Что характерно для панкреатического полипептида. Гормоны поджелудочной железы и их функции


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.

Панкреатический полипептид (ПП) был выделен J. Kimmel и соавт. (1968) из поджелудочной железы цыплят, а затем и других животных. Молекула ПП состоит из 36 аминокислотных остатков, его мол. м. 4200. Следует отметить, что молекулы ПП крупного рогатого скота и человека различаются только одним или двумя аминокислотными остатками, тогда как молекула ПП крупного рогатого скота и птиц имеет 16 идентичных аминокислотных остатков. У взрослого человека ПП секретируется только в поджелудочной железе, и после панкреатэктомии его уровень в крови снижается до "неопределяемых" цифр (ниже чувствительности радиоиммунологического метода). В поджелудочной железе взрослого человека наибольшее количество РР-клеток (раньше назывались F-клетки) и экстрагируемого ПП находится в головке поджелудочной железы, тогда как у плода человека эта часть, составляющая всего 15% общего объема железы, содержит 90% РР-клеток, 79% РР-клеток локализуется в островках поджелудочной железы и 2% - в протоках. Это единственный из гормонов островка поджелудочной железы, который секретируется также вне островка поджелудочной железы, т.
е. в ацинарной ткани и протоках.

Изучая биосинтез ПП в "псевдоостровках", полученных из поджелудочной железы лошади, Т. Schwartz и V. Tager (1981) обнаружили два пика радиоактивности, которые соответствовали пептидам с мол. м. 8000 и 10 000. Исследователи пришли к выводу, что вначале синтезируется молекула препро-ПП, затем про-ПП, из которого путем отщепления фрагмента с мол. м. 2500-3000 образуется ПП. Гиперплазия клеток, секретирующих ПП, выявлена в поджелудочной железе при сахарном диабете типа 1.

Отмечено, что наибольшее количество ПП образуется в ответ на введение белковой пищи, увеличение содержания ПП наблюдается уже через 3 мин после начала приема пищи, и его уровень остается повышенным в течение 6 ч, т. е. намного дольше, чем уровень других желудочно-кишечных гормонов. Распад ПП происходит в печени и почках. Время полураспада составляет 4,5-6,8 мин, по данным Т. Adrian и соавт. (1981) - 6,9 мин. Установлено, что у человека базальный уровень ПП в крови зависит от возраста.
Так, J. Floyd и A. Vinik (1981), изучив содержание ПП в сыворотке крови 263 человек, выявили, что в возрасте 20-29 лет уровень ПП в крови составляет 54 кг/мл, 30-39 лет - 115, 40-49 лет - 165, 50-59 лет - 181, 60-69 лет -207 пг/мл. При длительном голодании (свыше 70 ч) содержание ПП в сыворотке крови увеличивается. Уровень ПП в сыворотке крови практически здоровых лиц натощак составляет около 80 пг/мл. В ответ на прием смешанной пищи отмечается характерная двухфазная кривая секреции ПП и увеличение его содержания в сыворотке крови в 8-10 раз по сравнению с исходным. Прием глюкозы, жиров также сопровождается повышением концентрации ПП в крови, тогда как при внутривенном введении этих веществ секреция гормона не изменяется.

Электрическая стимуляция блуждающего нерва в 10 раз увеличивает количество высвобождающегося в течение 30 с ПП; при введении атропина этот эффект прерывается. Стимуляция высвобождения ПП в ответ на инсулиновую гипогликемию или введение ацетилхолина, так же как и суточный ритм секреции ПП, блокируется атропином.
Стимуляция (3-адренергических рецепторов способствует высвобождению ПП, а стимуляция а-адренергических рецепторов подавляет его, и этот эффект аналогичен влиянию глюкагона на секрецию инсулина. Секреция ПП в ответ на В-адренергическую и "экстравагусную холинергическую" стимуляцию у мужчин выше, чем у женщин. Таким образом, введение атропина или ваготомия блокируют секрецию панкреатического полипептида в ответ на прием пищи; и наоборот, стимуляция блуждающегося нерва, а также введение гастрина, секретина или холецистокинина сопровождаются повышением уровня этого гормона в сыворотке крови. Эти данные позволяют считать, что в регуляции секреции панкреатического полипептида наряду с парасимпатической нервной системой принимают участие и желудочно-кишечные гормоны.

Желудочно-кишечные гормоны влияют на высвобождение ПП: пентагастрин, гастрин-17, ХЦК, церулеин, бомбезин и секретин усиливают, а соматостатин уменьшает высвобождение ПП. Неочищенные препараты секретина и ХЦК оказывают более сильное влияние на высвобождение ПП, чем очищенные или синтетические пептиды.
Однако ХЦК-4 (тетрапептид или тетрин) является наиболее сильным гормоном, высвобождающим ПП и другие гормоны островка поджелудочной железы. Наличие в симпатических ганглиях и нервных волокнах островков поджелудочной железы иммунореагирующего ХЦК-4 указывает на то, что нервные волокна, выявляемые в островках, имея внепанкреатическое происхождение, иннервируют эндокринные клетки поджелудочной железы.

ПП не влияет на секрецию соляной кислоты и пепсина слизистой оболочкой желудка. При инфузии ПП практически здоровым людям Т. Adrian и др. (1981) выявили значительное уменьшение объема дуоденального содержимого и прогрессивное торможение секреции трипсина, желчи и билирубина. Такое же действие отмечалось и при инфузии ПП больным, перенесшим холецистэктомию. Влияния ПП на перистальтику кишечника не отмечено. Незначительные изменения в содержании инсулина, глюкагона, гастрина, секретина, энтероглюкагона (ГПП-1), ГИП и нейротензина в плазме крови наблюдались в период инфузии ПП, однако в это время содержание мотилина значительно снижалось. ПП угнетает внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы и способствует релаксации желчного пузыря. Это позволяет предположить, что ПП сохраняет ферменты поджелудочной железы (предупреждает их чрезмерное расходование) и вызывает задержку (сохранность) желчи до следующего приема пищи. Действие ПП на печень и поджелудочную железу во многом противоположно влиянию ХЦК. Повышенная секреция ПП отмечается как при сахарном диабете типа 1, так и при диабете типа 2, причем его содержание в крови практически не изменяется после терапии инсулином или перорально вводимыми антидиабетическими препаратами. Повышенный уровень ПП в плазме крови наблюдается при гормонально-активных опухолях поджелудочной железы (инсулинома, гастринома, глюкагонома, АПУДомы, ВИПомы), а также при карциноидном синдроме.

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.

Гормоны поджелудочной железы – биологически активные вещества, которые помогают переваривать жирную пищу.

В этой статье мы рассмотрим, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа.

Назначение поджелудочной железы

Чтобы лучше понять, какие гормоны выделяет поджелудочная железа и их функции, давайте рассмотрим поподробнее ее строение.

Поджелудочная железа содержит эндокринную, экзокринную части, роль каждой по-своему особенна.

Пищеварительный сок вырабатывает экзокринная часть поджелудочной железы. Желудочный сок содержит большое количество молекул, которые помогают переваривать мясные и другие тяжелые продукты.

Выработкой необходимых человеку активных веществ занимается вторая часть железы – эндокринная, она следит за обменом углеводов в организме.

Как не трудно заметить по названию, эндокринная железа названа так потому, что состоит из нескольких эндокринных клеток: их много, они осуществляют функцию производства гормонов.

Существуют несколько основных видов эндокринных клеток:

  • альфа-клетки. 20 % от всех клеток поджелудочной железы составляют они. Их основная функция – выработка глюкагона;
  • бета-клетки. С возрастом человека бета-клетки постепенно исчезают, их функция – вырабатывать инсулин, амилин. Количество – 80 %;
  • дельта-клетки. Их число доходит всего до 10 %, их функция – выработка соматостатина.
  • джи-клетки – выделяют гастрин;
  • PP-клетки. Наверное, их насчитывается меньше всего. Их функция – производство панкреатического полипептида.

Клетки эндокринной части железы находятся равномерно на всей области органа, всего их 3 %.

Гормоны, выделяемые поджелудочной железой:

  • инсулин;
  • С-пептид;
  • глюкагон;
  • панкреатический полипептид;
  • гастрин;
  • амилин.

Инсулин, амилин и С-пептид

Различных активных веществ, выделяемых железой, несколько, каждый из которых обладает своей функцией, структурой, строением.

Инсулин (от лат. insula – остров) – важнейший анаболический, белковый гормон, образуется от проинсулина.

Функции: транспорт аминокислот и ионов, контролирует процессы метаболизма, изменяет клетки. Данное вещество вырабатывают бета-клетки.

Его задачи заключаются в остановке усваиваемого сахара нашим организмом и уменьшении образований глюкозы в печени. Короче говоря, основная функция – это понижение сахара в крови.

Когда человек занимается спортом, его кровь наполняется инсулином для компенсации глюкозы, также гормон делает «запасы» сахара в организме, помогает синтезировать его в энергию.

Сбой этого процесса может привести к повышению глюкозы, потом к диабету. До 1921 года сахарный диабет лечить не умели, пациент с высокой вероятностью умирал.

Сейчас, если есть подозрения на переизбыток сахара, то люди сдают анализы. Организм больных первой группы диабета инсулин вырабатывать не может. Малоподвижность, переедание, употребление жирной пищи могут вызвать диабет второго типа.

Инсулин спас жизни многих людей, болеющих сахарным диабетом. До его открытия люди, болеющие сахарным диабетом, умирали, врачи держали их на голодных диетах.

Оперирование таких больных было невозможно, некоторые умирали от других болезней, требующих операции.

В среднем у взрослого человека имеется 5 граммов данного гормона в организме. Инсулин – необходимый гормон для тела, присутствует у некоторых простейших.

Его строение практически одинаковое у всех существ, аналогичное биологически активное вещество животных может использоваться для инъекций человеку.

Например, инсулин быков отличается всего тремя аминокислотами от человеческого, а свиной – на одну аминокислоту.

Дельфины, лошади, кошки, собаки и другие животные тоже болеют сахарным диабетом. Причина этого – перекармливание хозяевами.

С-пептид используется для выявления сахарного диабета 1 и 2 типа, различных заболеваний печени.

Это отделившаяся молекула про-инсулина, которая оказалась в крови. Он практически полностью уравнивается с инсулином при анализе.

Повышение С-пептида происходит при образовании опухоли (инсулиномы). С-пептид используется для диагностики сахарного диабета, корректировки лечения.

Количество гормонов поджелудочной железы зависит от:

  • сахара в пище;
  • скорости окисления глюкозы;
  • количества других гормонов, выполняющих аналогичную функцию.

Секреция глюкагона повышается при понижении сахара, выделение инсулина повышается при сахарном диабете.

Если сахар в крови понижен, то повышается выделение глюкагона, если присутствует сахарный диабет, то секреция инсулина растет.

Амилин был открыт недавно, в 1970 году. В 1990 его начали исследовать. Выяснилось, что его функция – контроль сахара в крови путем снижения аппетита.

После этого в кровь поступают дополнительные ферменты, уменьшающие аппетит и глюкозу. Следствием деятельности амилина является снижение веса. Он представлен в желудке, трахее, нервной системе.

Глюкагон, панкреатический полипептид, гастрин

Глюкагон – полипептид. Помимо поджелудочной железы, он также вырабатывается слизистой кишечника. Несмотря на одинаковые названия, глюкагон кишечника и глюкагон поджелудочной железы – разные вещи.

В отличие от инсулина, глюкагон повышает сахар. Это может показаться странным, т. к. излишек глюкозы вреден для организма, но существует еще несколько гормонов, выполняющих функции инсулина.

Выделение глюкагона происходит при поступлении в организм человека аминокислот, жиров, сахара, белков.

Глюкоза активно сдерживает производство глюкагона, ее действие нивелируется другими гормонами пищеварительного тракта. Структура глюкагона человека схожа с глюкагоном млекопитающих.

Обнаружение глюкагона произошло через два года после инсулина (1923 г.). Поначалу им никто не заинтересовался.

Более подробное открытие функций глюкагона произошло через несколько лет. Частота его применения в лекарственных целях намного ниже инсулина.

Панкреатический полипептид – один из самых «молодых» гормонов, причем вырабатывается он только эндокринными клетками железы, и нигде больше.

Выделяется он, когда человек употребляет мясо, творог, другую подобную пищу. Было недавно открыто, что он экономит пищеварительные ферменты.

Гастрин влияет на переваривание пищи. Нарушение его выделения может вызвать различные заболевания ЖКТ.

Различают три вида гастрина:

  1. большой (состоит из 34 аминокислот);
  2. малый (в состав входит 17 аминокислот);
  3. микрогастрин (14 аминокислот).

Гастрин вырабатывается в поджелудочной железе, но меньше чем в желудке. Его функции – контроль выделения других гормонов, участвующих в пищеварении.

Люди с подозрением на язву желудка или синдром Золлингера-Эллисона сдают анализ на гастрин. Если наблюдается его высокое содержание, то велика вероятность развития или наличия язвы желудка.

Прочитав эту статью, вы узнали о том, какие бывают гормоны поджелудочной железы и какие функции они выполняют в организме человека. Будьте здоровы!