Что такое инсулин и глюкагон

Что такое глюкагон?

Основными гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон. Механизм действия этих биологически активных веществ направлен на поддержание сахарного равновесия в крови.

Для нормальной жизнедеятельности организма важно поддерживать концентрацию глюкозы(сахара) на постоянном уровне. С каждым приемом пищи, при воздействии на организм внешних факторов показатели сахара изменяются.

  • 1 Роль глюкагона в организме, механизм действия
  • 2 Повышенный уровень
  • 3 Пониженный уровень
  • 4 Анализы – норма – как сдавать
  • 5 Фармакологическое действие
  • 6 Показания к применению медицинского препарата
  • 7 Противопоказания

Инсулин снижает концентрацию глюкозы транспортируя ее в клетки, а также частично превращая ее в гликоген. Это вещество откладывается в печени и мышцах про запас. Объемы гликогенового депо ограничены, а избыточное количество сахара(глюкоза) частично превращается в жир.

Задача глюкагона превратить гликоген в глюкозу, если ее показатели ниже нормы. Еще одно название этого вещества – «гормон голода».

Роль глюкагона в организме, механизм действия

Головной мозг, кишечник, почки, печень – основные потребители глюкозы. Например, центральная нервная система потребляет 4 грамма глюкозы за 1 час. Поэтому очень важно постоянно поддерживать ее нормальный уровень.

Гликоген — вещество, которое храниться в основном в печени, это запас около 200 грамм. При недостатки глюкозы или когда требуется дополнительная энергия (физические нагрузки, бег) гликоген распадается, насыщая кровь глюкозой.

Данного хранилища хватает на приблизительно 40 минут. Потому в спорте часто говорят, что жир сгорает только после получасовой тренировки, когда вся энергия в виде глюкозы и гликогена израсходована.

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции – она вырабатывает кишечный сок, который выделяется в 12-перстную кишку и секретирует несколько гормонов, поэтому ее ткань анатомически и функционально дифференцирована. В островках Лангерганса альфа-клетками осуществляется синтез глюкагона. Вещество может синтезироваться другими клетками органов желудочно-кишечного тракта.

Запускают секрецию гормона сразу несколько факторов:

  1. Снижение концентрации глюкозы до критически низких показателей.
  2. Уровень инсулина.
  3. Повышение содержания в крови аминокислот (в частности, аланина и аргинина).
  4. Чрезмерные физические нагрузки (например, во время активных или тяжелых тренировок).

Функции глюкагона связаны с другими важными биохимическими и физиологическими процессами:

  • усиление кровообращения в почках;
  • поддержание оптимального электролитического баланса за счет увеличения скорости выведения натрия, что улучшает деятельность сердечно-сосудистой системы;
  • восстановление ткани печени;
  • активизация выхода клеточного инсулина;
  • увеличение содержания кальция в клетках.

В стрессовой ситуации, при угрозе жизни и здоровью вместе с адреналином проявляются физиологические эффекты глюкагона. Он активно расщепляет гликоген, повышая тем самым уровень глюкозы, активизирует поступление кислорода, чтобы обеспечить мышцы дополнительной энергией. Для поддержания сахарного равновесия глюкагон активно взаимодействует с кортизолом и соматотропином.

Повышенный уровень

Повышенная секреция глюкагона связана гиперфункцией поджелудочной железы, которую вызывают следующие патологии:

  • опухоли в зоне альфа-клеток (глюкагонома);
  • острый воспалительный процесс в тканях поджелудочной (панкреатит);
  • разрушение клеток печени (цирроз);
  • хроническая почечная недостаточность;
  • сахарный диабет первого типа;
  • синдром Кушинга.

Любые стрессовые ситуации (в том числе, операции, травмы, ожоги), острая гипогликемия (низкая концентрация глюкозы), преобладание в рационе белковой пищи вызывают повышение уровня глюкагона, и функции большинства физиологических систем нарушаются.

Пониженный уровень

Дефицит глюкагона наблюдается после операции по удалению поджелудочной железы (панкреатэктомии). Гормон является своеобразным стимулятором поступления в кровь необходимых веществ и поддержания гомеостаза. Пониженный уровень гормона наблюдается при муковисцидозе (генетической патологии, связанной с поражением желез внешней секреции), панкреатите в хронической форме.

Анализы – норма – как сдавать

Возраст Минимальное значение (в пг/мл) Максимальное значение (в пг/мл)
Дети (4-14 лет) 148
Взрослые 20 100

Состояние, когда глюкагон образуется в избыточном количестве, имеет серьезные последствия. Происходит перенасыщение организма глюкозой, жирными кислотами. Единичные случаи не опасны, но частые увеличения концентрации гормона вызывают тахикардию, гипертонию, другие сердечные патологии. Риск развития злокачественных новообразований – самое серьезное осложнение.

Недостаток глюкагона в течение длительного времени приводит к снижению работоспособности, головокружениям, помутнению сознания, тремору конечностей, судорогам, слабости, тошноте.

Для анализа гормона берут забор венозной крови. Для получения достоверных результатов к нему нужно правильно подготовиться:

  • За 10-12 часов до исследования воздержаться от приема пищи.
  • Исключить прием инсулина, катехоламинов и других лекарственных средств, который влияют на показатели. Если прием препаратов отменить нельзя, это указывают в направлении на анализ.
  • Перед забором крови пациенту необходимо в течение 30 минут полежать и расслабиться.
Читайте также:  Вросшие волосы после шугаринга как избавиться и предотвратить

Фармакологическое действие

В медицине применяют синтетический глюкагон в лечебных целях при тяжелых формах гипогликемии и связанных с ней патологических состояниях. Вещество, подобное глюкагону, применяют для лечения диабета второго типа. В диагностических целях препарат востребован при исследовании органов желудочно-кишечного тракта.

Препараты на основе гормона назначаются врачами. Фармакологическое действие глюкагона направлено на:

  • увеличение концентрации глюкозы;
  • снятие спазмов мышечной системы;
  • изменение количества сердечных сокращений.

Показания к применению медицинского препарата

Действие гормона на концентрацию глюкозы и гликогена используют для лечения различных патологий. Показания к применению медицинского препарата следующие:

  • тяжелая гипогликемия, когда глюкозу невозможно ввести с помощью капельницы;
  • подавление моторики органов ЖКТ при лучевой диагностике;
  • больным с психическими нарушениями в качестве шоковой терапии;
  • острый дивертикулит (воспаление кишечника с образование мешкообразных выпячиваний);
  • патологии желчевыводящих путей;
  • для расслабления гладкой мускулатуры кишечника.

Противопоказания

Препарат глюкагон противопоказан при некоторых заболеваниях:

  • гиперчувствительность к компонентам лекарственного средства;
  • гипергликемия (высокая концентрация глюкозы в крови);
  • инсулинома (доброкачественная, реже злокачественная, опухоль островков Лангерганса поджелудочной железы);
  • феохромоцитома (гормонально активное новообразование, которое провоцирует повышенную секрецию катехоламинов).

Глюкагон или «гормон голода» секретирует поджелудочная железа. Он является антагонистом инсулина и принимает активное участие в поддержании сахарного равновесия в крови. Дефицит и недостаток гормона вызывает различные патологии.

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. Фосфорили-рование 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.

Читайте также:  Стреляет в ухе! Что делать — «Бест Клиник»

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.

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

Гормо́ны — 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.

Вазопресси́н, или антидиурети́ческий гормо́н (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.

Дата публикования: 2015-11-01 ; Прочитано: 8432 | Нарушение авторского права страницы

Глюкагон (Glucagon)

Содержание

  • Структурная формула
  • Латинское название вещества Глюкагон
  • Фармакологическая группа вещества Глюкагон
  • Характеристика вещества Глюкагон
  • Фармакология
  • Применение вещества Глюкагон
  • Противопоказания
  • Применение при беременности и кормлении грудью
  • Побочные действия вещества Глюкагон
  • Взаимодействие
  • Передозировка
  • Пути введения
  • Меры предосторожности вещества Глюкагон
  • Взаимодействия с другими действующими веществами
  • Торговые названия

Структурная формула

Русское название

Латинское название вещества Глюкагон

Химическое название

Одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 остатков аминокислот.

Брутто-формула

Фармакологическая группа вещества Глюкагон

  • Глюкагон и его аналоги

Нозологическая классификация (МКБ-10)

Код CAS

Характеристика вещества Глюкагон

Физиологический антагонист инсулина. Гормон, вырабатываемый альфа-клетками островков Лангерганса; получают из поджелудочных желез свиней или крупного рогатого скота и методами генной инженерии. Кристаллический белый порошок, содержащий менее 0,05% цинка. Практически нерастворим в воде; хорошо растворяется при pH ниже 3 и выше 9,5.

Читайте также:  Что делать при различных ожогах советы при ожоге кипятком, маслом, паром

Фармакология

Связывается со специфическими рецепторами на поверхности клеток органов-мишеней (печень, скелетная мускулатура) и, опосредованно, через Gs белки, активирует аденилатциклазу — фермент, переводящий АТФ в цАМФ , который, в свою очередь, повышает активность фосфорилазы, расщепляющей гликоген в печени и мышцах до глюкозы и инактивирующей гликогенсинтетазу, т.е. стимулируется гликогенолиз и глюконеогенез. В других тканях (миокард, гладкие мышцы) возбуждает второй тип глюкагоновых рецепторов, увеличивает концентрацию внутриклеточного инозитолтрифосфата, снижает содержание внутриклеточного Ca 2+ и расслабляет гладкие мышцы. Вместе с тем, глюкагон оказывает положительное инотропное влияние на миокард.

При в/м введении Tmax составляет 13 мин, Cmax — 6,9 нг/мл. При п/к введении Tmax — 20 мин, Cmax — 7,9 нг/мл. Метаболизируется в печени, почках, плазме, тканях в ходе ферментного протеолиза. T1/2 — 3–6 мин. Выводится почками.

Гипергликемическое действие проявляется через 5–20 мин после в/в введения, через 15–26 мин после в/м введения, через 30–45 мин после п/к введения, продолжительность эффекта — до 90 мин. Спазмолитическое действие после в/в введения наблюдается через 45–60 с, после в/м введения — через 8–10 мин (4–7 мин после дозы 2 мг); продолжительность действия зависит от дозы и составляет после в/в введения 12–27 мин (1 мг), 21–32 мин (2 мг), после в/в введения — 9–17 мин (0,25–0,5 мг), 22–25 мин (2 мг).

Может использоваться при ряде диагностических исследований, в т.ч. при рентгенологическом исследовании ЖКТ с использованием бария в условиях искусственной гипотонии, ангиографии, компьютерной томографии, МРТ , диагностике кровотечений из тонкой кишки с применением меченых технецием эритроцитов, гистеросальпингографии, а также при интоксикации бета-адреноблокаторами и блокаторами кальциевых каналов, обструкции пищевода инородными телами. Имеются данные о применении для шоковой терапии у больных психическими заболеваниями.

Применение вещества Глюкагон

Гипогликемия, гипогликемическая кома.

Противопоказания

Гиперчувствительность ( в т.ч. к свиным и/или говяжьим белкам в анамнезе), гипергликемия, инсулинома (возможно развитие парадоксальной гипогликемической реакции), феохромоцитома (стимулируя выброс катехоламинов в кровь, может вызвать резкое повышение АД).

Применение при беременности и кормлении грудью

Не проходит через человеческий плацентарный барьер и может использоваться для лечения тяжелой гипогликемии во время беременности.

Категория действия на плод по FDA — B.

Неизвестно, экскретируется ли глюкагон в грудное молоко. Поскольку многие препараты экскретируются с молоком у женщин, следует соблюдать осторожность при применении глюкагона в период грудного вскармливания. Клинические исследования у кормящих матерей не проводились, однако при назначении препарата в период грудного вскармливания какого-либо риска для ребенка не отмечалось.

Побочные действия вещества Глюкагон

Со стороны органов ЖКТ : тошнота, рвота.

Со стороны сердечно-сосудистой системы и крови (кроветворение, гемостаз): транзиторное повышение АД , тахикардия.

Аллергические реакции: высыпания на коже и зуд, крапивница, бронхоспазм, анафилактический шок.

Прочие: гипокалиемия, дегидратация.

Взаимодействие

Усиливает эффекты непрямых антикоагулянтов.

Взаимодействие с бета-адреноблокаторами

На фоне бета-адреноблокаторов введение глюкагона может привести к выраженной тахикардии и повышению АД . Эти эффекты являются транзиторными, т.к. глюкагон имеет короткий T1/2 , однако у пациентов с феохромоцитомой или заболеваниями коронарных артерий может потребоваться коррекция терапии.

Источник информации

Взаимодействие с пропранололом

Гипергликемический эффект глюкагона может быть снижен пропранолом и, возможно, другими бета-адреноблокаторами.
Клинические доказательства, механизм, значение и предостережение
В исследовании у 5 здоровых добровольцев гипергликемический эффект глюкагона снижался в присутствии пропранолола. Под действием глюкагона уровень глюкозы в крови повышался на 45%, но при последующем приеме пропранолола повышение составляло только 15%. Причина такого эффекта неясна, но можно предположить, что пропранолол ингибирует эффекты катехоламинов (глюкагон стимулирует выделение катехоламинов). Если это справедливо, то, возможно, другие бета-адреноблокаторы могут оказывать такой же эффект, как и пропранолол. Однако клиническая значимость этого взаимодействия неясна.

Источник информации

Stockley’s Drug Interactions/Ed. by Stockley.- 9th ed, 2010.- P. 1558.

Взаимодействие с индометацином

При совместном применении с индометацином глюкагон может утратить способность повышать содержание глюкозы в крови и даже вызвать гипогликемию. При сочетанном применении необходимо соблюдать осторожность.

Источник информации

Передозировка

Симптомокомплекс включает неукротимую рвоту, признаки гипокалиемии (выраженная мышечная слабость, анорексия, аритмия, миалгия, судороги отдельных групп мышц) и дегидратацию.

Лечение: симптоматическое с постоянным мониторингом содержания калия в крови. В случае неукротимой рвоты проводится регидратация больного и восполнение потерь калия.

Пути введения

В/в, в/м, п/к.

Меры предосторожности вещества Глюкагон

Глюкагон не эффективен при лечении пациентов, в печени которых запасы гликогена истощены. Поэтому он будет неэффективен у голодающих пациентов, у больных с надпочечниковой недостаточностью и хронической гипогликемией, а также если гипогликемия вызвана чрезмерным употреблением алкоголя.

После введения глюкагона необходимо контролировать содержание глюкозы в плазме крови.

Следует соблюдать осторожность при применении у больных с инсулиномой или глюкагономой.

Больной сахарным диабетом должен строго придерживаться врачебных рекомендаций, направленных на предупреждение гипогликемических состояний.

Ссылка на основную публикацию
Что поможет побороть агрессию в себе 10 правил – Психология – Домашний
Может ли быть борьба без проявления агрессии? В этой рубрике я привожу свои заметки с лекций и ответы к домашним...
Что можно беременным от головной боли таблетки, народные средства, самолечение
Как лечить головную боль при беременности Головная боль при беременности — распространенное недомогание, сопровождающее большинство будущих матерей. Из нашей статьи...
Что можно выпить от головной боли кормящей маме средства при ГВ
Что можно кормящей маме от головной боли? Во время кормления грудью, как и во время беременности, стоит избегать самостоятельного выбора...
Что представляет собой антибиотик Ципролет, при каких заболеваниях он применим, особенности приема и
Отзывы врачей и пациентов о препарате Ципролет: побочные эффекты при применении Ципролет – это антибиотик, выпускаемый в форме таблеток, офтальмологических...
Adblock detector