Гормоны поджелудочной железы

В тканях островков Лангерганса поджелудочной железы выраба­тываются глюкагон, инсулин, соматостатин, а также секретируется гор­мон местного действия - панкреатический полипептид.

Панкреатический полипептид, состоящий из 36 аминокислот, действует на желудочно-кишечный тракт, стимулируя выделение фер­ментов слизистой желудка и поджелудочной железой. Кроме того, он тормозит перистальтику кишечника и расслабляет желчный пузырь.

Соматостатин, первоначально выделенный из гипоталамуса, уг­нетает выделение соматотропина гипофизом и секрецию глюкагона, гастрина и, возможно, инсулина поджелудочной железой. Уменьшая выделение глюкагона и соматотропина, соматостатин положительно влияет на обмен веществ при сахарном диабете.

Глюкагон является белком (молекулярная масса 3485 Да), его секреция усиливается при повышении содержания Са²⁺ и аргинина в кро­ви и тормозится глюкозой и соматостатином. Глюкагон действует прежде всего на печень, жировую ткань и меньше - на мышцы, вызывая мобили­зацию гликогена (гликогенолиз) в печени и отчасти в скелетных мышцах и в жировой ткани. Кроме того, этот гормон тормозит синтез белка в пе­чени и облегчает катаболизм белков до аминокислот, использующихся при образовании мочевины и в глюконеогенезе. В результате повышается в крови содержание глюкозы (следствие гликогенолиза и глюконеогенеза), жирных кислот и глицерина. В целом все происходящие изменения в обмене веществ при действии глюкагона напоминают признаки сахарного диабета.

Инсулин, поступающий в кровь, находится в свободной и в свя­занной с белками плазмы формах. Свободный инсулин влияет на метабо­лизм всех инсулиночувствительных тканей, а связанный - только на жи­ровую ткань. К инсулиночувствительным тканям относятся мышечная и соединительная (в том числе и жировая) ткани. Секреция инсулина уси­ливается глюкозой и Са²⁺, аргинином и лейцином, соматотропином; тор­мозится соматостатином, но меньше, чем секреция глюкагона. Инсулин действует на ткани через мембранные рецепторы. Комплекс инсулин - рецептор резко изменяет проницаемость клеточных мембран для глюко­зы, аминокислот, ионов Са²⁺, К⁺, Na⁺, а именно ускоряет транспорт внутрь клеток глюкозы, аминокислот, ионов К⁺,Са²⁺. Инсулин через фер­ментную систему тормозит гликогенолиз, глюконеогенез, липолиз и об­легчает синтез белка. Таким образом, инсулин регулирует углеводный, липидный, белковый и минеральный обмены, по показателям которых судят о действии инсулина.

Инсулин снижает концентрацию глюкозы, аминокислот, жирных кислот, глицерина и ионов К⁺ в крови, а также уменьшает потерю с мо­чой К⁺ и аминокислот. В целом действие инсулина анаболитическое.

Избыток инсулина (гипогликемия) возникает при опухолях ост­ровков Лангерганса или при передозировке инсулина. При этом все изме­нения обмена веществ, указанные выше, усилены. Следствием этого мо­гут быть обморочные состояния, а в крайнем случае - судороги и смер­тельный исход. Устраняется, гипогликемия глюкозой и гормономи, вызы­вающими гипергликемию (глюкагон, адреналин).

Дефицит инсулина (гипергликемия) приводит к сахарному диа­бету - очень широко распространенному заболеванию. При сахарном диабета заметно преобладают катаболические реакции над анаболиче­скими. Взамен глюкозы, которая плохо усваивается в инсулиночувствительных тканях, в организме мобилизуются липиды и усиливается сгора­ние жирных кислот. В результате в крови увеличивается содержание глюкозы, аминокислот, жирных кислот, глицерина, холестерина, кетоно­вых тел. Повышенное содержание кетонов вызывает снижение рН крови, что может привести к смертельному исходу.

Гормоны надпочечников

В мозговом веществе надпочечников образуются адреналин и норадреналин. Секреция адреналина усиливается при понижении глюко­зы в крови, при стрессах. В целом адреналин действует подобно глюкагону на адреналинозависимые органы-мишени: жировую ткань, скелет­ные мышцы, печень. Происходят такие же изменения углеводного и липидного обменов, как и под влиянием глюкагона, т.е. усиливается липо­лиз и гликогенолиз. Адреналин действует также на сердечно-сосудистую систему. Он учащает ритм сердечных сокращений и их силу, повышает кровяное давление, расширяет мелкие артериолы. Кроме того, адреналин расслабляет гладкие мышцы кишечника, бронхов, матки. Адреналин в медицинской практике используется редко: как средство, стимулируёщее сердечные сокращения, повышающее кровяное давление и (вместе с глюкозой) для повышения уровня глюкозы в крови (при передозировке инсулина).

В коре надпочечников, из холестерина образуются стероидные гормоны - кортикостероиды, которые делят на три группы:

1) глюкокортикоиды, действующие на углеводный обмен;

2)минералокортикоиды, действующие на минеральный обмен;

3) половые гормоны (мужские-андрогены, женские-эстрогены), выделяющиеся в небольших количествах по сравнению спервыми двумя группами.

Действие глюкокортикоидов. Секреция глюкокортикоидов - кортизона (гидрокортизона) и кортикостерона находится под контролем кортикотропина. Выброс кортикотролина из гипофиза является типичным ответом на стресс. Это влечет за собой выделение в кровь глюкокорти­коидов, которые, в свою очередь, облегчают выделение адреналина. По механизму отрицательной обратной связи глюкокортикоиды тормозят выделение кортикотропина. Органами-мишенями для глюкокортикоидов являются печень, почки, лимфоидная ткань (селезенка, лимфоузлы, лимфоидные бляшки кишечника, лимфоциты, тимус и др.), соединитель­ная ткань (кости, подкожная соединительная ткань, жировая соедини­тельная ткань и др.), скелетные мышцы. В этих тканях имеются цитозольные рецепторы глюкокортикоидов. Комплекс гормон - рецептор поразному влияет на различные ткани. В печени и почках он усиливает син­тез белков, в остальных тканях - наоборот, а в лимфоидной ткани вызы­вает ее распад (лимфоцитолиз). В результате лимфоцитолиза в кровь поступают аминокислоты, которые используются в печени и почках на синтез белка и в глюконеогенезе. Так как глюкокортикоиды усиливают выделение адреналина из мозгового вещества надпочечников, то тем самым они влияют на обмен жиров, вызывая через адреналин их мобили­зацию. Это приводит к повышению в крови содержания глицерина, жир­ных кислот. Первый используется в глюконеогенезе, а вторые, сгорая в печени, идут на образование кетоновых тел.

Таким образом, в результате действия глюкокортикоидов в крови увеличивается концентрация глюкозы, аминокислот, жирных кислот, гли­церина, кетонов, т.е. появляются симптомы, аналогичные сахарному диа­бету. Такой диабет называют «стероидным».

В некоторой степени глюкокортикоиды влияют и на водно-минеральный обмен: повышают выделение К* в почках и задерживают Na⁺, а с ним и воду во внеклеточных пространствах (что вызывает отеки). Это действие сходно с действием минералокортикоидов, только более слабое. Торможение синтеза белков костной ткани приводит к рассасы­ванию ее отдельных участков. Кальций и фосфор поступают из них в кровь и теряются с мочой.

Глюкокортикоиды широко применяются в практике, основой их лечебного эффекта служит влияние на лимфоидную и соединительную ткани. Лимфоидная ткань участвует в образовании антител в ответ на инфекцию или поступление в организм чужеродных веществ. При по­вторном контакте с чужеродным веществом происходит взаимодействие его с антителами, что вызывает чрезмерно бурную реакцию организма, которую называют аллергией. Аллергия вызывает воспаление, сопровож­дающееся местными нарушениями сосудистой проницаемости и повреж­дением тканей. Разрушенные участки тканей замещаются соединительной тканью, образуются рубцы, деформирующие органы. Глюкокортикоиды, подавляя образование антител в лимфоидной ткани, уменьшают чрез­мерную чувствительность организма (сенсибилизацию) к чужеродным веществам, развитие аллергии и воспаления, мешающих нормальной ра­боте органов.

Действие минералокортикоидов. Секреция минералокортикоида - альдостерона регулируется ионами К⁺ и Na⁺. При низком содер­жании Na⁺ или повышенном – К⁺ в крови усиливается секреция альдосте­рона. Альдостерон регулирует баланс в организме жизненно необходи­мых ионов Na⁺, К⁺, СI¯, воды, поэтому без него невозможна нормальная жизнедеятельность организма. Мишенями для альдостерона служат клетки эпителия дистальных канальцев почек, содержащие много циторецепторов для гормона. Комплекс альдостерон - циторецептор действует так, что усиливается реабсорбция Na⁺ и его противоиона - СI¯ из мочи в меж­клеточную жидкость и далее в кровь. Одновременно выделяется в мочу К⁺ (в обмен на Na⁺) из эпителия канальцев. Таким образом, альдостерон вызывает задержку в организме Na⁺, СI¯ и воды (вода удерживается Na⁺ вторично) и потерю с мочой К⁺.

Гиперфункция коры надпочечников (гиперкортицизм) может проявлятся в разных формах. Например, избыточное образование глюко­кортикоидов (болезнь Иценко-Кушинга), являющееся следствием пора­жения гипоталамо-гипофизарной системы, проявляется в виде следую­щих симптомов: атрофия подкожной соединительной ткани, стероидный диабет, остеопороз (пустоты в костях), гипертония (за счет усиления сек­реции адреналина и норадреналина).

Избыточное образование альдостерона (болезнь Конна) приво­дит к нарушению водно-солевого обмена. Симптомы: отеки, повышение кровяного давления, повышенная возбудимость миокарда. Если человек употребляет много соли, то развивается так называемая «солевая» ги­пертония.

Гипокортицизм (Аддисонова или бронзовая болезнь) проявляет­ся следующими признаками: снижение устойчивости организма к стрес­сам и инфекциям, гипогликемия (недостаток глюкокортикоидов); потеря Na⁺ и воды, накопление К⁺ в организме, что вызывает гипотонию, мы­шечную слабость вплоть до бессилия. При гипокортицизме больные по­гибают из-за нарушений водно-солевого баланса.

Половые гормоны рассматриваются ниже.