печени.

Панкреатический полипептид.

Состоит из 36 аминокислотных остатков, имеет молекулярную массу 4200. У человека этот гормональный пептид обнаруживается только в поджелудочной железе – эндокринных клетках (F), расположенных и в островках Лангерганса, и в экзокринной ткани железы (79% всего количества гормона образуется инкреторными клетками зоны островков Лангерганса, 19% - в зоне ацинарной ткани и 2% - в мелких протоках). Подавляющее большинство клеток, синтезирующих панкреатический полипептид, расположено в области головки поджелудочной железы. С возрастом содержание панкреатического полипептида в крови человека увеличивается. В наибольшей степени усиливают из пищевых продуктов инкрецию панкреатического полипептида белки. Из гастроинтестинальных гормонов наибольшим действием, усиливающим инкрецию панкреатического полипептида, обладает холецистокинин-панкреозимин.

Панкреатический полипептид тормозит внешнюю секрецию поджелудочной железы: после начала внутривенной инфузии панкреатического полипептида у здоровых людей отмечается уменьшение объема панкреатической секреции, концентраций и общего количества трипсина в дуоденальном аспирате, а также снижение содержания билирубина и желчи в нем. Снижает панкреатический полипептид не только базальное, но и стимулированное ХКП панкреатическое ферментовыделение (что является одним из примеров действия механизма обратной связи, если принять во внимание вышеописанный факт стимуляции инкреции панкреатического полипептида холецистокинином-пнкреозимином), а также стимулированное секретином желчевыделение. На стимулированную секретином панкреатическую секрецию панкреатический полипептид оказывает двоякое действие: стимулирует при малых дозах секретина и тормозит при высоких.

J. Polak и соавт. (1976) указали на то, что у многих больных с апудомами поджелудочной железы наблюдается повышение уровня панкреатического полипептида в крови, что может использоваться в диагностике панкреатических апудом и оценке реакций этих опухолей на лечение.