Внутренняя секреция поджелудочной железы

Гистологическими исследованиями поджелудочной железы установлено, что в ней наряду с секреторным эпителием, выделяющим пищеварительные ферменты, существуют особые группы клеток — белые отростчатые эпидермоциты (островки Лангерганса — по имени открывшего их исследователя). Эти эпидермоциты не имеют выводных протоков и выделяют свой секрет непосредственно в кровь.

Еще в конце XIX в. было установлено, что у собаки через 4—5 ч после удаления поджелудочной железы начинается выделение сахара с мочой. Резко повышается содержание глюкозы в крови. Потеря сахара с мочой приводит к тому, что животное худеет, пьет много воды, становится прожорливым.

Все эти явления оказались аналогичны тем, которые наблюдаются у человека при сахарном диабете. После пересадки животному поджелудочной железы в какой-либо другой участок тела, например под кожу, проявления сахарного диабета исчезали.

Для сахарного диабета характерно повышение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) до 10 ммоль/л и даже больше, вместо 4,4±1,1 ммоль/л в норме. Это связано с тем, что при диабете поступившая в кровь глюкоза не полностью утилизируется тканями и не превращается в гликоген печени.

Повышение содержания глюкозы в крови, а следовательно, и в клубочковом фильтрате приводит к тому, что эпителий почечных канальцев не реабсорбирует глюкозу полностью, вследствие чего она выделяется с мочой (глюкозурия). Возникает потеря сахара с мочой — сахарное мочеизнурение.

Количество мочи увеличено (полиурия). Причина этого явления заключается в том, что при большом содержании глюкозы в моче почечных канальцев повышается осмотическое давление мочи, удерживает в ней воду. Последняя недостаточно всасывается канальцами, и количество выделяемой почками мочи оказывается увеличенным. Обеднение организма водой вызывает у больных диабетом сильную жажду, что приводит к обильному приему воды (полидипсия). В связи с выведением глюкозы с мочой резко увеличивается расходование белков и жиров в качестве веществ, обеспечивающих энергетический обмен организма.

В организме накапливаются продукты неполного окисления жиров (кетоновые тела): β-оксимасляная и ацетоуксусная кислоты.

В тяжелых случаях интенсивное образование кислых продуктов вызывает сдвиг активной реакции крови в кислую сторону — ацидоз.

Накопление кетокислот и ацидоз могут вызывать тяжелое, угрожающее смертью состояние — диабетическую кому, которая протекает с потерей сознания, нарушением дыхания и кровообращения.

Описанные расстройства связаны со снижением гормональной функции поджелудочной железы.

Гормоны поджелудочной железы

Белые отростчатые эпидермоциты (островки Лангерганса) состоят из клеток трех типов: ά-, β- и γ-клеток. Среди них больше всего β-клеток (у собак около 75 %); они небольших размеров и имеют зернистую протоплазму.

Бета-клетки выделяют инсулин (от латинского слова insula — островок). альфа-клетки островков вырабатывают гормон глюкагон.

Эпителии мелких протоков поджелудочной железы выделяет гормон липокаин. В экстрактах этой железы найдены еще два гормона—ваготонин и центропнеин.

Инсулин является первым белком, полученный синтетически вне организма. Молекула инсулина не содержит цинка, однако способна связывать цинк; при этом эффект действия инсулина удлиняется и усиливается.

Инсулин резко повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы. Вследствие этого скорость перехода глюкозы внутрь этих клеток увеличивается примерно в 20 раз по сравнению со скоростью перехода глюкозы в клетки в среде, не содержащей инсулина, что способствует ее утилизации.

Увеличение транспорта глюкозы через мембраны мышечных волокон при действии инсулина способствует синтезу гликогена и накоплению его в мышечных волокнах. В клетках жировой ткани инсулин стимулирует образование жира из глюкозы.

Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны и для аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки. Инсулин стимулирует синтез информационной РНК и этим также способствует синтезу белков.

Возникающий после введения больших доз инсулина переход значительного количества глюкозы из плазмы крови внутрь клеток скелетной мускулатуры, сердечной мышцы, гладких мышц, молочной железы и некоторых других органов вызывает падение уровня глюкозы в крови и вследствие этого недостаточное поступление глюкозы в клетки нервной системы (на проницаемость которых инсулин не действует). Поэтому головной и спинной мозг начинает испытывать острый недостаток глюкозы, которая является основным источником энергии для нервных клеток. Когда содержание сахара в крови падает до 2,5 ммоль/л возникает острое нарушение деятельности мозга — гипогликемическая кома. Появляются периодические приступы судорог, затем падение мышечного тонуса, понижение температуры тела, потеря сознания. Гипогликемическая кома может возникать даже под влиянием небольшой дозы инсулина, если он вводится натощак, когда глюкоза из пищеварительного тракта в кровь не поступает. Внутривенное введение раствора глюкозы немедленно купирует гипогликемическую кому.

Глюкагон. Второй гормон поджелудочной железы, который выделяется альфа-клетками белых отростчатых эпидермоцитов. Глюкагон стимулирует внутри клетки переход неактивной фосфорилазы (фермента, принимающего участие в расщеплении гликогена с образованием глюкозы) в активную форму и тем самым усиливает расщепление гликогена (в печени, но не в мышцах), повышая уровень сахара в крови. Одновременно глюкагон стимулирует синтез гликогена в печени из аминокислот. Глюкагон тормозит синтез жирных кислот в печени, но активирует печеночную липазу, спо­собствуя расщеплению жиров. Он стимулирует также расщепление жира в жировой ткани. Глюкагон повышает сократительную функцию миокарда, не влияя на его возбудимость.