Rola glukagonu i insuliny w procesach metabolicznych

• Hipoglikemia

W trzustkowych wysepkach hormonów trzustkowych syntetyzuje się, które są odpowiedzialne za przepływ procesów metabolicznych w ciele. Komórki beta produkują insulinę, a komórki α - glukagon.

Główne funkcje hormonów

Glukagon i insulina są antagonistami i spełniają przeciwne funkcje. Insulina jest hormonem białkowym, który obniża poziom cukru we krwi. Działa poprzez hamowanie uwalniania glukozy w wątrobie, zwiększając przepuszczalność błon komórkowych w celu wychwycenia glukozy i przekształcenia jej w energię oraz w tworzeniu rezerwowych triglicerydów.

A właściwościami tego hormonu są:

• spowolnienie rozkładu glukagonu;
• wywoływanie anabolicznych efektów na metabolizm białek;
• stymulowanie transportu aminokwasów i tłuszczów nasyconych do komórek;
• synteza białek z aminokwasów.

Hormon polipeptydowy glukagon, antagonista insuliny, syntetyzowany w komórkach α wysepek Langerhansa i w błonie śluzowej jelita cienkiego, powoduje wzrost poziomu cukru we krwi, przyspiesza proces lipolizy, metabolizm energetyczny. Polipeptyd uwalnia glukozę z glikogenu w wątrobie i inne cele komórek mięśniowych, rozkłada białka i blokuje produkcję enzymów trawiennych. Wysoki poziom cukru we krwi, somatostatyna, arginina, wapń, gliceryna, kwas cytrynowy i oksalooctowy, neuroprzekaźniki hamują wytwarzanie hormonu.

Glukagon aktywuje zależną od CAMP kinazę białkową, dzięki której następuje fosforylacja enzymów, które zwiększają proces glukoneogenezy (dodatkowa synteza glukozy ze składników innych niż węglowodany). Równocześnie hamowana jest glikoliza (przekształcanie cukru w ​​pirogronian, tworzenie ATP). Natomiast komórki beta hormonu przyczyniają się do defosforylacji enzymów i aktywacji procesu glikogenezy i glikolizy.

Regulacja hormonalna

Insulina i glukagon mają przeciwny skutek. W ciele osoby zdrowej równowaga hormonalna zapewnia utrzymanie prawidłowego poziomu glukozy we krwi. Przy niedoborze hormonalnej hiperglikemii β dochodzi do rozwoju cukrzycy i jeśli stężenie glukagonu spada, pojawia się hipoglikemia.

Przy bezwzględnym lub względnym niedoborze insuliny, glukoza jest zaburzona w tkankach zależnych od hormonów, fosforylacja oksydacyjna i tworzenie G-6-F są zmniejszone, produkcja glikogenu jest tłumiona, a glikogenoliza jest przyspieszona.

Hiperinsulinemia występuje, gdy powstaje hormonalny nowotwór β-komórkowy, a glukagon rośnie w tle:

• przewlekłe zapalenie trzustki;
• Choroba Cushinga;
• marskość wątroby;
• niewydolność nerek.

Hiperglikemia rozwija hipoglikemię, zwiększa wydzielanie adrenaliny, norepinefryny, hormonów tarczycy tarczycy, glukokortykoidów. Przyczyną patologii może być hormon wywołujący hormon α, długotrwały głód.

Uwalnianie katecholamin we krwi stymuluje glikogenolizę w tkance mięśniowej i wątrobie, co przyspiesza rozkład glikogenu i prowadzi do uwalniania dużych ilości wolnej glukozy. W tym samym czasie organizm pochłania więcej tlenu, zużywa dużo energii ze względu na zwiększoną pracę serca, zwiększenie napięcia mięśniowego i utlenianie kwasu mlekowego w wątrobie.

Proces lipolizy

Insulina pomaga zwiększyć syntezę kwasów tłuszczowych, trójglicerydów w wątrobie i tkance tłuszczowej, zapewniając rezerwy energetyczne. Lipogenezę kontroluje hormon tarczycy, tarczycy i gruczołów tarczycy, stymulujących tarczycę. U pacjentów z cukrzycą wykryto dużą ilość wolnych kwasów tłuszczowych we krwi, której stężenie zmniejsza się podczas terapii zastępczej.

Jeżeli insulina przyczynia się do gromadzenia energii, to jej antagonista, przeciwnie, wykorzystuje zasoby rezerwowe ciała. Występuje wydzielanie glukozy i kwasów tłuszczowych z tkanki lipidowej, które mogą być wykorzystane jako źródło energii lub przekształcone w ciałka ketonowe.

Wymiana białka

Insulina przyspiesza przenikanie aminokwasów przez błony komórkowe i zapewnia ich włączenie do związków białkowych. Glukagon spowalnia wchłanianie aminokwasów, syntezę białek, przyspiesza hydrolizę białka i uwalnianie aminokwasów z tkanki mięśniowej. W wątrobie stymuluje glukoneogenezę i ketogenezę w wyniku procesów oksydacyjnych.

Wpływ hormonów na trawienie

Insulina stymuluje produkcję enzymów trawiennych, a glukagon hamuje ich wydzielanie i blokuje uwalnianie komórek. Oba hormony wytwarzają pankreozyminę cholecystokininy, która wzmacnia wydzielanie enzymów trawiennych przez komórki trzustki. Produkuje także endorfiny - hormony, które blokują ból.

Po posiłku następuje przejściowy wzrost stężenia glukozy, aminokwasów i tłuszczów we krwi. Komórki beta reagują na to zwiększonym wydzielaniem insuliny i receptorami α ze spadkiem stężenia glukagonu. Kiedy tak się dzieje:

• magazynowanie energii;
• produkcja glikogenu w wątrobie;
• metabolizm białek i lipidów.

Tryb akumulacji energii zostaje zastąpiony przez tryb mobilizacji rezerw na końcu trawienia żywności. W tym samym czasie zużyte rezerwy wątroby, tkanki tłuszczowej, tkanki mięśniowej.

Po długiej przerwie pomiędzy przyjmowaniem pokarmu, zmniejsza się poziom insuliny i wzrasta stężenie glukagonu. Składnica rezerwowa jest intensywnie wydawana. Ciało próbuje utrzymać niezbędną glukozę we krwi dla energii potrzebnej dla mózgu i czerwonych ciałek krwi.

Podaż glikogenu w wątrobie trwa 24 godziny na czczo. W tkance tłuszczowej, przy wzrastającym stężeniu glukagonu, przyspiesza się lipoliza, a kwasy tłuszczowe stają się głównym źródłem energii, która po utlenieniu ulega przekształceniu w ciałka ketonowe.

Hormony α i β trzustki są ważnymi regulatorami odpowiedzialnymi za wiele procesów metabolicznych, które regulują trawienie, dostarczając organizmowi energii.

Hormony trzustkowe

Trzustka, jej hormony i objawy choroby

Trzustka jest drugim co do wielkości żelazem układu trawiennego, jego waga wynosi 60-100 g, długość 15-22 cm.

Czynność endokrynną trzustki prowadzona jest przez wysepki Langerhansa, które składają się z różnych typów komórek. Około 60% aparatury wysepkowej trzustki stanowią komórki β. Wytwarzają hormon insuliny, który wpływa na wszystkie rodzaje metabolizmu, ale przede wszystkim obniża poziom glukozy w osoczu krwi.

Tabela Hormony trzustkowe

Insulina (polipeptyd) jest pierwszym białkiem uzyskanym syntetycznie poza ciałem w 1921 roku przez Beilis i Banti.

Insulina dramatycznie zwiększa przepuszczalność błony mięśniowej i komórek tłuszczowych dla glukozy. W rezultacie szybkość przejścia glukozy do tych komórek wzrasta około 20 razy w porównaniu z przejściem glukozy do komórek przy braku insuliny. W komórkach mięśniowych insulina wspomaga syntezę glikogenu z glukozy, a w komórkach tłuszczowych - z tłuszczu. Pod wpływem insuliny wzrasta przepuszczalność błony komórkowej dla aminokwasów, z których białka syntetyzowane są w komórkach.

Ryc. Główne hormony wpływające na poziom glukozy we krwi

Drugi hormon trzustkowy, glukagon, jest wydzielany przez komórki A wysp (około 20%). Glukagon jest polipeptydem o charakterze chemicznym, a antagonista insuliny swoim działaniem fizjologicznym. Glukagon wspomaga rozkład glikogenu w wątrobie i zwiększa poziom glukozy w osoczu krwi. Glukagon pomaga mobilizować tłuszcz z magazynów tłuszczu. Wiele hormonów działa jak glukagon: hormon wzrostu, glukokortykada, adrenalina, tyroksyna.

Tabela Główne działania insuliny i glukagonu

Typ wymiany

Insulina

Glukagon

Zwiększa przenikalność błony komórkowej do glukozy i jej wykorzystanie (glikoliza)

Pobudza syntezę glikogenu

Obniża poziom glukozy we krwi

Pobudza glikogenolizę i glukoneogenezę

Zapewnia działanie przeciwdziałające

Zwiększa poziom glukozy we krwi

Ilość ciał ketonowych we krwi zmniejsza się

Ilość ciał ketonowych we krwi wzrasta

Trzeci hormon trzustkowy, somatostatyna, jest wydzielany przez 5 komórek (około 1-2%). Somatostatyna hamuje uwalnianie glukagonu i wchłanianie glukozy w jelicie.

Hiper- i niedoczynność trzustki

W przypadku niedoczynności trzustki występuje cukrzyca. Charakteryzuje się szeregiem objawów, których występowanie wiąże się ze wzrostem stężenia cukru we krwi - hiperglikemią. Podwyższony poziom glukozy we krwi, a zatem w przesączu kłębuszkowym, prowadzi do tego, że nabłonek kanalików nerkowych nie wchłania glukozy całkowicie, więc jest wydalany z moczem (glukozuria). Utrata cukru w ​​moczu - oddawanie moczu.

Ilość moczu jest zwiększona (wielomocz) od 3 do 12, aw rzadkich przypadkach nawet do 25 litrów. Wynika to z faktu, że nie wchłonięty glukoza zwiększa ciśnienie osmotyczne moczu, które zatrzymuje w nim wodę. Woda nie jest dostatecznie absorbowana przez kanaliki, a ilość moczu wydalana przez nerki jest zwiększona. Odwodnienie powoduje silne pragnienie u pacjentów z cukrzycą, co prowadzi do obfitego spożycia wody (około 10 litrów). W związku z eliminacją glukozy w moczu dramatycznie zwiększa wydatek białek i tłuszczów jako substancji, które zapewniają metabolizm energetyczny organizmu.

Osłabienie utleniania glukozy prowadzi do zaburzeń metabolizmu tłuszczów. Powstają produkty niecałkowitego utleniania tłuszczów - powstają ciała ketonowe, co prowadzi do przesunięcia krwi do kwaśnej strony - kwasicy. Nagromadzenie ciał ketonowych i kwasica mogą powodować poważne, zagrażające śmierci schorzenie - śpiączkę cukrzycową, która przechodzi z utratą przytomności, upośledzeniem oddychania i krążeniem krwi.

Nadczynność trzustki jest bardzo rzadką chorobą. Nadmierna insulina we krwi powoduje gwałtowny spadek zawartości cukru - hipoglikemię, która może prowadzić do utraty przytomności - śpiączka hipoglikemiczna. Dzieje się tak dlatego, że centralny układ nerwowy jest bardzo wrażliwy na brak glukozy. Wprowadzenie glukozy usuwa wszystkie te zjawiska.

Regulacja funkcji trzustki. Produkcja insuliny jest regulowana przez mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego w zależności od stężenia glukozy w osoczu krwi. Podwyższony poziom glukozy we krwi przyczynia się do zwiększenia produkcji insuliny; w warunkach hipoglikemii insulina jest hamowana. Produkcja insuliny może rosnąć wraz ze stymulacją nerwu błędnego.

Funkcja endokrynna trzustki

Trzustka (waga dorosłego 70-80 g) ma mieszaną funkcję. Błonowa tkanka gruczołu wytwarza sok trawienny, który jest wyświetlany w świetle dwunastnicy. Funkcję dokrewną trzustki wykonują klastry (od 0,5 do 2 milionów) komórek pochodzenia nabłonkowego, znanych jako wysepki Langerhansa (Pirogov - Langerhans) i stanowiące 1-2% jego masy.

Regulacja parakrynowa komórek Langerhansa

Wyspy mają kilka typów komórek endokrynnych:

• komórki a (około 20%) tworzące glukagon;
• komórki β (65-80%), syntetyzujące insulinę;
• komórki δ (2-8%), syntetyzujące somatostatynę;
• Komórki PP (mniej niż 1%) wytwarzające polipeptyd trzustkowy.

Młodsze dzieci mają komórki G produkujące gastrynę. Głównymi hormonami trzustki regulującymi procesy metaboliczne są insulina i glukagon.

Insulina jest polipeptydem składającym się z 2 łańcuchów (łańcuch A składa się z 21 reszt aminokwasowych, a łańcuch B składa się z 30 reszt aminokwasowych) połączonych mostkami dwusiarczkowymi. Insulina jest transportowana przez krew głównie w stanie wolnym, a jej zawartość wynosi 16-160 μED / ml (0,25-2,5 ng / ml). W ciągu dnia (3 komórki dorosłej zdrowej osoby wytwarzają 35-50 jednostek insuliny (około 0,6-1,2 U / kg masy ciała).

Tabela Mechanizmy transportu glukozy do komórki

Rodzaj tkaniny

Mechanizm

Do transportu glukozy w błonie komórkowej niezbędny jest nośnik białkowy GLUT-4.

Pod wpływem insuliny białko to przesuwa się z cytoplazmy do błony komórkowej, a glukoza wchodzi do komórki dzięki ułatwionej dyfuzji.

Stymulacja insuliny prowadzi do zwiększenia szybkości przyjmowania glukozy do komórki jest 20 do 40 razy większa niż insulina zależy od transportu glukozy w mięśniach i tkance tłuszczowej

Błona komórkowa zawiera różne białka transportera glukozy (GLUT-1, 2, 3, 5, 7), które są wstawiane do błony niezależnie od insuliny

Za pomocą tych białek, poprzez ułatwienie dyfuzji, glukoza jest transportowana do komórki wzdłuż gradientu stężenia.

Tkanki niezależne od insuliny obejmują: mózg, nabłonek przewodu żołądkowo-jelitowego, śródbłonek, erytrocyty, soczewki, komórki p wysepek Langerhansa, rdzeń nerkowy, pęcherzyki nasienne

Wydzielanie insuliny

Wydzielanie insuliny dzieli się na podstawowe, o wyraźnym dziennym rytmie i stymulowane przez pokarm.

Wyjściowe wydzielanie zapewnia optymalny poziom glukozy we krwi i procesów anabolicznych w organizmie podczas snu oraz w przerwach między posiłkami. Wynosi około 1 U / h i odpowiada za 30-50% dziennego wydzielania insuliny. Podstawowe wydalanie jest znacznie zmniejszone przy długotrwałym wysiłku fizycznym lub poszczeniu.

Wydzielanie stymulowane pokarmem to wzrost podstawowej wydzieliny insuliny spowodowanej przyjmowaniem pokarmu. Jego objętość wynosi 50-70% dziennej dawki. To wydzielanie utrzymuje poziom glukozy we krwi w warunkach krzyżowej suplementacji z jelita, umożliwia efektywne pobieranie i wykorzystanie komórek. Ekspresja sekrecji zależy od pory dnia, ma charakter dwufazowy. Ilość insuliny wydzielanej do krwi w przybliżeniu odpowiada ilości zażywanych węglowodanów i na każde 10-12 g węglowodanów wynosi 1-2,5 U insuliny (2-2,5 U rano, 1-1,5 U wieczorem, około 1 U wieczorem ). Jednym z powodów tego uzależnienia wydzielania insuliny od pory dnia jest wysoki poziom hormonów przeciwpadaczkowych (głównie kortyzolu) we krwi rano i jego spadek w godzinach wieczornych.

Ryc. Mechanizm wydzielania insuliny

Pierwsza (ostra) faza stymulowanego wydzielania insuliny nie trwa długo i wiąże się z egzocytozą komórek β hormonu, który został już nagromadzony między posiłkami. Wynika to ze stymulującego wpływu na komórki β nie tyle glukozy, co hormonów przewodu żołądkowo-jelitowego - gastryny, enteroglukagonu, glitytyny, peptydu glukagonopodobnego 1, wydzielanych do krwi podczas przyjmowania pokarmu i trawienia. Druga faza wydzielania insuliny wynika ze stymulującego wydzielania insuliny na komórkach p przez samą glukozę, której poziom we krwi wzrasta w wyniku jej absorpcji. To działanie i zwiększone wydzielanie insuliny trwa aż poziom glukozy osiągnie normalny poziom dla osoby, tj. 3,33-5,55 mmol / l we krwi żylnej i 4,44-6,67 mmol / l we krwi włośniczkowej.

Insulina działa na komórki docelowe, stymulując receptory błonowe 1-TMS za pomocą aktywności kinazy tyrozynowej. Główne komórki docelowe insuliny to hepatocyty wątroby, miocyty mięśni szkieletowych, adipocyty tkanki tłuszczowej. Jednym z jego najważniejszych efektów jest redukcja glukozy we krwi, insulina jest realizowana poprzez zwiększone wchłanianie glukozy z krwi przez komórki docelowe. Osiąga się to poprzez aktywację transmebranowych transporterów glukozy (GLUT4), wbudowanych w błonę plazmatyczną komórek docelowych, w nich i zwiększenie szybkości przenoszenia glukozy z krwi do komórek.

Insulina jest metabolizowana do 80% w wątrobie, reszta w nerkach oraz w niewielkich ilościach w komórkach mięśniowych i tłuszczowych. Jego okres półtrwania z krwi wynosi około 4 minut.

Główne efekty insuliny

Insulina jest hormonem anabolicznym i ma szereg wpływów na komórki docelowe różnych tkanek. Wspomniano już, że jednym z jego głównych efektów, obniżeniem poziomu glukozy we krwi, jest zwiększenie poboru przez komórki docelowe, przyspieszenie procesów glikolizy i utlenianie węglowodanów. Obniżenie poziomu glukozy jest ułatwione przez stymulację syntezy insuliny glikogenu w wątrobie i mięśniach, zahamowanie glukoneogenezy i glikogenolizę w wątrobie. Insulina stymuluje wychwyt aminokwasów przez komórki docelowe, zmniejsza katabolizm i stymuluje syntezę białek w komórkach. Stymuluje również przemianę glukozy w tłuszcze, gromadzenie triacylogliceroli w tkance tłuszczowej w adipocytach i hamuje w nich lipolizę. Tak więc insulina ma ogólny efekt anaboliczny, zwiększając syntezę węglowodanów, tłuszczów, białek i kwasów nukleinowych w komórkach docelowych.

Insulina ma na komórki i szereg innych efektów, które w zależności od prędkości manifestacji są podzielone na trzy grupy. Szybkie efekty są realizowane sekund po związaniu hormonu z receptorem, na przykład wychwyt glukozy, aminokwasów, potasu przez komórki. Powolne efekty rozwijają się w ciągu kilku minut od początku działania hormonu - zahamowania aktywności enzymów katabolizmu białek, aktywacji syntezy białek. Opóźnione działanie insuliny rozpoczyna się w ciągu kilku godzin po związaniu się z receptorami - transkrypcja DNA, translacja mRNA oraz wzrost i reprodukcja komórek.

Ryc. Mechanizm działania insuliny

Głównym regulatorem podstawowego wydzielania insuliny jest glukoza. Zwiększeniu jego zawartości we krwi do poziomu powyżej 4,5 mmol / l towarzyszy wzrost wydzielania insuliny przez następujący mechanizm.

Łatwiejsza dyfuzja glukozy z udziałem transportera białka GLUT2 w komórkach β → glikoliza i akumulacja ATP → zamknięcie kanałów potasowych wra liwych na ATP → opóźnienie w uwalnianiu, akumulacja jonów K + w komórce i depolaryzacja błony → otwarcie zale nych od napięcia kanałów wapniowych i wejście jonów Ca 2 + do komórki → akumulacja jonów Ca2 + w cytoplazmie → zwiększona egzocytoza insuliny. Wydzielanie insuliny jest stymulowane w taki sam sposób jak wzrost poziomu galaktozy, mannozy, β-ketokwasu, argininy, leucyny, alaniny i lizyny we krwi.

Ryc. Regulacja wydzielania insuliny

Hiperkaliemia, pochodne sulfonylomocznika (leki stosowane w leczeniu cukrzycy typu 2), blokujące kanały potasowe błony komórkowej komórek β, zwiększają ich wydzielniczą aktywność. Zwiększenie wydzielania insuliny: gastryna, sekretyna, enteroglukagon, gli- cyna, peptyd glukagonopodobny 1, kortyzol, hormon wzrostu, ACTH. Wzrost wydzielania insuliny przez acetylocholinę obserwuje się po aktywacji przywspółczulnego podziału ANS.

Zahamowanie wydzielania insuliny obserwuje się przy hipoglikemii pod wpływem somatostatyny, glukagonu. Katecholaminy mają działanie hamujące, uwalniane wraz ze wzrostem aktywności SNA.

Glukagon jest peptydem (29 reszt aminokwasowych) utworzonym przez komórki komórek aparatu trzustkowego w wysepce. Transportowany przez krew w stanie wolnym, gdzie jej zawartość wynosi 40-150 pg / ml. Ma wpływ na komórki docelowe, pobudzając receptory 7-TMS i zwiększając w nich poziom cAMP. Okres półtrwania hormonu wynosi 5-10 minut.

Działanie glukogon na gruźlicę:

• Stymuluje komórki β wysepek Langerhansa, zwiększając wydzielanie insuliny
• Aktywuje insulinę wątrobową
• Ma antagonistyczny wpływ na metabolizm.

Schemat systemu funkcjonalnego, który wspiera optymalny poziom glukozy we krwi w metabolizmie

Główne działania glukagonu w organizmie

Glukagon jest hormonem katabolicznym i antagonistą insuliny. W przeciwieństwie do insuliny podwyższa poziom glukozy we krwi, zwiększając glikogenolizę, hamując glikolizę i stymulując glukoneogenezę w wątrobowych hepatocytach. Glukagon aktywuje lipolizę, powoduje zwiększone dostarczanie kwasów tłuszczowych z cytoplazmy do mitochondriów w celu ich β-utleniania i tworzenia ciał ketonowych. Glukagon stymuluje katabolizm białek w tkankach i zwiększa syntezę mocznika.

Wydzielanie glukagonu zwiększa się wraz z hipoglikemią, zmniejszeniem poziomu aminokwasów, gastryną, cholecystokininą, kortyzolem, hormonem wzrostu. Zwiększone wydzielanie obserwuje się przy wzroście aktywności SNA i stymulacji β-AR katecholaminami. Odbywa się to podczas wysiłku fizycznego, postu.

Wydzielanie glukagonu jest hamowane przez hiperglikemię, nadmiar kwasów tłuszczowych i ciał ketonowych we krwi, a także pod działaniem insuliny, somatostatyny i sekretyny.

Naruszenie funkcji endokrynnej trzustki może objawiać się niedostatecznym lub nadmiernym wydzielaniem hormonów i prowadzić do dramatycznych zaburzeń homeostazy glukozy - rozwoju hiper- lub hipoglikemii.

Hiperglikemia to wzrost stężenia glukozy we krwi. Może być ostry i przewlekły.

Ostra hiperglikemia jest często fizjologiczna, ponieważ jest zwykle spowodowana przepływem glukozy do krwi po jedzeniu. Czas jego działania zwykle nie przekracza 1-2 godzin z uwagi na to, że hiperglikemia hamuje uwalnianie glukagonu i stymuluje wydzielanie insuliny. Wraz ze wzrostem stężenia glukozy we krwi powyżej 10 mmol / l zaczyna być wydalane z moczem. Glukoza jest substancją aktywną osmotycznie, a jej nadmiar towarzyszy wzrostowi ciśnienia osmotycznego krwi, co może prowadzić do odwodnienia komórek, rozwoju diurezy osmotycznej i utraty elektrolitów.

Przewlekła hiperglikemia, w której podwyższony poziom glukozy we krwi utrzymuje się przez wiele godzin, dni, tygodni lub dłużej, może spowodować uszkodzenie wielu tkanek (zwłaszcza naczyń krwionośnych) i dlatego jest uważany za stan przed patologiczny i / lub patologiczny. Jest to cecha charakterystyczna grupy chorób metabolicznych i zaburzeń funkcji gruczołu dokrewnego.

Jednym z najczęstszych i najcięższych jest cukrzyca (DM), która dotyka 5-6% populacji. W krajach rozwiniętych gospodarczo liczba chorych na cukrzycę podwaja się co 10-15 lat. Jeśli cukrzyca rozwija się z powodu naruszenia wydzielania insuliny przez komórki β, wówczas nazywana jest cukrzycą typu 1 - cukrzyca-1. Choroba może również rozwijać się wraz ze spadkiem skuteczności działania insuliny na komórki docelowe u osób starszych i nazywa się to cukrzycą typu 2 cukrzycą typu 2. Zmniejsza to wrażliwość komórek docelowych na działanie insuliny, co można łączyć z naruszeniem funkcji wydzielniczej komórek p (utrata pierwszej fazy wydzielania pokarmu).

Typowym objawem DM-1 i DM-2 jest hiperglikemia (wzrost poziomu glukozy we krwi żylnej na czczo powyżej 5,55 mmol / l). Kiedy poziom glukozy we krwi wzrasta do 10 mmol / l i więcej, glukoza pojawia się w moczu. Zwiększa ciśnienie osmotyczne i objętość końcowego moczu, czemu towarzyszy wielomocz (zwiększenie częstotliwości i objętości wydalanego moczu do 4-6 l / dobę). Pacjent odczuwa pragnienie i zwiększa spożycie płynów (polidypsja) z powodu zwiększonego ciśnienia osmotycznego krwi i moczu. Hiperglikemii (szczególnie z DM-1) często towarzyszy nagromadzenie produktów niecałkowitego utleniania kwasów tłuszczowych - kwasów hydroksymasłowych i acetooctowych (ciał ketonowych), co przejawia się pojawieniem charakterystycznego zapachu wydychanego powietrza i / lub moczu, rozwojem kwasicy. W ciężkich przypadkach może to spowodować dysfunkcję ośrodkowego układu nerwowego - rozwój śpiączki cukrzycowej, której towarzyszy utrata przytomności i śmierć organizmu.

Nadmierna zawartość insuliny (na przykład podczas zastępowania insulinoterapii lub stymulowania jej wydzielania przez leki sulfonylomocznikowe) prowadzi do hipoglikemii. Niebezpieczeństwo polega na tym, że glukoza służy jako główny substrat energetyczny dla komórek mózgowych i gdy jej stężenie jest obniżone lub nieobecne, aktywność mózgu jest zakłócona z powodu dysfunkcji, uszkodzeń i (lub) śmierci neuronów. Jeśli niski poziom glukozy utrzymuje się wystarczająco długo, może nastąpić śmierć. Dlatego hipoglikemia ze spadkiem stężenia glukozy we krwi poniżej 2,2-2,8 mmol / l) jest uważana za stan, w którym lekarz specjalności powinien udzielić pacjentowi pierwszej pomocy.

Hipoglikemię można podzielić na reaktywne, występujące po jedzeniu i na czczo. Przyczyną reaktywnej hipoglikemii jest zwiększone wydzielanie insuliny po posiłku w przypadku odziedziczonej upośledzonej tolerancji na cukry (fruktoza lub galaktoza) lub zmiany wrażliwości na aminokwas leucyny, a także u pacjentów z insulinoma (guz komórek β). Przyczyny hipoglikemii na czczo mogą polegać na niepowodzeniu glikogenolizy i (lub) glukoneogenezie w wątrobie i nerkach (na przykład, jeśli występuje niedobór hormonów wzrostu: glukagon, katecholaminy, kortyzol), nadmierne wykorzystanie glukozy przez tkanki, przedawkowanie insuliny itp.

Hipoglikemia objawia się w dwóch grupach objawów. Stan hipoglikemii jest stresujący dla organizmu, w odpowiedzi na rozwój którego wzrasta aktywność układu współczulkowo-nadnerczowego, wzrasta poziom katecholamin we krwi, powodując tachykardię, rozszerzenie źrenic, drżenie, zimny pot, mdłości i uczucie silnego głodu. Fizjologiczne znaczenie aktywacji hipoglikemii układu współczulno-nadnerczowego polega na aktywacji mechanizmów neuroendokrynnych katecholamin w celu szybkiej mobilizacji glukozy do krwi i normalizacji jej poziomu. Druga grupa objawów hipoglikemii związana jest z dysfunkcją ośrodkowego układu nerwowego. Przejawiają się one w ludziach poprzez zmniejszenie uwagi, rozwój bólu głowy, uczucie lęku, dezorientację, upośledzenie świadomości, drgawki, przejściowy paraliż, śpiączkę. Ich rozwój wynika z ostrego braku podłoży energetycznych w neuronach, które nie mogą otrzymać wystarczającej ATP z brakiem glukozy. Neurony nie mają mechanizmów odkładania glukozy w postaci glikogenu, takich jak hepatocyty lub miocyty.

Lekarz (w tym dentysta) musi być przygotowany na takie sytuacje i być w stanie zapewnić pierwszą pomoc diabetykom w przypadku hipoglikemii. Zanim rozpoczniesz leczenie stomatologiczne, musisz dowiedzieć się, jakie choroby cierpi pacjent. Jeśli choruje na cukrzycę, należy zapytać pacjenta o dietę, stosowane dawki insuliny i normalną aktywność fizyczną. Należy pamiętać, że stres doświadczany podczas zabiegu jest dodatkowym ryzykiem hipoglikemii u pacjenta. Tak więc dentysta musi przygotować cukier w dowolnej postaci - saszetki z cukrem, słodyczami, słodkim sokiem lub herbatą. Gdy pacjent wykazuje oznaki hipoglikemii, należy natychmiast przerwać procedurę leczenia, a jeśli pacjent jest przytomny, podać mu cukier w dowolnej formie doustnie. Jeśli stan pacjenta się pogorszy, należy natychmiast podjąć środki w celu zapewnienia skutecznej opieki medycznej.

Hormony insuliny i glukagon: stosunek krwi

Ciało ludzkie jest zorganizowanym systemem. W nim wszystkie procesy są skoordynowane, połączone i mają wyraźną korelację. Hormony odgrywają w tym istotną rolę - specjalne substancje wytwarzane przez gruczoły dokrewne.

Hormony różnią się budową, ale ich ogólna jakość jest ściśle określonym, specyficznym efektem dla ciała.

Ważne hormony są wydzielane przez trzustkę i jej część endokrynną - wysepki Langerhansa. Pomimo niewielkiego rozmiaru wysp, ich rola w ciele ludzkim jest niezwykle trudna do przeszacowania.

Zadaniem tej części ciała jest produkcja hormonów regulujących procesy metaboliczne w organizmie:

Wydzielanie insuliny

Szczególnie interesujące dla lekarzy są komórki beta. Są odpowiedzialni za wytwarzanie insuliny. Hormon ten pomaga obniżyć poziom cukru we krwi i ma pozytywny wpływ na metabolizm tłuszczów.

Niezwykłą cechą komórek beta jest zdolność do aktywnego rozmnażania i regeneracji. Jest to jednak prawdą, jeśli dana osoba nie ma jeszcze 30 lat. Jeśli już po tym wieku umrze część komórek, powstaje wiele stanów patologicznych.

Jest to cukrzyca pierwszego rodzaju (jest również nazywana młodzieńczą) - jest to wynikiem problemów z trzustką i śmiercią komórek beta. Następnie pacjent potrzebuje regularnych dodatkowych zastrzyków hormonalnych.

Podstawowym produktem pracy z komórkami jest proinsulina. Z natury nie jest hormonem i nie ma aktywności biologicznej. Substancja insuliny staje się zależna od kompleksu Golgiego i jego specyficznych enzymów.

Kiedy to nastąpi, komórka beta absorbuje je z powrotem. Tam insulina jest przekształcana w granulki i przechowywana do momentu, gdy jest potrzebna.

We krwi absolutnie zdrowej osoby insulina wynosi 95%, a proinsulina 5%.

Jeżeli poziom cukru we krwi wzrasta, to insulina jest uwalniana do krwioobiegu. Funkcją tego hormonu jest zwiększenie przepuszczalności błony komórkowej dla cukru i jego wchłanianie.

Ponadto nadmiar glukozy przekształca się w glikogen i osadza się w wątrobie i mięśniach. Stopniowo hormon trzustkowy obniża poziom glukozy we krwi.

Hormon antagonisty

Mówimy o hormonie glukagon. Jest przeciwciałem insuliny i jest wytwarzany przez komórki alfa wysepek Langerhansa. Glukagon wpływa na ciało przeciwne do insuliny.

Jeśli ten ostatni zapewnia nagromadzenie nadmiaru cukru w ​​postaci glikogenu, jednocześnie zmniejszając wysoki stosunek glukozy, glukagon aktywuje mechanizmy, które wydzielają glikogen z depotu. To powoduje aktywny wzrost poziomu cukru we krwi.

Błona śluzowa jelit powoduje enteroglukagon. Jest to wzmacniacz adrenaliny i działa bezpośrednio w komórkach wątroby. Hormon dostaje się do krwiobiegu i kontroluje szybkość cięcia:

Te hormony trzustki są nie tylko głównymi regulatorami stężenia cukru we krwi. Są również aktywnie zaangażowani w tworzenie działań samego ciała.

W tym samym czasie insulina stymuluje syntezę enzymów trawiennych za pomocą komórek gruczołowych, podczas gdy glukagon spowalnia ich wydzielanie i zatrzymuje uwalnianie enzymów z komórek ciała.

Ponadto komórki alfa produkują:

1. polipeptyd żołądkowo-hamujący (HIP). Eliminuje wydzielanie kwasu chlorowodorowego i enzymów w żołądku, a jednocześnie stymuluje wydzielanie soku jelitowego;
2. cholecystokininy trzustkowej (CCPP), która działa razem z hormonem insuliny i wzmacnia wydzielanie głównych enzymów trawiennych przez gruczołowe komórki trzustki ludzkiej;
3. endorfiny są specjalnymi białkami, które mogą hamować ból w ciele. Do niedawna medycyna uważała, że ​​endorfiny są produkowane tylko za pomocą struktur mózgowych.

Hormony insuliny i hormon glukagon nie są jedynymi hormonami. Aby organizm działał prawidłowo, potrzebne są inne substancje dostające się do krwi.

Dlatego w procesie biorą udział inne związki biologicznie czynne, których stosunek jest również wyraźnie określony. Są wydzielane przez układ hormonalny:

• hormon wzrostu (hormon wzrostu);
• adrenalina;
• kortyzol

Komórki delta są również obecne w wysepkach Langerhansa. Ich głównym zadaniem jest zapewnienie niezbędnej ilości somastatyny, która jest uważana za hormon o znaczeniu lokalnym.

Działa tylko w trzustce i hamuje wytwarzanie białka w komórkach narządu, hamując wydzielanie enzymów trawiennych.

Insulina i glukagon

Funkcje hormonów trzustkowych

Układ zewnątrzwydzielniczy i hormonalny są składnikami pierwotnego jelita. Aby pokarm wchodzący w ciało mógł zostać podzielony na białka, tłuszcze i węglowodany, ważne jest, aby system zewnątrzwydzielniczy był w pełni funkcjonalny.

To właśnie ten system wytwarza co najmniej 98% soku trawiennego, w którym znajdują się enzymy rozkładające produkty. Ponadto hormony regulują wszystkie procesy metaboliczne w organizmie.

Głównymi hormonami trzustki są:

Wszystkie hormony trzustkowe, w tym glukagon i insulina, są blisko spokrewnione. Insulina ma przypisaną rolę zapewniającą stabilność glukozy, a ponadto utrzymuje poziom aminokwasów dla organizmu do pracy.

Glukagon działa jako rodzaj stymulanta. Ten hormon wiąże wszystkie niezbędne substancje, wysyłając je do krwi.

Insulina hormonalna może być wytwarzana tylko pod warunkiem wysokiego poziomu glukozy we krwi. Funkcją insuliny jest wiązanie receptorów na błonach komórkowych, a także dostarczanie ich do komórki. Następnie glukoza przekształca się w glikogen.

Trzustki biorące udział w procesie trawienia odgrywają ważną rolę.

Ciało wytwarza hormony trzustkowe, takie jak insulina, glukagon i somatostatyna.

Niewielkie odchylenie hormonów od wartości optymalnej może stać się przyczyną rozwoju niebezpiecznych patologii, które w przyszłości stanowią problematyczne leczenie.

Współpraca Jak korzystać z insuliny i glukagonu

Insulina i glukagon działają w tak zwanym cyklu ujemnego sprzężenia zwrotnego. Podczas tego procesu jedno zdarzenie powoduje inne, które wyzwala inne, itd. Aby zrównoważyć poziom cukru we krwi.

Jak działa insulina

Podczas trawienia pokarm zawierający węglowodany przekształca się w glukozę. Większość tej glukozy jest wysyłana do krwioobiegu, powodując wzrost stężenia glukozy we krwi. Ten wzrost stężenia glukozy we krwi sygnalizuje trzustce wytwarzanie insuliny.

Insulina informuje komórki w całym organizmie, aby pobrać glukozę z krwi. Kiedy glukoza przenosi się do komórek, poziom glukozy we krwi spada. Niektóre komórki wykorzystują glukozę jako energię. Inne komórki, na przykład w wątrobie i mięśniach, przechowują nadmiar glukozy jako substancji zwanej glikogenem. Twoje ciało używa glikogenu do produkcji paliwa między posiłkami.

Czytaj więcej: Proste i złożone węglowodany

Jak działa glukagon

Glukagon działa równoważąc działanie insuliny.

Około czterech do sześciu godzin po jedzeniu poziom glukozy we krwi spada, powodując wytwarzanie glukagonu przez trzustkę.Ten hormon sygnalizuje komórkom wątroby i mięśni, aby zmieniły przechowywany glikogen z powrotem na glukozę. Komórki te następnie uwalniają glukozę do krwioobiegu, aby inne komórki mogły zużyć ją na energię.

Cała pętla sprzężenia zwrotnego z insuliną i glukagonem jest ciągle w ruchu. To obniża poziom cukru we krwi od zbyt niskiego, zapewniając, że twoje ciało ma stały dopływ energii.

Czy poziom glukozy we krwi jest na bezpiecznym poziomie?

• Czy mam przedcukrzycową?
• Co mogę zrobić, aby uniknąć cukrzycy?
• Skąd mam wiedzieć, czy muszę przyjmować insulinę?

Wiedza o tym, jak działa twoje ciało, może pomóc ci zachować zdrowie. Insulina i glukagon to dwa krytyczne hormony, które organizm wytwarza, aby zrównoważyć poziom cukru we krwi. Warto zrozumieć, w jaki sposób działają te hormony, aby móc pracować nad unikaniem cukrzycy.

Hormonowy glukagon bierze udział w tworzeniu glukozy w wątrobie i reguluje jej optymalną zawartość we krwi. W celu prawidłowego funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego ważne jest utrzymanie stężenia glukozy we krwi na stałym poziomie. To około 4 gramów na godzinę dla centralnego układu nerwowego.

Wpływ glukagonu na produkcję glukozy w wątrobie zależy od jego funkcji. Glukagon ma inne funkcje, stymuluje rozpad lipidów w tkance tłuszczowej, co poważnie obniża poziom cholesterolu we krwi. Ponadto hormon glukagon:

1. Zwiększa przepływ krwi w nerkach;
2. Zwiększa szybkość wydalania sodu z narządów, a także utrzymuje optymalny stosunek elektrolityczny w organizmie. A jest ważnym czynnikiem w pracy układu sercowo-naczyniowego;
3. Regeneruje komórki wątroby;
4. Stymuluje uwalnianie insuliny z komórek ciała;
5. Zwiększa wewnątrzkomórkowy wapń.

Nadmiar glukagonu we krwi prowadzi do pojawienia się nowotworów złośliwych w trzustce. Jednak rak trzustki jest rzadkością, pojawia się u 30 osób na tysiąc.

Funkcje wykonywane na insulinie i glukagonie są diametralnie przeciwstawne. Dlatego, aby utrzymać poziom glukozy we krwi, wymagane są inne ważne hormony:

Wiedza o tym, jak działa twoje ciało, może pomóc ci zachować zdrowie. Insulina i glukagon to dwa krytyczne hormony, które organizm wytwarza, aby zrównoważyć poziom cukru we krwi. Warto zrozumieć, w jaki sposób działają te hormony, aby móc pracować nad unikaniem cukrzycy.

Insulina obniża stężenie glukozy w osoczu, ułatwiając jej dostarczanie do komórek ciała. Dodatkowo poprawia się rozpad tkanki tłuszczowej, syntetyzuje się nienasycone kwasy tłuszczowe i glikogen, zmniejsza się intensywność rozpadu białka w mięśniach i zmniejsza się tworzenie ciał ketonowych.

/ Insulina jest ważnym hormonem, więc gdy jest niedobór, jej spożycie z zewnątrz jest konieczne. Glukoza jest magazynowana w postaci glikogenu w wątrobie i mięśniach.

Glukagon jest antagonistą insuliny (przeciwnie). Dzieląc glikogen, stymuluje się wzrost stężenia glukozy we krwi, a co za tym idzie ilość energii dla komórek.

A zwiększony poziom cukru stymuluje syntezę insuliny. Saldo systemu zapewnia poprawność wszystkich rodzajów wymiany.

Regulacja wydzielania glukagonu

Zwiększone spożycie żywności białkowej prowadzi do zwiększenia stężenia aminokwasów: argininy i alaniny.

Te aminokwasy stymulują wytwarzanie glukagonu we krwi, dlatego niezwykle ważne jest zapewnienie stałego przepływu aminokwasów do organizmu, przylegającego do pełnowartościowej diety.

Hormonowy glukagon jest katalizatorem, który przekształca aminokwas w glukozę, to są jego główne funkcje. W związku z tym wzrasta stężenie glukozy we krwi, co oznacza, że ​​komórki i tkanki ciała są dostarczane z wszystkimi niezbędnymi hormonami.

Oprócz aminokwasów wydzielanie glukagonu jest również stymulowane aktywną aktywnością fizyczną. Co ciekawe, powinny one odbywać się na granicy ludzkich możliwości. Wówczas stężenie glukagonu wzrosło pięciokrotnie.

Konsekwencje braku równowagi

Naruszenie stosunku insuliny i glukagonu jest przyczyną takich patologii:

• upośledzona tolerancja glukozy;
• cukrzyca;
• zaburzenia odżywiania;
• otyłość;
• patologia układu sercowo-naczyniowego;
• zaburzenia mózgu i układu nerwowego;
• hiperlipoproteinemia i miażdżyca;
• zapalenie trzustki;
• naruszenie wszystkich rodzajów wymiany;
• utrata masy mięśniowej (dystrofia).

Regulowanie poziomu glukozy we krwi jest niesamowitym wyzwaniem metabolicznym, jednak dla niektórych osób proces ten nie działa prawidłowo. Cukrzyca jest najsłynniejszą chorobą, która powoduje problemy z równowagą cukru we krwi.

Cukrzyca to grupa chorób. Jeśli masz cukrzycę lub stan przedcukrzycowy, twoje ciało przestało działać lub produkcja insuliny i glukagonu została wstrzymana. A kiedy system zostanie wytrącony z równowagi, może prowadzić do niebezpiecznych poziomów glukozy we krwi.

Insulina i glukagon: związki i funkcje

Trzustka produkuje ważne hormony odpowiedzialne za tworzenie procesów wspierających ludzkie zdrowie. Funkcje insuliny i glukagonu - substancji, bez których w organizmie występują silne nieprawidłowości - są nierozerwalnie związane. A jeśli wystąpi naruszenie w rozwoju jednego hormonu, drugi przestaje działać prawidłowo.

Czym jest insulina i glukagon?

Insulina hormonalna - białko. Jest produkowany przez komórki b gruczołu, jest uważany za pierwszy ważny wśród hormonów anabolicznych.

Glukagon jest polipeptydowym antagonistą hormonalnym insuliny. Jest wytwarzany przez komórki trzustki i spełnia ważną funkcję - aktywuje zasoby energii, gdy organizm jej najbardziej potrzebuje. Ma działanie kataboliczne.

Komunikacja insulinowa i glukagonowa

Oba hormony są produkowane przez trzustkę, aby regulować metabolizm. Oto, jak wyglądają:

• szybko reagować na zmiany poziomu cukru, insulina jest wytwarzana podczas podnoszenia, a glukagon - ze spadkiem;
• substancje zaangażowane w metabolizm lipidów: insulina pobudza, a glukagon rozkłada się, zamieniając tłuszcz w energię;
• uczestniczą w metabolizmie białek: glukagon blokuje wchłanianie aminokwasów przez organizm, a insulina przyspiesza syntezę substancji.

Trzustka produkuje inne hormony, ale zaburzenia równowagi tych substancji pojawiają się częściej.

Tabela wyraźnie pokazuje przeciwne role w regulacji procesów metabolicznych przez hormony.

Stosunek hormonów w organizmie

Udział w metabolizmie obu hormonów jest obietnicą optymalnego poziomu energii uzyskanej w wyniku produkcji i spalania różnych składników.

Interakcja hormonów zwana jest insulinowym wskaźnikiem glukagonu. Jest przypisany do wszystkich produktów i wskazuje, że organizm otrzyma w rezultacie - rezerwy energii lub tłuszczu.

Jeśli wskaźnik jest niski (z przewagą glukagonu), to podczas podziału składników żywności większość z nich pójdzie na uzupełnienie zapasów energii. Jeśli pokarm pobudzi wytwarzanie insuliny, zostanie osadzony w tłuszczu.

Jeśli osoba nadużywa żywności białkowej lub węglowodanów, prowadzi to do chronicznego spadku jednego ze wskaźników. W wyniku tego rozwija się zaburzenie metaboliczne.

Węglowodany rozkładane są na różne sposoby:

• proste (cukier, rafinowana mąka) - szybko dostają się do krwi i powodują gwałtowne uwalnianie insuliny;
• kompleks (mąka pełnoziarnista, zboża) - powoli zwiększać ilość insuliny.

Indeks glikemiczny (GI) to zdolność żywności do wpływania na poziom cukru. Im wyższy indeks, tym bardziej zwiększają poziom glukozy. Nie powoduj nagłych skoków w produktach cukrowych, GI, który wynosi 35-40.

W przypadku zaburzeń metabolicznych produkty o najwyższym wskaźniku OG są wyłączone z żywienia: cukier, ciastka, makaron ryżowy, miód, pieczone ziemniaki, gotowana marchew, proso, płatki kukurydziane, winogrona, banany, kasza manna.

Dlaczego równowaga insuliny i glukagonu jest tak ważna

Działania glukagonu i insuliny są ze sobą ściśle powiązane, tylko dzięki dobrej równowadze hormonów metabolizm tłuszczów, białek i węglowodanów pozostaje prawidłowy. Pod wpływem czynników zewnętrznych i wewnętrznych - chorób, dziedziczności, stresu, odżywiania i ekologii - bilans może się zmienić.

Brak równowagi insuliny i glukagonu przejawia się w następujących objawach:

• żywy głód, nawet jeśli dana osoba jadła godzinę temu;
• ostre wahania poziomu cukru we krwi - zmniejsza się, ale znowu wzrasta;
• masa mięśniowa maleje;
• nastrój często się zmienia - od regeneracji do całkowitej apatii w ciągu dnia;
• osoba zyskuje na wadze - na biodrach, ramionach, brzuchu.

Aktywność fizyczna to świetny sposób na zapobieganie i eliminowanie nadwagi. Jeśli brak równowagi utrzymuje się przez długi czas, wówczas dana osoba choruje:

• cukrzyca;
• nieprawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego;
• zmniejszona aktywność mózgu;
• choroby sercowo-naczyniowe;
• otyłość i zaburzenia jedzenia;
• problemy z asymilacją glukozy;
• zapalenie trzustki;
• miażdżyca tętnic, hiperlipoproteinemia;
• zaburzenia metaboliczne i dystrofia mięśniowa.

Jeśli podejrzewasz zaburzenie równowagi hormonalnej, wykonywane są badania krwi i konsultowany jest endokrynolog.

Funkcje insuliny i glukagonu są przeciwne, ale nierozłączne. Jeśli jeden hormon przestaje być produkowany tak, jak powinien, to funkcjonalność drugiego cierpi. Szybka eliminacja nierównowagi hormonalnej przy pomocy preparatów medycznych, leków ludowych i diety to jedyny sposób na zapobieganie chorobom.

Insulina i glukagon

Praktycznie wszystkie procesy zachodzące w ludzkim organizmie są regulowane przez biologicznie aktywne związki, które są nieustannie tworzone w łańcuchu złożonych reakcji biochemicznych. Należą do nich hormony, enzymy, witaminy itp. Hormony są biologicznie czynnymi substancjami, które mogą znacząco wpływać na metabolizm i funkcje życiowe w bardzo małych dawkach. Są produkowane przez gruczoły dokrewne. Glukagon i insulina to hormony trzustkowe, które biorą udział w metabolizmie i są wzajemnie antagonistami (to znaczy są substancjami o przeciwnych skutkach).

Ogólne informacje na temat budowy trzustki

Trzustka składa się z 2 funkcjonalnie różnych części:

• zewnątrzwydzielnicza (zajmuje około 98% masy ciała, jest odpowiedzialna za trawienie, wytwarzane są tu enzymy trzustkowe);
• endokrynne (zlokalizowane głównie w ogonie gruczołu, syntetyzuje się tu hormony, które wpływają na wymianę węglowodanów i lipidów, trawienie itp.).

Wysepki trzustkowe są rozmieszczone równomiernie w całej części endokrynnej (są one również nazywane wysepkami Langerhansa). To w nich koncentrują się komórki wytwarzające różne hormony. Te komórki są kilku typów:

• komórki alfa (produkują glukagon);
• komórki beta (synteza insuliny);
• komórki delta (wytwarzają somatostatynę);
• Komórki PP (wytwarzany jest tu polipeptyd trzustkowy);
• komórki epsilon (tutaj powstaje grelina hormonalna "głód").

Jak syntetyzowana jest insulina i jakie są jej funkcje?

Insulina powstaje w komórkach beta trzustki, ale najpierw tworzy jej prekursor, proinsulinę. Związek ten sam w sobie nie odgrywa szczególnej roli biologicznej, ale pod wpływem enzymów przekształca się w hormon. Syntetyzowana insulina jest absorbowana przez komórki beta i jest uwalniana do krwioobiegu w momencie, kiedy jest potrzebna.

Komórki beta trzustki mogą się dzielić i regenerować, ale dzieje się tak tylko w młodym ciele. Jeśli ten mechanizm zostanie zaburzony i te funkcjonalne elementy umierają, osoba rozwija cukrzycę typu 1. W przypadku schorzenia typu 2 insulina może być dość zsyntetyzowana, ale z powodu zaburzeń metabolizmu węglowodanów, tkanki nie mogą odpowiednio reagować na nią, a do jej poboru niezbędny jest zwiększony poziom tego hormonu. W tym przypadku mówimy o tworzeniu insulinooporności.

• obniża poziom glukozy we krwi;
• aktywuje proces rozszczepiania tkanki tłuszczowej, dlatego w cukrzycy osoba bardzo szybko zyskuje nadwagę;
• stymuluje tworzenie glikogenu i nienasyconych kwasów tłuszczowych w wątrobie;
• hamuje rozpad białek w tkance mięśniowej i zapobiega powstawaniu nadmiernych ilości ciał ketonowych;
• wspomaga tworzenie glikogenu w mięśniach dzięki wchłanianiu aminokwasów.

Insulina jest odpowiedzialna nie tylko za wchłanianie glukozy, ale także za prawidłowe funkcjonowanie wątroby i mięśni. Bez tego hormonu organizm ludzki nie może istnieć, dlatego w przypadku cukrzycy typu 1 wstrzykuje się insulinę. Kiedy ten hormon jest spożywany z zewnątrz, organizm zaczyna rozkładać glukozę za pomocą wątroby i tkanki mięśniowej, co stopniowo prowadzi do obniżenia poziomu cukru we krwi. Ważne jest, aby móc obliczyć pożądaną dawkę leku i skorelować ją z przyjętym pokarmem, aby nie wywołać hipoglikemii po wstrzyknięciu.

Funkcje glukagonu

W ludzkim organizmie glikogen polisacharydowy powstaje z reszt glukozy. Jest to rodzaj zajezdni węglowodanowej i jest przechowywany w dużych ilościach w wątrobie. Część glikogenu znajduje się w mięśniach, ale tam praktycznie nie kumuluje się, ale jest natychmiast wydawana na tworzenie lokalnej energii. Małe dawki tego węglowodanu można znaleźć w nerkach i mózgu.

Glukagon działa odwrotnie niż insulina - powoduje, że organizm zużywa zapasy glikogenu, syntetyzując z niego glukozę. W związku z tym wzrasta poziom cukru we krwi, co stymuluje produkcję insuliny. Stosunek tych hormonów nazywany jest wskaźnikiem insuliny-glukagonu (zmienia się podczas trawienia).

Ponadto glukagon spełnia następujące funkcje:

• obniża poziom cholesterolu we krwi;
• przywraca komórki wątroby;
• zwiększa ilość wapnia w komórkach różnych tkanek organizmu;
• zwiększa krążenie krwi w nerkach;
• pośrednio zapewnia prawidłowe funkcjonowanie serca i naczyń krwionośnych;
• przyspiesza wydalanie soli sodowych z organizmu i utrzymuje ogólny bilans wody i soli.

Glukagon bierze udział w reakcjach biochemicznych konwersji aminokwasów w glukozę. Przyspiesza ten proces, chociaż nie jest zawarty w tym mechanizmie, to znaczy działa jako katalizator. Jeśli organizm wytwarza nadmierną ilość glukagonu przez długi czas, teoretycznie uważa się, że może to prowadzić do niebezpiecznej choroby - raka trzustki. Na szczęście ta dolegliwość jest niezwykle rzadka, dokładna przyczyna jej rozwoju wciąż nie jest znana.

Chociaż insulina i glukagon są antagonistami, normalne funkcjonowanie organizmu jest niemożliwe bez tych dwóch substancji. Są ze sobą powiązane, a ich aktywność jest dodatkowo regulowana przez inne hormony. Ogólny stan zdrowia i samopoczucie danej osoby zależą od tego, jak dobrze funkcjonują te układy hormonalne w zrównoważony sposób.

Opis funkcji insuliny i glukagonu

Insulina należy do grupy hormonów białkowych. W budowie jego cząsteczek uwalnia się 16 aminokwasów i 51 reszt aminokwasowych. Hormon jest syntetyzowany w komórkach wysepek Langerhansa, które mają postać beta. Na syntezę wpływają enzymy proteolityczne trzustki. Tajemnica ma dwie formy: wolną i związaną. Ten ostatni może mieć wpływ na tkanki obwodowe.

Te same komórki wysepek Langerhansa syntetyzują glukagon. Jest to polipeptyd jednołańcuchowy i zawiera 29 reszt 16 aminokwasów. Podobny skład cząsteczki glukagonu występuje u różnych ssaków.

Oba hormony są blisko ze sobą powiązane. Tylko w parach są w stanie kontrolować rozkład glukozy w całym ciele, a także dostarczanie składników odżywczych do różnych tkanek w zależności od potrzeb energetycznych.

Funkcje hormonów

Insulina i glukagon mają bardzo ważne funkcje w ciele. Ich brak równowagi niekorzystnie wpłynie na ludzkie zdrowie.

Pierwszy wpływa na błonę komórkową, zwiększając ich przepuszczalność. W rezultacie glukoza może dostać się do komórek bez przeszkód. Przy prawidłowej insulinie w organizmie aktywowane są enzymy glikolizujące, a następnie wytwarzane lipidy i białka. W tym samym czasie hormon hamuje działanie enzymów wpływających na rozkład lipidów i glikogenu.

Jest to niemożliwe bez metabolizmu insuliny, zwłaszcza węglowodanów. To on przenosi glukozę do mięśni i tkanki tłuszczowej, która w sumie stanowi około 70% całkowitej masy komórkowej ludzkiego ciała. Te tkanki zależne od insuliny są odpowiedzialne za oddychanie, ruch, krążenie krwi, wytwarzanie energii z pożywienia.

Glukagon jest związany z receptorami zlokalizowanymi w błonach komórek wątroby. Aktywuje proces glikolizy. Glukagon sygnalizuje wątrobie poziom glukozy we krwi. Rozpoczyna się proces zwiększania stężenia glukozy w wyniku rozpadu glikogenu lub synteza glukozy przez jego chemikalia.

Glukagon działa stymulująco na wytwarzanie insuliny i nie pozwala insulinie rozkładać insuliny.

Hormon może podnosić ciśnienie krwi, wpływając na mięsień sercowy, a także zwiększać siłę rytmu serca i ich częstotliwość.

Glukagon jest również potrzebny do poprawy dopływu krwi do mięśni szkieletowych.

Rodzaje insuliny

Początkowa struktura cząsteczek insuliny jest różna u różnych gatunków, ale mimo to istnieje podobieństwo. Struktura świni jest najbliższą cząsteczką insuliny. Nieznaczną różnicę określa reszta tylko jednego aminokwasu.

Kiedy w organizmie rozwija się glukagon i insulina, a cukrzyca zaczyna się rozwijać, pacjent otrzymuje terapię insulinową, podczas której stosuje się różne preparaty insuliny.

Obecnie opracowuje się kilka rodzajów substytutów insuliny:

• Zwierzę Wyizolowany z trzustki zwierzęcia, zazwyczaj świni lub byka.
• Inżynieria genetyczna. Jest produkowany przez bakterie. Są to insuliny takie jak Rapid, Humulin, Protaphan, Protamine itp.
• Insuliny o długich czasach działania: długotrwałe, średnio długie, długotrwałe i krótkodziałające.
• Analogi insuliny ludzkiej z ultrakrótkim i długotrwałym działaniem. Działanie tych ostatnich opiera się na powolnym uwalnianiu tkanki podskórnej i tłuszczowej, są one najbliższe podstawowemu typowi wydzielania ludzkiej insuliny.

Osoba z cukrzycą zakłóca różne rodzaje metabolizmu. Szczególnie niekorzystnie wpływa na metabolizm węglowodanów i lipidów. Przejawia się to w występowaniu następujących patologii:

• hiperglikemia - gwałtowny wzrost stężenia cukru we krwi;
• ketonemia - wzrost liczby ciałek krwiotwórczych;
• glukozuria - eliminacja zbyt dużej ilości glukozy w moczu;
• zmniejszenie poziomu glikogenu w wątrobie.

Podczas podawania insuliny pacjentowi procesy te można częściowo znormalizować. To uratuje życie pacjenta.

Charakterystyka porównawcza działania hormonów

Hormony glukagon i insulina są antagonistami działającymi na poziomie glukozy we krwi. Jeśli pierwszy hormon zwiększa ten poziom, drugi - wręcz przeciwnie, maleje.

Mechanizm działania tych hormonów jest następujący. Rozważ wpływ glukagonu. Jest aktywowany po takim bodźcu: poziom glukozy we krwi zmniejsza się. Komórki A zaczynają wydzielać glukagon do krwi. Krew dostaje się do wątroby, gdzie rozpoczyna się proces rozpadu glikogenu, uwalniając glukozę do krwi. Poziom glukozy we krwi zaczyna rosnąć, a uwalnianie glukagonu spada.

Jak działa insulina? Bodźcem do jego aktywacji będzie wzrost poziomu glukozy we krwi. Komórki B zaczynają aktywnie uwalniać insulinę do krwi. Wnika do komórek tkanek, a część wchodzi do krwi do wątroby, która wysyła glukozę do magazynu jako glikogen. Procesy te powodują obniżenie poziomu glukozy we krwi, a uwalnianie insuliny do krwi ustaje.

Insulina z glukagonem to para pięciu rodzajów komórek trzustkowych. Wpływają one na proces przechowywania i spalania tłuszczu, a zatem odgrywają ogromną rolę w kształtowaniu wagi osoby. Jeśli uznamy, że nadwaga jest przyczyną wielu chorób, nie można przecenić roli tych hormonów.

Znaczenie równowagi insuliny i glukagonu

W wyniku złożonych łańcuchów chemicznych, które znajdują się w ciele, okazuje się, że insulina gromadzi tłuszcz, a glukagon ją pali. Jeśli stan zdrowia jest normalny, wtedy te dwa procesy kompensują się nawzajem.

Ale nie zawsze tak jest. Istnieje wiele przyczyn, które wpływają na brak równowagi tych dwóch hormonów. Przede wszystkim można nazwać problemy z nadwagą, brak aktywności fizycznej, niezdrowa dieta itp. wpływają one na prawidłowe funkcjonowanie hormonów i rozwijają się różne choroby.

Brak równowagi hormonów można rozpoznać po następujących cechach:

• obsesyjny głód;
• nierówny poziom cukru we krwi ze zmiennym spadkiem i wzrostem wydajności;
• pojawienie się złogów tłuszczu w problematycznych częściach ciała (brzuch, uda, ramiona, szyja itp.);
• ciągle zmieniający się nastrój;
• utrata masy mięśniowej.

Konieczne jest zwalczanie tych przyczyn, a do tego istnieje wiele prostych sposobów. Konieczne jest przejrzenie żywności i uwzględnienie w diecie świeżych warzyw i owoców, spożywanie pieczywa pełnoziarnistego, nie nadużywaj tłuszczów zwierzęcych, dodaj pokarmy bogate w białko roślinne.

Konieczne jest uwzględnienie w trybie dziennej aktywności fizycznej. Poprawią nastrój i zmniejszą wagę.

Działania te doprowadzą do normalnej pracy trzustki. A ona z kolei normalizuje procesy zachodzące w ciele.