Регуляция функций поджелудочной железы, островки Лангерсанса

Прежде чем объяснить механизм регуляции функции островков Лангерсанса, необходимо отметить, что перечисленные клетки островка выделяют гормоны (инсулин, глюкагон, соматостатин и др.) непосредственно в кровь, которая от поджелудочной железы поступает в печень - основную биохимическую лабораторию нашего организма. Выделение различных гормонов островками Лангерганса направлено на поддержание нормального содержания глюкозы в крови, что является необходимым условием для нормальной функции организма.
Сигналом для образования и секреции того или другого гормона из островков Лангерганса являются глюкоза, аминокислоты или жиры, всасывающиеся в кишечнике и поступающие с кровью в поджелудочную железу.
Поясним на примерах. В том случае, если Вы приняли углеводистую пищу (каши, вермишель, картофель и даже сладкий чай с печеньем), которая в кишечнике распадается до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) и всасывание их в кишечнике приведет к повышению глюкозы в крови. Последнее будет служить сигналом к секреции и поступлению инсулина в кровь, под влиянием которого глюкоза начнет использоваться различными органами организма, и в первую очередь печенью, жировой и мышечной тканями, что будет сопровождаться снижением ее содержания в крови. Иная ситуация будет иметь место после приема белковой (мясной) пищи.

В оттекающей от желудочно-кишечного тракта крови будет содержаться больше количество аминокислот (составляющая часть белка), которые являются стимуляторами секреции глюкагона, а последний для поддержания нормального уровня глюкозы в крови будет способствовать распаду гликогена (запасы глюкозы в печени) и выходу свободной глюкозы в кровь. Одновременно часть поступивших в печень аминокислот будет переведена под действием глюкагона тоже в глюкозу. Все перечисленное будет способствовать поддержанию нормального уровня глюкозы в крови.
Островок Лангерганса играет, таким образом, основную роль в регуляции энергетического баланса и гомеостаза питательных веществ в организме.
Изменение функции островка Лангерганса происходит в зависимости от качества поступившей в организме пищи. Эта информация передается в поджелудочную железу посредством гормонов желудочно-кишечного тракта и автономной нервной системы (чревного симпатического нерва). Кроме того, изменение секреторной активности одного вида клеток островка Лангерганса приводит к соответствующему изменению функции других клеток. Так, инсулин угнетает секрецию глюкагона, соматостатин угнетает секрецию всех остальных гормонов островка-инсулина, глюкагона, панкреатического полипептида. Глюкагон стимулирует секрецию инсулина и соматостатина, а панкреатический полипептид угнетает секрецию инсулина и соматостатина.

Для обеспечения нормальной функции и жизнедеятельности организма требуется энергия. Источниками энергии являются белки, жиры и углеводы, которые поступают в организм с пищей. В желудочно-кишечном тракте они распадаются до менее сложных составных частей, затем всасываются в кровь и лимфу и используются в организме для различных целей. Белки идут на построение тканей и органов, и частично переходят в углеводы (специальным процессом, который носит название - глюконеогенез) в основном за счет аминокислоты аланина. Жиры используются, как источник энергии, а их избыток откладывается в подкожно-жировой ткани про запас.

Углеводы - тоже источник энергии, в том случае, если они поступают в организм в большом количестве, происходит их преобразование в жиры. Поддержание уровня глюкозы в пределах нормы (3,33-5,55 ммоль/л; 60-100мг%) (рис.2) очень важно, потому что такие ткани, как центральная нервная система, мозговой слой надпочечника и клетки крови в качестве источника энергии используют только глюкозу. Все другие ткани наряду с глюкозой используют и жиры. В нормальных условиях жизни перечисленные выше ткани усваивают в течение суток 180г глюкозы, из которой большая часть, а именно 140 г требуется только для центральной нервной системы. Снижение уровня глюкозы в крови ниже 3,33ммоль/л (60мг%) приводит к активизации липолиза, т.е. распаду жира под влиянием триглицеридовой липазы, усилению эстерификации и окисления жирных кислот с образованием кетоновых тел, которые используются мышцами в качестве источника энергии.