8. Морфо-функциональная характеристика эндокринной части поджелудочной железы
Поджелудочная железа является железой смешанной секреции. Экзокринная ее часть представлена секреторными отделами – ацинусами, в которых вырабатывается поджелудочный сок, и системой выводных протоков. Эндокринная часть поджелудочной железы представлена островками Лангерганса, эпителиальные секреторные клетки которых продуцируют гормоны.
Поджелудочная железа расположена в брюшной полости, забрюшинно, на уровне I-II поясничных позвонков, занимает поперечное положение по отношению к позвоночному столбу. Ее масса составляет 80г (причем на доля эндокринной части железы приходится всего 1/100 от ее массы); размеры: длина – 14-18см, ширина – 3-9см, толщина – 2-3см. В железе выделяют головку, шейку и хвост; головка входит в подковообразный изгиб двенадцатиперстной кишки, а хвост достигает уровня селезенки. Поджелудочная железа закладывается на 3-ей неделе эмбриогенеза как вырост стенки тонкого кишечника (энтодермального происхождения).
Островки Лангерганса представляют собой диффузно разбросанные в железе островки эпителиальных эндокринных клеток (каждый островок включает от сотни до тысячи клеток). Диаметр островков находится в пределах 100-300мкм, а общее их количество в железе составляет 1-2млн; причем больше всего островков находится в хвосте железы.
Рис. 14. Гистоструктура поджелудочной железы (схема)
В пределах островка Лангерганса выделяют следующие типы клеток:
-клетки (на их долю приходится 20-25% от общего количества клеток островка, оксифильны, занимают в островке периферическое положение, вырабатывают глюкагон)
-клетки (самый многочисленный клеточный тип, на их долю приходится 70-75% от общего количества клеток островка, базофильны, занимают в островке центральное положение, вырабатывают инсулин)
-клетки (составляют 5-10% от общего количества клеток островка, располагаются на периферии островков, имеют грушевидную и реже звездчатую форму, секретируют соматостатин)
1-клетки (единичные, выделяют вазоактивный интестенальный полипептид (ВИП), который снижает артериальное давление и стимулирует выделение панкреатического сока и гормонов поджелудочной железой (инсулина, глюкагона и соматостатина))
РР-клетки (составляют 2-5% от общего количества клеток островка, локализуются по периферии островков преимущественно в области головки железы, встречаются и вне островков, вырабатывают панкреатический полипептид (вещество Р), который стимулирует выделение желудочного и панкреатического соков).
Физиологические механизмы действия гормонов поджелудочной железы на организм
1. Инсулин
В
Увеличивает
проницаемость мембран клеток
периферических тканей для глюкозы
1
Утилизация глюкозы
из крови периферическими тканями
Понижение
концентрации глюкозы в циркулирующей
крови
Гипогликемическое
действие
2. Особенности влияния инсулина на углеводный обмен в печеночных клетках (гепатоцитах)
Дальнейшее
возможное использование глюкозы
гепатоцитами либо в качестве источника
энергии, либо для синтеза гликогена
Повышает активность
ферментов гликогенеза (глюкокиназы,
фосфофруктокиназы, гликогенсинтетазы)
Стимуляция
поглощения глюкозы гепатоцитами
Увеличивает
проницаемость мембран гепатоцитов для
глюкозы
Стимуляция
гликогенеза в печени
Отложение гликогена
в печени про запас; причем печень
является универсальным углеводным
депо организма
ИНСУЛИН
3. Действие инсулина на углеводный обмен в клетках большинства периферических тканей организма
(
Усиленное поглощение
глюкозы скелетными мышечными волокнами
из периферической крови и дальнейшее
ее использование либо в качестве
энергетического субстрата,
либо для
синтеза гликогена,
который откладывается про запас и может
использоваться только
самими мышечными волокнами
Увеличивает
проницаемость мембраны скелетных
мышечных волокон для глюкозы
Мембрана работающих
скелетных мышечных волокон и в
отсутствии инсулина проницаема для
глюкозы
причем
ИНСУЛИН
Мембрана покоящихся
скелетных мышечных волокон в
отсутствии инсулина для глюкозы вообще
не проницаема,
и в качестве источника энергии они
используют либо накопленные в виде
гликогена собственные запасы глюкозы,
либо в случае их истощения – переходят
на липидный путь окисления
4. Особенности углеводного обмена в клетках центральной нервной системы
Их мембраны и в
отсутствии инсулина хорошо проницаемы
для глюкозы
Нервные клетки
используют в качестве энергетического
субстрата только
глюкозу
причем
Нейроны,
в отличие от большинства других клеток
не запасают
в больших количествах гликоген,
поскольку имеют возможность получать
глюкозу из крови постоянно ( вне
зависимости от уровня инсулина)
Нарушение
нормального метаболизма в нейронах, и
как следствие, их функциональной
активности
Одна из главных
причин развития гипогликемического
шока
Резкое повышение
концентрации инсулина в крови
Значительное
снижение концентрации глюкозы в
периферической крови
Нервные клетки
испытывают выраженный дефицит в глюкозе
Усиленная утилизация
глюкозы периферическими тканями
Влияние инсулина на жировой обмен
Повышает активность
ферментов липогенеза (глицеролкиназы,
глицеролфосфатацилтрансферазы)
ИНСУЛИН
(влияние на
жировые клетки)
Стимуляция синтеза
липидов (преимущественно триглицеридов
в жировых депо)
Ингибирует липазы
(тем самым тормозит липолиз)
печень
жировое депо
Способствует
синтезу из излишков глюкозы, поступающей
в гепатоциты, свободных
жирных кислот (СЖК)
СЖК транспортируются
в липоциты, где включаются в синтез
триглицеридов
ИНСУЛИН
(влияние на
гепатоциты)
жировое депо
Понижение активности
ферментов липогенеза
Дефицит инсулина
в организме
Усиленный распад
жиров (преимущественно триглицеридов)
в жировых депо
Высвобождение
больших количеств СЖК в периферическую
кровь
Повышение активности
липаз
печень
Поглощение излишка
СЖК из крови гепатоцитами
Частичное
превращение излишка СЖК в ацетил-КоА
Усиленный синтез
триглицеридов в печени и отложение их
про запас
Жировое
перерождение печени на фоне общего
похудания организма
Ацетил-КоА полностью
в качестве источника энергии гепатоцитами
не используется, а превращается в
ацетоуксусную
кислоту
ацетоуксусная
кислота поступает
в кровь, но в отсутствии инсулина
периферическими тканями не используется,
а превращается в -гидроксималяную
кислоту и
ацетон
(кетоновые тела)
Повышение содержания
кетоновых тел в крови и появление их в
большом количестве в моче; сдвиг рН
крови в результате увеличения концентрации
кетоновых тел в кислую сторону
(кетоацидоз)
Влияние инсулина на белковый обмен
Увеличение
проницаемости мембран клеток
периферических тканей для аминокислот
Повышение
концентрации аминокислот в клетках
периферических тканей
Стимуляция синтеза
белков в клетке (анаболическое
действие)
прямо
ИНСУЛИН
Ускорение
транскрипции ДНК в ядре
Стимуляция синтеза
мРНК в ядре
косвенно
Схема регуляции концентрации глюкозы в крови
повышение
концентрации глюкозы в периферической
крови
Ф
Адреналин (через
-адренорецепторы)
+
-
-клетки островков
Лангерганса
инсулин
глюкоза
аминокислоты
Парасимпатические
влияния
Глюкагон
(вырабатывается -клетками,
действует паракринно на -клетки)
Соматостатин
(вырабатывается -клетками,
действует паракринно на -клетки)
симпатические
влияния
+
+
-
-
-
