Анатомия и физиология на островче апарат на панкреаса

Панкреасът се намира на задната стена на коремната кухина зад стомаха на ниво LI-LII и се простира от дванадесетопръстника до целевата далака. Дължината му е около 15 см, тегло - около 100 грама панкреас отличава глава, разположени в дъгата на дванадесетопръстника, тялото и опашката, която достига входа на далака и ретроперитонеална разположена.

Панкреаса перфузия извършва слезката и горна мезентериална артерия. Венозна кръв в слезката и горна мезентериална вена. Панкреас се инервирани от симпатикови и парасимпатикови нерви, терминалът чиито влакна са в контакт с клетъчната мембрана на островни клетки.

Панкреас има функцията екзокринна и ендокринна. Последното се извършва Лангерхансови острови, които представляват около 1-3% от теглото на простатата (от 1 до 1.5 m). Диаметърът на всеки - около 150 микрона. В едно островче съдържа от 80 до 200 клетки. Съществуват няколко вида от тях в тяхната способност да секретират полипептидни хормони. А клетки произвеждат глюкагон, В клетки - инсулин, D-клетки - соматостатин. Установена редица островни клетки, което предполага, че могат да произвеждат вазоактивен интерстициален полипептид (VIP), стомашно-чревен пептид (GIP) и панкреатичен полипептид. В-клетките се намират в центъра на острова, а останалата част - в периферията. По-голямата част - 60% от клетките - В клетки съставляват 25% - А-клетки, 10% - D-клетки, а останалите - 5% тегловни.

Инсулинът се произвежда в В-клетки от прекурсор - проинсулин, който се синтезира върху необработените ендоплазмения ретикулум рибозомите. Проинсулин се състои от три пептидни вериги (А, В и С). А- и В-вериги са свързани чрез дисулфидни мостове, С-пептидни връзки на А- и В-верига (Фиг. 42).

Фиг. 42. Структурата на проинсулин.

Молекулното тегло на проинсулина - 9000 Далтона. Синтезиран проинсулин влиза апарата на Голджи, където под влиянието на протеолитични ензими разцепват при С-пептид молекула с молекулно тегло от 3000 далтона и инсулинова молекула с молекулно тегло от 6000 далтона (фиг. 43). Инсулин А-верига се състои от 21 аминокиселинни остатъка, В-верига - 30 и С-пептид - 27-33. Проинсулин прекурсор време на биосинтеза е препроинсулин, който се характеризира с присъствието на друг първата пептидна верига, състояща се от 23 аминокиселини и се присъедини към свободния край на В-веригата.

Фиг. 43. Механизмът на синтеза и секрецията на инсулин и С-пептид.

Молекулното тегло на препроинсулин - 11,500 далтона. Той бързо се превръща в проинсулин към полизоми. От апарата на Голджи (плоча комплекс) инсулин, С-пептид и проинсулин частично влиза везикулите, където първият обвързана с цинк и депозирани в кристално състояние. Под влиянието на различни стимули, които се движат мехурчето на цитоплазмената мембрана и от emiocytosis безплатен инсулин в разтвор на прекапилярна пространство.

Най-мощен стимулатор на секрецията - глюкоза, която взаимодейства с цитоплазмената мембрана рецептори. инсулин отговор на неговото действие е двуфазова: първа фаза - бързо - съответства запаси освобождаване синтезира инсулин (1 басейн), а вторият - Бавно - характеризира степента на неговия синтез (2 басейн). Сигналът от цитоплазмен ензим - аденилат - прехвърля към системата за сАМР мобилизиране на калций от митохондриите, който участва в отделянето на инсулин.

Освен глюкоза стимулиращ ефект върху секрецията на освобождаването на инсулин и притежават аминокиселини (аргинин, левцин), глюкагон, гастрин, секретин, панкрео, стомашен инхибиторен полипептид, невротензин, бомбезин, сулфа лекарства, бета-adrenostimulyatorov, глюкокортикоиди, растежен хормон, АСТН. Инхибират секрецията и освобождаването на инсулин хипогликемия, соматостатин, никотинова киселина, диазоксид, алфа adrenostimulyatsiya, фенитоин, фенотиазини.

Инсулин в кръвта е в (имунореактивен инсулин, IRI) и протеин-свързан състояние плазмата.

Разграждането на инсулин се случва в черния дроб (80%), бъбреците и мастната тъкан влияе glyutationtransferazy и глутатион редуктаза (в черния дроб), insulinase (бъбрек), протеолитични ензими (мастна тъкан). Проинсулин и С-пептид също се подлага на разграждане в черния дроб, но много по-бавно.

Инсулин дава мултиплициращ ефект на инсулин-зависими тъкани (черен дроб, мускулите, мастна тъкан). В бъбреците и нервната тъкан, леща, еритроцити, че няма пряко действие. Инсулинът е анаболен хормон, който повишава синтеза на въглехидрати, протеини, нуклеинови киселини и мазнини. неговото влияние върху въглехидратния метаболизъм се отразява в увеличаване на глюкозен транспорт в клетки инсулин-зависими тъкани, стимулиране на синтеза на гликоген в черния дроб и потискане на глюконеогенезата и гликогенолизата, което води до понижаване на кръвната захар.

Ефект на инсулин на протеин метаболизъм се изразява в стимулиране на транспорт на аминокиселини в рамките на цитоплазмената мембрана на клетки, синтез на протеини и инхибиране на неговото разпадане. участието си в липидния метаболизъм се характеризира с включване на мастните киселини на триглицеридите на мастната тъкан, стимулиране на липидния синтез и инхибиране на липолизата.

Биологичният ефект на инсулина се дължи на неговата способност да се свързват към специфични рецептори на клетъчната плазмената мембрана. След свързването им сигнал чрез вградена в обвивка клетки ензим - аденилат - прехвърля към системата за сАМР, че включването на калций и магнезий регулира протеинова синтеза и използването на глюкоза (Фигура 44).

Фиг. 44. Схемата на клетъчни действия на инсулина.

Базален инсулин концентрация определя radioimmunologically е здрав 15-20 MU / мл. След нивото на 1 час глюкозен товар (100 г) се увеличава 5-10 пъти в сравнение с оригинала. Гладно скорост инсулиновата секреция е 0,5-1 IU / ч и след нахранване увеличава до 2,5-5 единици / час. Секрецията на инсулин, се увеличава и намалява симпатична парасимпатиковата стимулация.

Глюкагонът е едноверижен полипептид с молекулна маса от 3485 далтона. Тя се състои от 29 аминокиселинни остатъци. Той се разгражда в организма с помощта на протеолитични ензими. Глюкагон секреция регулиране на глюкоза, аминокиселини, стомашно-чревни хормони и симпатиковата нервна система. Неговата увеличение хипогликемия, аргинин, стомашно-чревни хормони, особено панкрео, фактори, които стимулират симпатиковата нервна система (физическата активност, и др.), Понижаване на кръвното FFA.

Инхибират производството на глюкагон, соматостатин, хипергликемия, повишени нива на свободните мастни киселини в кръвта. Кръв глюкагон увеличава с декомпенсирана диабет, глюкагонома. Периодът на полуразпад на 10 минути от глюкагон. Той се инактивира главно в черния дроб и бъбреците чрез разцепване на неактивни фрагменти под влиянието на карбоксипептидаза ензим, трипсин, химотрипсин и други.

Основният механизъм на действие на глюкагон се характеризира с увеличаване на производството на глюкоза от черния дроб чрез стимулиране на неговото разграждане и активиране на глюконеогенеза. Глюкагонът се свързва с рецептори на мембраната на хепатоцитите и активира ензима аденилат циклаза, който стимулира образуването на сАМР. По този начин има натрупване на активното фосфорилаза форма включени в глюконеогенезата. Освен това, инхибира образуването на ключови гликолитични ензими и стимулира секреция на ензими, участващи в глюконеогенезата. Друг glyukagonzavisimaya тъкан - мазнини.

Чрез свързване към рецепторите на адипоцити, глюкагон подпомага хидролизата на триглицериди с образуването на глицерол и FFA.

Този ефект се постига чрез активирането на сАМР и стимулиране gormonochuvstvitelnoi липаза. Повишена липолизата се придружава от повишаване на кръвното свободни мастни киселини, тяхното включване в черния дроб и образуването на кето киселини. Глюкагон стимулирани гликогенолизата в сърдечния мускул, което увеличава сърдечния дебит артериоли разширяват и намаляване на общото периферно съпротивление, намаляване на агрегацията на тромбоцитите, секреция на гастрин, панкрео и панкреатични ензими. Образуването на инсулин, хормон на растежа, калцитонин, катехоламин, разделяне на течности и електролити в увеличаването на урина повлияни глюкагон. Неговата базално ниво в плазмата на 50-70 пг / мл. При получаване на протеина на храна по време на гладуване, хронично чернодробно заболяване, хронична бъбречна недостатъчност, глюкагонома увеличава съдържанието глюкагон.

Соматостатин е тетрадекапептид с молекулно тегло от 1600 далтона, съставен от 13 аминокиселинни остатъци с дисулфиден мост. За първи път, соматостатин е установено в предната хипоталамуса, а след това - в нервните окончания, синаптичните везикули, панкреаса, стомашно-чревния тракт, на щитовидната жлеза, на ретината. Най-голямо количество хормон, произведен в хипоталамуса и предни D-клетките на панкреаса.

Биологичната роля на соматостатин е за потискане на секрецията на хормона на растежа, АСТН, TSH, гастрин, глюкагон, инсулин, ренин, секретин, стомашен вазоактивен пептид (VZHP), стомашен сок, панкреатични ензими и електролити. Това намалява абсорбцията на ксилоза, жлъчния мехур свиваемост, кръвен поток на вътрешните органи (30-40%), чревната перисталтика и също намалява освобождаването на ацетилхолин от нервните окончания и нерв electroexcitability.

Полуживотът на соматостатин се прилага парентерално 1-2 минути, което позволява да се разглеждат като хормон и невротрансмитер. Много от ефектите на соматостатина са медиирани чрез въздействие върху по-горе споменатите органи и тъкани. Този механизъм на неговото действие на клетъчно ниво е неясно. Съдържанието на соматостатина в кръвната плазма на здрави хора е 10-25 пг / L, и увеличава при пациенти с диабет тип I, акромегалия и D-клетките на панкреаса тумор (соматостатинома).

Роля на инсулин, глюкагон и соматостатин в хомеостаза. В енергийния баланс на организма е доминиран от инсулин и глюкагон, които го подкрепят на определено ниво в различните състояния на организма. По време на гладно намалява кръвното инсулинови нива и глюкагон - повдига, особено на 3-5-ия ден на гладно (около 3-5 пъти). Повишена секреция на глюкагон причини увеличава разграждането на протеина в мускулите и увеличава процес глюконеогенеза, която насърчава попълване на гликоген резерви в черния дроб.

По този начин, едно постоянно ниво на глюкоза в кръвта, необходимо за функциониране на мозъка, червени кръвни клетки, мозъка бъбрек слой се поддържа от укрепване глюконеогенеза, гликогенолиза, подтискане на използването на глюкозата в други тъкани под въздействието на увеличаване на секрецията на глюкагон и намаляване на глюкоза инсулин-зависим консумация тъкани чрез намаляване на производството на инсулин. Рамките на един ден мозъчна тъкан абсорбира между 100 до 150 г глюкоза.

Хиперпродукция глюкагон стимулира липолизата, което увеличава нивото на свободните мастни киселини в кръвта се използват сърцето и други мускули, черния дроб, бъбреците, както енергия материал. При продължително гладуване и са източник на енергия кето киселина, получена от черния дроб. С природен гладно (една нощ) или дълги периоди на приема на храна (6-12 часа) инсулин-зависим енергийните нужди на тъканите на тялото се поддържат от мастните киселини, образувани по време на липолизата.

След хранене (въглехидрати) наблюдава бързо повишаване на нивата на инсулин и намаление на съдържанието на глюкагон в кръвта. Първият ускорение причинява гликоген синтеза и използването на глюкоза инсулин-зависими тъкани. Протеинови храни (например, 200 г месо) стимулира рязко покачване на концентрациите на кръвната глюкагон (50-100%) и незначително - инсулин, който повишава глюконеогенезата и повишена продукция на глюкоза от черния дроб.

NT Starkov

Споделяне в социалните мрежи:

сроден