Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Гормоны поджелудочной железы



Инсулин (И)

Инсулин (у собаки) открыт в 1921 году Бантингом, Бестом (Banting, Best) и Паулеско (Paulesco). В 1955 году Сангером (Sanger) расшифрована первичная структура инсулина.

Инсулин синтезируется В-клетками поджелудочной железы в виде препрогормона. Под действием катепсинов последний быстро превращается в проинсулин. Проинсулин неактивен и активируется путем вырезания С-пептида, содержащего 33 аминокислотных остатка. Активный гормон состоит из двух полипептидных цепей: А (короткой) и В (длинной), содержащих соответственно 21 и 30 аминокислотных остатков и соединенных между собой двумя дисульфидными мостиками. Синтез инсулина усиливается под действием глюкозы, соматотропина и глюкагона. Ингибирование синтеза инсулина происходит под действием адреналина, соматостатина, голодания.

Механизм действия инсулина

Органами-мишенями инсулина являются жировая и мышечная ткани, а также печень. Инсулин действует на органы-мишени по мембранно-внутриклеточному механизму. Рецептор инсулина представляет собой тетрамер, состоящий из двух a- и двух b-субъединиц. b-субъединицы являются трансмембранными белками, обладающими тирозинкиназной активностью. Взаимодействие инсулина с рецептором стимулирует тирозинкиназную активность, что приводит к фосфорилированию ряда белков по остаткам тирозина.

Влияние инсулина на обмен веществ

Инсулин стимулирует транспорт глюкозы в жировую и мышечную ткани, но не в печень. Эффект развивается очень быстро и связан с транслокацией транспортеров глюкозы из цитоплазматических везикул в плазматическую мембрану. В печени и мышцах инсулин активирует синтез гликогена и тормозит гликогенолиз. Глюкоза, поступающая в жировую ткань, через ацетил-КоА используется в синтезе жирных кислот и далее ТАГ. Одновременно снижается скорость липолиза. Инсулин оказывает выраженный эффект на синтез белка, вызывая агрегацию рибосом в полисомы, а также ускоряя процесс трансляции. Одновременно инсулин снижает активность протеолитических систем клетки, увеличивая тем самым период жизни белков.

Глюкагон

Глюкагон синтезируется клетками А-типа поджелудочной железы в виде прогормона. Активный гормон является полипептидом, состоящим из 29 аминокислотных остатков. Секреция глюкагона тормозится глюкозой и соматостатином.

Органом-мишенью для глюкагона является печень. Связываясь с рецепторами печени глюкагон активирует аденилатциклазу и повышает образование цАМФ.

Влияние глюкагона на обмен веществ

Глюкагон относится к контринсулярным гормонам, повышающим уровень глюкозы в крови. Это достигается путем активации гликогенолиза (быстрый эффект) и глюконеогенеза (отсроченный эффект). Глюкагон повышает окисление в печени жирных кислот и усиливает образование кетоновых тел. В печени глюкагон угнетает синтез белка (действуя на уровне трансляции) и одновременно усиливает деградацию белков путем активации протеолитических ферментов клетки.

 

Сахарный диабет (СД)

СД – одно из наиболее распространенных заболеваний. По данным экспертов ВОЗ в 1988 году в мире насчитывалось около 100 млн. больных СД. В развитых странах число больных СД составляет в среднем 3-5% от общей популяции. Сахарный диабет – неоднородное заболевание. По современной классификации ВОЗ, вся популяция больных СД страдает одним из двух основных типов диабета: 1) инсулинозависимым сахарным диабетом (ИЗСД) и 2) инсулинонезависимым сахарным диабетом (ИНСД). ИЗСД определяется у 10-20% больных СД и обусловлен нарушением синтеза инсулина. Этот тип инсулина развивается, как правило, в возрасте до 30 лет. В основе патогенеза ИЗСД лежит иммунный (аутоагрессия) и вирусный (ряд вирусов – коксаки, краснухи, эпидемического паротита и др. обладают выраженным тропизмом к b-клеткам поджелудочной железы) механизмы разрушения b-клеток поджелудочной железы. Этот тип СД хорошо поддается лечению инсулином. ИНСД определяется у 80-90% больных СД. Причем у 70-80% из них СД протекает на фоне ожирения. Этот тип СД, как правило, развивается после 40 лет. Содержание инсулина в крови при этом типе СД в пределах нормы.

Биохимические признаки СД

1. Гипергликемия и глюкозурия. При дефиците инсулина нарушен метаболизм глюкозы в организме. Из-за нарушения проницаемости плазматической мембраны для глюкозы, последняя, всасываясь из кишечника, накапливается в крови в больших концентрациях и надолго задерживается в ней. Контринсулярные гормоны (адреналин, глюкагон, кортизол) продолжают действовать при диабете и усугубляют гипергликемию, которая может достигать 500 мг/дл. Гипергликемия сохраняется в течение длительного времени после приема пищи, в том числе после ночного голодания, т.е. натощак. Самые легкие формы диабета проявляются гипергликемией лишь после приема пищи, т.е. снижением толерантности к глюкозе. Термин “нарушенная толерантность к глюкозе” (НТГ) заменил существовавшие ранее понятия скрытый, латентный или пограничный диабет.

Когда концентрация глюкозы в крови превышает почечный порог (180 мг/дл), глюкоза начинает выделяться с мочой (глюкозурия). В норме концентрация глюкозы в моче составляет 10-20 мг/дл. При диабете она возрастает в десятки раз. В результате при диабете за сутки может выводиться с мочой больше 100 г глюкозы.

2. Кетонемия и кетонурия. Вследствие недостаточности инсулина уменьшается отношение инсулин/глюкагон, т.е. имеет место относительная избыточность глюкагона. По этой причине в печени преобладают процессы катаболизма, т.е. в печени интенсивно окисляются жирные кислоты и образуются кетоновые тела. Поскольку глюкоза при недостаточности инсулина усваивается клетками плохо, значительная часть потребности организма в энергии обеспечивается за счет использования кетоновых тел. Однако скорость синтеза кетоновых тел может превышать даже увеличенное в этих условиях их потребление тканями. В результате кетоновые тела накапливаются в крови и начинают выводиться с мочой. В тканях происходит декарбоксилирование ацетоацетата с образованием ацетона. Запах ацетона, исходящий от больных, ощущается даже на расстоянии.

Кетоновые тела, являясь кислотами, снижают буферную емность крови, а при высоких концентрациях снижают и рН крови: возникает ацидоз. В норме рН крови равна 7,4±0,04. При содержании кетоновых тел 100 мг/дл и больше рН крови может быть ~7,0. Ацидоз такой степени резко нарушает функции мозга вплоть до развития коматозного состояния.

3. Азотемия и азотурия. При недостаточности инсулина снижается синтез белков и увеличивается катаболизм аминокислот. В связи с этим у больных повышена концентрация мочевины в крови и увеличено ее выведение с мочой.

4. Полиурия и полидипсия. Концентрационная способность почек ограничена, поэтому для выведения больших количеств глюкозы, кетоновых тел и мочевины при диабете требуется выделение больших количеств воды. Больные выделяют мочи в 2-3 раза больше, чем в норме (полиурия). Соответственно и потребление воды у них увеличивается (полидипсия). При тяжелых формах диабета может наступить обезвоживание организма.

Ацидоз, вызванный накоплением кетоновых тел, и дегидратация – наиболее грозные симптомы ИЗСД. Они являются предвестниками диабетической комы. Однако неотложные осложнения СД встречаются гораздо реже, чем сосудистые (так наз. диабетические ангиопатиии). Именно сосудистые поражения являются непосредственными причинами смерти у ¾ больных СД. Помимо артерий поражаются почки, сетчатка и хрусталик глаза, нервы. Осложнения развиваются медленно, в течение многих лет. Их причиной является прежде всего гипергликемия. Механизм токсического действия гипергликемии связан с неферментативным гликозилированием различных белков, что обусловлено способностью глюкозы присоединяться к свободным аминогруппам белков. При нормальной концентрации глюкозы в крови скорость неферментативного гликозилирования белков невелика, а поскольку белки постоянно обновляются, гликозилированные белки не накапливаются. При СД вследствие гипергликемии скорость гликозилирования возрастает. Например, у здоровых людей гликозилировано всего 4-6% всего гемоглобина (Нb А), а у больных СД в 2-3 раза больше. Доля гликозилированных белков в тканях с медленно обменивающимися белками будет больше, чем в тканях с быстро обменивающимися белками. Гликозилирование изменяет свойства белков и нарушает их функции. В частности, присоединение остатков глюкозы к N-концевой аминокислоте b-глобиновых цепей, куда в норме присоединяются молекулы 2,3-ДФГ, изменяет сродство Нb к О2 и способствует нарушению снабжения тканей кислородом.

Другой механизм токсического действия гипергликемии связан с наличием в некоторых клетках специального пути превращения глюкозы, в котором образуется сорбитол. Сорбитол затем превращается во фруктозу. Этот путь функционирует в клетках артериальных стенок, клетках Шванна, эритроцитах, хрусталике и сетчатке глаза, семенниках. При СД в них обнаруживаются большие, чем в норме, концентрации сорбитола и фруктозы. Сорбитол плохо проникает через клеточные мембраны, его накопление приводит к осмотическому набуханию клеток и нарушению их функций.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.