Úloha glukagónu a inzulínu v metabolických procesoch

• Hypoglykémie

V pankreatických ostrovčekoch pankreasu sa syntetizujú hormóny, ktoré sú zodpovedné za tok metabolických procesov v tele. Beta bunky produkujú inzulín a a-bunky - glukagón.

Hlavné funkcie hormónov

Glukagón a inzulín sú antagonistami a vykonávajú opačné funkcie. Inzulín je bielkovinový hormón, ktorý znižuje hladinu cukru v krvi. Účinkuje tým, že zabraňuje uvoľňovaniu glukózy v pečeni, zvyšuje priepustnosť bunkových membrán na zachytenie glukózy a jej premenu na energiu a vytváranie rezervných triglyceridov.

A vlastnosti tohto hormónu sú:

• spomaľuje rozpad glukagónu;
• anabolické účinky na metabolizmus bielkovín;
• stimulácia transportu aminokyselín a nasýtených tukov do buniek;
• syntéza proteínov z aminokyselín.

Polypeptidový hormón glukagón, antagonista inzulínu, ktorý sa syntetizuje v a-bunkách ostrovčekov Langerhans a v sliznici tenkého čreva, spôsobuje zvýšenie hladín cukru v krvi, urýchľuje proces lipolýzy, energetický metabolizmus. Polypeptid uvoľňuje glukózu z glykogénu v pečeni a iných cieľov svalových buniek, rozkladá proteíny a blokuje tvorbu tráviacich enzýmov. Vysoké hladiny cukru v krvi, somatostatínu, arginínu, vápnika, glycerínu, kyseliny citrónovej a kyseliny oxalooctovej, neurotransmitery inhibujú produkciu hormónu.

Glukagón aktivuje proteínkinázu závislú od CAMP, v dôsledku ktorej dochádza k fosforylácii enzýmov, čo zvyšuje proces glukoneogenézy (ďalšia syntéza glukózy z zložiek bez uhľohydrátov). Zároveň je inhibovaná glykolýza (premena cukru na pyruvát, tvorba ATP). Hormónové β-bunky naopak prispievajú k defosforylácii enzýmov ak aktivácii procesu glykogenézy a glykolýzy.

Hormonálna regulácia

Inzulín a glukagón majú opačný účinok. V tele zdravého človeka zabezpečuje hormonálna rovnováha udržiavanie normálnej hladiny glukózy v krvi. Pri nedostatku hormonálnej β-bunkovej hyperglykémie sa vyvinie diabetes mellitus a ak dôjde k zníženiu koncentrácie glukagónu, dôjde k hypoglykémii.

Pri absolútnej alebo relatívnej inzulínovej deficiencii je glukóza narušená v tkanivách závislých od hormónov, oxidačná fosforylácia a tvorba G-6-F sú znížené, produkcia glykogénu je potlačená a glykogenolýza je urýchlená.

Hyperinzulinémia sa vyskytuje, keď sa vytvorí hormonálne aktívny nádor β-buniek a glukagón stúpa na pozadí:

• chronická pankreatitída;
• Cushingova choroba;
• cirhóza pečene;
• zlyhanie obličiek.

Hyperglukagemia vyvíja hypoglykémiu, zvyšuje sekréciu adrenalínu, norepinefrínu, tyroidných hormónov štítnej žľazy, glukokortikoidov. Príčinou patológie môže byť nádor α-buniek produkujúci hormóny, predĺžený pôst.

Uvoľňovanie katecholamínov v krvi stimuluje glykogenolýzu v svalovom tkanive a pečeni, čo urýchľuje rozpad glykogénu a vedie k uvoľneniu veľkého množstva voľnej glukózy. Súčasne telo absorbuje viac kyslíka, trávia veľa energie v dôsledku zvýšenej práce srdca, zvýšeného svalového tonusu a oxidácie kyseliny mliečnej v pečeni.

Lipolýza

Inzulín pomáha zvyšovať syntézu mastných kyselín, triglyceridov v pečeni a tukovom tkanive a poskytuje zásoby energie. Lipogenéza je kontrolovaná štítnou žľazou stimulujúcou hormónov štítnej žľazy hypofýzy a štítnej žľazy. U pacientov s diabetes mellitus sa v krvi zistí veľké množstvo voľných mastných kyselín, ktorých koncentrácia klesá počas substitučnej liečby.

Ak inzulín prispieva k akumulácii energie, potom jeho antagonista naopak využíva rezervné zásoby tela. Existuje uvoľnenie glukózy a mastných kyselín z lipidového tkaniva, ktoré sa môžu použiť ako zdroj energie alebo transformovať na ketónové telieska.

Výmena bielkovín

Inzulín urýchľuje penetráciu aminokyselín cez bunkové membrány a zabezpečuje ich začlenenie do proteínových zlúčenín. Glukagón spomaľuje absorpciu aminokyselín, syntézu bielkovín, zvyšuje hydrolýzu proteínov a uvoľňuje aminokyseliny zo svalového tkaniva. V pečeni stimuluje glukoneogenézu a ketogenézu v dôsledku oxidačných procesov.

Účinok hormónov na trávenie

Inzulín stimuluje tvorbu tráviacich enzýmov a glukagón inhibuje ich sekréciu a blokuje uvoľňovanie buniek. Oba hormóny produkujú cholecystokinín pancreozymin, ktorý zvyšuje sekréciu tráviacich enzýmov pankreatickými bunkami. Taktiež produkuje endorfíny - hormóny, ktoré blokujú bolesť.

Po jedle dochádza k dočasnému zvýšeniu hladiny glukózy, aminokyselín a tukov v krvi. Beta bunky na to reagujú so zvýšenou sekréciou inzulínu a α-receptormi s poklesom koncentrácie glukagónu. Ak sa to stane:

• skladovanie energie;
• produkcia glykogénu v pečeni;
• proteín a metabolizmus lipidov.

Režim akumulácie energie je nahradený režimom mobilizácie rezerv na konci trávenia potravín. Súčasne spotrebované zásoby pečene, tukovej svaloviny.

Po dlhej prestávke medzi príjmom potravy sa hladiny inzulínu znižujú a glukagón stúpa. Zásobník je intenzívne vynaložený. Telo sa snaží udržiavať potrebnú glukózu v krvi na energiu potrebnú pre mozog a červené krvinky.

Dodávka glykogénu v pečeni trvá 24 hodín pôstu. V tukovom tkanive s rastúcou koncentráciou glukagónu sa zrýchľuje lipolýza, hlavnými zdrojmi energie sú mastné kyseliny, ktoré po oxidácii prechádzajú na ketónové telieska.

Hormóny α a β buniek pankreasu sú dôležitými regulátormi zodpovednými za mnohé metabolické procesy, ktoré regulujú trávenie a poskytujú telo energiu.

Hormóny pankreasu

Pankreas, jeho hormóny a symptómy ochorenia

Pankreas je druhým najväčším železom tráviaceho systému, jeho hmotnosť je 60-100 g, dĺžka je 15-22 cm.

Endokrinná aktivita pankreasu sa uskutočňuje pomocou ostrovčekov Langerhans, ktoré pozostávajú z rôznych bunkových typov. Približne 60% ostrovčekov pankreasu je ß-bunky. Vyrábajú hormón inzulín, ktorý ovplyvňuje všetky druhy metabolizmu, ale primárne znižuje hladinu glukózy v krvnej plazme.

Tabuľka. Hormóny pankreasu

Inzulín (polypeptid) je prvý proteín získaný synteticky mimo tela v roku 1921 Beilis a Banti.

Inzulín dramaticky zvyšuje priepustnosť membrány svalov a tukových buniek pre glukózu. V dôsledku toho sa rýchlosť prechodu glukózy do týchto buniek zvyšuje približne o 20-krát v porovnaní s prechodom glukózy na bunky v neprítomnosti inzulínu. Vo svalových bunkách inzulín podporuje syntézu glykogénu z glukózy a v tukových bunkách - tuku. Pod vplyvom inzulínu sa zvyšuje priepustnosť bunkovej membrány pre aminokyseliny, z ktorých sa proteíny syntetizujú v bunkách.

Obr. Hlavné hormóny ovplyvňujúce hladiny glukózy v krvi

Druhý pankreatický hormón, glukagón, je sekretovaný a-bunkami ostrovčekov (približne 20%). Glukagón je polypeptid svojou chemickou povahou a antagonista inzulínu svojim fyziologickým účinkom. Glukagón zvyšuje rozpad glykogénu v pečeni a zvyšuje hladinu glukózy v krvnej plazme. Glukagón pomáha mobilizovať tuky z tukových skladov. Množstvo hormónov pôsobí ako glukagón: rastový hormón, glukokortukade, adrenalín, tyroxín.

Tabuľka. Hlavné účinky inzulínu a glukagónu

Typ výmeny

inzulín

glukagón

Zvyšuje priepustnosť bunkovej membrány na glukózu a jej využitie (glykolýza)

Stimuluje syntézu glykogénu

Znižuje hladinu glukózy v krvi

Stimuluje glykogenolýzu a glukoneogenézu

Poskytuje kontraindikulárne pôsobenie

Zvyšuje hladinu glukózy v krvi

Množstvo ketolín v krvi klesá

Množstvo ketolín v krvi stúpa

Tretí pankreatický hormón, somatostatín, je sekretovaný 5 bunkami (približne 1-2%). Somatostatín inhibuje uvoľňovanie glukagónu a absorpciu glukózy v čreve.

Hyper- a hypofunkcia pankreasu

Keď nastane hypofunkcia pankreasu, dôjde k vzniku diabetes mellitus. Je charakterizovaný množstvom príznakov, ktorých výskyt súvisí so zvýšením hladiny cukru v krvi - hyperglykémia. Zvýšená hladina glukózy v krvi a preto v glomerulárnom filtráte vedie k tomu, že epitelové renálne tubuly úplne neabsorbujú glukózu, takže sa vylučuje močom (glukozúria). V moči - cukor moču dochádza k strate cukru.

Množstvo moču sa zvyšuje (polyúria) z 3 na 12 a v zriedkavých prípadoch až na 25 litrov. Je to spôsobené tým, že nereagovaná glukóza zvyšuje osmotický tlak moču, ktorý v ňom drží vodu. Voda nie je dostatočne absorbovaná tubulmi a zvyšuje sa množstvo moču vylučovaného obličkami. Dehydratácia spôsobuje silnú smäd u pacientov s cukrovkou, čo vedie k hojnému príjmu vody (asi 10 litrov). V spojení s elimináciou glukózy v moči dramaticky zvyšuje výdavky na proteíny a tuky ako látky, ktoré poskytujú energetický metabolizmus organizmu.

Oslabenie oxidácie glukózy vedie k narušeniu metabolizmu tukov. Produkty neúplnej oxidácie tukov - tvoria sa ketónové telieska, čo vedie k posunu krvi na kyslú stranu - acidózu. Akumulácia ketónových telies a acidóza môže spôsobiť vážny stav, ktorý ohrozuje smrť - diabetická kóma, ktorá vedie so stratou vedomia, poruchou dýchania a krvného obehu.

Pankreasová hyperfunkcia je veľmi zriedkavé ochorenie. Nadmerný inzulín v krvi spôsobuje prudký pokles cukru v ňom - ​​hypoglykémii, ktorá môže viesť k strate vedomia - hypoglykemickej kóme. Je to preto, že centrálny nervový systém je veľmi citlivý na nedostatok glukózy. Zavedenie glukózy odstraňuje všetky tieto javy.

Regulácia funkcie pankreasu. Produkcia inzulínu je regulovaná mechanizmom negatívnej spätnej väzby v závislosti od koncentrácie glukózy v krvnej plazme. Zvýšená hladina glukózy v krvi prispieva k zvýšeniu produkcie inzulínu; v podmienkach hypoglykémie je tvorba inzulínu naopak inhibovaná. Produkcia inzulínu sa môže zvýšiť so stimuláciou vagusového nervu.

Endokrinná funkcia pankreasu

Pankreas (hmotnosť u dospelých 70-80 g) má zmiešanú funkciu. Acinárne tkanivo žľazy produkuje tráviacu šťavu, ktorá je zobrazená v lumen duodena. Funkcia endokrinného systému v pankrease sa vykonáva zhlukom (od 0,5 do 2 miliónov) buniek epiteliálneho pôvodu, ktoré sú známe ako ostrovčeky Langerhans (Pirogov - Langerhans) a tvoria 1-2% svojej hmotnosti.

Parakrická regulácia buniek ostrovčekov Langerhans

Ostrovy majú niekoľko typov endokrinných buniek:

• a-buniek (približne 20%) tvoriacich glukagón;
• ß-bunky (65-80%), syntetizujúce inzulín;
• S-bunky (2 až 8%), syntetizujúce somatostatín;
• PP bunky (menej ako 1%) produkujúce pankreatický polypeptid.

Mladšie deti majú G-bunky, ktoré produkujú gastrín. Hlavné hormóny pankreasu, ktoré regulujú metabolické procesy, sú inzulín a glukagón.

Inzulín je polypeptid pozostávajúci z 2 reťazcov (reťazec A pozostáva z 21 aminokyselinových zvyškov a B reťazec pozostáva z 30 aminokyselinových zvyškov) spojených disulfidovými mostíkmi. Inzulín sa prepravuje krvou hlavne vo voľnom stave a jeho obsah je 16-160 μED / ml (0,25-2,5 ng / ml). Počas dňa (3-bunky dospelého zdravého človeka produkujú 35-50 U inzulínu (približne 0,6-1,2 U / kg telesnej hmotnosti).

Tabuľka. Mechanizmy prepravy glukózy do bunky

Typ látky

mechanizmus

Na prenos glukózy v bunkovej membráne je potrebný nosič proteínu GLUT-4.

Pod vplyvom inzulínu sa tento proteín posúva z cytoplazmy na plazmatickú membránu a glukóza vstupuje do bunky pomocou uľahčenej difúzie.

Stimulácia inzulínu vedie k zvýšeniu rýchlosti príjmu glukózy do bunky je 20 až 40-násobok najväčšieho stupňa inzulínu, čo závisí od transportu glukózy do svalov a tukového tkaniva

Bunková membrána obsahuje rôzne proteíny glukózového transportéra (GLUT-1, 2, 3, 5, 7), ktoré sú vložené do membrány nezávisle od inzulínu

S pomocou týchto proteínov sa pomocou uľahčenia difúzie transportuje glukóza do bunky pozdĺž koncentračného gradientu.

Tkanivá nezávislé od inzulínu zahŕňajú: mozog, epiteli gastrointestinálneho traktu, endotel, erytrocyty, šošovky, p-bunky ostrovčekov Langerhans, medulla obličiek, vezikuly

Sekrécia inzulínu

Sekrécia inzulínu je rozdelená na bazálnu s výrazným denným rytmom a podnecovaná jedlom.

Základná sekrécia poskytuje optimálnu hladinu glukózy v krvi a anabolických procesov v tele počas spánku av intervaloch medzi jedlami. Je to asi 1 U / h a predstavuje 30-50% dennej sekrécie inzulínu. Základná sekrécia sa výrazne znižuje pri dlhodobej fyzickej námahe alebo pôste.

Stimulácia vylučovaná jedlom je nárast bazálnej sekrécie inzulínu spôsobenej príjmom potravy. Jeho objem je 50-70% denne. Táto sekrécia udržuje hladinu glukózy v krvi v podmienkach krížovej suplementácie z čreva, umožňuje účinnú absorpciu a využitie buniek. Výraz sekrécie závisí od času dňa, má dvojfázový charakter. Množstvo inzulínu vylučovaného do krvi zhruba zodpovedá množstvu nasýtených sacharidov a pre každých 10-12 g sacharidov je 1-2,5 U inzulínu (2-2,5 U ráno, 1-1,5 U večer, asi 1 U večer ). Jednou z príčin tejto závislosti sekrécie inzulínu v čase je vysoká hladina hormónov kontraindikovaného inzulínu (predovšetkým kortizolu) v krvi ráno a jeho pokles vo večerných hodinách.

Obr. Mechanizmus sekrécie inzulínu

Prvá (akútna) fáza stimulovanej sekrécie inzulínu netrvá dlho a je spojená s exocytózou ß-buniek hormónu, ktorá sa už nahromadila medzi jedlami. Je to spôsobené stimulačným účinkom na ß-bunky nie toľko glukózy, ako hormóny gastrointestinálneho traktu - gastrín, enteroglukagón, glytintín, glukagón-podobný peptid 1, sekretované do krvi počas príjmu potravy a trávenia. Druhá fáza sekrécie inzulínu je spôsobená stimuláciou sekrécie inzulínu na p-bunkách samotnou glukózou, ktorej hladina v krvi stúpa v dôsledku jej absorpcie. Tento účinok a zvýšená sekrécia inzulínu pokračuje, až kým hladina glukózy nedosiahne normálnu hodnotu pre osobu, t.j. 3,33-5,55 mmol / l v žilovej krvi a 4,44-6,67 mmol / l v kapilárnej krvi.

Inzulín pôsobí na cieľové bunky stimuláciou 1-TMS-membránových receptorov s aktivitou tyrozínkinázy. Hlavnými inzulínovými cieľovými bunkami sú hepatocyty pečene, myocyty kostrového svalstva, adipocyty tukového tkaniva. Jedným z jej najdôležitejších účinkov je zníženie glukózy v krvi, inzulín sa dosahuje zvýšením absorpcie glukózy z krvi cieľovými bunkami. Toho sa dosiahne aktiváciou transmebranových glukózových transportérov (GLUT4), vložených do plazmovej membrány cieľových buniek v nich a zvýšením rýchlosti prenosu glukózy z krvi do buniek.

Inzulín sa metabolizuje na 80% v pečeni, zvyšok je v obličkách av malom množstve v svalových a tukových bunkách. Jeho polčas rozpadu z krvi je približne 4 minúty.

Hlavné účinky inzulínu

Inzulín je anabolický hormón a má množstvo účinkov na cieľové bunky rôznych tkanív. Už bolo spomenuté, že jeden z jeho hlavných účinkov, pokles hladiny glukózy v krvi, sa dosahuje zvýšením jeho príjmu cieľovými bunkami, urýchľovaním procesov glykolýzy a oxidáciou sacharidov. Zníženie hladín glukózy je uľahčené stimuláciou syntézy inzulínového glykogénu v pečeni a svaloch, potlačením glukoneogenézy a glykogenolýzy v pečeni. Inzulín stimuluje príjem aminokyselín cieľovými bunkami, znižuje katabolizmus a stimuluje syntézu bielkovín v bunkách. Tiež stimuluje premenu glukózy na tuky, akumuláciu triacylglycerolov v tukovom tkanive v adipocytoch a potláča lipolýzu v nich. Inzulín má teda všeobecný anabolický účinok, ktorý zvyšuje syntézu sacharidov, tukov, proteínov a nukleových kyselín v cieľových bunkách.

Inzulín má na bunkách a množstvo ďalších účinkov, ktoré sa v závislosti od rýchlosti prejavu delia na tri skupiny. Rýchle účinky sa uskutočňujú po väzbe hormónu na receptor, napríklad prijímanie glukózy, aminokyselín, draslíka bunkami. Pomalé účinky sa rozvíjajú v priebehu niekoľkých minút od začiatku hormonálneho účinku - inhibícia aktivity enzýmov proteínového katabolizmu, aktivácia syntézy bielkovín. Oneskorené účinky inzulínu začínajú v priebehu niekoľkých hodín po jeho viazaní na receptory - transkripcia DNA, translácia mRNA a rast a reprodukcia buniek.

Obr. Mechanizmus účinku na inzulín

Hlavným regulátorom bazálnej sekrécie inzulínu je glukóza. Zvýšenie jeho obsahu v krvi na úroveň nad 4,5 mmol / l je sprevádzané zvýšením sekrécie inzulínu nasledujúcim mechanizmom.

Glukóza → uľahčená difúzia s GLUT2-transportéra proteínu v β-buniek → glykolýzy a akumuláciu ATP → uzatváranie citlivé ATP kanálov draslíka → oneskorenie výstupu, hromadenie K + iónov v bunke, a depolarizáciu svoje membránové → otvorenie napäťovo riadených kalciových kanálov, a prítok Ca2 + do bunky → akumulácia Ca2 + iónov v cytoplazme → zvýšená exocytóza inzulínu. Stimulovať sekréciu inzulínu rovnakým spôsobom pri vyšších hladinách v krvi galaktóza, manóza, β-ketokyselín, arginín, leucín, alanín, lyzín a.

Obr. Regulácia sekrécie inzulínu

Hyperkalemia, deriváty sulfonylmočoviny (lieky na liečbu diabetes mellitus typu 2), blokujúce draslíkové kanály plazmatickej membrány ß-buniek, zvyšujú sekrečnú aktivitu. Zvýšenie sekrécie inzulínu: gastrín, sekretín, enteroglukagón, glytinín, glukagón-podobný peptid 1, kortizol, rastový hormón, ACTH. Zvýšenie sekrécie inzulínu acetylcholínom sa pozoruje, keď sa aktivuje parasympatické rozdelenie ANS.

Inhibícia sekrécie inzulínu sa pozoruje pri hypoglykémii, pri pôsobení somatostatínu, glukagónu. Katecholamíny majú inhibičný účinok, ktorý sa uvoľňuje so zvýšením aktivity SNA.

Glukagón je peptid (29 aminokyselinových zvyškov) tvorený a-bunkami ostrovčekovým aparátom pankreasu. Prepravovaná krvou vo voľnom stave, kde jej obsah je 40-150 pg / ml. Má svoje účinky na cieľové bunky, stimuluje 7-TMS receptory a zvyšuje hladinu cAMP v nich. Polčas rozpadu hormónu je 5-10 minút.

Continzulárne pôsobenie glukogónu:

• Stimuluje ß-bunky ostrovčekov Langerhans, čím zvyšuje sekréciu inzulínu
• Aktivuje pečeň inzulínázu
• Má antagonistické účinky na metabolizmus.

Schéma funkčného systému, ktorý podporuje optimálnu hladinu glukózy v krvi v metabolizme

Hlavné účinky glukagónu v tele

Glukagón je katabolický hormón a antagonista inzulínu. Na rozdiel od inzulínu zvyšuje hladinu glukózy v krvi tým, že zvyšuje glykogenolýzu, potláča glykolýzu a stimuluje glukoneogenézu v pečeňových hepatocytoch. Glukagón aktivuje lipolýzu, spôsobuje zvýšenú dodávku mastných kyselín z cytoplazmy do mitochondrií na ich β-oxidáciu a tvorbu ketónových teliesok. Glukagón stimuluje katabolizmus bielkovín v tkanivách a zvyšuje syntézu močoviny.

Sekrecia glukagónu sa zvyšuje s hypoglykémiou, poklesom hladiny aminokyselín, gastrínom, cholecystokinínom, kortizolom, rastovým hormónom. Zvýšená sekrécia sa pozoruje so zvyšujúcou sa aktivitou SNA a stimuláciou β-AR s katecholaminami. Toto sa deje počas fyzickej námahy, pôstu.

Sekrécia glukagónu je inhibovaná hyperglykémiou, nadbytkom mastných kyselín a ketónových teliesok v krvi, ako aj pôsobením inzulínu, somatostatínu a sekretínu.

Porušenie endokrinnej funkcie pankreasu sa môže prejaviť ako nedostatočná alebo nadmerná sekrécia hormónov a vedie k dramatickým poruchám glukózovej homeostázy - rozvoju hyper- alebo hypoglykémie.

Hyperglykémia je zvýšenie hladiny glukózy v krvi. Môže to byť akútne a chronické.

Akútna hyperglykémia je často fyziologická, pretože je zvyčajne spôsobená prietokom glukózy do krvi po jedle. Jeho trvanie zvyčajne nepresahuje 1 - 2 hodiny kvôli tomu, že hyperglykémia potláča uvoľňovanie glukagónu a stimuluje sekréciu inzulínu. Pri zvýšení glykémie nad 10 mmol / l sa začne vylučovať močom. Glukóza je osmoticky účinná látka a jej prebytok sprevádza zvyšovanie osmotického tlaku krvi, čo môže viesť k dehydratácii buniek, rozvoju osmotickej diurézy a strate elektrolytov.

Chronická hyperglykémia, ktorá zvýšená hladina glukózy v krvi trvá hodiny, dni, týždne alebo viac, môže dôjsť k poškodeniu mnohých tkanivách (najmä krvné cievy), a je preto považovaný za prepathological a (alebo) chorobného stavu. Je to charakteristický znak skupiny metabolických ochorení a porúch funkcie endokrinnej žľazy.

Jedným z najbežnejších a najvážnejších z nich je diabetes mellitus (DM), ktorý postihuje 5-6% populácie. V ekonomicky rozvinutých krajinách sa počet pacientov s cukrovkou zdvojnásobuje každých 10 až 15 rokov. Ak sa diabetes vyvíja v dôsledku porušenia sekrécie inzulínu β-bunkami, potom sa nazýva diabetes mellitus 1. typu - diabetes mellitus-1. Toto ochorenie sa môže vyvinúť aj so znížením účinnosti inzulínu na cieľové bunky u starších ľudí a nazýva sa to diabetes mellitus typu 2 diabetes mellitus 2. To znižuje citlivosť cieľových buniek na účinok inzulínu, čo môže byť spojené s porušením sekrečnej funkcie p-buniek (strata 1. fázy sekrécie potravy).

Bežným príznakom DM-1 a DM-2 je hyperglykémia (zvýšenie hladiny glukózy v žilovej krvi na prázdny žalúdok nad 5,55 mmol / l). Keď sa hladina glukózy v krvi zvýši na 10 mmol / l a viac, glukóza sa objaví v moči. Zvyšuje osmotický tlak a objem konečného moču, čo je sprevádzané polyúriou (zvýšenie frekvencie a objemu uvoľneného moču na 4-6 l / deň). Pacient vyvíja smäd a zvýšený príjem tekutín (polydipsia) v dôsledku zvýšeného osmotického tlaku krvi a moču. Hyperglykémia (najmä v DM-1), sú často spojené s hromadením nedokonalé produkty oxidácie mastných kyselín - hydroximaslovej a kyseliny acetoctové (ketolátky), ktorý sa prejavuje charakteristickou vôňou dychu a (alebo) v moči, rozvoj acidózy. V závažných prípadoch to môže spôsobiť dysfunkciu centrálneho nervového systému - rozvoj diabetickej kómy, sprevádzaný stratou vedomia a smrťou tela.

Nadmerný obsah inzulínu (napríklad pri výmene inzulínovej terapie alebo stimulácii jeho sekrécie sulfonylmočovinami) vedie k hypoglykémii. Jeho nebezpečenstvo spočíva v tom, že glukóza slúži ako hlavný energetický substrát pre mozgové bunky a keď je jeho koncentrácia znížená alebo chýba, aktivita mozgu je narušená kvôli dysfunkcii, poškodeniu a (alebo) smrti neurónov. Ak nízka hladina glukózy pretrváva dosť dlho, môže dôjsť k smrti. Preto sa hypoglykémia so znížením hladiny glukózy v krvi nižšou ako 2,2-2,8 mmol / l) považuje za stav, pri ktorom by mal lekár akéhokoľvek odboru poskytnúť pacientovi prvú pomoc.

Hypoglykémia môže byť rozdelená na reaktívne, vyskytujúce sa po jedle a na prázdny žalúdok. Dôvodom reaktívne hypoglykémie sa zvyšuje sekréciu inzulínu po jedle v dedičnej tolerancie zneužívania na cukry (fruktóza alebo galaktóza) alebo zmeny citlivosti na aminokyselinou leucínom, a u pacientov s nádorom (inzulinom β-buniek). Príčiny hypoglykémie môže byť prázdny žalúdok - nedostatočnosť procesov glykogenolýzy a (alebo) glukoneogenézy v pečeni a obličkách (napr., Keď nedostatok contrainsular hormóny: glukagón, katecholamíny a kortizol), prevýšenie využitie glukózy látky a ďalšie inzulín predávkovania.

Hypoglykémia sa prejavuje v dvoch skupinách znakov. Hypoglykémia je podmienkou pre telo stres, v reakcii na rozvoj, ktorá zvyšuje aktivitu sympatická systému, zvýšenie krvnej hladiny katecholamínov, ktoré spôsobujú tachykardiu, mydriáza, tras, studený pot, nevoľnosť, pocit silného hladu. Fyziologický význam aktivácia hypoglykémie simpatoadrenalovoj systému je zahrnúť do účinku katecholamínov neuroendokrinných mechanizmov pre rýchle uvoľnenie glukózy v krvi a normalizácie jej úrovňou. Druhá skupina príznakov hypoglykémie je spojená s dysfunkciou centrálneho nervového systému. Prejavujú sa u ľudí k zníženiu pozornosti, rozvoj bolesti hlavy, úzkosť, dezorientácia, poruchy vedomia, kŕče, prechodná paralýza, kóma. Ich vývoj je spôsobený ostrým nedostatkom energetických substrátov v neurónoch, ktoré nemôžu dostať dostatočný ATP s nedostatkom glukózy. Neuróny nemajú mechanizmy na ukladanie glukózy vo forme glykogénu, ako sú hepatocyty alebo myocyty.

Lekár (vrátane zubára) musí byť pripravený na takéto situácie a byť schopný poskytnúť prvú pomoc diabetickým pacientom v prípade hypoglykémie. Pred začatím zubnej liečby musíte zistiť, aké ochorenia pacient trpí. Ak má cukrovku, pacient by mal byť požiadaný o jeho stravu, dávky inzulínu a normálnu fyzickú aktivitu. Treba mať na pamäti, že stres, ktorý sa vyskytol počas liečby, je dodatočným rizikom hypoglykémie u pacienta. Zubár musí mať pripravený cukor v akejkoľvek forme - sáčok cukru, cukrovinky, sladkého džúsu alebo čaju. Keď pacient ukáže príznaky hypoglykémie, musíte ihneď ukončiť liečebnú procedúru, a ak je pacient vedomý, potom mu podajte cukr v akejkoľvek forme ústami. Ak sa stav pacienta zhorší, mali by sa okamžite vykonať opatrenia na poskytnutie účinnej lekárskej starostlivosti.

Hormónový pomer inzulínu a glukagónu: krv

Ľudské telo je organizovaný systém. V ňom sú všetky procesy koordinované, vzájomne prepojené a majú jasnú koreláciu. Hormóny hrajú významnú úlohu v tomto - špeciálne látky, ktoré produkujú endokrinné žľazy.

Hormóny majú odlišnú štruktúru, ale ich celková kvalita je prísne definovaný špecifický účinok na telo.

Dôležité hormóny sú vylučované pankreasom a jeho endokrinnou časťou - ostrovčekmi Langerhans. Napriek malej veľkosti ostrovov je ich úloha v ľudskom tele extrémne ťažké preceňovať.

Úlohou tejto časti tela je produkcia hormónov, ktoré regulujú metabolické procesy v tele:

Sekrécia inzulínu

Osobitný záujem lekárov sú beta bunky. Sú zodpovedné za výrobu inzulínu. Tento hormón pomáha znižovať hladinu cukru v krvi a má pozitívny vplyv na metabolizmus tukov.

Úžasnou vlastnosťou beta buniek je schopnosť aktívne sa rozmnožovať a obnovovať. Je to však pravda, ak osoba ešte nie je 30 rokov. Ak už po tomto veku zomrie určitá časť buniek, vyvinú sa mnohé patologické stavy.

Ide o diabetes mellitus prvého typu (nazývaný tiež juvenilný) - je to dôsledok problémov s pankreasom a smrťou beta buniek. Potom pacient potrebuje pravidelné ďalšie hormonálne injekcie.

Primárnym produktom bunkovej práce je proinzulín. Inherentne nie je hormónom a nemá biologickú aktivitu. Inzulínová látka sa stáva kvôli Golgiho komplexu a jeho špecifickým enzýmom.

Akonáhle sa to stane, beta bunka ho absorbuje späť. Tam je inzulín transformovaný na granuly a skladovaný, kým to nie je potrebné.

V krvi úplne zdravého človeka je inzulín 95% a proinzulín je 5%.

Ak sa zvýši hladina cukru v krvi, inzulín sa uvoľní do krvného obehu. Funkciou tohto hormónu je zvýšenie priepustnosti bunkovej membrány pre cukor a jeho absorpciu.

Okrem toho sa prebytok glukózy transformuje na glykogén a ukladá sa do pečene a svalov. Postupne hormón pankreasu znižuje hladinu glukózy v krvi.

Antagonistický hormón

Hovoríme o hormóne glukagónu. Je to protivník inzulínu a je produkovaný alfa bunkami ostrovčekov Langerhans. Glukagón ovplyvňuje telo oproti inzulínu.

Ak táto látka spôsobuje nahromadenie nadbytočného cukru vo forme glykogénu, zatiaľ čo sa znižuje vysoký pomer glukózy, potom glukagón aktivuje mechanizmy, ktoré extrahujú glykogén z depa. To spôsobuje aktívny rast krvného cukru.

Intestinálna sliznica produkuje enteroglukágón. Je to posilňovač adrenalínu a funguje priamo v pečeňových bunkách. Hormón vstúpi do krvného obehu a kontroluje rýchlosť štiepenia:

Tieto hormóny pankreasu sú nielen hlavnými regulátormi koncentrácie cukru v krvi. Tiež sa aktívne podieľajú na vytváraní činností samotného orgánu.

Súčasne inzulín stimuluje syntézu tráviacich enzýmov pomocou glandulárnych buniek, zatiaľ čo glukagón spomaľuje sekréciu a zastavuje uvoľňovanie enzýmov z buniek tela.

Okrem toho alfa bunky produkujú:

1. gastroinhibitívny polypeptid (HIP). Odstraňuje sekréciu kyseliny chlorovodíkovej a enzýmov v žalúdku a súčasne stimuluje sekréciu črevnej šťavy;
2. cholecystokininpancreosimín (CCPP), ktorý spolupracuje s hormonálnym inzulínom a zvyšuje sekréciu hlavných tráviacich enzýmov žľazovými bunkami ľudskej pankreasu;
3. endorfíny sú špeciálne proteíny, ktoré môžu inhibovať bolesť v tele. Až donedávna sa lekárstvo domnievalo, že endorfíny sa produkujú iba pomocou štruktúr mozgu.

Hormóny inzulín a hormón glukagón sú ďaleko od jediných hormónov. Aby telo správne fungovalo, sú potrebné ďalšie látky vstupujúce do krvi.

Preto sa na proces zúčastňujú ďalšie biologicky aktívne zlúčeniny, ktorých pomer je tiež jasne definovaný. Sú vylučované endokrinným systémom:

• rastový hormón (rastový hormón);
• adrenalín;
• Kortizol.

Delta bunky sú tiež prítomné v ostrovčekoch Langerhans. Ich hlavnou úlohou je poskytnúť potrebné množstvo somastatínu, ktoré sa považuje za hormón miestneho významu.

Pôsobí iba v samotnej pankrease a potláča produkciu proteínov v bunkách orgánu, ktoré inhibujú sekréciu tráviacich enzýmov.

Inzulín a glukagón

Funkcie pankreatických hormónov

Exokrinné a endokrinné systémy sú zložkami primárneho čreva. Aby potravina vstupujúca do tela bola rozdelená na bielkoviny, tuky a sacharidy, je dôležité, aby exokrinný systém bol plne funkčný.

Je to tento systém, ktorý produkuje najmenej 98% tráviacej šťavy, kde sú enzýmy, ktoré rozkladajú produkty. Okrem toho hormóny regulujú všetky metabolické procesy v tele.

Hlavné hormóny pankreasu sú:

Všetky hormóny pankreasu vrátane glukagónu a inzulínu sú úzko spojené. Inzulínu je priradená úloha zabezpečiť stabilitu glukózy, navyše udržiava úroveň aminokyselín pre telo.

Glukagón pôsobí ako druh stimulantu. Tento hormón spája všetky potrebné látky a posiela ich do krvi.

Hormonálny inzulín sa môže vyrábať iba za vysokých hladín glukózy v krvi. Funkciou inzulínu je viazať receptory na bunkové membrány a tiež ich dodávať do bunky. Potom sa glukóza transformuje na glykogén.

Pankreas, ktorý sa podieľa na tráviacom procese, hrá dôležitú úlohu.

Telo produkuje hormóny pankreasu, ako je inzulín, glukagón a somatostatín.

Mierna odchýlka hormónov od optimálnej hodnoty sa môže stať príčinou vzniku nebezpečných patológií, ktoré sú v budúcnosti pomerne problematické.

Spolupráca Ako používať inzulín a glukagón

Inzulín a glukagón pracujú v takzvanom negatívnom spätnoväzbovom cykle. Počas tohto procesu jedna udalosť spôsobuje inú udalosť, ktorá spúšťa inú udalosť atď. Na vyrovnanie hladiny cukru v krvi.

Ako inzulín funguje

Počas trávenia sa potraviny s obsahom sacharidov konvertujú na glukózu. Väčšina tejto glukózy je odoslaná do krvného obehu, čo spôsobuje zvýšenie hladiny glukózy v krvi. Toto zvýšenie hladiny glukózy v krvi signalizuje vašu pankreasu na produkciu inzulínu.

Inzulín informuje bunky v tele, aby odobrali glukózu z krvi. Keď sa glukóza presunie do buniek, hladina glukózy v krvi klesá. Niektoré bunky používajú ako energiu glukózu. Iné bunky, napríklad v pečeni a svaloch, uchovávajú nadbytok glukózy ako látku nazývanú glykogén. Vaše telo používa glykogén na výrobu paliva medzi jedlami.

Čítať viac: Jednoduché a komplexné sacharidy

Ako funguje glukagón

Glukágón pôsobí na vyváženie účinkov inzulínu.

Približne štyri až šesť hodín po jedle sa hladiny glukózy v krvi znižujú, čo spôsobuje, že pankreas vytvára glukagón. Tento hormón signalizuje vašim pečeňovým a svalovým bunkám zmenu uloženého glykogénu späť na glukózu. Tieto bunky potom uvoľňujú glukózu do krvného obehu, aby vaše ostatné bunky mohli použiť energiu.

Táto celková spätná väzba s inzulínom a glukagónom je neustále v pohybe. To znižuje hladinu cukru v krvi z príliš nízkej hladiny, čo zaručuje, že vaše telo má stálu dodávku energie.

Je hladina glukózy v krvi na bezpečnej úrovni?

• Mám pre-diabetes?
• Čo môžem urobiť, aby sa zabránilo cukrovke?
• Ako zistím, či potrebujem užívať inzulín?

Vedieť, ako vaše telo funguje vám môže pomôcť zostať zdravý. Inzulín a glukagón sú dva kritické hormóny, ktoré vaše telo robí na vyrovnanie hladiny cukru v krvi. Je užitočné pochopiť, ako tieto hormóny fungujú, aby ste sa mohli vyhnúť cukrovke.

Hormónny glukagón sa podieľa na tvorbe glukózy v pečeni a reguluje jeho optimálny obsah v krvi. Pre normálnu funkciu centrálneho nervového systému je dôležité udržiavať koncentráciu glukózy v krvi na konštantnej úrovni. Toto je asi 4 gramy za hodinu pre centrálny nervový systém.

Účinok glukagónu na produkciu glukózy v pečeni určuje jeho funkcia. Glukagón má iné funkcie, stimuluje rozklad lipidov v tukovom tkanive, čo vážne znižuje hladinu cholesterolu v krvi. Okrem toho hormón glukagón:

1. Zlepšuje tok krvi v obličkách;
2. Zvyšuje rýchlosť vylučovania sodíka z orgánov a tiež udržuje v tele optimálny elektrolytický pomer. A je dôležitým faktorom v práci kardiovaskulárneho systému;
3. Regeneruje pečeňové bunky;
4. Stimuluje uvoľňovanie inzulínu z buniek tela;
5. Zvyšuje intracelulárny vápnik.

Prebytok glukagónu v krvi vedie k vzniku malígnych nádorov v pankrease. Avšak rakovina hlavy pankreasu je zriedkavosťou, objavuje sa u 30 ľudí z tisíc.

Funkcie vykonávané na inzulíne a glukagóne sú diametrálne odlišné. Preto na udržanie hladiny glukózy v krvi sú potrebné ďalšie dôležité hormóny:

Vedieť, ako vaše telo funguje vám môže pomôcť zostať zdravý. Inzulín a glukagón sú dva kritické hormóny, ktoré vaše telo robí na vyrovnanie hladiny cukru v krvi. Je užitočné pochopiť, ako tieto hormóny fungujú, aby ste sa mohli vyhnúť cukrovke.

Inzulín znižuje koncentráciu glukózy v plazme a uľahčuje jej dodávanie do buniek tela. Navyše dochádza k zvýšeniu rozpadu tukového tkaniva, syntetizujú sa nenasýtené mastné kyseliny a glykogén, intenzita poškodenia proteínov vo svaloch sa znižuje a tvorba ketónových teliesok sa znižuje.

/ Inzulín je životne dôležitý hormón, takže keď je nedostatok, jeho príjem z vonkajšej strany je potrebný. Glukóza sa uchováva vo forme glykogénu v pečeni a svaloch.

Glukagón je antagonista inzulínu (naopak). Rozštiepením glykogénu sa stimuluje zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi a v dôsledku toho množstvo energie pre bunky.

A zvýšená hladina cukru stimuluje syntézu inzulínu. Zostatok systému zabezpečuje správnosť všetkých typov výmeny.

Regulácia sekrécie glukagónu

Zvýšená konzumácia bielkovinových potravín vedie k zvýšeniu koncentrácie aminokyselín: arginínu a alanínu.

Tieto aminokyseliny stimulujú produkciu glukagónu v krvi, takže je mimoriadne dôležité zabezpečiť trvalý tok aminokyselín do tela, priľnavý k plnohodnotnej strave.

Hormónny glukagón je katalyzátor, ktorý premieňa aminokyselinu na glukózu, to sú jej hlavné funkcie. Tak sa zvyšuje koncentrácia glukózy v krvi, čo znamená, že bunky a tkanivá tela sú dodávané so všetkými potrebnými hormónmi.

Okrem aminokyselín je sekrécia glukagónu tiež stimulovaná aktívnou fyzickou aktivitou. Je zaujímavé, že by sa mali držať na hranici ľudských schopností. Potom sa koncentrácia glukagónu zvýšila päťkrát.

Dôsledky nerovnováhy

Porušenie pomeru inzulínu a glukagónu je príčinou takýchto patológií:

• zhoršená glukózová tolerancia;
• diabetes mellitus;
• porucha príjmu potravy;
• obezita;
• kardiovaskulárna patológia;
• poruchy mozgu a nervového systému;
• hyperlipoproteinémia a ateroskleróza;
• zápal pankreasu;
• porušovanie všetkých druhov výmeny;
• strata svalovej hmoty (dystrofia).

Regulácia glukózy v krvi je úžasný metabolický výkon, avšak pre niektorých ľudí proces nefunguje správne. Diabetes mellitus je najznámejšou chorobou, ktorá spôsobuje problémy s rovnováhou cukru v krvi.

Diabetes je skupina ochorení. Ak máte cukrovku alebo prediabetiku, vaše telo používa alebo sa prestane produkovať inzulín a glukagón. A keď sa systém odhodí z rovnováhy, môže to viesť k nebezpečným hladinám glukózy v krvi.

Inzulín a glukagón: vzťah a funkcie

Pankreas vytvára dôležité hormóny, ktoré sú zodpovedné za vytvorenie procesov, ktoré podporujú ľudské zdravie. Funkcie inzulínu a glukagónu - látky, pri ktorých nedochádza k silným poruchám v tele - sú neoddeliteľne spojené. A ak dôjde k porušeniu vývoja jedného hormónu, druhá prestane správne fungovať.

Čo je inzulín a glukagón?

Hormónny inzulín - proteín. Vyrába sa z b-buniek žľazy, je považovaný za prvý význam medzi anabolickými hormónmi.

Glukagón je antagonista inzulínu pre polypeptidový hormón. Vyrába sa z buniek pankreasu a vykonáva dôležitú funkciu - aktivuje energetické zdroje, keď to telo najviac potrebuje. Má katabolický účinok.

Komunikácia s inzulínom a glukagónom

Oba hormóny sa produkujú v pankrease na reguláciu metabolizmu. Vyzerajú takto:

• rýchlo reagovať na zmeny hladín cukru, inzulín sa produkuje pri zvyšovaní a glukagón - s poklesom;
• látky podieľajúce sa na metabolizme lipidov: stimuluje inzulín a glukagón sa rozkladá, premieňa tuky na energiu;
• podieľať sa na metabolizme bielkovín: glukagón blokuje absorpciu aminokyselín telom a inzulín urýchľuje syntézu látky.

Pankreas vytvára ďalšie hormóny, ale narušenie rovnováhy týchto látok sa objavuje častejšie.

Tabuľka jasne ukazuje opačnú úlohu v regulácii metabolických procesov hormónmi.

Pomer hormónov v tele

Účasť na metabolizme obidvoch hormónov je zárukou optimálnej úrovne energie získanej v dôsledku produkcie a spaľovania rôznych zložiek.

Interakcia hormónov sa nazýva index glukánu inzulínu. Je priradený ku všetkým produktom a naznačuje, že telo dostane ako výsledok - energetické alebo tukové rezervy.

Ak je index nízky (s prevahou glukagónu), potom pri rozdelení zložiek potravín väčšina z nich pôjde na doplnenie zásob energie. Ak potravina stimuluje produkciu inzulínu, bude usadená v tuku.

Ak človek zneužíva bielkovinové potraviny alebo sacharidy, potom to vedie k chronickému poklesu jedného z indikátorov. Výsledkom je metabolická porucha.

Sacharidy sú rozdelené rôznymi spôsobmi:

• jednoduchý (cukor, rafinovaná múka) - rýchlo vstúpiť do krvi a spôsobiť ostré uvoľnenie inzulínu;
• komplexná (celozrnná múka, obilniny) - pomaly zvyšujte inzulín.

Glykemický index (GI) je schopnosť potravín ovplyvňovať hladinu cukru. Čím vyšší je index, tým viac zvyšuje glukózu. Nevyvolávajte náhle skoky v produktoch cukru, GI, ktoré sú 35-40.

V prípade metabolických porúch sú z výživy vylúčené výrobky, ktoré majú najvyšší indikátor GI: cukor, pečivo, ryžové rezance, med, pečené zemiaky, varené mrkvy, proso, kukuričné ​​vločky, hrozno, banány, krupicu.

Prečo je taká váha inzulínu a glukagónu taká dôležitá

Účinky glukagónu a inzulínu sú úzko spojené, iba vďaka dobrej rovnováhe hormónov, metabolizmus tukov, bielkovín a sacharidov zostáva normálny. Pod vplyvom vonkajších a vnútorných faktorov - chorôb, dedičnosti, stresu, výživy a ekológie - sa rovnováha môže zmeniť.

Nerovnováha inzulínu a glukagónu sa prejavuje nasledujúcimi príznakmi:

• hlboký hlad, aj keď človek jedol pred hodinou;
• prudké kolísanie hladiny cukru v krvi - potom klesá, ale opäť stúpa;
• svalová hmotnosť klesá;
• nálada sa často mení - od zotavenia po úplnú apatiu počas dňa;
• človek získava váhu - na bokoch, ramenách, bruchu.

Fyzická aktivita je skvelý spôsob prevencie a eliminácie nadmernej hmotnosti. Ak nerovnováha pretrváva dlhú dobu, potom osoba má chorobu:

• diabetes mellitus;
• porucha nervovej sústavy;
• znížená aktivita mozgu;
• kardiovaskulárne choroby;
• obezita a poruchy príjmu potravy;
• problémy s asimiláciou glukózy;
• zápal pankreasu;
• ateroskleróza, hyperlipoproteinémia;
• metabolických porúch a svalovej dystrofie.

Ak máte podozrenie na hormonálnu nerovnováhu, vykonajú sa krvné testy a vyhľadá sa endokrinológ.

Funkcie inzulínu a glukagónu sú opačné, ale neoddeliteľné. Ak jeden hormón prestane byť produkovaný tak, ako by mal, potom funkcia druhého trpí. Rýchla eliminácia hormonálnej nerovnováhy s lekárskymi prípravkami, ľudovými prostriedkami a stravou je jediný spôsob, ako zabrániť chorobám.

Inzulín a glukagón

Prakticky všetky procesy v ľudskom tele sú regulované biologicky aktívnymi zlúčeninami, ktoré sa neustále vytvárajú v reťazci komplexných biochemických reakcií. Patria sem hormóny, enzýmy, vitamíny atď. Hormóny sú biologicky účinné látky, ktoré môžu výrazne ovplyvniť metabolizmus a životné funkcie vo veľmi malých dávkach. Sú produkované endokrinnými žľazami. Glukagón a inzulín sú hormóny pankreasu, ktoré sa podieľajú na metabolizme a sú navzájom antagonistami (tj sú to látky, ktoré majú opačné účinky).

Všeobecné informácie o štruktúre pankreasu

Pankreas pozostáva z 2 funkčne odlišných častí:

• exokrin (trvá asi 98% hmotnosti tela, je zodpovedný za trávenie, pankreatické enzýmy sa produkujú tu);
• endokrinné (nachádza sa hlavne v chvostu žľazy, syntetizujú sa tu hormóny, ktoré ovplyvňujú výmeny sacharidov a lipidov, trávenie atď.).

Pankreatické ostrovčeky sú rovnomerne umiestnené v celej endokrinnej časti (sú tiež nazývané ostrovčeky Langerhans). V nich sú sústredené bunky, ktoré produkujú rôzne hormóny. Tieto bunky sú niekoľkých typov:

• alfa bunky (produkujú glukagón);
• beta bunky (syntetizovať inzulín);
• delta bunky (produkujú somatostatín);
• PP bunky (pankreatický polypeptid je produkovaný tu);
• epsilon buniek (tu sa tvorí ghrelín "hladujúci hormón").

Ako sa syntetizuje inzulín a aké sú jeho funkcie?

Inzulín sa tvorí v beta bunkách pankreasu, ale najprv tvorí jeho prekurzor, proinzulín. Samotná táto zlúčenina nemá osobitnú biologickú úlohu, ale pod pôsobením enzýmov sa mení na hormón. Syntetizovaný inzulín sa absorbuje beta bunkami späť a uvoľňuje sa do krvného obehu v čase, keď je to potrebné.

Pankreatické beta bunky sa môžu deliť a regenerovať, ale to sa deje len v mladom tele. Ak je tento mechanizmus narušený a tieto funkčné prvky umierajú, človek vyvíja diabetes typu 1. V prípade ochorenia typu 2 môže byť inzulín dostatočne syntetizovaný, ale v dôsledku porúch metabolizmu sacharidov tkanivá nemôžu adekvátne odpovedať na ne a zvýšená hladina tohto hormónu je potrebná na príjem glukózy. V tomto prípade hovoríme o vzniku inzulínovej rezistencie.

• znižuje hladinu glukózy v krvi;
• aktivuje proces štiepenia tukového tkaniva, a preto u diabetes mellitus človek veľmi rýchlo získa nadváhu;
• stimuluje tvorbu glykogénu a nenasýtených mastných kyselín v pečeni;
• inhibuje rozklad bielkovín vo svalovom tkanive a zabraňuje tvorbe nadmerného množstva ketónových teliesok;
• podporuje tvorbu glykogénu v svaloch vďaka absorpcii aminokyselín.

Inzulín nie je zodpovedný len za absorpciu glukózy, podporuje normálne fungovanie pečene a svalov. Bez tohto hormónu ľudské telo nemôže existovať, preto sa pri cukrovke typu 1 injekčne podáva inzulín. Keď sa tento hormón dostáva z vonku, začne telo rozkladať glukózu pomocou pečene a svalového tkaniva, čo postupne vedie k zníženiu hladiny cukru v krvi. Je dôležité, aby bola schopná vypočítať požadovanú dávku lieku a porovnať ju s prijatým jedlom, aby nedošlo k vyvolaniu hypoglykémie injekciou.

Funkcie glukagónu

V ľudskom tele sa tvorí polysacharidový glykogén z glukózových zvyškov. Je to druh karbohydrátového depotu a je uložený vo veľkom množstve v pečeni. Časť glykogénu je v svaloch, ale prakticky sa nehromadí, ale okamžite sa vynakladá na tvorbu miestnej energie. Malé dávky tohto sacharidu možno nájsť v obličkách a mozgu.

Glukagón pôsobí ako protiklad inzulínu - spôsobuje, že telo stráca glykogénové zásoby a syntetizuje glukózu z neho. Preto stúpa hladina cukru v krvi, čo stimuluje produkciu inzulínu. Pomer týchto hormónov sa nazýva index inzulínu a glukagónu (mení sa počas trávenia).

Aj glukagón vykonáva nasledujúce funkcie:

• znižuje hladinu cholesterolu v krvi;
• obnovuje pečeňové bunky;
• zvyšuje množstvo vápnika vo vnútri buniek rôznych tkanív tela;
• zvyšuje krvný obeh v obličkách;
• nepriamo zabezpečuje normálne fungovanie srdca a krvných ciev;
• urýchľuje vylučovanie sodných solí z tela a udržuje celkovú rovnováhu vody a soli.

Glukagón sa podieľa na biochemických reakciách premeny aminokyselín na glukózu. Urýchľuje tento proces, hoci nie je zahrnutý do tohto mechanizmu sám, to znamená, že pôsobí ako katalyzátor. Ak telo produkuje nadmerné množstvo glukagónu po dlhú dobu, teoreticky sa domnieva, že to môže viesť k nebezpečnej chorobe - rakovine pankreasu. Našťastie je táto choroba veľmi zriedkavá, presná príčina jej vývoja je stále neznáma.

Hoci inzulín a glukagón sú antagonistami, bez týchto dvoch látok nie je normálne fungovanie organizmu možné. Sú prepojené a ich činnosť je ďalej regulovaná inými hormónmi. Celkové zdravie a pohoda osoby závisí od toho, ako fungujú tieto endokrinné systémy vyváženým spôsobom.

Popis funkcií inzulínu a glukagónu

Inzulín patrí do skupiny proteínových hormónov. Pri konštrukcii svojich molekúl sa uvoľňuje 16 aminokyselín a 51 aminokyselinových zvyškov. Tento hormón sa syntetizuje v bunkách ostrovčekov Langerhans, ktoré majú beta formu. Syntéza je ovplyvnená proteolytickými enzýmami pankreasu. Tajomstvo má dve formy: voľné a viazané. Tieto môžu mať účinok v periférnych tkanivách.

Rovnaké bunky ostrovčekov Langerhansu syntetizujú glukagón. Je to jednoreťazcový polypeptid a obsahuje 29 zvyškov 16 aminokyselín. Podobné zloženie molekuly glukagónu je prítomné u rôznych cicavcov.

Oba hormóny sú úzko navzájom spojené. Len v pároch sú schopné kontrolovať distribúciu glukózy v tele, ako aj dodávanie živín do rôznych tkanív v závislosti od energetických potrieb.

Hormonálne funkcie

Inzulín a glukagón majú veľmi dôležité funkcie v tele. Ich nerovnováha nepriaznivo ovplyvní ľudské zdravie.

Prvý vplyv na bunkovú membránu zvyšuje ich priepustnosť. Výsledkom je, že glukóza môže vstupovať do buniek neobmedzene. Pri normálnom inzulíne v tele sa aktivujú glykolýzové enzýmy, po ktorých nasleduje produkcia lipidov a proteínov. Súčasne hormón inhibuje tie enzýmy, ktoré ovplyvňujú rozpad lipidov a glykogénu.

Je to nemožné bez metabolizmu inzulínu, predovšetkým sacharidov. Je to ten, ktorý prepravuje glukózu do svalov a tukového tkaniva, čo celkovo predstavuje približne 70% celkovej bunkovej hmotnosti ľudského tela. Tieto tkanivá závislé od inzulínu sú zodpovedné za dýchanie, pohyb, krvný obeh, produkciu energie z potravy.

Glukagón je spojený s receptormi umiestnenými v membránach pečeňových buniek. Aktivuje proces glykolýzy. Glukagón signalizuje pečeň hladinu glukózy v krvi. Proces zvyšovania glukózy v dôsledku rozdelenia glykogénu začína alebo sa glukóza syntetizuje pomocou chemických látok v tele.

Glukagón pôsobí na stimuláciu produkcie inzulínu a neumožňuje inzulín rozkladať inzulín.

Hormon môže zvýšiť krvný tlak, ovplyvniť myokard, ako aj zvýšiť silu srdcovej frekvencie a frekvenciu.

Glukagón je tiež potrebný na zlepšenie dodávania krvi do kostrových svalov.

Typy inzulínu

Počiatočná štruktúra molekúl inzulínu sa v rôznych druhoch líši, ale napriek tomu existuje podobnosť. Štruktúra ošípaných je najbližšou molekulou inzulínu. Nevýznamný rozdiel je určený zvyškom len jednej aminokyseliny.

Keď sa v tele začne rozvíjať glukagón a inzulínová nerovnováha a začne sa diabetu, pacientovi sa podá inzulínová terapia, počas ktorej sa používajú rôzne inzulínové prípravky.

Dnes sa vyvíja niekoľko typov náhrad inzulínu:

• Zviera. Izolovaná z pankreasu zvieraťa, zvyčajne ošípaná alebo býk.
• Genetické inžinierstvo. Vyrába sa z baktérií. Ide o inzulíny ako Rapid, Humulin, Protaphan, Protamine, atď.
• Časovo viazané inzulíny: predĺžené so stredne dlhým, dlhodobým a krátkodobým účinkom.
• Analógy ľudského inzulínu s ultra krátkym a dlhotrvajúcim účinkom. Jeho účinok je založený na pomalom uvoľňovaní subkutánneho a tučného tkaniva, sú najbližšie k základnému typu sekrécie ľudského inzulínu.

Osoba s diabetes mellitus narúša rôzne druhy metabolizmu. Prevažne sú ovplyvnené metabolizmus uhľohydrátov a lipidov. Toto sa prejavuje výskytom nasledujúcich patológií:

• hyperglykémia - prudké zvýšenie hladiny cukru v krvi;
• ketonémia - zvýšenie krvných ketónov;
• glukozúria - odstránenie príliš veľkého množstva glukózy v moči;
• zníženie hladín glykogénu v pečeni.

Pri podávaní inzulínu pacientovi môžu byť tieto procesy čiastočne normalizované. Tým sa zachráni život pacienta.

Porovnávacia charakteristika účinku hormónov

Hormóny glukagónu a inzulínu sú antagonistami v účinku na hladinu glukózy v krvi. Ak prvý hormón túto úroveň zvyšuje, druhý - naopak - klesá.

Mechanizmus účinku týchto hormónov je nasledujúci. Zvážte účinok glukagónu. Aktivuje sa po stimulácii: hladina glukózy v krvi klesá. A-bunky začnú vylučovať glukagón do krvi. Krv vstupuje do pečene, kde začína rozklad glykogénu a uvoľňuje glukózu do krvi. Hladina glukózy v krvi začína rásť a uvoľňovanie glukagónu klesá.

Ako funguje inzulín? Stimulom jeho aktivácie bude zvýšenie hladiny glukózy v krvi. B bunky začnú aktívne uvoľňovať inzulín do krvi. Vstupuje do buniek tkanív a časť z nich vstupuje do krvi do pečene, ktorá posiela glukózu do úložiska ako glykogén. Tieto procesy spôsobujú pokles hladiny glukózy v krvi a uvoľňovanie inzulínu do krvi.

Inzulín s glukagónom je pár piatich typov pankreatických buniek. Ovplyvňujú proces ukladania a spaľovania tuku, a preto zohrávajú obrovskú úlohu pri utváraní hmotnosti človeka. Ak vezmeme do úvahy, že nadváha je príčinou mnohých ochorení, úloha týchto hormónov nemôže byť nadhodnotená.

Význam inzulínovej a glukagónovej rovnováhy

V dôsledku zložitých chemických reťazcov, ktoré sa dostávajú do tela, sa ukáže, že inzulín nahromadí tuk a glukagón ho spaľuje. Ak je zdravotný stav normálny, potom sa tieto dva procesy navzájom kompenzujú.

Ale to nie je vždy prípad. Existuje mnoho príčin, ktoré ovplyvňujú nerovnováhu týchto dvoch hormónov. Najprv môžete zavolať na problémy s nadváhou, nedostatok fyzickej aktivity, nezdravú stravu atď. ovplyvňujú správne fungovanie hormónov a rozvíjajú sa rôzne choroby.

Nerovnováha hormónov môže byť identifikovaná nasledujúcimi vlastnosťami:

• obsedantný hlad;
• nerovnomerné hladiny cukru v krvi s premenlivým poklesom a zvýšením výkonu;
• výskyt tukových usadenín v problémových častiach tela (brucho, stehná, paže, krk atď.);
• neustále sa meniaca nálada;
• strata svalovej hmoty.

Je potrebné bojovať s týmito príčinami, a preto existuje veľa jednoduchých spôsobov. Je potrebné preskúmať potraviny a zahrnúť do stravy čerstvú zeleninu a ovocie, jesť celozrnný chlieb, nezneužívať živočíšne tuky, pridávať potraviny bohaté na rastlinné bielkoviny.

Je potrebné zahrnúť do režimu dňa fyzickú aktivitu. Zlepšujú náladu a znižujú hmotnosť.

Tieto činnosti povedú k normálnej činnosti pankreasu. A ona zase normalizuje procesy, ktoré sa vyskytujú v tele.