Fungsi endokrin pankreas

Pankreas terletak di dinding belakang rongga perut, di belakang perut, pada tahap L1-L2 dan memanjang dari duodenum ke hilum limpa. Panjangnya kira-kira 15 cm, beratnya kira-kira 100 g. Pankreas mempunyai kepala yang terletak di lengkung duodenum, badan dan ekor mencapai hilum limpa dan terletak secara retroperitoneal. Bekalan darah ke pankreas dijalankan oleh arteri mesenterik splenik dan superior. Darah vena memasuki vena splenik dan mesenterik superior. Pankreas dipersarafi oleh saraf simpatik dan parasimpatetik, gentian terminal yang menghubungi membran sel sel pulau kecil.

Pankreas mempunyai fungsi eksokrin dan endokrin. Yang terakhir dilakukan oleh pulau kecil Langerhans, yang membentuk kira-kira 1-3% daripada jisim kelenjar (dari 1 hingga 1.5 juta). Diameter setiap satu adalah kira-kira 150 µm. Satu pulau kecil mengandungi 80 hingga 200 sel. Terdapat beberapa jenis mereka, bergantung kepada keupayaan mereka untuk merembeskan hormon polipeptida. Sel A menghasilkan glukagon, sel B menghasilkan insulin, dan sel D menghasilkan somatostatin. Sebilangan sel pulau kecil juga telah ditemui, yang sepatutnya menghasilkan polipeptida interstisial vasoaktif (VIP), peptida gastrousus (GIP), dan polipeptida pankreas. Sel B disetempat di tengah pulau kecil, dan selebihnya terletak di pinggirnya. Sebahagian besar jisim - 60% daripada sel - adalah sel B, 25% - sel A, 10% - sel D, dan selebihnya - 5% daripada jisim.

Insulin terbentuk dalam sel B daripada prekursornya, proinsulin, yang disintesis pada ribosom retikulum endoplasma kasar. Proinsulin terdiri daripada 3 rantai peptida (A, B, dan C). Rantai A- dan B disambungkan oleh jambatan disulfida, dan C-peptida menghubungkan rantai A- dan B. Berat molekul proinsulin ialah 9,000 dalton. Proinsulin yang disintesis memasuki radas Golgi, di mana ia dipecahkan oleh enzim proteolitik kepada molekul C-peptida dengan berat molekul 3,000 dalton dan molekul insulin dengan berat molekul 6,000 dalton. Rantaian A insulin terdiri daripada 21 sisa asid amino, rantai B 30, dan C-peptida 27-33. Prekursor proinsulin dalam proses biosintesisnya ialah preproinsulin, yang berbeza daripada yang pertama dengan kehadiran rantai peptida lain yang terdiri daripada 23 asid amino dan melekat pada hujung bebas rantai B. Berat molekul preproinsulin ialah 11,500 dalton. Ia cepat bertukar menjadi proinsulin pada polisom. Dari radas Golgi (kompleks lamellar), insulin, C-peptida dan sebahagiannya proinsulin memasuki vesikel, di mana bekas mengikat zink dan didepositkan dalam keadaan kristal. Di bawah pengaruh pelbagai rangsangan, vesikel bergerak ke membran sitoplasma dan melepaskan insulin dalam bentuk terlarut ke dalam ruang precapillary oleh emyocytosis.

Perangsang rembesan yang paling kuat ialah glukosa, yang berinteraksi dengan reseptor membran sitoplasma. Tindak balas insulin terhadap kesannya adalah dua fasa: fasa pertama - cepat - sepadan dengan pembebasan rizab insulin yang disintesis (kolam pertama), yang kedua - perlahan - mencirikan kelajuan sintesisnya (kolam kedua). Isyarat daripada enzim sitoplasma - adenylate cyclase - dihantar ke sistem cAMP, menggerakkan kalsium dari mitokondria, yang mengambil bahagian dalam pembebasan insulin. Sebagai tambahan kepada glukosa, asid amino (arginine, leucine), glukagon, gastrin, secretin, pancreozymin, polipeptida penghalang gastrik, neurotensin, bombesin, ubat sulfanilamide, perangsang beta-adrenergik, glucocorticoids, STH, ACTH mempunyai kesan merangsang pada pembebasan dan rembesan insulin. Hipoglisemia, somatostatin, asid nikotinik, diazoksida, rangsangan alfa-adrenergik, fenitoin, dan fenotiazin menyekat rembesan dan pembebasan insulin.

Insulin dalam darah adalah bebas (insulin imunoreaktif, IRI) dan terikat kepada protein plasma. Degradasi insulin berlaku di hati (sehingga 80%), buah pinggang dan tisu adipos di bawah pengaruh glutathione transferase dan glutathione reductase (dalam hati), insulinase (dalam buah pinggang), enzim proteolitik (dalam tisu adiposa). Proinsulin dan C-peptida juga tertakluk kepada degradasi dalam hati, tetapi lebih perlahan.

Insulin mempunyai pelbagai kesan pada tisu yang bergantung kepada insulin (hati, otot, tisu adiposa). Ia tidak mempunyai kesan langsung pada tisu buah pinggang dan saraf, kanta, dan eritrosit. Insulin adalah hormon anabolik yang meningkatkan sintesis karbohidrat, protein, asid nukleik, dan lemak. Kesannya terhadap metabolisme karbohidrat dinyatakan dalam peningkatan pengangkutan glukosa ke dalam sel-sel tisu yang bergantung kepada insulin, rangsangan sintesis glikogen dalam hati, dan penindasan glukoneogenesis dan glikogenolisis, yang menyebabkan penurunan paras gula dalam darah. Kesan insulin pada metabolisme protein dinyatakan dalam rangsangan pengangkutan asid amino melalui membran sitoplasma sel, sintesis protein, dan perencatan penguraiannya. Penyertaan dalam metabolisme lemak dicirikan oleh kemasukan asid lemak dalam trigliserida tisu adiposa, rangsangan sintesis lipid, dan penindasan lipolisis.

Kesan biologi insulin adalah disebabkan oleh keupayaannya untuk mengikat reseptor spesifik membran sitoplasma selular. Selepas mengikatnya, isyarat dihantar melalui enzim yang dibina ke dalam membran sel - adenylate cyclase - ke sistem cAMP, yang, dengan penyertaan kalsium dan magnesium, mengawal sintesis protein dan penggunaan glukosa.

Kepekatan basal insulin, ditentukan secara radioimunologi, adalah 15-20 μU/ml pada individu yang sihat. Selepas beban glukosa oral (100 g), parasnya meningkat 5-10 kali ganda berbanding paras awal selepas 1 jam. Kadar rembesan insulin pada perut kosong ialah 0.5-1 U/j, dan selepas makan ia meningkat kepada 2.5-5 U/j. Rembesan insulin meningkat dengan rangsangan parasympatetik dan berkurangan oleh rangsangan simpatik.

Glukagon ialah polipeptida rantai tunggal dengan berat molekul 3485 dalton. Ia terdiri daripada 29 sisa asid amino. Ia dipecahkan dalam badan oleh enzim proteolitik. Rembesan glukagon dikawal oleh glukosa, asid amino, hormon gastrousus, dan sistem saraf simpatetik. Ia dipertingkatkan oleh hipoglikemia, arginin, hormon gastrousus, terutamanya pancreozymin, faktor yang merangsang sistem saraf simpatetik (aktiviti fizikal, dll.), Dan penurunan paras darah asid lemak bebas.

Pengeluaran glukagon dihalang oleh somatostatin, hiperglikemia, dan tahap asid lemak bebas yang tinggi dalam darah. Kandungan glukagon dalam darah meningkat dengan diabetes mellitus dekompensasi dan glukagonoma. Separuh hayat glukagon ialah 10 minit. Ia dinyahaktifkan terutamanya dalam hati dan buah pinggang dengan berpecah kepada serpihan tidak aktif di bawah pengaruh enzim karboksipeptidase, trypsin, chymotrypsin, dsb.

Mekanisme utama tindakan glukagon dicirikan oleh peningkatan pengeluaran glukosa oleh hati dengan merangsang pecahannya dan mengaktifkan glukoneogenesis. Glukagon mengikat reseptor membran hepatosit dan mengaktifkan enzim adenylate cyclase, yang merangsang pembentukan cAMP. Ini membawa kepada pengumpulan bentuk aktif fosforilase, yang mengambil bahagian dalam proses glukoneogenesis. Di samping itu, pembentukan enzim glikolitik utama ditindas dan pembebasan enzim yang terlibat dalam proses glukoneogenesis dirangsang. Satu lagi tisu yang bergantung kepada glukagon ialah tisu adiposa. Dengan mengikat kepada reseptor adiposit, glukagon menggalakkan hidrolisis trigliserida dengan pembentukan gliserol dan asid lemak bebas. Kesan ini dicapai dengan merangsang cAMP dan mengaktifkan lipase sensitif hormon. Peningkatan lipolisis disertai dengan peningkatan asid lemak bebas dalam darah, kemasukannya ke dalam hati dan pembentukan asid keto. Glukagon merangsang glikogenolisis dalam otot jantung, yang meningkatkan output jantung, melebarkan arteriol dan mengurangkan jumlah rintangan periferal, mengurangkan pengagregatan platelet, rembesan gastrin, pancreozymin dan enzim pankreas. Pembentukan insulin, hormon somatotropik, kalsitonin, katekolamin, dan perkumuhan cecair dan elektrolit dalam air kencing meningkat di bawah pengaruh glukagon. Paras basalnya dalam plasma darah ialah 50-70 pg/ml. Selepas mengambil makanan berprotein, semasa berpuasa, dalam penyakit hati kronik, kegagalan buah pinggang kronik, dan glukagonoma, kandungan glukagon meningkat.

Somatostatin ialah tetradekapeptida dengan berat molekul 1600 dalton, terdiri daripada 13 sisa asid amino dengan satu jambatan disulfida. Somatostatin pertama kali ditemui di hipotalamus anterior, dan kemudian di hujung saraf, vesikel sinaptik, pankreas, saluran gastrousus, kelenjar tiroid, dan retina. Jumlah terbesar hormon terbentuk dalam hipotalamus anterior dan sel-D pankreas. Peranan biologi somatostatin adalah untuk menyekat rembesan hormon somatotropik, ACTH, TSH, gastrin, glukagon, insulin, renin, sekretin, peptida gastrik vasoaktif (VGP), jus gastrik, enzim pankreas, dan elektrolit. Ia mengurangkan penyerapan xylose, pengecutan pundi hempedu, aliran darah dalam organ dalaman (sebanyak 30-40%), peristalsis usus, dan juga mengurangkan pembebasan asetilkolin dari ujung saraf dan keceriaan elektrik saraf. Separuh hayat somatostatin yang diberikan secara parenteral ialah 1-2 minit, yang membolehkan kita menganggapnya sebagai hormon dan neurotransmitter. Banyak kesan somatostatin dimediasi melalui pengaruhnya pada organ dan tisu yang disebutkan di atas. Mekanisme tindakannya di peringkat selular masih tidak jelas. Kandungan somatostatin dalam plasma darah individu yang sihat adalah 10-25 pg/l dan meningkat pada pesakit diabetes mellitus jenis I, akromegali, dan tumor sel D pankreas (somatostatinoma).

Peranan insulin, glukagon dan somatostatin dalam homeostasis. Insulin dan glukagon memainkan peranan utama dalam keseimbangan tenaga badan, mengekalkannya pada tahap tertentu dalam pelbagai keadaan badan. Semasa berpuasa, tahap insulin dalam darah berkurangan, dan glukagon meningkat, terutamanya pada hari ke-3-5 puasa (kira-kira 3-5 kali). Peningkatan rembesan glukagon menyebabkan peningkatan pecahan protein dalam otot dan meningkatkan proses glukoneogenesis, yang membantu menambah rizab glikogen dalam hati. Oleh itu, tahap glukosa yang berterusan dalam darah, yang diperlukan untuk berfungsi otak, eritrosit, dan medula buah pinggang, dikekalkan dengan meningkatkan glukoneogenesis, glikogenolisis, menekan penggunaan glukosa oleh tisu lain di bawah pengaruh peningkatan rembesan glukagon dan mengurangkan penggunaan glukosa oleh tisu yang bergantung kepada insulin akibat penurunan pengeluaran insulin. Pada siang hari, tisu otak menyerap dari 100 hingga 150 g glukosa. Hiperproduksi glukagon merangsang lipolisis, yang meningkatkan tahap asid lemak bebas dalam darah, yang digunakan oleh jantung dan otot lain, hati, dan buah pinggang sebagai bahan tenaga. Semasa berpuasa yang berpanjangan, asid keto yang terbentuk di dalam hati juga menjadi sumber tenaga. Semasa berpuasa semula jadi (semalaman) atau semasa rehat panjang dalam pengambilan makanan (6-12 jam), keperluan tenaga tisu yang bergantung kepada insulin badan dikekalkan oleh asid lemak yang terbentuk semasa lipolisis.

Selepas makan (karbohidrat), peningkatan pesat dalam tahap insulin dan penurunan tahap glukagon dalam darah diperhatikan. Yang pertama menyebabkan pecutan sintesis glikogen dan penggunaan glukosa oleh tisu yang bergantung kepada insulin. Makanan protein (contohnya, 200 g daging) merangsang peningkatan mendadak dalam kepekatan glukagon dalam darah (sebanyak 50-100%) dan peningkatan insulin yang tidak ketara, yang menyumbang kepada peningkatan glukoneogenesis dan peningkatan pengeluaran glukosa oleh hati.

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