Эндокринная функция поджелудочной железы.

Эндокринную функцию в поджелудочной железе выполняют скопления клеток эпителиального происхождения, получившие название островков Лангерганса и составляющие всего 1-2 % массы поджелудочной железы.

Основная масса железы — это экзокринный орган, образующий панкреатический пищеварительный сок.

Количество островков в железе взрослого человека очень велико и составляет от 200 тысяч до полутора миллионов.

В островках Лангерганса различают три типа клеток, продуцирующих гормоны:

- альфа-клетки образуют глюкагон,

- бета-клетки — инсулин,

- дельта-клетки — соматостатин.

Кровоснабжение островков более выражено, чем основной паренхимы железы.

Иннервация осуществляется постганлионарными симпатическими и парасимпатическими нервами, причем среди клеток островков расположены нервные клетки, образующие нейроинсулярные комплексы.

Основным регулятором секреции инсулина является д-глюкоза притекающей крови, активирующая в бета-клетках специфическую аденилатциклазу и пул (фонд) цАМФ. Через этот посредник глюкоза стимулирует выброс инсулина в кровь из специфических секреторных гранул. Усиливает ответ бета-клеток на действие глюкозы гормон 12-перстной кишки — желудочный ингибиторный пептид (ЖИП). Через неспецифический независимый от глюкозы пул цАМФ, стимулируют секрецию инсулина ионы Са++.

В регуляции секреции инсулина определенную роль играет и вегетативная нервная система. Блуждающий нерв и ацетилхолин стимулируют секрецию инсулина, а симпатические нервы и норадреналин через альфа-адренорецепторы подавляют секрецию инсулина и стимулируют выброс глюкагона.

Специфическим ингибитором продукции инсулина является гормон дельта-клеток островков — соматостатин. Этот гормон образуется и в кишечнике, где тормозит всасывание глюкозы и тем самым уменьшает ответную реакцию бета-клеток на глюкозный стимул. Образование в поджелудочной железе и кишечнике пептидов, аналогичных мозговым, например, соматостатина, является веским аргументом в пользу взгляда о существовании в организме единой APUD-системы.

Секреция глюкагона стимулируется снижением уровня глюкозы в крови, гормонами желудочно-кишечного тракта (гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин) и при уменьшении в крови ионов Са++. Подавляют секрецию глюкагона инсулин, соматостатин, глюкоза крови и Са++. Клетки желудочно-кишечного тракта, продуцирующие гормоны, являются своеобразными «приборами раннего оповещения» клеток панкреатических островков о поступлении пищевых веществ в организм, требующих для утилизации и распределения участия панкреатических гормонов. Эта функциональная взаимосвязь нашла отражение в термине «гастро-энтеро-панкреатическая система».

Инсулин оказывает влияние на все виды обмена веществ, он способствует анаболическим процессам, увеличивая синтез гликогена, жиров и белков, тормозя эффекты многочисленных контринсулярных гормонов (глюкагона, катехоламинов, глюкокортикоидов и соматотропина). Все эффекты инсулина по скорости их реализации подразделяются на четыре группы: очень быстрые (через несколько секунд) — гиперполяризация мембран клеток за исключением гепатоцитов, повышение проницаемости для глюкозы, активация Na-K-АТФазы, входа К и откачивания Na, подавления Са-насоса и задержка Са++; быстрые эффекты (в течение нескольких минут) — активация и торможение различных ферментов, подавляющих катаболизм и усиливающих анаболические процессы; медленные процессы (в течение нескольких часов) — повышенное поглощение аминокислот, изменение синтеза РНК и белков-ферментов; очень медленные эффекты (от часов до суток) — активация митогенеза и размножения клеток.

Действие инсулина на углеводный обмен проявляется:

- повышением проницаемости мембран в мышцах и жировой ткани для глюкозы,

- активацией утилизации глюкозы клетками,

- усилением процессов фосфорилирования;

- подавлением распада и стимуляцией синтеза гликогена;

- угнетением глюконеогенеза;

- активацией процессов гликолиза;

- гипогликемией.

Действие инсулина на белковый обмен состоит в:

- повышении проницаемости мембран для аминокислот;

- усилении синтеза иРНК;

- активации в печени синтеза аминокислот;

- повышении синтеза и подавлении распада белков.

Основные эффекты инсулина на липидный обмен:

- стимуляция синтеза свободных жирных кислот из глюкозы;

- стимуляция синтеза триглицеридов;

- подавление распада жира;

- активация окисления кетоновых тел в печени.

Столь широкий спектр метаболических эффектов свидетельствует о том, что инсулин необходим для осуществления функционирования всех тканей, органов и физиологических систем, реализации эмоциональных и поведенческих актов, поддержания гомеостазиса, осуществления механизмов приспособления и зашиты от неблагоприятных факторов среды.

Недостаток инсулина (относительный дефицит по сравнению с уровнем контринсулярных гормонов, прежде всего, глюкагона) ведет к сахарному диабету. Избыток инсулина вызывает гипогликемию с резкими нарушениями функций центральной нервной системы, ис­пользующей глюкозу как основной источник энергии независимо от инсулина.

Глюкагон является мощным контринсулярным гормоном и его эффекты реализуются в тканях через систему вторичного посредника аденилатциклаза-цАМФ. В отличие от инсулина, глюкагон повышает уровень сахара в крови, в связи с чем его называют гипергликемическим гормоном.

Основные эффекты глюкагона проявляются в следующих сдвигах метаболизма:

- активация гликогенолиза в печени и мышцах;

- активация глюконеогенеза;

- активация липолиза и подавление синтеза жира;

- повышение синтеза кетоновых тел в печени и угнетение их окисления;

- стимуляция катаболизма белков в тканях, прежде всего в печени, и увеличение синтеза мочевины.

Соматостатин — это полипептидный гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, который играет роль своеобразного «выключателя» синтеза различных гормонов: соматотропина (гормона роста), тиреотропных гормонов, инсулина, глюкагона и многих других гормонов, синтезируемых в органах пищеварительной системы.

Биологическая роль соматостатина заключается в подавлении секреции соматотропного гормона, АКТГ, ТТГ, гастрина, глюкагона, инсулина, ренина, секретина, вазоактивного желудочного пептида (ВЖП), желудочного сока, панкреатических ферментов и электролитов. Он понижает абсорбцию ксилозы, сократимость желчного пузыря, кровоток внутренних органов (на 30-40 %), перистальтику кишечника, а также уменьшает освобождение ацетилхолина из нервных окончаний и электровозбудимость нервов.

Период полураспада парентерально введенного соматостатина составляет 1-2 мин, что позволяет рассматривать его как гормон и нейротрансмиттер. Многие эффекты соматостатина опосредуются через его влияние на вышеперечисленные органы и ткани. Механизм же его действия на клеточном уровне пока неясен. Содержание соматостатина в плазме крови здоровых лиц составляет 10-25 пг/л и повышается у больных сахарным диабетом I типа, акромегалией и при D-клеточной опухоли поджелудочной железы (соматостатиноме).