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.

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

Поджелудочная железа является источником целого ряда биологически активных веществ, наиболее важными из которых являются ферменты и гормоны. Благодаря этому осуществляются ее экзокринная и эндокринная функции, участие практически во всех видах обмена веществ. Гормоны синтезируются в островках Лангерганса - особых участках концентрации эндокринных клеток, составляющих всего лишь 1-2% от общего объема органа.

Гормоны поджелудочной железы и их клиническое значение

Главные панкреатические гормоны синтезируются различными типами эндокринных клеток:

• α-клетки вырабатывают глюкагон. Это примерно 15-20% от всех клеток островкового аппарата. Глюкагон нужен для повышения уровня сахара в крови.
• β-клетки производят инсулин. Это подавляющее большинство эндокринных клеток - более 3/4. Инсулин утилизирует глюкозу и поддерживает ее оптимальный уровень в крови.
• δ-клетки, которые являются источником соматостатина, составляют всего 5-10%. Этот гормон, обладающий регуляторным действием, координирует как внешнесекреторную, так и эндокринную функцию железы.
• РР-клеток, вырабатывающих панкреатический полипептид, в поджелудочной железе совсем немного. Его функция - регуляция желчеотделения, участие в обмене белка.
• G - клетки вырабатывают гастрин в незначительных количествах, главный источник гастрина - G - клетки слизистой оболочки желудка. Этот гормон влияет на качественный состав желудочного сока, регулируя количество соляной кислоты и пепсина.

Кроме вышеперечисленных гормонов, поджелудочная железа также синтезирует с-пептид - он является фрагментом молекулы инсулина и участвует в углеводном обмене. Анализ крови, определяющий уровень с-пептида, позволяет делать выводы о количестве производимого поджелудочной железой собственного инсулина, т.е судить о степени инсулиновой недостаточности.

Ряд других веществ, вырабатываемых эндокринной частью поджелудочной железы, выделяются ею в количествах, не имеющих особого клинического значения. Их преобладающим источником являются другие органы эндокринной системы: например, тиролиберин, основную массу которого выделяет гипоталамус.

Функции инсулина

Главный гормон поджелудочной железы. Его основная функция - снижение уровня глюкозы в крови. Для ее реализации предусмотрен целый ряд механизмов:

• Улучшение усвоения глюкозы клетками организма за счет активации инсулином особых рецепторов клеточных мембран. Они обеспечивают захват молекул глюкозы и их проникновение внутрь клетки.
• Стимуляция процесса гликолиза. Избыток глюкозы трансформируется в печени в гликоген. Этот процесс обеспечивается активацией определенных ферментов печени с помощью инсулина.
• Подавление глюконеогенеза - процесса биосинтеза глюкозы из веществ неуглеводного происхождения - таких, как глицерол, аминокислоты, молочная кислота - в печени, тонком кишечнике и корковом веществе почек. Здесь инсулин выступает как антагонист глюкагона.
• Улучшение транспорта в клетку аминокислот, калия, магния, фосфатов.
• Усиление синтеза белка и подавление его гидролиза. Таким образом происходит предупреждение белкового дефицита в организме - а это означает полноценный иммунитет, нормальное производство других гормонов, ферментов и прочих веществ белкового происхождения.
• Усиление синтеза жирных кислот и последующая активация запасов жира. Одновременно инсулин препятствует поступлению жирных кислот в кровь, уменьшает количество «плохого» холестерина, предупреждая развитие атеросклероза.

Функции глюкагона

Еще один гормон поджелудочной железы - глюкагон - обладает противоположным инсулину действием. Его основные функции способствуют повышению уровня глюкозы в крови:

• Активизация распада и выброс в кровяное русло гликогена, который депонируется печени и в мышцах, например, при интенсивной физической работе.
• Активация энзимов, расщепляющих жиры, благодаря чему продукты этого расщепления могут быть использованы как источник энергии.
• Активация биосинтеза глюкозы из «неуглеводных» компонентов - глюконеогенеза.

Функции соматостатина

Соматостатин осуществляет тормозящее влияние на остальные гормоны и ферменты поджелудочной железы. Источником этого гормона также служат клетки нервной системы, гипоталамуса и тонкого кишечника. Благодаря соматостатину достигается оптимальное равновесие в пищеварении путем гуморальной (химической) регуляции этого процесса:

• уменьшение уровня глюкагона;
• замедление продвижения пищевой кашицы из желудка в тонкий кишечник;
• торможение выработки гастрина и соляной кислоты;
• подавление активности панкреатических пищеварительных ферментов;
• замедление кровотока в брюшной полости;
• угнетение всасывания углеводов из пищеварительного канала.

Функции панкреатического полипептида

Этот гормон был открыт сравнительно недавно, и его влияние на организм продолжает изучаться. Считается, что его основной функцией является «экономия» и дозирование пищеварительных ферментов и желчи, за счет регуляции сократительной способности гладкой мускулатуры желчного пузыря.

Таким образом, гормоны поджелудочной железы участвуют во всех звеньях обмена веществ; наибольшая роль среди них, безусловно, принадлежит инсулину.

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.