Эндокринная функция поджелудочной железы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра нормальной физиологии

Реферат

На тему: Эндокринная функция поджелудочной железы

Выполнил: Алексеенко Ю.О.

Преподаватель: Сукач Е.С.



Содержание

1. Строение

2. Эндокринная часть

3. Гормоны

3.1 Инсулин

3.2 Глюкагон

3.3 Соматостатин

4. Роль инсулина, глюкагона и соматостатина в гомеостазе

5. Гипергликемия

5.1 Степени тяжести гипергликемии

5.2 Этиология

5.3 Измерения

5.4 Симптоматика

5.5 Лечение

6. Гипогликемия

6.1 Этиология

6.2 Патогенез

6.3 Клинические проявления

6.4 Первая помощь и лечение

6.5 Классификация



1. Строение

Поджелудочная железа расположена на задней стенке брюшной полости, позади желудка и простирается от двенадцатиперстной кишки до ворот селезенки. Длина ее составляет около 15 см, масса - около 100 г. В поджелудочной железе различают головку, располагающуюся в дуге двенадцатиперстной кишки, тело и хвост, достигающий ворот селезенки и лежащий ретроперитонеально. Кровоснабжение поджелудочной железы осуществляется селезеночной и верхней мезентериальной артерией. Венозная кровь поступает в селезеночную и верхнюю мезентериальную вены. Иннервируется поджелудочная железа симпатическими и парасимпатическими нервами, терминальные волокна которых контактируют с клеточной мембраной островковых клеток.



2. Эндокринная часть

Эндокринная часть поджелудочной железы образована лежащими между ацинусов панкреатическими островками, или островками Лангерганса.

Островки состоят из клеток -- инсулоцитов, среди которых на основании наличия в них различных по физико-химическим и морфологическим свойствам гранул выделяют 5 основных видов:

· бета-клетки, синтезирующие инсулин;

· альфа-клетки, продуцирующие глюкагон;

· дельта-клетки, образующие соматостатин;

· D₁-клетки, выделяющие ВИП (Вазоактимвный интестинамльный пептимд);

· PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид.

Островки Лангерганса, составляют около 1-3 % массы железы (от 1 до 1,5 млн.). Диаметр каждого - около 150 мкм. В одном островке содержится от 80 до 200 клеток. В-клетки локализуются в центре островка, а остальные - по его периферии. Основную массу - 60 % клеток - составляют В-клетки, 25 % - А-клетки, 10 % - D-клетки, остальные - 5 % массы.



3. Гормоны

3.1 Инсулин

Он образуется в В-клетках из его предшественника - проинсулина, который синтезируется на рибосомах грубой эндоплазматической сети. Предшественником проинсулина в процессе его биосинтеза является препроинсулин. Он быстро превращается в проинсулин на полисомах.

Самый мощный стимулятор секреции инсулина - глюкоза, которая взаимодействует с рецепторами цитоплазматической мембраны. Ответ инсулина на ее воздействие является двухфазным: первая фаза - быстрая - соответствует выбросу запасов синтезированного инсулина (1-й пул), вторая - медленная - характеризует скорость его синтеза (2-й пул). Сигнал от цитоплазматического фермента - аденилатциклазы - передается на систему цАМФ, мобилизующую из митохондрий кальция, который принимает участие в освобождении инсулина. Кроме глюкозы, стимулирующим влиянием на освобождение и секрецию инсулина обладают: аминокислоты (аргинин, лейцин), глюкагон, гастрин, секретин, панкреозимин, желудочный ингибирующий полипептид, неиротензин, бомбезин, сульфаниламидные препараты, бета-адреностимуляторы, глюкокортикоиды, СТГ, АКТГ. Подавляют секрецию и освобождение инсулина: гипогликемия, соматостатин, никотиновая кислота, диазоксид, альфа-адреностимуляция, фенитоин, фенотиазины.

Инсулин в крови находится в свободном (иммунореактивный инсулин, ИРИ) и связанном с белками плазмы состоянии. Деградация инсулина происходит в печени (до 80 %), почках и жировой ткани под влиянием глютатионтрансферазы и глютатионредуктазы (в печени), инсулиназы (в почках), протеолитических ферментов (в жировой ткани). Проинсулин также подвергаются деградации в печени, но значительно медленнее.

Инсулин дает множественный эффект на инсулинзависимые ткани (печень, мышцы, жировая ткань). На почечную и нервную ткани, хрусталик, эритроциты он не оказывает непосредственного действия. Инсулин является анаболическим гормоном, усиливающим синтез углеводов, белков, нуклеиновых кислот и жира.

Действие инсулина на углеводный обмен проявляется:

1) повышением проницаемости мембран в мышцах и жировой ткани для глюкозы,

2) активацией утилизации глюкозы клетками;

3) усилением процессов фосфорилирования;

4) подавлением распада и стимуляцией синтеза гликогена;

5) угнетением глюконеогенеза;

6) активацией процессов гликолиза;

7) гипогликемией.

Действие инсулина на белковый обмен состоит в:

1) повышении проницаемости мембран для аминокислот;

2) усилении синтеза иРНК;

3) активации в печени синтеза аминокислот;

4) повышении синтеза и подавлении распада белков.

Основные эффекты инсулина на липидный обмен:

1) стимуляция синтеза свободных жирных кислот из глюкозы;

2) стимуляция синтеза триглицеридов;

3) подавление распада жира;

4) активация окисления кетоновых тел в печени.

Биологический эффект инсулина обусловлен его способностью связываться со специфическими рецепторами клеточной цитоплазматической мембраны. После соединения с ними сигнал через встроенный в оболочку клетки фермент - аденилатциклазу - передается на систему АМФ, которая при участии кальция и магния регулирует синтез белка и утилизацию глюкозы.

Базальная концентрация инсулина, определяемая радиоиммунологически, составляет у здоровых 15-20 мкЕД/мл. После пероральной нагрузки глюкозой (100 г) уровень его через 1 ч повышается в 5-10 раз по сравнению с исходным. Скорость секреции инсулина натощак составляет 0,5-1 ЕД/ч, а после приема пищи увеличивается до 2,5-5 ЕД/ч. Секрецию инсулина увеличивает парасимпатическая и уменьшает симпатическая стимуляция.

3.2 Глюкагон

сахарный диабет гипергликемия гипогликемия инсулин

Он расщепляется в организме при помощи протеолитических ферментов. Секрецию глюкагона регулируют: глюкоза, аминокислоты, гастроинтестинальные гормоны и симпатическая нервная система. Ее усиливают: гипогликемия, аргинин, гастроинтестинальные гормоны, особенно панкреозимин, факторы, стимулирующие симпатическую нервную систему (физическая нагрузка и др.), уменьшение содержания в крови СЖК.

Угнетают продукцию глюкагона: соматостатин, гипергликемия, повышенный уровень СЖК в крови. Содержание глюкагона в крови повышается при декомпенсированном сахарном диабете, глюкагономе. Период полураспада глюкагона составляет 10 мин. Инактивируется он преимущественно в печени и почках путем расщепления на неактивные фрагменты под влиянием ферментов карбоксипептидазы, трипсина, хемотрипсина и др.

Основной механизм действия глюкагона характеризуется увеличением продукции глюкозы печенью путем стимуляции его распада и активации глюконеогенеза. Глюкагон связывается с рецепторами мембраны гепатоцитов и активирует фермент аденилатциклазу, которая стимулирует образование цАМФ. При этом происходит накопление активной формы фосфорилазы, участвующей в процессе глюконеогенеза. Кроме того, подавляется образование ключевых гликолитических ферментов и стимулируется выделение энзимов, участвующих в процессе глюконеогенеза. Другая глюкагонзависимая ткань - жировая. Связываясь с рецепторами адипоцитов, глюкагон способствует гидролизу триглицеридов с образованием глицерина и СЖК. Этот эффект осуществляется путем стимуляции цАМФ и активации гормоночувствительной липазы. Усиление липолизы сопровождается повышением в крови СЖК, включением их в печень и образованием кетокислот. Глюкагон стимулирует гликогенолиз в сердечной мышце, что способствует увеличению сердечного выброса, расширению артериол и уменьшению общего периферического сопротивления, уменьшает агрегацию тромбоцитов, секрецию гастрина, панкреозимина и панкреатических ферментов. Образование инсулина, соматотропного гормона, кальцитонина, катехоламинов, выделение жидкости и электролитов с мочой под влиянием глюкагона увеличиваются. Его базальный уровень в плазме крови составляет 50-70 пг/мл. После приема белковой пищи, во время голодания, при хронических заболеваниях печени, хронической почечной недостаточности, глюкагономе содержание глюкагона увеличивается.

3.3 Соматостатин

Впервые он был обнаружен в переднем гипоталамусе, а затем - в нервных окончаниях, синаптических пузырьках, поджелудочной железе, желудочно-кишечном тракте, щитовидной железе, сетчатке. Наибольшее количество гормона образуется в переднем гипоталамусе и D-клетках поджелудочной железы. 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).



4. Роль инсулина, глюкагона и соматостатина в гомеостазе

В энергетическом балансе организма основную роль играют инсулин и глюкагон, которые поддерживают его на определенном уровне при различных состояниях организма. Во время голодания уровень инсулина в крови понижается, а глюкагона - повышается, особенно на 3-5-й день голодания (примерно в 3-5 раз). Увеличение секреции глюкагона вызывает повышенный распад белка в мышцах и увеличивает процесс глюконеогенеза, что способствует пополнению запасов гликогена в печени. Таким образом, постоянный уровень глюкозы в крови, необходимый для функционирования мозга, эритроцитов, мозгового слоя почек, поддерживается за счет усиления глюконеогенеза, гликогенолиза, подавления утилизации глюкозы другими тканями под влиянием увеличения секреции глюкагона и уменьшения потребления глюкозы инсулинзависимыми тканями в результате снижения продукции инсулина. В течение суток мозговая ткань поглощает от 100 до 150 г глюкозы. Гиперпродукция глюкагона стимулирует липолиз, что повышает в крови уровень СЖК, которые используются сердечной и другими мышцами, печенью, почками в качестве энергетического материала. При длительном голодании источником энергии становятся и кетокислоты, образующиеся в печени. При естественном голодании (в течение ночи) или при длительных перерывах в приеме пищи (6-12 ч) энергетические потребности инсулинзависимых тканей организма поддерживаются за счет жирных кислот, образующихся во время липолиза.

После приема пищи (углеводистой) наблюдаются быстрое повышение уровня инсулина и уменьшение содержания глюкагона в крови. Первый вызывает ускорение синтеза гликогена и утилизацию глюкозы инсулинзависимыми тканями.

Белковая пища (например, 200 г мяса) стимулирует резкий подъем концентрации в крови глюкагона (на 50-100 %) и незначительный - инсулина, что способствует усилению глюконеогенеза и увеличению продукции глюкозы печенью.



5. Гипергликемия

Гимпергликемимя (от др.-греч. хрес -- сверху, над; глхкэт -- сладкий; б?мб -- кровь)-- клинический симптом, обозначающий увеличение содержания глюкозы в сыворотке крови по сравнению с нормой в 3,3--5,5 ммоль/л.

5.1 Степени тяжести гипергликемии

Степени тяжести гипергликемии:

· лёгкая гипергликемия -- 6,7--8,2 ммоль/л;

· средней тяжести -- 8,3--11,0 ммоль/л;

· тяжёлая -- свыше 11,1 ммоль/л;

· при показателе свыше 16,5 ммоль/л развивается прекома;

· при показателе свыше 55,5 наступает гиперосмолярная кома.

Для лиц с длительно текущими нарушениями углеводного обмена эти значения могут несколько отличаться.

5.2 Этиология

Сахарный диабет.

Хроническая гипергликемия, которая персистирует независимо от состояния больного, чаще всего бывает в случае сахарного диабета, и фактически является основной характеристикой этого заболевания.

Острый эпизод гипергликемии без видимой причины может показывать на манифестацию сахарного диабета или предрасположению к нему. Эта форма гипергликемии вызвана недостаточным уровнем инсулина. Этот низкий уровень инсулина ингибирует транспорт глюкозы через клеточные мембраны, благодаря чему уровень свободного сахара в крови повышается.

Расстройства питания.

Нарушения в питании могут привести к острой недиабетической гипергликемии, например, при нервной булимии, когда человек не контролирует количество съеденной пищи и, соответственно, получает огромную калорийность за один прием пищи. Таким образом, из пищи поступает большое количество простых и сложных углеводов.

Некоторые лекарственные вещества способны увеличивать риск развития гипергликемии: в-блокаторы, тиазидные диуретики, кортикостероиды, ниацин, фентамидин, ингибиторы протеаз, L-аспарагиназа и некоторые антидепрессанты.

Биотин-авитаминоз также увеличивает риск развития гипергликемии.

Стресс.

У большинства пациентов, перенесших острый стресс (инсульт или инфаркт миокарда), гипергликемия способна развиться даже вне рамок диагноза «сахарный диабет». Наблюдения за пациентами и исследования на животных показали, что подобная постстрессовая гипергликемия ассоциирована с более высокой летальностью при инсульте и инфаркте.

Гипергликемия может развиваться на фоне инфекции и воспалительного процесса или стресса. Запускают этот процесс эндогенные контринсулиновые гормоны (катехоламины, глюкокортикоиды и другие). Поэтому повышение уровня глюкозы в крови не должно сразу расцениваться как сахарный диабет 2-го типа -- для начала следует исключить все другие причины (в том числе и сахарный диабет у детей, который часто манифестирует именно в подобных ситуациях).

5.3 Измерения

Уровни глюкозы измеряются в миллиграммах на децилитр (мг/дл) в некоторых странах (например, США, Германия, Япония, Франция, Израиль, Египет, Колумбия); или в миллимолях на литр (ммоль/л), как в странах бывшего СССР.

В публикациях в научных журналах обычно используется ммоль/л. Коэффициент перерасчёта из ммоль/л в мг/дл равен 18. Некоторые примеры соответствия:

· 72 мг/дл = 4 ммоль/л (норма)

· 90 мг/дл = 5 ммоль/л (норма)

· 108 мг/дл = 6 ммоль/л (норма)

· 126 мг/дл = 7 ммоль/л

· 144 мг/дл = 8 ммоль/л

· 180 мг/дл = 10 ммоль/л

· 270 мг/дл = 15 ммоль/л

· 288 мг/дл = 16 ммоль/л

· 360 мг/дл = 20 ммоль/л

· 396 мг/дл = 22 ммоль/л

· 594 мг/дл = 33 ммоль/л.

Уровни глюкозы изменяются до и после приёмов пищи, и неоднократно в течение дня; определение «нормы» различно. Вообще, нормальный диапазон для большинства людей (здоровые взрослые) является приблизительно 4--7 ммоль/л. Длительные более высокие уровни сахара в крови приводят к поражению кровеносных сосудов и органов, которые они кровоснабжают, приводя к осложнениям диабета. Хроническая гипергликемия может быть измерена с помощью определения уровня гликозилированного гемоглобина.

5.4 Симптоматика

Следующие признаки могут быть связаны с острой или хронической гипергликемией, первые три включены в классическую гипергликемическую триаду:

· Полидипсия -- жажда, особенно чрезмерная жажда

· Полиурия -- частое мочеиспускание

· Потеря веса

· Усталость

· Затуманенное зрение

· Плохое заживление ран (порезы, царапины, и т.д.)

· Сухость во рту

· Сухость или зуд кожи

· Вялотекущие инфекции, плохо поддающиеся стандартной терапии, такие как влагалищный кандидоз или наружный отит

· Дыхание Куссмауля

· Аритмия

· Кома

Признаки острой гипергликемии могут включать:

· Кетоацидоз

· Нарушения сознания

· Обезвоживание из-за глюкозурии и осмотического диуреза.

5.5 Лечение

В большинстве случаев лечение предусматривает введение инсулина, а также лечение основного заболевания, вызвавшего гипергликемию.



6. Гипогликемия

Гипогликемимя (от др.-греч. ?рь -- снизу, под + глхкэт -- сладкий + б?мб --кровь) -- патологическое состояние, характеризующееся снижением концентрации глюкозы в крови ниже 3,5 ммоль/л, периферической крови ниже нормы (3,3 ммоль/л), вследствие чего возникает гипогликемический синдром.

6.1 Этиология

· обезвоживание;

· нерациональное питание со злоупотреблением рафинированными углеводами, с резко выраженным дефицитом клетчатки, витаминов, минеральных солей;

· лечение сахарного диабета инсулином, пероральными сахароснижающими препаратами при передозировке;

· недостаточный или поздний прием пищи;

· необычная физическая нагрузка;

· болезни;

· менструация у женщин;

· злоупотребление алкоголем;

· критическая недостаточность органа: почечная, печеночная или сердечная недостаточность, сепсис, истощение;

· гормональная недостаточность: кортизол, гормон роста или они оба, глюкагон + адреналин;

· не р-клеточная опухоль;

· опухоль (инсулинома) или врождённые аномалии -- клеточная гиперсекреция, аутоиммунная гипогликемия, эктопическая секреция инсулина;

· гипогликемии у новорожденных и детей;

· внутривенное введение физраствора капельницей.

6.2 Патогенез

Механизм развития гипогликемии может значительно отличаться в зависимости от этиологии. Так, например, при употреблении этанола, наблюдается следующая картина.

Метаболизм этанола в печени катализируется алкогольдегидрогеназой. Кофактором этого фермента служит НАД -- вещество, необходимое для глюконеогенеза. Прием этанола приводит к быстрому расходованию НАД и резкому торможению глюконеогенеза в печени. Поэтому алкогольная гипогликемия возникает при истощении запасов гликогена, когда для поддержания нормогликемии особенно необходим глюконеогенез. Такая ситуация наиболее вероятна при недостаточном питании. Чаще всего алкогольная гипогликемия наблюдается у истощенных больных алкоголизмом, но бывает и у здоровых людей после эпизодических приемов большого количества алкоголя или даже небольшой дозы алкоголя, но натощак. Необходимо подчеркнуть, что алкоголь снижает концентрацию глюкозы в плазме больных с нормальной функцией печени. Особенно чувствительны к алкоголю дети.

6.3 Клинические проявления

Вегетативные:

Адренергические

· Возбуждение и повышенная агрессивность, беспокойство, тревога, страх

· Избыточная потливость

· Аритмии (тахикардия)

· Тремор (мышечная дрожь), мышечный гипертонус

· Мидриаз (расширение зрачка)

· Бледность кожных покровов

· Гипертензия (повышение артериального давления).

Парасимпатические

· Чувство голода

· Тошнота, рвота

· Общая слабость

Нейрогликопенические

· Снижение способности к концентрации внимания

· Дезориентация

· Головная боль, головокружение

· Парестезии

· Нарушение координации движений

· Расстройства зрения: диплопия ("двоение" в глазах)

· Очаговая неврологическая симптоматика (гемиплегия, афазия)

· Примитивные автоматизмы (гримасы, растормаживание хватательного рефлекса)

· Неадекватное поведение

· Амнезия

· Очаговые неврологические расстройства

· Эпилептиформные припадки

· Сонливость -> нарушение сознания -> обморок -> кома

· Расстройство дыхания и кровообращения (центрального генеза).

6.4 Первая помощь и лечение

В случае легкой гипогликемии (содержание глюкозы в крови 50-60 мг/дл(2,7-3,3 ммоль/л)), вполне достаточно 12-15 г простого углевода, идеальный вариант моносахарид - декстроза (d-глюкоза), которая не требует времени на пищеварение и всасывается в кровь сразу в ротовой полости, или 120 г несладкого фруктового сока или недиетического безалкогольного напитка. При более выраженных симптомах гипогликемии следует быстро принять 12-15-20 г простого углевода и позже 15-20 г сложного, такого как тонкое сухое печенье или хлеб. Оптимальным купированием гипогликемии является следующий алгоритм: при симптомах гипогликемии измерить сахар крови и подтвердить наличие гипогликемии, принять 12-15 грамм быстрых углеводов, через 15 минут вновь проконтролировать сахар крови и если он ниже целевых значений, то снова принять 12-15 грамм быстрых углеводов и опять через 15 минут проконтролировать сахар крови. Алгоритм повторяется до полной нормализации сахара крови.

Больным, которые находятся без сознания, никогда не следует давать жидкости и другие продукты питания, т.к. это может привести к нежелательным последствиям, таким как асфиксия. В качестве первой помощи в подобных ситуациях, нужно ввести внутримышечно 1 мг глюкагона. Глюкагон благодаря его воздействию на печень опосредованно вызывает повышение содержания глюкозы в крови. В условиях больницы внутривенное введение 40 % глюкозы более доступно, чем глюкагона, и в результате приводит к быстрому возвращению сознания.

Инструкция по применению таблеток и гелей, содержащих декстрозу (d-глюкоза), и глюкагона должна быть существенной частью подготовки лиц, проживающих с больными диабетом, получающими инсулин. Следует проинструктировать больных и членов семьи, чтобы они не допускали передозировки глюкозы при лечении гипогликемии, особенно легкой. Передозировка ведет к последующей гипергликемии, поэтому применение таблеток с декстрозой более рационально, т.к. можно принять минимально необходимое количество быстроусвояемых углеводов. Больных также следует проинструктировать, как проводить тесты на содержание глюкозы в крови, когда это возможно, если имеют место симптомы, свойственные гипогликемии. Если такое тестирование невозможно, то лучше всего сначала начать лечение. Больных, находящихся на лечении, следует проинструктировать, чтобы они проверяли содержание глюкозы в крови перед тем, как вести машину.

6.5 Классификация

Тяжесть гипогликемии не зависит от уровня сахара крови:

1. лёгкая гипогликемия -- когда человек в сознании и может самостоятельно купировать гипогликемию;

2. тяжелая гипогликемия -- когда человек в сознании, но для купирования гипогликемии требуется помощь посторонних;

3. гипогликемическая кома -- потеря сознания при гипогликемии.

Симптоматическая гипогликемия -- симптомы гипогликемии при нормальном или повышенном сахаре крови. Возникает при резком снижении сахара крови с высоких значений до нормальных. Такое состояние не угрожает жизни человека и не требует лечения. Именно поэтому важно контролировать уровень гликемии перед купированием гипогликемии.

Размещено на Allbest.ru

...