Влияние соматостатина на секрецию поджелудочной железы. Регуляция уровня глюкозы
а) Соматостатин тормозит продукцию глюкагона и инсулина. Дельта-клетки островков Лангерганса продуцируют гормон соматостатин — полипептид, состоящий из 14 аминокислот и имеющий чрезвычайно короткий период полувыведения, равный 3 мин. Почти все факторы, связанные с поступлением пищи, стимулируют продукцию соматостатина. К ним относят: (1) увеличение глюкозы в крови; (2) увеличение аминокислот; (3) увеличение жирных кислот; (4) увеличение концентрации различных гастроинтестинальных гормонов, высвобождающихся в верхних отделах желудочно-кишечного тракта в ответ на прием пищи.
В целом соматостатин обладает многочисленными тормозными влияниями.
1. Действуя локально в пределах островков Лангерганса, подавляет секрецию как инсулина, так и глюкагона.
2. Снижает моторику желудка, двенадцатиперстной кишки и желчного пузыря.
3. Тормозит как секрецию, так и всасывание в желудочно-кишечном тракте.
Суммируя эту информацию, можно предположить, что главной функцией соматостатина является продление времени поступления питательных веществ в кровоток. В то же время влияние соматостатина, подавляющее секрецию инсулина и глюкагона, снижает использование поступивших питательных веществ тканями, что предупреждает быстрое истощение источников питательных веществ и поэтому делает их доступными в течение более длительного периода.
Необходимо повторить, что соматостатин является тем же веществом, что и рост-ингибирующий гормон, который продуцируется гипоталамусом и подавляет секрецию гормона роста передней долей гипофиза.
Приблизительная секреция инсулина при различных уровнях глюкозы в плазме
Приблизительная концентрация глюкагона при различных уровнях глюкозы в крови
б) Кратко о регуляции глюкозы в крови. В норме у человека концентрация глюкозы в крови поддерживается в узком диапазоне значений: между 80 и 90 мг/дл крови натощак (обычно утром перед завтраком). Концентрация глюкозы повышается до 120-140 мг/дл крови сразу после еды либо в течение первого часа после приема пищи, но система обратной связи быстро возвращает концентрацию глюкозы к исходному уровню обычно в течение 2 ч после всасывания углеводов. При голодании процессы глюконеогенеза в печени обеспечивают сохранение глюкозы в крови в пределах, характеризующих ее концентрацию в крови натощак.
1. Печень функционирует как важная буферная система, поддерживающая уровень глюкозы в крови. Если концентрация глюкозы в крови поднимается до высоких значений после приема пищи, то секреция инсулина возрастает настолько, что 2/3 всосавшейся глюкозы немедленно депонируется в печени в виде гликогена. Затем в течение последующих часов, когда снижаются и уровень глюкозы в крови, и продукция инсулина, печень начинает высвобождать глюкозу в кровоток. Таким способом печень снижает колебания концентрации глюкозы в крови приблизительно до 1/3 уровня флюктуации, который должен быть обнаружен при отсутствии этого механизма. Действительно, больные с тяжелыми заболеваниями печени не могут поддерживать узкий диапазон колебаний значений концентрации глюкозы в крови.
2. Инсулин и глюкагон совместно создают важную систему контроля, поддерживающую нормальную концентрацию глюкозы в крови по механизму обратной связи. Если концентрация глюкозы чрезмерно повышается, начинает секретироваться инсулин, который снижает концентрацию глюкозы в крови до нормальных значений. Напротив, снижение глюкозы в крови стимулирует секрецию глюкагона, действие которого обеспечивает противоположный результат и возвращает уровень глюкозы в крови к нормальным значениям. В большинстве случаев, сопровождающих нормальное состояние организма, обратная связь, обеспечиваемая инсулином, более важна, чем глюкагоновый механизм, но в условиях голодания или чрезвычайно высокого потребления глюкозы при физических нагрузках либо во время других стрессорных ситуаций глюкагоновый механизм также становится важным.
3. При выраженной гипогликемии непосредственное влияние низкого уровня глюкозы на гипоталамус стимулирует симпатическую нервную систему. В итоге из мозгового вещества надпочечников выделяется адреналин, обеспечивающий высвобождение глюкозы из печени, что препятствует возобновлению гипогликемии.
4. Через несколько часов или дней гормон роста и кортизол вместе начинают секретироваться в ответ на продолжительную гипогликемию. Они снижают потребление глюкозы в большинстве клеток, способствуя использованию большего количества жиров вместо глюкозы. Это также служит возвращению концентрации глюкозы к норме.
