Funzione endocrina del pancreas

Il pancreas si trova sulla parete posteriore della cavità addominale, dietro lo stomaco, a livello di L1-L2 e si estende dal duodeno alle porte della milza. La sua lunghezza è di circa 15 cm, il peso è di circa 100 G. Nel pancreas si distingue una testa situata nell'arco del duodeno, il corpo e la coda raggiungono le porte della milza e si trovano retroperitoneali. Il rifornimento di sangue del pancreas viene effettuato dall'arteria splenica e mesenterica superiore. Il sangue venoso entra nelle vene spleniche e superiori del mesentere. Il pancreas è innervato da nervi simpatici e parasimpatici, le cui fibre terminali sono in contatto con la membrana cellulare delle cellule insulari.

Il pancreas ha una funzione esocrina ed endocrina. Quest'ultimo viene effettuato dagli isolotti di Langerhans, che costituiscono circa l'1-3% della massa della ghiandola (da 1 a 1,5 milioni). Il diametro di ciascuno è di circa 150 μm. Un'isola contiene da 80 a 200 celle. Ci sono molti dei loro tipi per la capacità di secernere ormoni polipeptidici. Le cellule A producono glucagone, cellule B - insulina, cellule D - somatostatina. Rilevato sono un certo numero di cellule insulari, che presumibilmente possono produrre polipeptide vasoattivo interstiziale (VIP), peptide gastrointestinale (GIP) e polipeptide pancreatico. Le cellule B sono localizzate nel centro dell'isolotto e le altre si trovano lungo la sua periferia. La massa principale - il 60% delle cellule - costituisce cellule B, il 25% - cellule A, il 10% - cellule D, il resto - il 5% di massa.

L'insulina si forma nelle cellule B dal suo precursore, la proinsulina, che viene sintetizzata sui ribosomi del reticolo endoplasmatico grossolano. Proinsulin consiste di 3 catene peptidiche (A, B e C). Le catene A e B sono collegate da ponti disolfuro, il peptide C lega le catene A e B. Il peso molecolare della proinsulina è di 9000 dalton. Proinsulina sintetizzato entra nel Golgi, dove sotto l'influenza di enzimi proteolitici scindono alla molecola C-peptide avente un peso molecolare di 3000 Dalton e una molecola di insulina avente un peso molecolare di 6000 dalton. La catena di insulina A consiste di 21 residui di amminoacidi, la catena B di 30 e il peptide C di 27-33. Precursore proinsulina durante la sua biosintesi è preproinsulina che è caratterizzata dalla presenza di un'altra catena primo peptide che consiste di 23 amminoacidi e unendo l'estremità libera della catena B. Il peso molecolare della preproinsulina è di 11.500 dalton. Si trasforma rapidamente in proinsulina su polisomi. Dall'apparato di Golgi (complesso di placche), insulina, C-peptide e parzialmente proinsulina entrano nelle vescicole, dove il primo si lega allo zinco e si deposita nello stato cristallino. Sotto l'influenza di vari stimoli, le vescicole si spostano verso la membrana citoplasmatica e rilasciano l'insulina in forma disciolta nello spazio precapillare mediante emiocitosi.

Il più potente stimolatore della secrezione - glucosio, che interagisce con i recettori di membrana tsitoplazmaticheskoi. Risposta insulinica al suo effetto è bifasica: una prima fase - veloce - corrisponde scorte rilascio di insulina sintetizzato (1 ° piscina), la seconda - lento - caratterizza la velocità della sua sintesi (2 ° piscina). Il segnale dal citoplasmatico enzima - adenilato - trasferiti al sistema cAMP mobilitazione di calcio dalle mitocondri che è coinvolto nel rilascio di insulina. Oltre glucosio effetto stimolante sulla secrezione di rilascio di insulina e possedere aminoacidi (arginina, leucina), glucagone, gastrina, secretina, pancreozimina, gastrica neirotenzin polipeptide inibitorio, bombesina, sulfamidici, beta-adrenostimulyatorov, glucocorticoidi, ormone della crescita, ACTH. Inibiscono la secrezione e il rilascio di insulina ipoglicemia, somatostatina, acido nicotinico, diazossido, alfa adrenostimulyatsiya, fenitoina, fenotiazine.

L'insulina nel sangue è libera (insulina immunoreattiva, IRI) ed è legata allo stato delle proteine plasmatiche. Degradazione dell'insulina si verifica nel fegato (80%), rene e tessuto adiposo influenzato glyutationtransferazy e glutatione reduttasi (nel fegato), dell'insulinase (rene), enzimi proteolitici (tessuto adiposo). Proinsulina e C-peptide subiscono anche una degradazione nel fegato, ma molto più lentamente.

L'insulina ha un effetto multiplo sui tessuti insulino-dipendenti (fegato, muscoli, tessuto adiposo). Sui tessuti renali e nervosi, la lente, i globuli rossi, non ha un effetto diretto. L'insulina è un ormone anabolico che migliora la sintesi di carboidrati, proteine, acidi nucleici e grassi. La sua influenza sul metabolismo dei carboidrati si riflette nella crescita del trasporto di glucosio nelle cellule tessuti insulino-dipendente, la stimolazione della sintesi di glicogeno nel fegato e la gluconeogenesi e glicogenolisi soppressione, che provoca l'abbassamento della glicemia. L'effetto dell'insulina sul metabolismo proteico si esprime nello stimolare il trasporto di aminoacidi attraverso la membrana citoplasmatica delle cellule, la sintesi delle proteine e l'inibizione del suo decadimento. La sua partecipazione al metabolismo dei grassi è caratterizzata dall'inclusione degli acidi grassi nei trigliceridi del tessuto adiposo, nella stimolazione della sintesi lipidica e nella soppressione della lipolisi.

L'effetto biologico dell'insulina è dovuto alla sua capacità di legarsi a specifici recettori della membrana citoplasmatica delle cellule. Dopo il collegamento con loro, il segnale attraverso l'enzima-adenilato ciclasi arricchito di cellule viene trasferito al sistema cAMP, che, con la partecipazione di calcio e magnesio, regola la sintesi proteica e l'utilizzo del glucosio.

La concentrazione basale di insulina, determinata dalla radioimmunologia, è in buona salute 15-20 mU / ml. Dopo il carico orale con glucosio (100 g), il suo livello dopo 1 ora aumenta di 5-10 volte rispetto a quello iniziale. Il tasso di insulina a digiuno a digiuno è 0,5-1 U / h, e dopo i pasti aumenta a 2,5-5 U / h. La secrezione di insulina aumenta il parasimpatico e riduce la stimolazione simpatica.

Il glucagone è un polipeptide a catena singola con un peso molecolare di 3485 dalton. Consiste di 29 residui di amminoacidi. Si divide nel corpo con l'aiuto di enzimi proteolitici. La secrezione di glucagone è regolata da glucosio, amminoacidi, ormoni gastrointestinali e sistema nervoso simpatico. Il suo aumento di ipoglicemia, arginina, ormoni gastrointestinali, in particolare pancreozimina, fattori che stimolano il sistema nervoso simpatico (attività fisica, e altri.), Una diminuzione FFA sangue.

Oppiacei alla produzione di somatostatina di glucagone, iperglicemia, livelli sierici elevati di FFA. Il contenuto di glucagone nel sangue aumenta con il diabete mellito scompensato, il glucagone. L'emivita del glucagone è di 10 minuti. È inattivato principalmente nel fegato e nei reni mediante scissione in frammenti inattivi sotto l'influenza di enzimi carbossipeptidasi, tripsina, chemotripsina, ecc.

Il principale meccanismo d'azione del glucagone è caratterizzato da un aumento della produzione di glucosio da parte del fegato stimolando il suo decadimento e l'attivazione della gluconeogenesi. Il glucagone si lega ai recettori della membrana degli epatociti e attiva l'enzima adenilato ciclasi, che stimola la formazione di cAMP. In questo caso, la forma attiva della fosforilasi, che partecipa al processo di gluconeogenesi, si accumula. Inoltre, la formazione dei principali enzimi glicolitici viene soppressa e viene stimolato il rilascio di enzimi coinvolti nel processo di gluconeogenesi. Un altro tessuto glucagone-dipendente è grasso. Collegandosi ai recettori degli adipociti, il glucagone promuove l'idrolisi dei trigliceridi con la formazione di glicerolo e FFA. Questo effetto è ottenuto dalla stimolazione del cAMP e dall'attivazione della lipasi sensibile agli ormoni. Il rafforzamento della lipolisi è accompagnato da un aumento degli FFA nel sangue, dalla loro inclusione nel fegato e dalla formazione di chetoacidi. Glucagone stimolato glicogenolisi nel muscolo cardiaco, che aumenta arteriole portata cardiaca espandono e diminuzione della resistenza periferica totale, riducono l'aggregazione piastrinica, secrezione della gastro-on, pancreozimina ed enzimi pancreatici. La formazione di insulina, ormone della crescita, calcitonina, catecolamine, secrezione di liquidi ed elettroliti con l'urina sotto l'influenza del glucagone aumenta. Il suo livello basale nel plasma sanguigno è 50-70 pg / ml. Dopo aver assunto cibi proteici, durante il digiuno, con malattia epatica cronica, insufficienza renale cronica, glucagone, il contenuto di glucagone aumenta.

La somatostatina è un tetradecapeptide avente un peso molecolare di 1600 dalton, composto da 13 residui amminoacidici con un ponte disolfuro. Per la prima volta, la somatostatina è stato trovato in dell'ipotalamo anteriore, e poi - nelle terminazioni nervose, vescicole sinaptiche, pancreas, tratto gastrointestinale, tiroide, la retina. La maggior quantità di ormone prodotto nell'ipotalamo e anteriori D-cellule del pancreas. Il ruolo biologico della somatostatina è sopprimere la secrezione di ormone della crescita, ACTH, TSH, gastrina, glucagone, insulina, renina, secretina, gastrico peptide vasoattivo (VZHP), succo gastrico, enzimi pancreatici ed elettroliti. Riduce l'assorbimento di xilosio, colecisti contrattilità, il flusso di sangue degli organi interni (30-40%), la peristalsi intestinale e riduce anche rilascio di acetilcolina dalle terminazioni nervose e electroexcitability nervo. L'emivita della somatostatina viene somministrato per via parenterale 1-2 min, che permette di considerare come un ormone e un neurotrasmettitore. Molti degli effetti della somatostatina sono mediati attraverso il suo effetto sugli organi e tessuti summenzionati. Il meccanismo della sua azione a livello cellulare non è ancora chiaro. Il contenuto della somatostatina nel plasma sanguigno dei soggetti sani è 10-25 pg / L, e aumentata nei pazienti con diabete di tipo I, acromegalia e D-cellule tumorali pancreatiche (somatostatinoma).

Il ruolo di insulina, glucagone e somatostatina nell'omeostasi. Nel bilancio energetico del corpo è dominato da insulina e glucagone, che lo sostengono ad un certo livello nei vari stati del corpo. Durante il digiuno livello di insulina nel sangue diminuisce e glucagone - rilanci, specialmente sul 3-5 ° giorno di digiuno (circa 3-5 volte). Aumento della secrezione di glucagone cause aumentato catabolismo proteico nel muscolo e aumenta processo di gluconeogenesi che promuove la ricostituzione delle riserve di glicogeno nel fegato. Così, un livello costante di glucosio nel sangue, necessaria per il funzionamento del cervello, globuli rossi, strato rene cervello sostenuto rafforzando gluconeogenesi, glicogenolisi, soppressione di utilizzazione del glucosio in altri tessuti sotto l'influenza di aumentare la secrezione di glucagone e riducendo glucosio insulino-dipendente consumo tessuti riducendo la produzione di insulina. Durante il giorno, il tessuto cerebrale assorbe da 100 a 150 g di glucosio. Iperproduzione glucagone stimolare la lipolisi, che aumenta i livelli ematici di acidi grassi liberi sono utilizzati cuore e altri muscoli, fegato, reni come materiale energetico. Con la fame prolungata, i chetoacidi formati nel fegato diventano una fonte di energia. Con il digiuno naturale (durante la notte) o lunghi periodi di assunzione di cibo (6-12 h) fabbisogno energetico insulino-dipendente dei tessuti del corpo sono supportati da acidi grassi che si formano durante la lipolisi.

Dopo aver mangiato (carboidrati), si osserva un rapido aumento dei livelli di insulina e una diminuzione del glucagone nel sangue. Il primo causa l'accelerazione della sintesi del glicogeno e l'utilizzo del glucosio da parte dei tessuti insulino-dipendenti. Il cibo proteico (ad esempio, 200 g di carne) stimola un forte aumento della concentrazione di glucagone nel sangue (del 50-100%) e insignificante - insulina, che aumenta la gluconeogenesi e aumenta la produzione di glucosio da parte del fegato.

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