В организме человека существуют две регуляторные системы: нервная и эндокринная. Эндокринная система представлена железами внутренней и смешанной секреции (щитовидной, паращитовидной, половыми, поджелудочной и др.). Эти железы регулируют все обменные процессы в организме.

Гормоны

Гормоны, принимающие участие в регуляции углеводного обмена, разделяют на две группы:

  • инсулин;
  • контринсулярные гормоны.

Контринсулярными называют такие гормоны, которые по своим биологическим эффектам являются антагонистами инсулина. К ним относят адреналин, глюкокортикоиды (гормоны надпочечников), глюкагон (поджелудочной железы), соматотропный (гормон роста, гипофиза). При увеличении содержания инсулина содержание глюкозы в крови уменьшается (при уменьшении — повышается). При увеличении содержания контринсулярных гормонов уровень глюкозы в крови повышается (при уменьшении — снижается). Продолжительность повышения уровня глюкозы в крови под действием адреналина длится до 10 минут, глюкагона — 80-60 минут, глюкокортикоидов — от нескольких часов до нескольких суток, соматотропного гормона — недели, месяцы, годы.

Поджелудочная железа

В обмене углеводов (глюкозы) ведущая роль принадлежит поджелудочной железе (pancreas (лат.) — pan — весь, creas — мясо). Поджелудочная железа располагается горизонтально в забрюшном пространстве. Она находится слева за желудком, на уровне XI-XII грудных и I-II поясничных позвонков, и доходит до селезенки. Чтобы представить, где в нашем теле расположена поджелудочная железа, нужно провести ладонью от левого бока под ребрами к пупку. Около 1/3 железы располагается справа от средней линии, а 2/3 — слева.

Железа имеет тонкую нежную структуру. По строению ее разделяют на головку, тело и хвост. В области головки на передней поверхности железы имеется выпячивание — сальниковый бугор, а на нижней полуокружности головки около шеечного отдела часто бывает крючкообразный отросток. Поджелудочная железа в поперечнике в области головки и тела имеет чаще всего призматическую форму, а в хвостовом отделе — овальную. Она связана с двенадцатиперстной кишкой и крупными сосудами, а потому почти неподвижна и не смещается даже при дыхании. Несколько смещается ее истончающаяся хвостовая часть, которая не имеет тесной связи с другими органами и окружена более толстым слоем жировой клетчатки. Способствуют весьма постоянному положению железы и ее четыре связки. Длина поджелудочной железы составляет от 12 до 22 см, ширина (высота) — от 3 до 9 см, а толщина — 2-3 см. Вес ее около 70-90 г. Наибольшим вес железы бывает в возрасте 25-40 лет, а затем он постепенно уменьшается и в старости составляет 50-60 г.

Поджелудочная железа находится в жировой ткани, количество которой широко варьирует. Чаще всего жировая ткань располагается только сзади и по краям, а у тучных людей иногда полностью окружает железу. В жировой ткани параллельно железе идут селезеночная артерия и вена.

Поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции. Как железа внешней секреции она выделяет поджелудочный сок, как внутренней — гормоны. Поджелудочная железа состоит из множества долек неправильной формы, тесно соприкасающихся между собой — имеет сложноальвеолярное строение. Дольки разделены друг от друга соединительной капсулой. Величина каждой дольки составляет около 5 мм.

Функционально клетки разделяют на две части: основную массу, которая продуцирует пищеварительный сок, и группы клеток — островки Лангерганса (составляют 1-2 %).

Железистые (ацинозные) клетки в форме пузырьков (альвеол) вырабатывают панкреатический (поджелудочный) сок и имеют выводные протоки. Сок собирается во вставочных отделах выводных протоков, затем — междольковых и, наконец, — в главном. Поджелудочная железа за сутки вырабатывает 1500-2000 мл сока, который играет большую роль в пищеварении. Это бесцветная прозрачная опалесцирующая жидкость щелочной реакции (pH 8,5-8,8) с удельным весом 1,015. Основная составная часть сока поджелудочной железы — пищеварительные ферменты. Количество и состав панкреатического сока зависят от характера пищи, гуморальных и нервных раздражителей. Он интенсивно выделяется в двенадцатиперстную кишку примерно через 2-5 минут после еды. Наибольшее напряжение секреторной деятельности бывает в период пищеварения, через 1-3 часа после приема пищи.

Светлые клетки железы образуют островки Лангерганса. В диаметре они — 0,1-0,3 мм, а в общей массе составляют 1/35 веса самого органа. Островки Лангерганса располагаются в дольках железы, но распределены неравномерно. Основная масса их сосредоточена в хвосте поджелудочной железы. В каждом островке Лангерганса содержится от 80 до 200 клеток, которые синтезируют гормоны. В зависимости от веществ, которые они секретируют, различают: альфа-, бета-, дельта- и РР-клетки. Количество их различно. Бета-клетки составляют большую часть каждого «островка» тела и хвоста поджелудочной железы — около 85%. На долю альфа-клеток приходится 11%, дельта-клеток — 3%, РР-клеток — 1%. Альфа-клетки вырабатывают глюкагон, бета-клетки — инсулин, дельта-клетки — гастрин и соматостатин, РР-клетки — панкреатический полипептид. Наряду с инсулином бета-клетки синтезируют такое же количество С-пептида. Он не обладает свойствами инсулина. Интересен тем, что его производится столько же, сколько и инсулина — на каждую молекулярную цепочку инсулина приходится цепочка С-пептида.

Гормонами, регулирующими уровень глюкозы в крови и тканях, являются глюкагон и инсулин.

Глюкагон вырабатывается альфа-клетками, способствует распаду сложного углевода гликогена и образованию из него глюкозы. Основное депо глюкозы в виде гликогена — печень. Из глюкозы, поступающей в состоянии покоя в организм здорового человека, около 60% преобразуется в гликоген. Он хранится на случай, когда концентрация глюкозы в крови резко падает. Резервами гликогена обладают также мышечные и жировые ткани.

Гормон инсулин

Инсулин — это гормон белковой природы немедленного действия. Он помогает клеткам тела получать глюкозу. В печени и жировых клетках инсулин стимулирует выработку жира. В то же время он препятствует расщеплению жиров в теле для получения энергии, заставляя усваивать недавно

потребленные углеводы. В бета-клетках всегда есть запас инсулина, который поступает в кровь за считанные минуты и тут же снижает сахар в крови. Аминокислоты в молекуле инсулина (молекулярная масса — 600 а.е.м., 51 аминокислотный остаток) образуют при соединении две цепочки: короткую цепь А, состоящую из 21 аминокислотного остатка, и длинную цепь В — из 30. Дисульфидные мостики соединяют цепи А и В. В цепи А есть еще один дисульфидный мостик. В бета-клетках всегда есть запас инсулина, который поступает в кровь очень быстро. В норме, в зависимости от уровня глюкозы в крови, эти клетки синтезируют инсулин в необходимом количестве (особенно после приема пищи). Низкий уровень глюкозы в крови вызывает ощущение голода, и человек принимает пищу. В результате концентрация глюкозы повышается. По этому сигналу поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин. Инсулин способствует проникновению глюкозы в клетки — уровень глюкозы в крови снижается.

Специальная единица для измерения количества инсулина называется инсулиновой единицей и обозначается ЕД. У взрослого человека общее количество инсулина, накопленного в островках поджелудочной железы, составляет около 200 ЕД. Скорость синтеза инсулина — примерно 40-50 ЕД в сутки. На килограмм веса тела в среднем должно приходиться по 0,5-0,6 ЕД синтезированного инсулина. Скорость выработки гормона в течение суток сильно колеблется (высшее после приема пищи). Эти колебания (от 0.25 до 2 ЕД в час) зависит от уровня глюкозы в крови. Избыток глюкозы влияет на работу бета-клеток — интенсифицирует ее.

Чувствительность к инсулину

Не все ткани организма одинаково чувствительны к инсулину. В зависимости от чувствительности их делят на три группы:

  • абсолютно зависимые от инсулина. К ним относят печень, мышцы (скелетные, миокард), жировая ткань;
  • абсолютно нечувствительные. К ним относят головной мозг, нервные клетки, нервные окончания, мозговое вещество надпочечников, эритроциты, внутренняя оболочка кровеносных сосудов, семенники;
  • относительно чувствительные — все остальные органы и ткани.

При недостаточной выработке инсулина зависимые ткани начинают голодать, а уровень глюкозы в крови повышается. Голодание клеток приводит к потере веса, дистрофии и постепенному угасанию (голодной смерти). Это процесс затяжной, продолжительный.

Причины повышения глюкозы в крови

Инсулинонезависимые ткани забирают глюкозу из крови без участия инсулина. Поскольку содержание глюкозы в крови повышено, она проникает в эти ткани в избыточном количестве.

Около 60 % глюкозы, которая поступает в организм здорового человека в состоянии покоя, преобразуется в гликоген. Печень — это депо гликогена. Когда концентрация сахара в крови резко падает, гликоген распадается. Глюкоза поступает в кровь. Кроме печени, мышечные и жировые ткани также обладают резервами гликогена, способными добавить глюкозу в кровь. В печени происходит нейтрализация многих вредных веществ. Она обладает способностью к восстановлению (если не поражена хронической болезнью). Поэтому после приема препаратов, влияющих на печень, по окончании курса лечения или профилактики ее функции быстро восстанавливаются.

Почки очищают кровь от вредных веществ. В них происходит фильтрация крови, всасывание и в конечном итоге — выделение мочи. В норме в моче нет глюкозы. Она всасывается обратно в кровь. У диабетика, когда уровень глюкозы в крови не превосходит определенной величины, она не выводится с мочой. Но если концентрация глюкозы в крови выше определенной величины — почечного порога, почки активно выделяют глюкозу с мочой. У разных людей величина почечного порога колеблется от 6 ммоль/л (низкий почечный порог) до 11 ммоль/л (высокий почечный порог). Средние характеристики: для детей и подростков почечный порог составляет обычно 9 ммоль/л, для взрослых — 10 ммоль/л. Следовательно, по наличию глюкозы в моче можно судить о содержании сахара в крови.

Изображение по умолчанию
Лечение диабета

Витамины и минеральные вещества, необходимые диабетику

Витамины — это вещества органической природы, обладающие высокой биологической активностью. Они способствуют регуляции обмена веществ.…
Датчик диабета
Новости

Загадки диабета

Все больше людей в мире болеют сахарным диабетом, но причины заболевания до сих пор неясны. Что вызывает диабет? Может ли быть причиной то,…
Изображение по умолчанию
Диабет

Кто и как может заболеть диабетом?

Причины возникновения диабета до сих пор окончательно не изучены. Существует несколько версий, не подтвержденных окончательно:
Изображение по умолчанию
Специалистам

Поражение сердца при сахарном диабете: факторы риска и механизмы развития

В последнее время отмечается рост числа эндокринных заболеваний, особенно сахарного диабета (СД), который считается болезнью века.…

Чай спасет от сахарного диабета

5221
Полезный чай. Фото
Немецкие ученые из Центра Лейбница по изучению диабета в городе Дюссельдорф утверждают,…

О витамине D

1772
vitamin-D. Фото
Ученые университета в Канзасе открыли совершенно новую роль витамина D в человеческом…

Осложнения диабета у мужчин

3590
Изображение по умолчанию
Одна из основных проблем при диабете — импотенция. Причины ее возникновения не вполне…

Россия первой в мире позволила пересаживать людям клетки свиней

1389
Трансплантация бета-клеток
В России зарегистрирована методика лечения диабета пересадкой свиных бета-клеток…