Гормоны повышающие уровень глюкозы в крови инсулин

Гормоны оказывающие действие противоположное эффекту инсулина

Глюкагон и Инсулин — гормоны антагонисты и их функции

Глюкагон и инсулин – гормоны поджелудочной железы. Функция всех гормонов – регуляция обмена веществ в организме.

Основная функция инсулина и глюкагона – обеспечение организма энергетическими субстратами после еды и в период голодания. После еды необходимо обеспечить поступление глюкозы в клетки и запасание ее излишков.

В период голодания – извлечь глюкозу из резервов (гликогена) или синтезировать ее или другие энергетические субстраты.

Распространено мнение, что инсулин и глюкагон расщепляют углеводы. Это неверно. Обеспечивают расщепление веществ ферменты. Гормоны же регулируют эти процессы.

Синтез глюкагона и инсулина

Гормоны производятся в железах внутренней секреции. Инсулин и глюкагон — в поджелудочной железе: инсулин в β-клетках, глюкагон – в α-клетках островков Лангерганса. Оба гормона имеют белковую природу и синтезируются из предшественников.

Инсулин и глюкагон выделяются в противоположных состояниях: инсулин при гипергликемии, глюкагон – при гипогликемии.

Полупериод жизни инсулина — 3-4 минуты, его постоянная варьирующая секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в узких пределах.

Эффекты инсулина

Инсулин регулирует обмен веществ, прежде всего – концентрацию глюкозы. Он влияет на мембранные и внутриклеточные процессы.

Мембранные эффекты инсулина:

  • стимулирует транспорт глюкозы и ряда других моносахаридов,
  • стимулирует транспорт аминокислот (главным образом аргинина),
  • стимулирует транспорт жирных кислот,
  • стимулирует поглощение клеткой ионов калия и магния.

Инсулин оказывает внутриклеточные эффекты:

  • стимулирует синтез ДНК и РНК,
  • стимулирует синтез белков,
  • усиливает стимуляцию фермента гликогенсинтазы (обеспечивает синтез гликогена из глюкозы – гликогенез),
  • стимулирует глюкокиназу (фермент способствующий превращению глюкозы в гликоген в условиях ее избытка),
  • ингибирует глюкозо-6-фосфатазу (фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу и, соответственно, повышающий уровень сахара в крови),
  • стимулирует липогенез,
  • ингибирует липолиз (за счет торможения синтеза цАМФ),
  • стимулирует синтез жирных кислот,
  • активирует Na+/K+-АТФ-азу.

Роль инсулина в транспорте глюкозы в клетки

Глюкоза попадает в клетки с помощью специальных белков-транспортеров (GLUT). В разных клетках локализуются многочисленные GLUT. В мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, жировой ткани, лейкоцитов, коркового слоя почек работают инсулинзависимые транспортеры – GLUT4.

Транспортеры инсулина в мембранах клеток ЦНС, печени нсулиннезависимы, поэтому обеспечение клеток этих тканей глюкозой зависит только от ее концентрации в крови. В клетки почек, кишечника, эритроцитов глюкоза попадает вообще без переносчиков, путем пассивной диффузии.

Таким образом, инсулин необходим для попадания глюкозы в клетки жировой ткани, скелетных мышц и сердечных мышц.

При недостатке инсулина в клетки этих тканей попадет лишь небольшое количество глюкозы, недостаточное для обеспечения их метаболических потребностей, даже в условиях высокой концентрации глюкозы в крови (гипергликемии).

Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы, включая несколько механизмов.

  1. Повышает активность гликогенсинтазы в клетках печени, стимулируя синтез гликогена из остатков глюкозы.
  2. Повышает активность глюкокиназы в печени, стимулируя фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, который «запирает» глюкозу в клетке, т. к. не способен проходить через мембрану из клетки в межклеточное пространство.
  3. Ингибирует фосфатазу печени, катализирующую обратное превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу.

Все перечисленные процессы обеспечивают поглощение глюкозы клетками периферических тканей и снижение ее синтеза, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кроме того, усиление утилизации глюкозы клетками сохраняет запасы других внутриклеточных энергетических субстратов – жиров и белков.

Роль инсулина в обмене белков

Инсулин стимулирует как транспорт свободных аминокислот в клетки, так и синтез белка в них. Синтез белка стимулируется двумя путями:

  • за счет активации мРНК,
  • за счет увеличения поступления аминокислот в клетку.

Кроме того, как было сказано выше, усиление использования клеткой глюкозы в качестве энергетического субстрата, замедляет распад в ней белка, что приводит к увеличению белковых запасов. За счет такого эффекта инсулин участвует в регуляции процессов развития и роста организма.

Роль инсулина в жировом обмене

Мембранные и внутриклеточные эффекты инсулина приводят к увеличению запасов жира в жировой ткани и печени.

  1. Инсулин обеспечивает проникновение глюкозы в клетки жировой ткани и стимулирует ее окисление в них.
  2. Стимулирует образование липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот вид липазы ферментирует гидролиз триацилглицеролов, связанных с липопротеинами крови, и обеспечивает поступление полученных жирных кислот в клетки жировой ткани.
  3. Ингибирует внутриклеточную липопротеиновую липазу, таким образом, тормозя липолиз в клетках.

Функции глюкагона

Глюкагон оказывает влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. Можно сказать, что глюкагон – антагонист инсулина по оказываемым эффектам. Главным результатом работы глюкагона является повышение концентрации глюкозы в крови. Именно глюкагон обеспечивает поддержание необходимого уровня энергетических субстратов — глюкозы, белков и жиров в крови в период голодания.

Роль глюкагона в обмене углеводов.

Обеспечивает синтез глюкозы путем:

  • усиления гликогенолиза (расщепления гликогена до глюкозы) в печени,
  • усиления глюконеогенеза (синтеза глюкозы из неуглеводистых предшественников) в печени.

Роль глюкагона в обмене белков.

Гормон стимулирует транспорт глюкагонных аминокислот в печень, что способствует в клетках печени:

  • синтезу белков,
  • синтезу глюкозы из аминокислот – глюконеогенезу.

Роль глюкагона в жировом обмене.

Гормон активирует в жировой ткани липазу, в результате в крови повышается уровень жирных кислот и глицерина. Это в конечном итоге опять же приводит к повышению концентрации глюкозы в крови:

  • глицерин как неуглеводистый предшественник включается в процесс глюконеогенеза – синтез глюкозы;
  • жирные кислоты превращаются в кетоновые тела, которые используются в качестве энергетических субстратов, что сохраняет запасы глюкозы.

Взаимосвязь гормонов

Инсулин и глюкагон неразрывно связаны между собой. Их задача – регулировать концентрацию глюкозы в крови. Глюкагон обеспечивает ее повышение, инсулин – понижение. Они выполняют противоположную работу. Стимулом выработки инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови, глюкагона – понижение. Кроме того, выработка инсулина тормозит секрецию глюкагона.

Если нарушается синтез одного из этих гормонов, другой начинает работать некорректно. Например, при сахарном диабете уровень инсулина в крови низкий, ингибиторное действие инсулина на глюкагон ослаблено, в результате уровень глюкагона в крове слишком высокий, что приводит к постоянному повышению уровня глюкозы в крови, чем и характеризуется данная патология.

К неправильной выработке гормонов, некорректному их соотношению приводят погрешности в питании. Злоупотребление белковой пищей стимулирует избыточное выделение глюкагона, простыми углеводами – инсулина. Появление дисбаланса в уровне инсулина и глюкагона приводят к развитию патологий.

Функции глюкагона в организме человека

Один из органов, отвечающих за синтез гормонов – поджелудочная железа. Она вырабатывает несколько разновидностей гормонов, в число которых входит глюкагон. Каковы же его функции в организме человека?

Гормоны поджелудочной железы

Для устранения проблемы нужно знать, какая железа вырабатывает тот или иной вид соединения, чтобы принять необходимые меры.

Поджелудочной железой вырабатывается несколько видов гормонов. Основным является инсулин. Он представляет собой полипептид, в составе которого находится 51 аминокислота.

При недостаточном либо избыточном образовании этого гормона в организме человека возникают отклонения. Нормальные его показатели колеблются в пределах от 3 до 25 мкЕд/мл.

У детей его уровень немного снижен, у беременных женщин может повышаться.

Инсулин необходим для снижения количества сахара. Он активирует усвоение глюкозы мышечной и жировой тканью, обеспечивая ее преобразование в гликоген.

Кроме инсулина, поджелудочная железа отвечает за синтез таких гормонов, как:

  1. С-пептид. Он не относится к числу полноценных гормонов. По сути, это один из элементов проинсулина. Он отделяется от основной молекулы и оказывается в крови. С-пептид представляет собой эквивалент инсулина, по количеству которого можно диагностировать патологии в работе печени и поджелудочной железы. Также он указывает на развитие сахарного диабета.
  2. Глюкагон. По своему действию этот гормон противоположен инсулину. Его особенностью является повышение уровня сахара. Это достигается благодаря его воздействию на печень, которая стимулирует выработку глюкозы. Также с помощью глюкагона происходит расщепление жиров.
  3. Панкреатический полипептид. Этот гормон был обнаружен недавно. Благодаря ему сокращается расход желчи и пищеварительных ферментов, что обеспечивается регуляцией деятельности мускулатуры желчного пузыря.
  4. Соматостатин. Он оказывает воздействие на работу других гормонов поджелудочной железы и ферментов. Под его влиянием снижается количество глюкагона, соляной кислоты и гастрина, а также замедляется процесс усвоения углеводов.

Помимо этих гормонов, поджелудочная железа вырабатывает и другие. От того, насколько их количество соответствует норме, зависит деятельность организма и риск развития патологий.

Функции глюкагона в организме

Чтобы лучше понять роль глюкагона для человеческого организма, необходимо рассмотреть его функции.

Этот гормон влияет на работу ЦНС, которая зависит от постоянства концентрации в крови глюкозы. Глюкоза вырабатывается печенью, и в этом процессе участвует глюкагон. Также он занимается регуляцией ее количества в крови. Благодаря его действию происходит распад липидов, что способствует снижению количества холестерина. Но это не единственные функции данного гормона.

Помимо них, он выполняет следующие действия:

  • стимулирует кровоток в почках;
  • способствует выведению натрия, нормализуя деятельность сердечно-сосудистой системы;
  • восстанавливает клетки печени;
  • повышает содержание кальция внутри клеток;
  • снабжает организм энергией, расщепляя липиды;
  • нормализует сердечную деятельность, влияя на частоту пульса;
  • повышает давление.

Его влияние на организм считается противоположным тому, что оказывает инсулин.

Химическая природа гормона

Глюкагон представляет собой полипептид одноцепочечного типа. В его состав входит 29 аминокислот. Строение его имеет сходство с инсулином, но в нем есть некоторые аминокислоты, которые в инсулине отсутствуют (триптофан, метионин). А вот цистина, изолейцина и пролина, которые имеются в составе инсулина, в глюкагоне нет.

Формируется этот гормон из пре-глюкагона. Процесс его выработки зависит от количества глюкозы, которая поступает в организм во время еды. Стимуляция его выработки принадлежит аргинину и аланину – при увеличении их количества в организме глюкагон образуется интенсивнее.

При чрезмерной физической активности его количество тоже может резко увеличиваться. Также на содержание его в крови влияет инсулин.

Механизм действия

Этот гормон не может сам проникать в клетки печени. Для этого ему приходится взаимодействовать с рецепторами. При взаимодействии глюкагона с рецептором происходит активация аденилатциклазы, что способствует выработке цАМФ.

В результате начинается процесс расщепления гликогена. Это указывает на потребность организма в глюкозе, поэтому она в ходе гликогенолиза активно поступает в кровь. Другой вариант – синтезирование ее из других веществ. Это называется глюконеогенезом.

Также он является ингибитором синтеза белка. Его воздействие часто сопровождается ослаблением процесса окисления глюкозы. Результатом становится кетогенез.

Это соединение не влияет на гликоген, содержащийся в скелетных мышцах, что объясняется отсутствием в них рецепторов.

Его физиологическим антагонистом является инсулин. Поэтому его действие наиболее интенсивно проявляется при нехватке инсулина. Этот гормон начинает активно вырабатываться при повышенном содержании в организме глюкагона, чтобы предупредить развитие гипергликемии.

Увеличение числа цАМФ, вызванное глюкагоном, приводит к инотропному и хронотропному действию на миокард. В результате у человека повышается давление, усиливаются и учащаются сердечные сокращения. Это обеспечивает активацию кровообращения и подпитку тканей питательными элементами.

Большое количество этого соединения вызывает спазмолитический эффект. У человека расслабляются гладкие мышцы внутренних органов. Наиболее сильно это проявляется в отношении кишечника.

Глюкоза, кетокислоты и жирные кислоты являются энергетическими субстратами. Под влиянием глюкагона происходит их высвобождение, за счет чего они делаются доступными для мышц скелета. Благодаря активному кровотоку эти вещества лучше распространяются по телу.

К чему ведет избыток и недостаток гормона в организме?

При наличии отклонений он начинает продуцироваться в больших количествах – таких, что это опасно развитием осложнений. Но и слишком малое его содержание, вызванное сбоями в работе организма, приводит к неблагоприятным последствиям.

Чрезмерная выработка этого соединения ведет к перенасыщению организма жирными кислотами и сахаром. Иначе это явление называют гипергликемией. Единичный случай ее возникновения не опасен, но систематическая гипергликемия ведет к развитию нарушений. Она может сопровождаться тахикардией и постоянным ростом артериального давления, что ведет к гипертонии и сердечным патологиям.

Слишком активное передвижение крови по сосудам может вызвать их преждевременное изнашивание, отчего возникают болезни сосудов.

Но наиболее опасной является вероятность развития раковых клеток. Избыток глюкагона может спровоцировать данное явление. Особенно уязвимой в этом случае бывает поджелудочная железа.

При аномально малом количестве этого гормона организм человека испытывает нехватку глюкозы, что приводит к гипогликемии. Это состояние тоже относится к числу опасных и патологических, поскольку может вызвать массу неприятных симптомов.

  • тошнота;
  • головокружение;
  • тремор;
  • низкая работоспособность;
  • слабость;
  • помутнение сознания;
  • судороги.

Инсулин и глюкагон: взаимосвязь и функции

Поджелудочная железа вырабатывает важные гормоны, отвечающие за настройку процессов, которые поддерживают здоровье человека. Функции инсулина и глюкагона – веществ, без которых в организме происходят сильные сбои – неразрывно связаны. И если появляется нарушения в выработке одного гормона, второй тоже перестает корректно выполнять функции.

Что такое инсулин и глюкагон?

Гормон инсулин – белковый. Он вырабатывается b-клетками железы, считается первым по важности среди анаболических гормонов.

Инсулин необходим для выработки белка – главного строительного инструмента тела человека. Если уровень инсулина нормальный, то клетки организма размножаются с достаточной скоростью и быстро сменяют поврежденные компоненты.

Глюкагон – полипептидный гормон-антагонист инсулина. Продуцируется он a-клетками поджелудочной железы и выполняет важнейшую функцию — активизирует энергетические ресурсы, когда тело нуждается в этом больше всего.

Обладает катаболическим эффектом.

Связь инсулина и глюкагона

Оба гормона вырабатываются поджелудочной железой для регуляции обмена веществ. Вот, чем они похожи:

  • быстро реагируют на изменение уровня сахара, инсулин вырабатывается при повышении, а глюкагон – при понижении;
  • вещества участвуют в липидном обмене: инсулин стимулирует, а глюкагон расщепляет, превращая жир в энергию;
  • участвуют в белковом обмене: глюкагон блокирует поглощение аминокислот организмом, а инсулин ускоряет синтез вещества.

Поджелудочная железа вырабатывает и другие гормоны, но нарушения в балансе этих веществ появляются чаще.

Функции инсулина Функции глюкагона
Снижает показатели глюкозы Превращает гликоген в глюкозу при ее недостатке
Стимулирует накопление жировых кислот Расщепляет жир, превращая его в «топливо» для организма
Повышает уровень холестерина Понижает уровень холестерина
Ухудшает работу печени за счет скопление жирных кислот Улучшает работу печени, восстанавливая клетки
Предотвращает расщепление белка в мышцах Стимулирует распад аминокислот
Вымывает излишки кальция из организма Усиливает кровообращение в почках, выводит соли натрия, нормализует количество кальция

В таблице понятно отображены противоположные роли в регуляции обменных процессов гормонами.

Соотношение гормонов в организме

Участие в обмене веществ обоих гормонов – залог оптимального уровня энергии, получаемого в результате выработки и сжигания различных компонентов.

Взаимодействие гормонов получило название инсулин глюкагонового индекса. Он присваивается всем продуктам и обозначает, что в результате получит организм – энергию или жировые запасы.

Если индекс низкий (с преобладанием глюкагона), то при расщеплении компонентов еды основная их часть пойдет на восполнение энергетических запасов. Если еда стимулирует выработку инсулина, то она отложится в жир.

Если человек употребляет белковую пищу, то она стимулирует выработку глюкагона, если же поступаю углеводистые продукты, то вырабатывается инсулин. Если в питании преобладает клетчатка из овощей, а также есть полезные растительные жиры, то уровень гормонов не изменится. При гармоничном соотношении всех компонентов пищи баланс гормонов остается на одном уровне.

Если человек злоупотребляет белковыми продуктами или углеводами, то это приводит к хроническому понижению одного из показателей. Как следствие, развивается нарушение обмена веществ.

Расщепляются углеводы по-разному:

  • простые (сахар, рафинированная мука) – быстро проникают в кровь и вызывают резкий выброс инсулина;
  • сложные (цельнозерновая мука, крупы) – медленно повышают инсулин.

Гликемический индекс (ГИ) – способность продуктов влиять на уровень сахара. Чем выше индекс, тем сильнее они повышают глюкозу. Не вызывают резких скачков сахара продукты, ГИ которых равен 35-40.

При нарушении обмена веществ из питания исключают продукты, которые обладают максимальным показателем ГИ: сахара, выпечка, рисовая лапша, мёд, печеный картофель, вареная морковь, пшено, хлопья из кукурузы, виноград, бананы, манная крупа.

Почему баланс инсулина и глюкагона так важен

Действия глюкагона и инсулина тесно связаны, только за счет хорошего баланса гормонов обмен жиров, белков и углеводов остается в норме. Под действием внешних и внутренних факторов – болезней, наследственности, стрессов, питания и экологии – баланс может измениться.

Проявляется дисбаланс инсулина и глюкагона следующими признаками:

  • острое чувство голода, даже если человек поел час назад;
  • резкие колебания сахара в крови – он то снижается, но вновь возрастает;
  • масса мышц снижается;
  • настроение часто меняется – от подъема до полной апатии в течение дня;
  • человек набирает вес – на бёдрах, руках, животе.

Бороться с причинами и следствиями дисбаланса нужно, так как они приводят к развитию болезней. Для устранения нарушенного уровня гормонов меняют диету. В нее включают больше фруктов и овощей, крупы (кроме пшеничной, рисовой), сокращают потребление животных жиров. А вот растительные липид поддержат обмен веществ.

Физические нагрузки – отличный способ профилактики и устранения лишнего веса. Если же дисбаланс долго сохраняется, то у человека возникают болезни:

  • сахарный диабет;
  • сбои в работе нервной системы;
  • снижение мозговой активности;
  • сердечно-сосудистые болезни;
  • ожирения и нарушение пищевого поведения;
  • проблемы с усвоением глюкозы;
  • панкреатит;
  • атеросклероз, гиперлипопротеинемия;
  • нарушение обмена веществ и мышечная дистрофия.

При подозрении на гормональный дисбаланс сдают анализы крови, а также получают консультацию эндокринолога.

Функции инсулина и глюкагона противоположны, но неразрывны. Если один гормон перестает вырабатываться, как надо, то страдает функциональность второго. Быстрое устранение гормонального дисбаланса медицинскими препаратами, народными средствами и диетой – единственный способ предотвращения болезней.

Особенности выработки и применения в инъекциях гормона глюкагона

Гормон глюкагон образуется в поджелудочной железе. Вместе с инсулином регулирует содержание глюкозы крови. Но функции глюкагона прямо противоположные. Он повышает уровень сахара за счет влияния на печень. За четыре часа он может полностью истощить депо печеночных запасов.

Глюкагон высвобождает глюкозу из депо и дает команду печени на образование собственной из аминокислот и жиров при недостаточном поступлении с пищей. Инсулин помогает глюкозным молекулам проникать в клетки и включаться в процессы окисления.

Поступившая пища может сразу пойти на образования энергии или откладываться в запасы жира и гликогена. Организм выбирает вариант благодаря инсулин-глюкагоновому индексу. Если он низкий (повышен глюкагон), то пища будет перерабатываться, а при высоком (много инсулина) большая часть будет отложена в жировую ткань.

Второе направление его действия – усиленное образование новой глюкозы из жира и белка. Глюкагон участвует в таких процессах:

  • активизация сокращений сердечной мышцы;
  • повышение артериального давления;
  • учащение пульса;
  • улучшение притока крови к скелетной мускулатуре;
  • снижение запасов жира и белка, распад их до составляющих частей для преобразования в глюкозу.

Все эти реакции совпадают с эффектами кортизола и адреналина. Гормон является участником ответа организма на стресс, который образно назван «бей или беги». Он также стимулирует выброс гормонов надпочечниками и повышает чувствительность тканей к ним.

Аналог натурального гормона получают при помощи генной инженерии или используют пептид животного происхождения. Препарат «Глюкаген» обладает свойствами естественного гормона: повышает сахар крови, активизирует кровообращение в мышечной ткани, тормозит сокращения стенок желудка и кишечника, снимает спазмы органов пищеварения.

Фармакологический эффект (распад гликогена) проявляется через 5-10 минут после введения в вену, 15 минут необходимо для повышения концентрации глюкозы при внутримышечном поступлении.

Если ввести глюкагон подкожно, то первые результаты будут только через полчаса. Высокий уровень сахара после инъекции держится примерно полтора часа.

Эффективность средства зависит от того, насколько много имеется в печени гликогена. Поэтому у пациентов, которые голодали или находились на низкокалорийной диете, возрастания глюкозы не происходит. Нецелесообразно его вводить и при хронически пониженном сахаре из-за надпочечниковой недостаточности, опухоли (инсулинома), алкоголизме.

Анализ крови на содержание глюкагона эндокринологи назначают достаточно редко. В основном он нужен при необходимости исключить новообразование поджелудочной железы, потому что опухоль может быть причиной высокого уровня сахара в крови.

Исследование проводится на голодный желудок, не рекомендуется утром в день диагностики вводить инсулин или применять другие гормональные средства. Если невозможно отказаться от препаратов, то в бланке направления нужно указать полный список медикаментов и их дозу.

Нормой для взрослых является интервал от 20 до 100 пг/мл.

Повлиять на результаты может интенсивная физическая нагрузка в день обследования, стресс, недостаточное поступление пищи, рентгенологическая или лучевая диагностика за двое суток до сдачи анализа.

Ложное повышение вызывает применение инсулина, гидрокортизона, адреналина, нифедипина, а снижение – бета-блокаторов.

Увеличение содержания бывает при глюкагономе – в 9-75 раз, диабете – в 15-20 раз, почечной недостаточности – в пять раз. Высокий уровень гормона встречается при:

  • инфекциях, травмах, обширных ожогах, оперативных вмешательствах;
  • остром снижении сахара крови (после введения большой дозы инсулина);
  • повышении содержания холестерина в крови;
  • наследственном повышенном синтезе;
  • циррозе печени, разрушении поджелудочной железы;
  • заболеваниях надпочечников или гипофиза.

Снижение уровня глюкагона обнаруживают при удалении поджелудочной железы, длительном воспалительном процессе в ней, опухолевом разрушении.

Показания к назначению «Глюкагона»:

  • чаще всего гормон в инъекциях вводится при резком падении сахара крови – гипогликемии, гипогликемической коме;
  • рентгенография желудка с барием;
  • ангиография – контрастирование сосудов;
  • томография – компьютерная или магнитно-резонансная;
  • сканирование с мечеными эритроцитами (выявление кровотечения);
  • введение контраста в матку и яичники;
  • инородное тело в пищеводе;
  • отравление блокаторами кальциевых каналов или бета-адренорецепторов.

Для экстренного повышения сахара крови применяются внутривенные или внутримышечные инъекции по 1 мг. При отсутствии результата их повторяют через 15 минут.

Гормон противопоказан при опухоли надпочечников или поджелудочной железы, аллергии к животным белкам, индивидуальной непереносимости, высокой концентрации глюкозы в крови. К побочным эффектам относятся:

  • снижение аппетита, тошнота;
  • слабость и боли в мышцах;
  • нарушения сердечного ритма;
  • судороги конечностей;
  • высыпания, кожный зуд;
  • болезненность при взгляде на источник света;
  • одышка, приступ удушья.

Если упрощенно представить биологические эффект от поступления пищи, то скорость образования гормонов будет следующей:

  • в рационе мало углеводов, преобладает белок – повышается глюкагон;
  • поступают в основном углеводы (выпечка, фрукты) – увеличивается синтез инсулина;
  • в пище много растительной клетчатки и жира, например, овощных салатов с растительным маслом – не повышается ни инсулин, ни глюкагон, индекс остается исходным.

Для оптимального рациона и нормального гормонального фона ни один из этих вариантов не подходит. Достаточное образование энергии и баланс гормонов бывает только при правильном распределении элементов питания: половина углеводов, 30% белков и 20% жиров. Любые перекосы в диете не дают возможности достичь необходимого результата.

Основные функции гормона глюкагона

Этот белок образуется в поджелудочной железе. Его вырабатывают альфа-клетки ее островковой части. Вместе с инсулином глюкагон регулирует содержание глюкозы крови.

Но функции глюкагона прямо противоположные: он повышает уровень сахара за счет влияния на печень. При соединении с глюкагоновыми рецепторами этот гормон стимулирует распад гликогена до молекул глюкозы.

За четыре часа он может полностью истощить депо печеночных запасов.

Второе направление его действия – усиленное образование новой глюкозы из жира и белка. Кроме основного биологического эффекта – насыщения крови сахаром для последующего превращения в энергию ̶ глюкагон участвует в таких процессах,как:

  • активизация сокращений сердечной мышцы;
  • повышение артериального давления;
  • учащение пульса;
  • улучшение притока крови к скелетной мускулатуре;
  • снижение запасов жира и белка, распад их до составляющих частей для преобразования в глюкозу.

Все эти реакции совпадают с эффектами кортизола и адреналина. Поэтому глюкагон является полноправным участником ответа организма на стресс, которая образно названа «бей или беги». Он также стимулирует выброс гормонов надпочечников и повышает чувствительность тканей к ним.

Рекомендуем прочитать статью о контринсулярных гормонах. Из нее вы узнаете о том, что представляют собой контринсулярные гормоны, роли в организме, механизме их действия, а также о диагностическом значение уровня контринсулярных гормонов.

Фармакологическое действие гормона поджелудочной железы

Аналог натурального гормона получают при помощи генной инженерии или используют пептид животного происхождения. Этот препарат «Глюкаген» обладает такими же свойствами, что и естественный гормон: повышает сахар крови, активизирует кровообращение в мышечной ткани, тормозит сокращения стенок желудка и кишечника, снимает спазмы органов пищеварения.

Фармакологический эффект (распад гликогена) проявляется через 5-10 минут после введения в вену, 15 минут необходимо для повышения концентрации глюкозы при внутримышечном поступлении. Если ввести «Глюкагон» подкожно, то первые результаты будут только через полчаса. Высокий уровень сахара после инъекции держится примерно полтора часа.

Эффективность средства зависит от того, насколько много имеется в печени гликогена. Поэтому у пациентов, которые голодали или находились на низкокалорийной диете, возрастания глюкозы не происходит. Нецелесообразно его вводить и при хронически пониженном сахаре из-за надпочечниковой недостаточности, опухоли (инсулиномы), алкоголизме.

Взаимосвязь с инсулином

От инсулина и глюкагона зависит, насколько организм получает энергию для функционирования. Глюкагон высвобождает глюкозу из депо и дает команду печени на образование собственной из аминокислот и жиров при недостаточном поступлении с пищей. Инсулин помогает глюкозным молекулам проникать в клетки и включаться в процессы окисления.

Поступившая пища может сразу пойти на образования энергии или откладываться в запасы жира и гликогена. Организм выбирает один из этих двух путей на основании соотношения инсулина и глюкагона – инсулин-глюкагонового индекса. Если он низкий (повышен глюкагон), то пища будет перерабатываться, а при высоком (много инсулина) большая часть будет отложена в жировую ткань.

Дефицит инсулина при сахарном диабете способствует возрастанию концентрации глюкагона, что тормозит использование глюкозы из пищи, она остается в крови. Одновременно ускоряется расщепление гликогена и продукция новых молекул глюкозы.

Норма и отклонения в организме

Анализ крови на содержание глюкагона эндокринологи назначают достаточно редко. В основном он нужен при необходимости исключить новообразование поджелудочной железы. Потому что опухоль может быть причиной высокого уровня сахара в крови.

Исследование проводится на голодный желудок, не рекомендуется утром в день диагностики вводить инсулин или применять другие гормональные средства. Возможность их отмены определяется лечащим врачом. Если невозможно отказаться от препаратов, то в бланке направления нужно указать полный список медикаментов и их дозу.

Нормой для взрослых является интервал от 20 до 100 пг/мл. Повлиять на результаты может интенсивная физическая нагрузка в день обследования, стресс, недостаточное поступление пищи, рентгенологическая или лучевая диагностика за двое суток до сдачи анализа.

Ложное повышение глюкагона вызывает применение инсулина, гидрокортизона, адреналина, нифедипина, а снижение – бета-блокаторов.

Увеличение содержания бывает при глюкагономе – в 9-75 раз, диабете – в 15-20 раз, почечной недостаточности – в пять раз.

Высокий уровень гормона встречается при:

  • инфекциях, травмах, обширных ожогах, оперативных вмешательствах;
  • остром снижении сахара крови преимущественно после введения большой дозы инсулина;
  • повышении содержания холестерина в крови;
  • наследственном повышенном синтезе;
  • циррозе печени, разрушении поджелудочной железы;
  • заболеваниях надпочечников или гипофиза.

Снижение уровня глюкагона обнаруживают при удалении поджелудочной железы, длительном воспалительном процессе в ней, опухолевом разрушении.

Показания к назначению «Глюкагона»

Чаще всего гормон в инъекциях вводится при резком падении сахара крови – гипогликемии, гипогликемической коме. Препарат показан при диагностических исследованиях:

  • рентгенографии желудка с барием;
  • ангиографии (контрастировании сосудов);
  • томографии – компьютерной или магнитно-резонансной;
  • сканировании с мечеными эритроцитами (выявление кровотечения);
  • введении контраста в матку и яичники.

Глюкагон назначают также при попадании инородного тела в пищевод, отравлении блокаторами кальциевых каналов или бета-адренорецепторов. Путь введения и доза зависят от клинической ситуации. Для экстренного повышения сахара крови применяются внутривенные или внутримышечные инъекции по 1 мг. При отсутствии результата их повторяют через 15 минут.

Гормон противопоказан при опухоли надпочечников или поджелудочной железы, аллергии к животным белкам, индивидуальной непереносимости, высокой концентрации глюкозы в крови.

К побочным эффектам относятся:

  • снижение аппетита тошнота;
  • слабость и боли в мышцах;
  • нарушения сердечного ритма;
  • судороги конечностей;
  • высыпания, кожный зуд;
  • болезненность при взгляде на источник света;
  • одышка, приступ удушья.

Восстановление уровня гормона без препаратов

Если упрощенно представить биологические эффект от поступления пищи, то скорость образования гормонов будет следующей:

  • в рационе мало углеводов, преобладает белок – повышается глюкагон;
  • поступают в основном углеводы (выпечка, сладости, фрукты) – увеличивается синтез инсулина;
  • в пище много растительной клетчатки и жира, например, овощных салатов с растительным маслом – не повышается ни инсулин, ни глюкагон, индекс остается исходным, как до приема пищи.

Продукты, содержащие углеводы

Для оптимального рациона и нормального гормонального фона ни один из этих вариантов не подходит.

Достаточное образование энергии и баланс гормонов бывает только при правильном распределении элементов питания: половина углеводов, 30% белков и 20% жиров.

Любые перекосы в диете не дают возможности достичь необходимого результата. Например, для похудения выбирается вариант низкоуглеводного меню с высоким содержанием белков. Глюкагон вырабатывается в повышенных количествах, но одновременно он активизирует выброс инсулина, способствующего удержанию и накоплению жира.

Рекомендуем прочитать статью о гормоне дофамин. Из нее вы узнаете о том, что такое гормон и нейромедиатор, основных функциях гормона и свойствах дофамина как нейромедиатора.

А здесь подробнее о гормоне кртизол.

Глюкагон образуется панкреатическими альфа-клетками ее островковой части. Его действие противоположно инсулину. Гормон обеспечивает повышение содержания глюкозы крови путем распада гликогена, а также образования новых молекул в печени. Анализ на содержание гормона позволяет исключить глюкагоному как причину высокого сахара крови.

Синтетический аналог применяется для выведения пациентов из состояния гипогликемии. Для нормализации гормонального фона необходим сбалансированный рацион питания.

Гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон биохимия

Функции гормональных веществ

У инсулина и глюкагона очень важные функции в организме. Их дисбаланс отрицательно скажется на здоровье человека.

Инсулин является гормоном, который воздействует на все клетки организма. Основной функционал вещества – поддержание концентрации сахара в крови на требуемом уровне. Гормон запускает многие биохимические процессы в организме, которые обеспечивают требуемый результат.

Небольшое количество глюкозы всегда содержится в печени и мышцах, это является стратегическим запасом для организма человека. Этот запас представлен в виде гормона гликогена, который при надобности трансформируется в исходное состояние.

Иными словами, преобразуется в глюкозу. Синтез гликогена происходит в печени, лейкоцитах и мышечной ткани.

Гормон – главная форма существования углеводов в человеческом организме.

Глюкагон – еще одно вещество поджелудочной железы. Он помогает расщепляться гликогену, чтобы высвободилась глюкоза; способствует расщеплению липидов, вследствие чего в жировых клетках возрастает ферментированная липаза.

  1. Снижает концентрацию глюкагона.
  2. Замедляет выведение желудочного сока.
  3. Замедляет синтезирование соляной кислоты.
  4. Угнетает выработку панкреатических ферментов.
  5. Снижает объем крови в брюшной полости.

Панкреатический полипептид был выявлен сравнительно недавно. Влияние эндокринного гормона до конца не изучено.

Большинство ученых сходятся во мнении, что вещество способствует «экономии» пищеварительных панкреатических ферментов.

Гормоны поджелудочной железы образуются в специализированных клетках островков Лангерганса. Ученым удалось выделить следующие биоактивные вещества:

  • инсулин;
  • панкреатический полипептид;
  • амилин;
  • соматостатин;
  • калликреин;
  • глюкагон;
  • центропнеин;
  • липокаин;
  • вазоинтенсивный пептид;
  • гастрин;
  • ваготонин.

Все вышеперечисленные гормоны островков поджелудочной железы регулируют реакции обмена веществ в организме. Рассмотрим роль и функции каждого из гормонов поджелудочной железы.

Инсулин

Важность баланса инсулина и глюкагона

В результате сложных химических цепочек, которые идут в организме, получается, что инсулин накопляет жир, а глюкагон сжигает его. Если состояние здоровья в норме, то эти два процесса компенсируют друг друга.

Но так бывает не всегда. Есть много причин, влияющих на дисбаланс этих двух гормонов. В первую очередь можно назвать проблемы с лишним весом, недостаточную физическую активность, неправильное питание и т.д. они влияют на правильную работу гормонов, и развиваются различные заболевания.

Дисбаланс гормонов можно выявить по таким признакам:

  • навязчивое чувство голода;
  • неравномерный уровень сахара в крови с переменным снижением и повышением показателей;
  • появление жировых отложений в проблемных частях тела (живот, бёдра, руки, шея и т.д.);
  • постоянно меняющееся настроение;
  • снижение массы мышц.

Бороться с этими причинами надо, и для этого есть масса простых способов. Надо пересмотреть питание и включить в рацион свежие овощи и фрукты, употреблять цельнозерновой хлеб, не злоупотреблять животными жирами, добавить продукты, богатые растительным белком.

Необходимо включить в режим дня физические нагрузки. Они улучшат настроение и позволят снизить вес.

Эти мероприятия приведут в норму работу поджелудочной железы. А она, в свою очередь, нормализует процессы, протекающие в организме.

Сравнительная характеристика действия гормонов

Гормоны глюкагон и инсулин являются антагонистами по факту влияния на уровень содержания глюкозы в крови. Если первый гормон повышает этот уровень, то второй – наоборот, понижает.

Механизм действия этих гормонов выглядит следующим образом. Рассмотрим действие глюкагона. Активируется он после такого стимула: уровень глюкозы в крови понижается. А- клетки начинают выделять глюкагон в кровь. Кровь попадает в печень, где запускается процесс расщепления гликогена, выделяющий глюкозу в кровь. Уровень глюкозы в крови начинает повышаться, и выделение глюкагона падает.

Как работает инсулин? Стимулом к его активизации будет повышение уровня глюкозы в крови. В-клетки начинают активно выделять инсулин в кровь. Он поступает в клетки тканей, а часть его попадает с кровью в печень, которая отправляет глюкозу в хранилище как гликоген. Эти процессы вызывают понижение уровня глюкозы в крови, и выделение инсулина в кровь прекращается.

Инсулин с глюкагоном являются парой из пяти типов клеток поджелудочной железы. Они влияют на процесс хранения и сжигания жиров и поэтому играют огромную роль в формировании веса человека. Если учесть, что лишний вес является причиной многих заболеваний, то роль данных гормонов трудно переоценить.

63. Синтез кетоновых тел. Кетозы

В норме он имеет место в печени, в слизистой о-ке преджелудков желудка жвачных, немного в почках. В норме присутствует в крови. Получение 3 соединения ацетоуксусная, β-гидроксимасляная, ацетон получили

SKoA HSKoA ацетоацетилКоА
-CO—CO

β-гидрокси- β-метил-гутарил KoA

SKoA → -CO—COOH -CO-SKoA ацетоуксуснаяк-та

  • -CO- -CO—COOH -CHOH—COOH НА
  • ацетон ←ацетоуксусная к-та → β-гидроксимасляная к-та

    66. Процессы гниения белков в толстом кишечнике ж-х

    • триптофан→скатол→индол
    • тирозин→крезол→фенол
    • индол ФАД →индоксил
    • HOS → индоксилсерная
    • к-та
    • Основные этапы синтеза белка в клетке.
    • Молекулы белка представ. собой длинную цепь аминок-тных остатков, связанных между пептидными связями в
    • определенной последовательности.
    • Биосинтез белка активно протекает во всех органах и тканях. Сущность процесса:
    • ДНК-РНК-белок.

    ДНК и РНК обязательные компоненты биосинтеза. ДНК- за сохр.

    ген. информации, РНК-передача и реализацию в виде мол.

    1. белка. Связывание аминокислот проходит в рибосомах, сам синтез в
    2. цитоплазме.
    3. ДНК в ядре, иРНК образуется на одной из нитей ДНК. ДНК раскручивается и происходит синтез на иРНК (по принципу
    4. комплементарности А-У; Т-А; Г-Ц; Ц-Г).

    Этот процесс транскрипции. иРНК поступает в рибосому.

    1. Синтез полипептидной цепи проходит на матрице иРНК. Процесс
    2. передачи инф на белок -трансляция.
    3. Этапы трансляции: активация аминок-т и их фиксация на тРНК;
    4. инициация синтеза полипептидной цепи;
    5. )элонгация синтезируемой полипептидной цепи;
    6. терминация полипептидной цепи и ее освобождение;
    7. посттрансляционная
    8. модификация полипептидной цепи.

    71. Распад гемоглобина. Желчные пигменты и их значение

    • Конденсация 4 молекул порфобилиногена приводит в получению структуры протопорфирина, при включении в которую атома железа образуется гем. Он связывается с белком глобином, образуя молекулу гемоглобина.
    • М – метильная СН3-группа, В – (—СН=СН2) – винильная группа и П – (—СН2—СН2—СООН) – остаток пропионовой кислоты.
    • Жёлчные пигменты, красящие вещества, входящие в состав жёлчи и в небольших количествах присутствующие в крови и тканях. желчных пигментов – биливердина. Спонтанный распад сопровождается перераспределением двойных связей и атомовводорода в пиррольных кольцах и метиновых мостиках. Образовавшийся биливердин ферментативным путем восстанавливается в печени в билирубин, являющийся основным желчным пигментом у человека и плотоядных животных.

    Основное место образования билирубина – печень, селезенка и, по-видимому, эритроциты (при распаде их иногда разрывается одна из метиновых связей в протопорфирине). Образовавшийся во всех этих клеткахбилирубин поступает в печень, откуда вместе с желчью попадает

    в желчный пузырь (см. главу 16). Билирубин, образовавшийся в клетках системы макрофагов, называется свободным, или непрямым, билирубином, поскольку вследствие плохой растворимости в воде он легко адсорбируется на белках плазмы крови и для его определения в крови необходимо предварительное осаждениебелковспиртом.

    После этого билирубин вступает во взаимодействие с диазореактивом Эрлиха.

    В жёлчи человека и плотоядных млекопитающих преобладает билирубин, в жёлчи травоядных млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и рыб — биливердин.

    • 72. Синтез пуриновых оснований.
    • 73. Распад пуриновых оснований.

    Простагландины (ПГ) были впервые обнаружены в семенной плазме предстательной железы баранов. Химическое строение простагландинов представляет монокарбоновую кислоту (С20) с кольцом циклопентана и углеводной цепи с одной или двумя двойными связями.

    19.Структура, роли витамина а в организме

    Витамин К, анти геморрагический, филлохинон.Включает несколько производных структур нафтохинона с боковыми цепями в виде изопреновых звенье. В природе различают витамины К1 и К2. Сегодня подобные структуры получены синтетически — менадион(К3), он же викасол.

    Наибольшей биологической активностью обладает витамин К1.

    • Витамин В2 (рибофлавин) в основе структурной фор­мулы имеет изоаллоксазиновый гетероцикл и спирт рибитол.
    • Витамин В3(пантотеновая кислота,пнтотен, антидермитный) в своей структуре содержит β-аланини производное масляной кислоты.
    • Известно около 70 ферментных систем, где используется коэнзим-A (HS-KoA) и ацилпереносящий белок (АПБ), содержащие в своей структуре витамин В3. HS-KoA участвует в обмене жиров (окисление и синтео жирных кислот, синтез нейтральных жиров, фосфолипи­дов, стероидных гормонов), в обмене белков (синтез гемо­глобина), в обмене углеводов через цикл трикарбоновых кислот.
    • HS-KoA вовлекается в различные реакции перено­са ацильных групп, в которых он выступает как акцептор или как донор ацильных групп.

    Участвует в структуре сложных ферментов(трансаминаз, декрбоксилаз)

    Необходим для синтеза нейромедиаторов-серотонина, норадреналина, сфинголипидов.

    Недостаток сопровождается нервозностью, раздражимостью депрессией, при авитаминозе-конвульсии.

    1. Входит в состав структуры фосфолипаз.
    2. Панкреатическая железа — ключевой орган пищеварительной системы. Она состоит из двух различных тканей:
    3. Секреторная часть органа пронизана массой выводящих протоков, которые соединены с двенадцатиперстной кишкой. Здесь синтезируются панкреатические ферменты (липазы, амилазы, нуклеазы, эластазы, трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы, коллагеназы).
    4. Инкреторная часть (всего 3% от общей массы железы) включает островки Лангерганса. Эти участки имеют разную морфологию и биохимию; здесь происходит синтез гормонов, которые регулируют метаболизм углеводов, протеинов и липидов.

    Важно! Эндокринная дисфункция панкреатической железы провоцирует развитие ряда патологий. При гипофункции органа развивается глюкозурия, гипергликемия, полиурия и сахарный диабет. При гиперфункции — наблюдается гипогликемия и ожирение.

    Когда стоит проверить контринсулярные гормоны

    В организме за снижение содержания глюкозы в крови после приема пищи отвечает инсулин. Контринсулярные гормоны противодействуют эффекту инсулина и не дают падать уровню глюкозы (гликемии) ниже минимально допустимого.

    Эволюционно так организм защищался от действия голода, обеспечивая мозг необходимым топливом. Клетки мозговой ткани нуждаются в постоянной подпитке глюкозой из крови. Именно поэтому снижающий фактор один ̶ инсулин, а повышающих несколько:

    • адреналин и кортизол надпочечников;
    • тироксин щитовидной железы;
    • соматотропин (гормон роста) гипофиза;
    • глюкагон поджелудочной железы.

    Под действием контринсулярных гормонов формируется ощущение голода, повышается содержание сахара в крови. При резком падении уровня сахара в крови (бывает при длительных перерывах между едой, введении инсулина) реакция организма напоминает типичный стресс:

    • дрожание рук;
    • потливость;
    • учащенное сердцебиение;
    • расширение зрачков.

    Такие эффекты в основном связаны с активацией симпатической нервной системы и выбросом надпочечниками адреналина в кровь. Действие инсулина тормозится, концентрация глюкозы возрастает. Если ее оказывается недостаточно, и пища временно не поступает, то в регуляцию углеводного обмена включаются гормоны гипофиза, глюкагон и кортизол.

    В норме этих действий хватает на какой-то период времени для поддержания жизнедеятельности, работы сердца и головного мозга до момента поступления новой порции пищи. Без еды человек может прожить около двух месяцев именно благодаря контринсулярным гормонам, они перестраивают обменные процессы для использования внутренних резервов.

    У каждого фактора, регулирующего содержание сахара в крови, имеется индивидуальный механизм влияния и биологическая роль в углеводном обмене:

    • Глюкагон. Этот гормон синтезируется в островковой части поджелудочной железы. Активизирует сократительную способность сердечной мышцы, повышая давление и усиливая таким образом приток крови к тканям, улучшает кровообращение в скелетной мускулатуре. Снижает жировые запасы и способствует расщеплению молекул белка до аминокислот.

    Алкоголь нейтрализует действие этого гормона, что может быть очень опасно при инсулинотерапии, так как грозит развитием гипогликемической комы. Инъекции глюкагона помогают при неотложных состояниях, связанных с передозировкой препаратов для лечения диабета.

    • Адреналин. Обеспечивает повышение уровня сахара при всех стрессовых состояниях. В норме это влияние оказывается благоприятным при коротком действии внешнего фактора. При сахарном диабете ответное выделение инсулина носит непредсказуемый характер, поэтому на фоне стрессов ухудшается течение болезни.
    • Кортизол. Образуется в коре надпочечников при стрессовых ситуациях, как и адреналин. Не влияет на процесс распада гликогена и в меньшей степени расщепляет жировую ткань. Основной точкой приложения этого гормона являются клетки печени, способные образовывать новые молекулы глюкозы. Такой процесс называется глюконеогенезом, и для его осуществления требуются аминокислоты из белков.

    • Гормон роста. Соматотропный гормон гипофиза тормозит усвоение глюкозы клетками, вызывая повышенную потребность в инсулине. Выброс его в кровь около 3-7 часов приводит к феномену «утренней зари» при сахарном диабете, когда в предутренние часы резко возрастает гликемия. Часто встречается у подростков. Основными эффектами гормона роста являются: стимуляция распада жира, увеличение продукции новых молекул глюкозы, переключение пути получения энергии на липиды.
    • Тиреоидные гормоны. Избыточное образование тироксина и трийодтиронина оказывает неблагоприятное влияние на все виды обмена, в том числе и на углеводный. Эти гормоны обладают способностью окислять углеводы, стимулировать выброс инсулина из поджелудочной железы. Одновременно они препятствуют его действию. Происходит постепенное истощение клеток островковой части, что сопровождается постоянным повышенным содержанием глюкозы в крови. Сочетание сахарного диабета и тиреотоксикоза взаимно отягощает течение и того, и другого заболевания.

    Подозрение о нарушении продукции гормонов, провоцирующих повышение сахара, возникает чаще при диабете. Соблюдение диеты и достаточные дозы препаратов не защищают от колебаний сахара. При этом часто возникают коматозные состояния, связанные как с избытком, так и падением гликемии.

    Пройти анализ на содержание кортизола, адреналина, тиреоидных гормонов также рекомендуется при частых обморочных состояниях, приступах голода, изменении веса тела, которые не укладываются в клиническую картину сахарного диабета, а также сомнительных данных глюкозотолерантного теста, определения гликированного гемоглобина.

    Причинами повышения уровня гормона могут быть:

    • аденома гипофиза, акромегалия, гигантизм (повышен соматостатин, кортизол);
    • синдром и болезнь Иценко-Кушинга (много кортизола);
    • воспалительный или опухолевый процесс в гипоталамической области;
    • феохромоцитома (опухоль надпочечников, образующая адреналин);
    • гиперплазия (разрастание) коркового слоя надпочечников с избытком синтеза кортизола;
    • тиреотоксикоз;
    • онкопатология, воспаление в поджелудочной железе.

    При снижении их концентрации у пациентов обнаруживается склонность к низкому сахару. Ее обнаруживают при:

    • болезни Аддисона;
    • адреногенитальном синдроме;
    • гипотиреозе (низкой функции щитовидной железы);
    • гипопитуитаризме (гипофизарной недостаточности).

    Читайте подробнее в нашей статье о контринсулярных гормонах.

    Что представляют собой контринсулярные гормоны?

    В организме за снижение содержания глюкозы в крови после приема пищи отвечает инсулин. Он помогает молекулам пройти через мембраны клеток и включиться в реакции образования энергии. Это основной биологический механизм, способствующий усвоению углеводов. Контринсулярные гормоны противодействуют эффектам инсулина и не дают падать уровню глюкозы (гликемии) ниже минимально допустимого.

    Эволюционно так организм защищался от действия голода, обеспечивая мозг необходимым топливом. Клетки мозговой ткани лишены возможности накапливать глюкозу, они нуждаются в постоянной подпитке из крови. Именно поэтому снижающий фактор один ̶ инсулин, а повышающих несколько:

    • адреналин и кортизол надпочечников;
    • тироксин щитовидной железы;
    • соматотропин (гормон роста) гипофиза;
    • глюкагон поджелудочной железы.

    Рекомендуем прочитать статью о гормоне роста человека. Из нее вы узнаете о том, какие гормоны влияют на рост человека, свойствах соматотропина, применении рекомбинантного гормона роста, чем стимулировать образование соматотропина.

    А здесь подробнее о гормоне Вазопрессин.

    Роль в организме

    Под действием контринсулярных гормонов формируется ощущение голода, которое стимулирует человека на поиск и прием пищи, повышая таким образом содержание сахара в крови. При резком падении (бывает при длительных перерывах между едой, введении инсулина) реакция организма напоминает типичный стресс:

    • дрожание рук;
    • потливость;
    • учащенное сердцебиение;
    • расширение зрачков.

    Такие эффекты в основном связаны с активацией симпатической нервной системы и выбросом надпочечниками адреналина в кровь. Этот механизм является одним из самых быстрых, действие инсулина тормозится, концентрация глюкозы возрастает. Если ее оказывается недостаточно, и пища временно не поступает, то в регуляцию углеводного обмена включаются гормоны гипофиза, глюкагон и кортизол. Под их влиянием:

    • снижаются запасы гликогена в печени, он расщепляется до глюкозы;
    • стимулируется образование в печени новых молекул из липидов и аминокислот;
    • переключается путь получения энергии из жиров.

    В норме этих действий хватает на какой-то период времени для поддержания жизнедеятельности, работы сердца и головного мозга до момента поступления новой порции пищи. Без еды человек может прожить около двух месяцев именно благодаря контринсулярным гормонам, они перестраивают обменные процессы для использования внутренних резервов.

    Механизм действия

    У каждого фактора, регулирующего содержание сахара в крови, имеется индивидуальный механизм влияния и биологическая роль в углеводном обмене.

    Глюкагон

    Этот гормон, как и инсулин, синтезируется в островковой части поджелудочной железы, но вырабатывается не бета-, а альфа-клетками. Через 4-5 часов после еды и в ночное время он стимулирует расщепление гликогена, а также связывается с рецепторами клеток печени, дает им команду на образование новых молекул глюкозы.

    Активизирует сократимость сердечной мышцы, повышая давление и усиливая таким образом приток крови к тканям, улучшает кровообращение в скелетной мускулатуре. Глюкагон снижает жировые запасы и способствует расщеплению молекул белков до аминокислот. Участвует в образовании кетоновых тел – питания для мозга при дефиците глюкозы.

    Алкоголь нейтрализует действие этого гормона, что может быть очень опасно при инсулинотерапии, так как грозит развитием гипогликемической комы. Она возникает при резком падении содержания сахара в крови. Инъекции глюкагона помогают при неотложных состояниях, связанных с передозировкой препаратов для лечения диабета.

    Адреналин

    Обеспечивает повышение уровня сахара при всех стрессовых состояниях. В норме это влияние оказывается благоприятным при коротком действии внешнего фактора. Увеличивается одновременно и выброс инсулина, что сопровождается хорошим усвоением глюкозы и возрастанием образования энергии. При сахарном диабете ответное выделение инсулина носит непредсказуемый характер, поэтому на фоне стрессов течение болезни ухудшается.

    Механизм влияния адреналина на уровень сахара проявляется такими реакциями:

    • прекращает откладываться гликоген в печени и мышцах, уменьшается его запас в организме;
    • начинается собственный синтез глюкозы;
    • активизируется выброс глюкагона;
    • тормозится захват молекул глюкозы из крови;
    • возрастает расщепление и уменьшается образование жиров.

    Кортизол

    Образуется в коре надпочечников при стрессовых ситуациях, как и адреналин. Их действия очень похожи, но кортизол не влияет на процесс распада гликогена и в меньшей степени расщепляет жировую ткань.

    Основной точкой приложения этого гормона являются клетки печени, способные образовывать новые молекулы глюкозы. Такой процесс называется глюконеогенезом, и для его осуществления требуются аминокислоты из белков. Именно это и обеспечивает гормон, усиливая процесс распада белковых молекул. Кортизол повышает и уровень кетоновых тел, синтезируемых из жирных кислот.

    Гормон роста

    Соматотропный гормон гипофиза тормозит усвоение глюкозы клетками, вызывая повышенную потребность в инсулине. Выброс его в кровь около 3-7 часов приводит к феномену «утренней зари» при сахарном диабете, когда в предутренние часы резко возрастает гликемия. Часто встречается у подростков, так как у них отмечаются максимальные пиковые значения секреции соматотропина.

    На углеводный обмен действует не напрямую, а через инсулиноподобные факторы роста, образующиеся в печени.

    Основными контринсулярными эффектами гормона роста являются:

    • стимуляция распада жира;
    • увеличение продукции новых молекул глюкозы;
    • переключение пути получения энергии на липиды.

    Тиреоидные гормоны

    Избыточное образование тироксина и трийодтиронина оказывает неблагоприятное влияние на все виды обмена, в том числе и углеводный. Эти гормоны обладают способностью окислять углеводы, стимулировать выброс инсулина из поджелудочной железы. Одновременно они препятствуют его действию. Происходит постепенное истощение клеток островковой части, что сопровождается постоянно повышенным содержанием глюкозы в крови.

    Сочетание сахарного диабета и тиреотоксикоза взаимно отягощают течение и той, и другой болезни.

    Диагностическое значение уровня контринсулярных гормонов

    Подозрение о нарушении продукции гормонов, провоцирующих повышение сахара, возникает чаще при диабете. У некоторых пациентов не удается при помощи инсулина или противодиабетических таблеток нормализовать обмен углеводов и добиться устойчивого целевого уровня глюкозы. Соблюдение диеты и достаточные дозы препаратов не защищают от колебаний сахара. При этом часто возникают коматозные состояния, связанные как с избытком, так и падением гликемии.

    Пройти анализ на содержание кортизола, адреналина, тиреоидных гормонов также рекомендуется при частых обморочных состояниях, приступах голода, изменениях веса тела, которые не укладываются в клиническую картину сахарного диабета, а также сомнительных данных глюкозотолерантного теста, определения гликированного гемоглобина.

    Причинами таких нарушений могут быть:

    • аденома гипофиза, вырабатывающая гормон роста, акромегалия, гигантизм (повышен соматостатин, кортизол);
    • синдром и болезнь Иценко-Кушинга (много кортизола);
    • воспалительный или опухолевый процесс в гипоталамической области (большая продукция соматолиберина и кортиколиберина стимулирует образование кортизола и гормона роста);
    • феохромоцитома (опухоль надпочечников, образующая адреналин);
    • гиперплазия (разрастание) коркового слоя надпочечников с избытком синтеза кортизола;
    • тиреотоксикоз;
    • онкопатология, воспаление в поджелудочной железе.

    Все эти состояния приводят к повышению уровня контринсулярных гормонов в крови и возрастанию содержания глюкозы. При снижении их концентрации у пациентов обнаруживается склонность к низкому сахару (гипогликемии). Ее обнаруживают при:

    • болезни Аддисона;
    • адреногенитальном синдроме;
    • гипотиреозе (низкой функции щитовидной железы);
    • гипопитуитаризме (гипофизарной недостаточности).

    Рекомендуем прочитать статью о типах сахарного диабета. Из нее вы узнаете о том, какие бывают типы сахарного диабета, лабораторной диагностике диабета, какой тип сахарного диабета опаснее.

    А здесь подробнее о токсической аденоме.

    Контринсулярные гормоны оказывают противоположное действие по отношению к инсулину. Под их влиянием тормозится усвоение и переработка глюкозы, ускоряется распад гликогена, переключаются обменные процессы на использование жиров. Основными антагонистами инсулина являются: адреналин, кортизол, тиреоидные гормоны, соматостатин гипофиза.

    Эндокринолог направляет пациентов на определение их уровня в крови при тяжелом течении сахарного диабета или сомнительных данных лабораторной диагностики.

    Полезное видео

    Смотрите на видео о значимости инсулина в организме:

    Гормоны оказывающие действие противоположное эффекту инсулина

    Контринсулярный гормон: механизм действия, виды

    Изучением гормональной регуляции нашего организма занимается наука – эндокринология. Помимо, этого механизм действия всех биологических соединений заключен в такую область медицины, как биохимия. Обе эти науки чрезвычайно важны, так как гормоны оказывают множество различных влияний, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Именно эти вещества отвечают за все виды обменов в организме (углеводный, белковый, жировой). Благодаря этому происходит распределение энергии полезных веществ, необходимых для поддержания жизни. Одним из важнейших гормонов является инсулин. Как известно, при его недостаточности происходит нарушение углеводного обмена и развитие сахарного диабета. Помимо этого, не менее важными, являются контринсулярные гормоны. Они также необходимы для обеспечения обмена веществ. Кроме того, каждое из этих биологических соединений выполняет свою функцию.

    Контринсулярный гормон – что это?

    Как известно, гормон инсулин необходим, чтобы контролировать уровень глюкозы. Если он выделяется в малом количестве или не воспринимается рецепторами, то у человека развивается сахарный диабет. Также следует знать, что опасен не только недостаток, но и избыток этого биологического вещества. Чтобы его инактивировать в организме, существует контринсулярный гормон, и не один, а несколько. Все они по-разному воздействуют на углеводный обмен. Тем не менее, каждый из них приводит к снижению концентрации инсулина в крови. Каждый из этих гормонов вырабатывается в «своём» органе. К местам продукции данных биологических веществ относятся поджелудочная и щитовидная железа, надпочечники, головной мозг и яички.

    Предназначение

    Контринсулярный гормон – это вещество, которое необходимо, чтобы обеспечивать углеводный обмен в организме. Его действие направлено на поддержание нормального уровня глюкозы. Помимо этого, каждый контринсулярный гормон отвечает за собственную функцию, не связанную с обменом веществ. Нормальный уровень глюкозы в крови составляет от 3,3 до 5,5 ммоль. Если инсулин отвечает за то, чтобы концентрация сахара не увеличивалась, то его антагонисты необходимы для поддержания нижней границы этого показателя. При уменьшении глюкозы в крови наступает опасное для организма состояние – гипогликемия. Она характеризуется упадком сил, снижением АД, тахикардией и тремором. Если человеку вовремя не оказать помощь, то гипогликемия может привести к коматозному состоянию. Чтобы этого не произошло, необходимы гормоны, корректирующие действие инсулина. Таких веществ в организме несколько.

    Разновидности

    Контринсулярными гормонами являются биологические вещества, выделяющиеся различными эндокринными железами. Помимо собственной функции каждое из этих соединений способно регулировать углеводный обмен. Тем не менее, чтобы поддерживать уровень гликемии в норме, необходимо действие всех этих веществ. Биологические соединения, являющиеся антагонистами инсулина, подразделяются на следующие группы:

    1. Гормоны щитовидной железы. К ним относится тироксин.
    2. Вещества, выделяющиеся корковым и мозговым слоями надпочечников. Представители этой группы – кортизол и адреналин.
    3. Соматотропный гормон. Он выделяется в гипофизе.
    4. Контринсулярный гормон, выделяющийся в эндокринной части поджелудочной железы. Этим биологическим соединением является глюкагон.
    5. Тестостерон. Он вырабатывается как в корковом веществе надпочечников, так и в мужских половых железах – яичках.

    Каждый из этих гормонов выделяется «собственной» железой внутренней секреции. Тем не менее, все они регулируются гипоталамо-гипофизарной системой, находящейся в головном мозге.

    Контринсулярные гормоны: механизм действия в организме

    Несмотря на то, что все антагонисты инсулина влияют на обмен углеводов, механизм действия у них различный. Непосредственным влиянием на уровень глюкозы в крови обладает глюкагон. Этот гормон вырабатывается клетками поджелудочной железы постоянно. Однако, если концентрация сахара в крови снижается, секреция данного вещества усиливается. Механизм его действия состоит в том, что он влияет на печеночные клетки. Благодаря этому часть резервного запаса глюкозы высвобождается и попадает в кровеносное русло. Подобный механизм действия наблюдается при выработке другого контринсулярного гормона – адреналина. В корковом веществе надпочечников выделяются глюкокортикоиды. При нехватке сахара в крови эти гормоны способствует её синтезу на клеточном уровне, то есть приводят к образованию глюкозы из аминокислот. Гормоны щитовидной железы усиливают действие адреналина. Соматотропин оказывает контринсулярный эффект лишь в больших количествах, чаще в детском возрасте (в период роста).

    Взаимодействие гормонов поджелудочной железы

    Поджелудочная железа является основным органом эндокринной системы, влияющим на обмен углеводов. Она выполняет как инкреторную, так и секреторную функцию. Анатомически эндокринной частью поджелудочной железы является хвост. В нём имеются такие образования, как островки Лангерганса. Клетки этих анатомических областей отвечают за секрецию нескольких видов гормонов. Часть островков выделяет инсулин. Другие клетки продуцируют гормон «глюкагон». На образование и выброс в кровь того или иного вещества влияет уровень глюкозы. Большая концентрация сахара служит сигналом к продукции инсулина. В норме этот гормон поддерживает уровень глюкозы на должном уровне, не давая ему повышаться. Антагонистом инсулина является глюкагон, который, напротив, отвечает за выброс сахара в кровь. Слаженная работа гормонов поджелудочной железы обеспечивает нормальный углеводный обмен в организме. Если же её секреторная функция нарушена по каким-либо причинам, на помощь приходят другие органы эндокринной системы.

    Продукция контринсулярных гормонов надпочечниками

    Антагонисты инсулина активно вырабатываются в надпочечниках. Эти органы имеют 2 слоя. В каждом из них образовываются гормоны. В корковом веществе надпочечников контринсулярным эффектом обладают глюкокортикоиды и андрогены. Первые способствуют повышению уровня сахаров двумя способами. Представитель этой группы – гормон кортизол. Он способствует увеличению числа ферментов, нужных для преобразования аминокислот в глюкозу. Следующим эффектом кортизола является способность вывода «строительного сырья» для сахаров из мышечной ткани. Таким образом, данный гормон ускоряет процесс глюконеонегеза. Помимо кортизола, в корковом веществе вырабатываются андрогены. Эти гормоны относятся к стероидным веществам. Основной их функцией является образование вторичных половых признаков. Помимо этого, они влияют на обмен белков и углеводов. В мозговом слое надпочечников синтезируется контринсулярный гормон – адреналин. При выбросе его в кровь происходит увеличение концентрации глюкозы.

    Адреналин: влияние на углеводный обмен

    Гормон адреналин известен не только врачам. Многие люди знают, что данное вещество выбрасывается в кровь при сильном стрессе или испуге. Действительно, адреналин часто связывают со страхом. Типичной реакцией на выброс этого гормона является двигательная активность, усиление ритма сердца, расширение зрачков. Также данное вещество синтезируют в лабораторных условиях и используют в медицине. Помимо активации сердечной деятельности, адреналин оказывается влияние на углеводный обмен, то есть обладает контринсулярным эффектом. Механизм его действия осуществляется следующими способами:

    1. Он способствует ускорению глюконеогенеза.
    2. Влияет на распад гликогена в скелетной мускулатуре. Это действие адреналина является более выраженным.

    Стоит заметить, что в условиях эмоционального покоя гормон не приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови. Также его выброс не увеличивается при гипергликемии. В этом его механизм действия отличается от глюкагона. Сигналом для выхода адреналина в кровь служит эмоциональное возбуждение, стресс.

    Тестостерон: функции в организме

    Тестостерон – гормон контринсулярный, который вырабатывается мужскими половыми железами. Также, небольшое количество этого биологического стероида синтезируется в корковом веществе надпочечников. Основными функциями тестостерона являются следующие воздействия: увеличение мышечной массы, рост костей, активация сперматозоидов и эритропоэз. Помимо этого, гормон усиливает все обменные процессы в организме, в том числе и углеводный. По статистике, приведённой учёными, мужчины, имеющие большое содержание тестостерона в крови, менее подвержены сахарному диабету и ожирению.

    Какой из контринсулярных гормонов действует сильнее?

    Однозначно нельзя ответить на вопрос, какой самый мощный контринсулярный гормон. Все перечисленные биологические вещества влияют на увеличение глюкозы в крови и усиливают обмен углеводов. Действие каждого из этих гормонов противоположно эффекту инсулина. Тем не менее, какое вещество является антагонистом в большей степени, зависит от концентрации того или иного соединения. В нормальных условиях самым мощным гормоном можно назвать глюкагон. При усилении функции щитовидной железы этим веществом становится тироксин, при опухоли надпочечников – кортизол или адреналин.

    Глюкагон и инсулин: химическая природа, механизм действия, влияние на метаболизм в тканях-мишенях

    Инсулин относится к гормонам белковой природы. Он синтезируется b-клетками поджелудочной железы. Инсулин является одним из важнейших анаболических гормонов. Связывание инсулина с клетками-мишенями приводит к процессам, которые увеличивают скорость синтеза белка, а также накопление в клетках гликогена и липидов, являющихся резервом пластического и энергетического материала. Инсулин, возможно за счет своего анаболического эффекта, стимулирует рост и размножение клеток.

    Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей А-цепи и В-цепи. В состав А-цепи входит 21 аминокислотный остаток, в состав В-цепи 30. Эти цепи связаны между собой двумя дисульфидными мостиками: один между А7 и В7 (номера аминокислот, считая с N-концов полипептидных цепей), второй между А20 и В19. Третий дисульфидный мостик находится в цепи А, связывая А6 и А11.

    Главным физиологическим стимулом выделения инсулина из b-клеток в кровь является повышение содержания глюкозы в крови.

    Влияние инсулина на обмен углеводов можно охарактеризовать следующими эффектами:

    1. Инсулин увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы в так называемых инсулин-зависимых тканях.

    2. Инсулин активирует окислительный распад глюкозы в клетках.

    3. Инсулин ингибирует распад гликогена и активирует его синтез в гепатоцитах.

    4. Инсулин стимулирует превращение глюкозы в резервные триглицериды.

    5. Инсулин ингибирует глюконеогенез, снижая активность некоторых ферментов глюконеогенеза.

    Влияние инсулина на обмен липидов складывается из ингибирования липолиза в липоцитах за счет дефосфорилирования триацилглицероллипазы и стимуляции липогенеза.

    Инсулин оказывает анаболическое действие на обмен белков: он стимулирует поступление аминокислот в клетки, стимулирует транскрипцию многих генов и стимулирует, соответственно, синтез многих белков, как внутриклеточных, так и внеклеточных.

    Глюкагон представляет собой гормон полипептидной природы, выделяемый a-клетками поджелудочной железы. Основной функцией этого гормона является поддержание энергетического гомеостаза организма за счет мобилизации эндогенных энергетических рессурсов, этим объясняется его суммарный катаболический эффект.

    В состав полипептидной цепи глюкагона входит 29 аминокислотных остатков, его молекулярная масса 4200, в его составе отсутствует цистеин. Глюкагон был синтезирован химическим путем, чем была окончательно подтверждена его химическая структура.

    Основным местом синтеза глюкагона являются a-клетки поджелудочной железы, однако довольно большие количества этого гормона образуются и в других органах желудочно-кишечного тракта. Синтезируется глюкагон на рибосомах a-клеток в виде более длинного предшественника с молекулярной массой около 9000. В ходе процессинга происходит существенное укорочение полипептидной цепи, после чего глюкагон секретируется в кровь. В крови он находится в свободной форме. Основная часть глюкагона инактивируется в печени путем гидролитического отщепления 2 аминокислотных остатков с N-конца молекулы.

    Секреция глюкагона a-клетками поджелудочной железы тормозится высоким уровнем глюкозы в крови, а также соматостатином, выделяемым D-клетками поджелудочной железы. Стимулируется секреция понижением концентрации глюкозы в крови, однако механизм этого эффекта неясен. Кроме того, секрецию глюкагона стимулируют соматотропный гормон гипофиза, аргинин и Са 2+ .

    Механизм действия глюкагона В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток, образовавшийся глю-кагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний, являясь универсальным эффектором внутриклеточных ферментов, активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу.

    Фосфорилирование первого фермента способствует формированию активной гликоген-фосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо-1-фосфата, в то время как фосфорилирование гликогенсинта-зы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена. Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.

    Под действием глюкагона в гепатоцитах ускоряется мобилизация гликогена с выходом глюкозы в кровь. Этот эффект гормона обусловлен активацией гликогенфосфорилазы и ингибированием гликогенсинтетазы в результате их фосфорилирования. Следует заметить, что глюкагон, в отличие от адреналина, не оказывает влияния на скорость гликогенолиза в мышцах.

    Глюкагон: во-первых, он ускоряет расщепление белков в печени; во-вторых, увеличивается активность ряда ферментов, таких как фруктозо-1,6-бисфосфатаза, фосфоенолпируваткарбоксикиназа, глюкозо-6-фосфатаза. также происходит увеличение поступления глюкозы в кровь.

    Глюкагон стимулирует липолиз в липоцитах, увеличивая тем самым поступление в кровь глицерола и высших жирных кислот. В печени гормон тормозит синтез жирных кислот и холестерола из ацетил-КоА, а накапливающийся ацетил-КоА используется для синтеза ацетоновых тел. Таким образом, глюкагон стимулирует кетогенез.

    В почках глюкагон увеличивает клубочковую фильтрацию, по-видимому, этим объясняется наблюдаемое после введения глюкагона повышение экскреции ионов натрия, хлора, калия, фосфора и мочевой кислоты.

    Регуляция водно-солевого обмена гормонами. Вазопрессин и альдостерон: строение и механизмы действия.

    Гормоны — биологически активные сигнальные химические вещества, выделяемые эндокринными железами непосредственно в организме и оказывающие дистанционное сложное и многогранное воздействие на организм в целом либо на определённые органы и ткани-мишени. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

    Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), а также гормоны растений.

    В регуляции водно-солевого обмена в организме принимают участие ряд гормонов, которые можно разделить на две основные группы: гормоны, регулирующие концентрацию ионов натрия, калия и водорода (альдостерон, ангиотензин и ренин), и гормоны, влияющие на равновесие кальция и фосфатов (паратгормон и кальцитонин).

    Регуляция водно-солевого обмена происходит нервно-гормональным путём. При изменении осмотической концентрации крови возбуждаются специальные чувствительные образования (осморецепторы), информация от которых передаётся в центр, нервную систему, а от неё к задней доле гипофиза. При повышении осмотической концентрации крови увеличивается выделение антидиуретического гормона, который уменьшает выделение воды с мочой; при избытке воды в организме снижается секреция этого гормона и усиливается её выделение почками.

    Постоянство объёма жидкостей тела обеспечивается особой системой регуляции, рецепторы которой реагируют на изменение кровенаполнения крупных сосудов, полостей сердца и др.; в результате рефлекторно стимулируется секреция гормонов, под влиянием которых почки изменяют выделение воды и солей натрия из организма. Наиболее важны в регуляции обмена воды гормоны вазопрессин и глюкокортикоиды, натрия — альдостерон и ангиотензин, кальция — паратиреоидный гормон и кальцитонин.

    Вазопрессин, или антидиуретический гормон (АДГ) — гормон гипоталамуса, который накапливается в задней доле гипофиза (в нейрогипофизе) и оттуда секретируется в кровь. Секреция увеличивается при повышении осмолярности плазмы крови и при уменьшении объёма внеклеточной жидкости. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды почкой, таким образом повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём. Имеет также ряд эффектов на кровеносные сосуды и головной мозг. Состоит из 9 аминокислот: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-(Arg или Lys)-Gly.

    Альдостерон основной минералокортикостероидный гормон коры надпочечников у человека. Механизм действия альдостерона, как и всех стероидных гормонов, состоит в прямом влиянии на генетический аппарат ядра клеток со стимуляцией синтеза соответствующих РНК, активации синтеза транспортирующих катионы белков и ферментов, а также повышении проницаемости мембран для аминокислот. Основные физиологические эффекты альдостерона заключаются в поддержании водно-солевого обмена между внешней и внутренней средой организма.

    Одними из главных органов-мишеней гормона являются почки, где альдостерон вызывает усиленную реабсорбцию натрия в дистальных канальцах с его задержкой в организме и повышении экскреции калия с мочой. Под влиянием альдостерона происходит задержка в организме хлоридов и воды, усиленное выделение Н-ионов и аммония, увеличивается объем циркулирующей крови, формируется сдвиг кислотно-щелочного состояния в сторону алкалоза. Действуя на клетки сосудов и тканей, гормон способствует транспорту Na+ и воды во внутриклеточное пространство.

    Конечным результатом действия является увеличение объёма циркулирующей крови и повышение системного артериального давления.

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Глюкагон и инсулин: функции и взаимосвязь гормонов

    Глюкагон и инсулин – гормоны поджелудочной железы. Функция всех гормонов – регуляция обмена веществ в организме. Основная функция инсулина и глюкагона – обеспечение организма энергетическими субстратами после еды и в период голодания. После еды необходимо обеспечить поступление глюкозы в клетки и запасание ее излишков. В период голодания – извлечь глюкозу из резервов (гликогена) или синтезировать ее или другие энергетические субстраты.

    Распространено мнение, что инсулин и глюкагон расщепляют углеводы. Это неверно. Обеспечивают расщепление веществ ферменты. Гормоны же регулируют эти процессы.

    Синтез глюкагона и инсулина

    Гормоны производятся в железах внутренней секреции. Инсулин и глюкагон — в поджелудочной железе: инсулин в β-клетках, глюкагон – в α-клетках островков Лангерганса. Оба гормона имеют белковую природу и синтезируются из предшественников. Инсулин и глюкагон выделяются в противоположных состояниях: инсулин при гипергликемии, глюкагон – при гипогликемии. Полупериод жизни инсулина — 3-4 минуты, его постоянная варьирующая секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в узких пределах.

    Эффекты инсулина

    Инсулин регулирует обмен веществ, прежде всего – концентрацию глюкозы. Он влияет на мембранные и внутриклеточные процессы.

    Мембранные эффекты инсулина:

    • стимулирует транспорт глюкозы и ряда других моносахаридов,
    • стимулирует транспорт аминокислот (главным образом аргинина),
    • стимулирует транспорт жирных кислот,
    • стимулирует поглощение клеткой ионов калия и магния.

    Инсулин оказывает внутриклеточные эффекты:

    • стимулирует синтез ДНК и РНК,
    • стимулирует синтез белков,
    • усиливает стимуляцию фермента гликогенсинтазы (обеспечивает синтез гликогена из глюкозы – гликогенез),
    • стимулирует глюкокиназу (фермент способствующий превращению глюкозы в гликоген в условиях ее избытка),
    • ингибирует глюкозо-6-фосфатазу (фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу и, соответственно, повышающий уровень сахара в крови),
    • стимулирует липогенез,
    • ингибирует липолиз (за счет торможения синтеза цАМФ),
    • стимулирует синтез жирных кислот,
    • активирует Na + /K + -АТФ-азу.

    Роль инсулина в транспорте глюкозы в клетки

    Глюкоза попадает в клетки с помощью специальных белков-транспортеров (GLUT). В разных клетках локализуются многочисленные GLUT. В мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, жировой ткани, лейкоцитов, коркового слоя почек работают инсулинзависимые транспортеры – GLUT4. Транспортеры инсулина в мембранах клеток ЦНС, печени нсулиннезависимы, поэтому обеспечение клеток этих тканей глюкозой зависит только от ее концентрации в крови. В клетки почек, кишечника, эритроцитов глюкоза попадает вообще без переносчиков, путем пассивной диффузии. Таким образом, инсулин необходим для попадания глюкозы в клетки жировой ткани, скелетных мышц и сердечных мышц. При недостатке инсулина в клетки этих тканей попадет лишь небольшое количество глюкозы, недостаточное для обеспечения их метаболических потребностей, даже в условиях высокой концентрации глюкозы в крови (гипергликемии).

    Роль инсулина в обмене глюкозы

    Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы, включая несколько механизмов.

    1. Повышает активность гликогенсинтазы в клетках печени, стимулируя синтез гликогена из остатков глюкозы.
    2. Повышает активность глюкокиназы в печени, стимулируя фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, который «запирает» глюкозу в клетке, т. к. не способен проходить через мембрану из клетки в межклеточное пространство.
    3. Ингибирует фосфатазу печени, катализирующую обратное превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу.

    Все перечисленные процессы обеспечивают поглощение глюкозы клетками периферических тканей и снижение ее синтеза, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кроме того, усиление утилизации глюкозы клетками сохраняет запасы других внутриклеточных энергетических субстратов – жиров и белков.

    Роль инсулина в обмене белков

    Инсулин стимулирует как транспорт свободных аминокислот в клетки, так и синтез белка в них. Синтез белка стимулируется двумя путями:

    Кроме того, как было сказано выше, усиление использования клеткой глюкозы в качестве энергетического субстрата, замедляет распад в ней белка, что приводит к увеличению белковых запасов. За счет такого эффекта инсулин участвует в регуляции процессов развития и роста организма.

    Роль инсулина в жировом обмене

    Мембранные и внутриклеточные эффекты инсулина приводят к увеличению запасов жира в жировой ткани и печени.

    1. Инсулин обеспечивает проникновение глюкозы в клетки жировой ткани и стимулирует ее окисление в них.
    2. Стимулирует образование липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот вид липазы ферментирует гидролиз триацилглицеролов, связанных с липопротеинами крови, и обеспечивает поступление полученных жирных кислот в клетки жировой ткани.
    3. Ингибирует внутриклеточную липопротеиновую липазу, таким образом, тормозя липолиз в клетках.

    Функции глюкагона

    Глюкагон оказывает влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. Можно сказать, что глюкагон – антагонист инсулина по оказываемым эффектам. Главным результатом работы глюкагона является повышение концентрации глюкозы в крови. Именно глюкагон обеспечивает поддержание необходимого уровня энергетических субстратов — глюкозы, белков и жиров в крови в период голодания.

    1. Роль глюкагона в обмене углеводов.

    Обеспечивает синтез глюкозы путем:

    • усиления гликогенолиза (расщепления гликогена до глюкозы) в печени,
    • усиления глюконеогенеза (синтеза глюкозы из неуглеводистых предшественников) в печени.

    2. Роль глюкагона в обмене белков.

    Гормон стимулирует транспорт глюкагонных аминокислот в печень, что способствует в клетках печени:

    • синтезу белков,
    • синтезу глюкозы из аминокислот – глюконеогенезу.

    3. Роль глюкагона в жировом обмене.

    Гормон активирует в жировой ткани липазу, в результате в крови повышается уровень жирных кислот и глицерина. Это в конечном итоге опять же приводит к повышению концентрации глюкозы в крови:

    • глицерин как неуглеводистый предшественник включается в процесс глюконеогенеза – синтез глюкозы;
    • жирные кислоты превращаются в кетоновые тела, которые используются в качестве энергетических субстратов, что сохраняет запасы глюкозы.

    Взаимосвязь гормонов

    Инсулин и глюкагон неразрывно связаны между собой. Их задача – регулировать концентрацию глюкозы в крови. Глюкагон обеспечивает ее повышение, инсулин – понижение. Они выполняют противоположную работу. Стимулом выработки инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови, глюкагона – понижение. Кроме того, выработка инсулина тормозит секрецию глюкагона.

    Если нарушается синтез одного из этих гормонов, другой начинает работать некорректно. Например, при сахарном диабете уровень инсулина в крови низкий, ингибиторное действие инсулина на глюкагон ослаблено, в результате уровень глюкагона в крове слишком высокий, что приводит к постоянному повышению уровня глюкозы в крови, чем и характеризуется данная патология.

    К неправильной выработке гормонов, некорректному их соотношению приводят погрешности в питании. Злоупотребление белковой пищей стимулирует избыточное выделение глюкагона, простыми углеводами – инсулина. Появление дисбаланса в уровне инсулина и глюкагона приводят к развитию патологий.

    Инсулин и глюкагон

    Практически все процессы в организме человека регулируются с помощью биологически активных соединений, которые постоянно образуются в цепи сложных биохимических реакций. К ним относятся гормоны, ферменты, витамины и т.д. Гормоны – это биологически активные вещества, способные в очень маленьких дозах существенно влиять на обмен веществ и жизненно важные функции. Они вырабатываются железами внутренней секреции. Глюкагон и инсулин – это гормоны поджелудочной железы, которые принимают участие в обмене веществ и являются антагонистами друг друга (то есть это вещества, оказывающие противоположные эффекты).

    Общая информация о строении поджелудочной железы

    Поджелудочная железа состоит из 2 функционально разных частей:

    • экзокринная (занимает примерно 98% массы органа, отвечает за пищеварение, здесь вырабатываются панкреатические ферменты);
    • эндокринная (располагается в основном в хвосте железы, тут синтезируются гормоны, которые влияют на углеводный и липидный обмены, пищеварение и т.д.).

    По всей эндокринной части равномерно расположены панкреатические островки (их еще называют островками Лангерганса). Именно в них сконцентрированы клетки, которые вырабатывают различные гормоны. Эти клетки бывают нескольких типов:

    • альфа-клетки (в них производится глюкагон);
    • бета-клетки (синтезируют инсулин);
    • дельта-клетки (продуцируют соматостатин);
    • PP-клетки (тут вырабатывается панкреатический полипептид);
    • эпсилон-клетки (здесь образуется «гормон голода» грелин).

    Как синтезируется инсулин и каковы его функции?

    Инсулин образуется в бета-клетках поджелудочной железы, но вначале там образуется его предшественник – проинсулин. Само по себе это соединение не играет особой биологической роли, но под действием ферментов оно превращается в гормон. Синтезированный инсулин поглощается бета-клетками обратно и выделяется в кровь в те моменты, когда в нем есть необходимость.

    Бета-клетки поджелудочной железы могут делиться и регенерировать, но происходит это только в молодом организме. Если этот механизм нарушается и эти функциональные элементы гибнут, у человека развивается сахарный диабет 1 типа. При недуге 2 типа инсулина может синтезироваться вполне достаточно, но из-за нарушений углеводного обмена ткани не могут адекватно реагировать на него, и для усваивания глюкозы требуется повышенный уровень этого гормона. В таком случае говорят о формировании инсулинорезистентности.

    • снижает уровень глюкозы в крови;
    • активизирует процесс расщепления жировой ткани, поэтому при сахарном диабете человек очень быстро набирает лишний вес;
    • стимулирует образование гликогена и ненасыщенных жирных кислот в печени;
    • угнетает расщепление белков в мышечной ткани и не дает образовываться излишнему количеству кетоновых тел;
    • способствует образованию гликогена в мышцах за счет поглощения аминокислот.

    Инсулин отвечает не только за усваивание глюкозы, он поддерживает нормальную работу печени и мышц. Без этого гормона организм человека существовать не может, поэтому при 1 типе сахарного диабета инсулин вводится инъекционно. При попадании этого гормона извне организм начинает с помощью печени и мышечных тканей расщеплять глюкозу, что постепенно приводит к снижению уровня сахара в крови. Важно уметь рассчитывать нужную дозу лекарства и соотносить ее с принятой пищей, чтобы уколом не спровоцировать гипогликемию.

    Функции глюкагона

    В организме человека из остатков глюкозы формируется полисахарид гликоген. Он является своеобразным депо углеводов и в большом количестве хранится в печени. Часть гликогена находится в мышцах, но там он практически не накапливается, а сразу тратится на образование местной энергии. Небольшие дозы этого углевода могут быть в почках и головном мозге.

    Глюкагон действует противоположно инсулину – он заставляет организм тратить запасы гликогена, синтезируя из него глюкозу. Соответственно, при этом уровень сахара в крови возрастает, что стимулирует выработку инсулина. Соотношение этих гормонов называется инсулин-глюкагоновым индексом (он изменяется во время пищеварения).

    Также глюкагон выполняет такие функции:

    • понижает уровень холестерина в крови;
    • восстанавливает клетки печени;
    • повышает количества кальция внутри клеток разных тканей организма;
    • усиливает кровообращения в почках;
    • косвенно обеспечивает нормальную работу сердца и кровеносных сосудов;
    • ускоряет выведение солей натрия из организма и поддерживает общий водно-солевой баланс.

    Глюкагон участвует в биохимических реакциях превращения аминокислот в глюкозу. Он ускоряет этот процесс, хотя сам не включается в данный механизм, то есть выполняет роль катализатора. Если в организме образуется избыточное количество глюкагона на протяжении длительного времени, теоретически считается, что это может привести к опасному заболеванию – раку поджелудочной железы. К счастью, этот недуг встречается крайне редко, точная причина его развития неизвестна до сих пор.

    Инсулин и глюкагон хоть и являются антагонистами, но нормальная работа организма невозможна без этих двух веществ. Они взаимосвязаны между собой, а их деятельность дополнительно регулируется другими гормонами. От того, насколько сбалансированно функционируют эти эндокринные системы, зависит общее здоровье и самочувствие человека.

    Источник статьи: http://ostrov-popova.ru/gormony-okazyvayuschie-deystvie-protivopolozhnoe-effektu-insulina/

    bezinsulina