Глюкагон роль в организме. Гормон Глюкагон: где вырабатывается и синтезируется, функции в организме человека. Противопоказания к применению

Поджелудочная железа выполняет экзокринную и эндокринную функции. Ее внешнесекреторная часть вырабатывает энзимы, которые входят в состав пищеварительного сока и обеспечивают переваривание пищи – распад крупных молекул до более мелких. Эндокринный аппарат железы состоит из групп клеток, известных как островки Лангерганса. Они секретируют в кровь ряд гормонов:

глюкагон;
соматостатин.

Основной источник энергии в человеческом организме – глюкоза. Она требуется для работы всех органов. Инсулин и глюкагон поддерживают ее концентрацию в крови на оптимальном уровне, так как изменение ее количества в ту или иную сторону негативно сказывается на состоянии организма. Инсулин встраивает специальные транспортеры в мембраны клеток печени, мышц, почек и т.д., в результате чего глюкоза поглощается клетками. При недостатке инсулина развивается и возникает сахарное голодание органов. Глюкагон является контринсулярным гормоном. Слаженная работа гормонов поддерживает углеводный баланс.

Роль глюкагона в организме человека

Глюкагон – это полипептидный гормон, состоящий из 29 аминокислот. Вырабатывается глюкагон альфа – клетками островкового аппарата. Можно выделить следующие функции глюкагона:

повышает уровень глюкозы в крови (основная функция гормона).

В печени глюкоза запасается в форме гликогена. При голодании или долгой физической нагрузке глюкагон запускает каскад реакций, связываясь с рецепторами печени, и приводит к расщеплению гликогена. Глюкоза высвобождается и поступает в кровь, восполняя потребности организма в энергии.

Обратите внимание! Глюкагон не приводит к расщеплению гликогена в мышцах, так как там отсутствуют специфические рецепторы.

активирует новообразование глюкозы в печени из неуглеводных компонентов при ее недостатке;
тормозит использование глюкозы;
способствует расщеплению жировых запасов организма. Поэтому, когда вырабатывается глюкагон, повышается содержание жирных кислот в крови;
активирует образование кетоновых тел (специальные вещества, которые при расщеплении обеспечивают организм энергией в условиях дефицита других источников, т.е. когда отсутствует глюкоза);
стимулирует секрецию инсулина для того, чтобы предотвратить переизбыток глюкозы в крови;
поднимает артериальное давления за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца;
обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях путем увеличения в крови потенциальных источников энергии (глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел), которые могут захватываться органами и использоваться для работы;

Высокое артериальное давление также способствует лучшему питанию органов в условиях стресса.

стимулирует выработку катехоламинов мозговым слоем надпочечников;
в сверхфизиологических концентрациях расслабляет мускулатуру гладкомышечных органов (спазмолитическое действие);
действию глюкагона помогают и , которые так же оказывают гипергликемический эффект.

Регуляция секреции глюкагона

Человеческий организм является слаженной системой, поэтому природой были разработаны механизмы поддержания уровня глюкагона в крови на должном уровне. Стимулом для активации альфа – клеток и секреции глюкагона является:

снижение концентрации глюкозы. При длительных физических нагрузках или голодании ее показатели в крови становятся критически низкими. Организм испытывает энергетическое голодание и требует глюкозу. Вырабатывается глюкагон и высвобождает глюкозу из резервов;
аминокислоты – аргинин, аланин, которые высвобождаются при расщеплении поступившего с пищей белка. Чем выше содержание белка в еде, тем больше вырабатывается глюкагон. Следовательно, в рационе должно содержаться необходимое количество полноценных белков;
повышение инсулина: чтобы избежать чрезмерного снижения глюкозы;
гормоны, вырабатываемые органами пищеварительной системы – гастрин, холецистокинин;
лекарственные препараты – бета-адреностимуляторы.

Тормозит секрецию глюкагона:

повышение глюкозы, жирных кислот или кетоновых тел в крови;
соматостатин, вырабатываемый в дельта – клетках островкового аппарата.

Правильная работа организма предполагает оптимальное соотношение процессов активации и торможения выработки глюкагона, что поддерживает баланс.

Состав и форма выпуска препарата глюкагона

Гормон глюкагон не только вырабатывается в нашем организме, но и при необходимости вводятся извне в форме препаратов.

Препарат глюкагона выпускается в виде:

Лиофилизированного инъекционного порошка. В состав входит только глюкагон. Фасуют в стеклянные флаконы по 1, 2 или 5 мл, к ним прилагается растворитель;
Сухого инъекционного порошка, который состоит из гидрохлорида глюкагонаи лактозы/раствора фенола с раствором глицерина. Выпускается в стеклянных ампулах (666,667,668,669)

Глюкагон для аптечного порошка выделяют из поджелудочных желез крупного рогатого скота или свиней. Удивительно, но формула человеческого и животного глюкагона имеет одинаковое химическое строение. Другой способ получения – метод генной инженерии. ДНК, в которой зашифрована структура глюкагона, встраивают в кишечную палочку. Микроорганизм становится источником глюкагона, полностью совпадающего по своему аминокислотному составу с человеческим.

Фармакологическое действие препарата глюкагона

Действие синтетического препарата глюкагона аналогично физиологическому действию эндогенного гормона:

Расщепляет гликоген в печени до глюкозы, которая затем поступает в кровь. При введении препарата в вену действие реализуется через 5 – 25 минут, при внутримышечном – через 15 – 26 минут, при подкожном – через 30 – 45 минут, поэтому для проявления эффекта необходимо выждать время;
Расслабляет гладкие мышцы (спазмолитическое действие). При внутривенном введении через 45 – 60 сек, при внутримышечном через 8 – 10 минут;
Увеличивает частоту сокращения сердечной мышцы.

Инструкция по применению гласит, что эффект не развивается в нужной мере после продолжительного голодания, приема алкоголя. Количество гликогена в печени снижается настолько, что глюкагон не может оказать гипергликемическое действие.

При длительном применении глюкагона происходит угнетение перистальтики кишечника и развитие запоров.

Показания к применению препарата глюкагона

гипогликемия (падение уровня глюкозы в крови) и гипогликемическая кома (потеря сознания, вызванная дефицитом глюкозы);
передозировка блокаторами кальциевых каналов и бета-адреноблокатарами;
при проведении диагностических манипуляций: рентгенологическое исследование с барием органов пищеварительного тракта, ангиографическое исследование сосудов, КТ и магнитно – резонансная томография при выявлении кровотечений из тонкой кишки и другие процедуры, где необходимо снижение тонуса мышц;
известны факты об использовании глюкагона для шоковой терапии при лечении психических заболеваний.

Противопоказания к применению глюкагона

гипергликемия: когда вырабатывается глюкагон, еще больше повышается сахар в крови;
повышенная чувствительность к говяжьим и свиным белкам в пище;
(опухоль островкового аппарата поджелудочной железы), так как это может привести к непредсказуемой реакции – гипогликемии);
(опухоль мозгового вещества надпочечников, которая вырабатывает большое количество адреналина. Так как он является синергистом глюкагона, это может привести к гипергликемии;
(риск гипергликемии)

Обратите внимание!

Гормон глюкагон не проходит через плацентарный барьер, поэтому может использоваться у беременных. Однако попадает ли препарат в молоко матери доподлинно неизвестно, поэтому в данной ситуации препарат следует применять с осторожностью;

Усиливает действие непрямых антикоагулянтов.

Побочные действия

тошнота и рвота;
аллергические реакции;
учащенное сердцебиение;
повышение артериального давления.

Глюкагон вырабатывает поджелудочная железа, а именно - ее альфа-клетки. Это один из двух гормонов, синтезируемых железой (второй гормон - инсулин). По своему действию они противоположны, а вместе обеспечивают регуляцию уровня глюкозы в крови.

Глюкагон иногда называют гормоном голода. При попадании его в кровь он стремится к клеткам печени. Связавшись с этими клетками, глюкагон стимулирует выброс в кровь глюкозы, синтезированной из аминокислот.

Примечание: прием белковой пищи способствует секреции глюкагона, поэтому сохранение его уровня в пределах нормы может говорить о правильном и сбалансированном питании. Глюкагон играет роль катализатора, влияя на процесс преобразования аминокислот в глюкозу.

Таким образом, глюкагон вызывает подъем содержания глюкозы в крови. Работает и принцип обратной связи: если глюкозы в крови мало, синтез глюкагона ускоряется. При ее малом количестве его уровень может вырасти в несколько раз. Стимуляция повышения глюкагона происходит и при физических нагрузках, особенно это касается длительных силовых упражнений.

Функции

Основные функции глюкагона в организме человека:

улучшение кровообращения почек;
влияние на работу сердечно-сосудистой системы;
обновление клеток печени;
снижение уровня инсулина в крови;
вывод натрия из организма;
накопление кальция в клетках;
снижения уровня холестерина путем активизации распада липидов.

Абсорбтивный период - период пищеварения, в это время наблюдается высокий уровень инсулина и низкий - глюкагона, затем они меняются местами

Факт: при резком выбросе адреналина глюкагон увеличивает концентрацию глюкозы в крови для подпитки мышечной массы.

Проведение анализа

Анализ на проверку уровня глюкагона выполняется при подозрении на гипогликемию (пониженный уровень глюкозы в кровь), при резком похудении или начальных стадиях диабета.

Кровь на исследование данного гормона берется из локтевой вены. Его концентрация проверяется методом радиоиммуноанализа - выявления количества антител в крови с помощью радиоактивных индикаторов.

Основное количество глюкагона находится в печени, поэтому в крови его концентрация невысока. У взрослого человека его содержится не больше 150 нг/л.

Факт: при голоде глюкагон синтезируется активнее, предотвращая чрезмерное снижение концентрации глюкозы в крови.

Повышенный уровень гормона

Причины повышенного содержания глюкагона в крови:

глюкагонома - опухоль поджелудочной железы, способная вырабатывать глюкагон; считается очень редким заболеванием;
цирроз печени - заболевание хронического характера, характеризуется прогрессирующим поражением печени, изменяющим ее структуру, что способствует нарушению всех ее функций и приводит к печеночной недостаточности;
сахарный диабет - эндокринное заболевание, развивающееся в связи с недостаточным уровнем инсулина и высоким содержанием сахара в крови;
гиперглюкагонемия - заболевание, характеризующееся высоким уровнем глюкагона, основное количество которого является неактивным;
панкреатит - воспаление тканей поджелудочной железы, перерастающее в некротический процесс;
хроническая почечная недостаточность - нарушение выделительной функции почек, вызывающее накопление в организме шлаков и токсинов;
феохромоцитома - опухоль надпочечников, вызывающая их чрезмерную гормональную активность с повышенной выработкой катехоламинов (адреналина, дофамина, норадреналина);
синдром Иценко-Кушинга - нарушение работы эндокринной системы, выражающееся в повышенной активности коркового вещества надпочечников.

Факт: нарушение механизма действия глюкагона может привести к сахарному диабету.

Сниженный уровень гормона

Глюкагон может снижаться в результате развития хронического панкреатита - длительно текущего воспаления поджелудочной железы, что приводит к разрушению ее тканей, а затем и к снижению функциональности. Его понижение может вызывать и опухоль поджелудочной железы, а также оперативное вмешательство.

Нормализация

Регуляцию глюкагона можно осуществлять при помощи диеты. Чтобы поднять уровень гормона, нужно увеличить потребление продуктов питания, содержащих белок. Это способствует повышению уровня аминокислот, стимулирующих секрецию глюкагона.

Чтобы снизить его уровень, нужно исключить белковую пищу из рациона и не переедать. Приемы пищи должны быть небольшими, но частыми.

Важно: для поднятия уровня глюкагона нужно регулярно заниматься спортом. Ежедневно на это необходимо уделять от получаса - это не только способствует нормализации гормонального фона, но и дает заряд на весь день.

Препараты глюкагона

В медицинской практике достаточно часто используются препараты глюкагона. Они необходимы для снятия спазмов, улучшения работы сердечно-сосудистой деятельности, а также для увеличения глюкозы в крови.

Факт: препарат глюкагона получают из поджелудочных желез коров или свиней, т.к. химическая структура гормона у этих животных и человека абсолютно одинакова.

Такой препарат могут назначать для лечения сахарного диабета при низком уровне сахара, т.к. гормон глюкагон повышает его уровень. Также его применяют для лечения некоторых болезней желчного пузыря, при психических расстройствах. Дозировка назначается лечащим врачом. Противопоказан этот препарат детям, имеющим вес до 25 кг. При острой необходимости его введения ребенку необходимо наблюдение врача в течение четверти часа после приема.

Заключение

Для поддержания уровня гормонов необходимо вести правильный образ жизни, т.к. иногда это оказывается решающим фактором в здоровье человека. Чтобы исключить возможные заболевания, вызванные нарушением роли глюкагона в организме, необходимо правильно питаться и регулярно проверять свой организм.

Организм человека это отлаженный, ежесекундно работающий механизм. В обеспечении непрерывной его работы важную роль выполняют гормоны.

Центральная нервная система отдает электроимпульсы ко всем системам и органам. В свою очередь, эндокринная система выделяет инсулин, глюкагон и другие необходимые гормоны для непрерывной деятельности человеческого организма.

Экзокринная и эндокринная системы являются составляющими первичной кишки. Для того, чтобы еда, поступающая в организм, расщеплялась на белки, жиры и углеводы, важно, чтобы экзокринная система полноценно работала.

Именно эта система вырабатывает не менее 98% пищеварительного сока, где имеются ферменты, расщепляющие продукты. Кроме этого, гормоны регулируют все метаболические процессы организма.

Основными гормонами поджелудочной железы являются:

Инсулин,
С-пептид,
Инсулин,
Глюкагон.

Все гормоны поджелудочной железы, включая глюкагон и инсулин, тесно связаны между собой. Инсулину отведена роль обеспечения стабильности глюкозы, кроме этого, он поддерживает уровень аминокислот для работы организма.

Глюкагон выступает своеобразным стимулятором. Этот гормон связывает между собой все нужные вещества, отправляя их в кровь.

Гормон инсулин может вырабатываться только при условии высокого уровня глюкозы в крови. Функция инсулина заключается в связывании рецепторов на клеточных мембранах, он также доставляет их в клетку. Потом глюкоза трансформируется в гликоген.

Однако не все органы испытывают нужду в инсулине, как в хранителе глюкозы. Глюкозу поглощают вне зависимости от инсулина в клетках:

Кишечник,
Головной мозг,
Печень,
Почки.

Если наоборот гормона инсулина вырабатывается много в поджелудочной железе, то глюкоза очень быстро утилизируется и ее концентрация в крови резко падает, приводя к гипогликемии. Это состояние так же приводит к довольно серьезным последствиям вплоть до гипогликемической комы.

Роль глюкагона в организме

Гормон глюкагон участвует в образовании глюкозы в печени и регулирует ее оптимальное содержание в крови. Для нормальной работы центральной нервной системы, важно поддерживать концентрацию глюкозы в крови на постоянном уровне. Это примерно 4 грамма в 1 час для ЦНС.

Влияние глюкагона на выработку глюкозы в печени определяется его функциями. У глюкагона есть и другие функции, он стимулирует распад липидов в жировой ткани, что серьезно снижает уровень холестерина в крови. Кроме этого гормон глюкагон:

Усиливает кровотока в почках;
Повышает скорость выведения натрия из органов, а также поддерживает оптимальное электролитическое соотношение в организме. А является важным фактором в работе сердечнососудистой системы;
Регенерирует клеток печени;
Стимулирует выход инсулина из клеток организма;
Увеличивает внутриклеточное содержание кальция.

Переизбыток глюкагона в крови ведет к появлению злокачественных опухолей в поджелудочной железе. Однако, - редкость, он появляется у 30 человек из тысячи.

Выполняемые функции у инсулина и глюкагона – диаметрально противоположны. Поэтому, чтобы поддерживать уровень глюкозы в крови требуются другие важные гормоны:

кортизол,
адреналин,
соматотропин.

Регуляция секреции глюкагона

Повышение объемов потребления белковой пищи ведет к увеличению концентрации аминокислот: аргинина и аланина.

Данные аминокислоты стимулируют выработку глюкагона в крови, поэтому крайне важно обеспечивать стабильное поступление аминокислот в организм, придерживаясь полноценного рациона питания.

Гормон глюкагон это катализатор, который превращает аминокислоту в глюкозу, это его основные функции. Таким образом, повышается концентрация глюкозы в крови, а значит, клетки и ткани организма снабжаются всеми необходимыми гормонами.

Кроме аминокислот, секрецию глюкагона, стимулируют и активные физические занятия. Интересно, что они должны проводиться на пределе возможностей человека. Именно тогда, концентрация глюкагона повышается в пять раз.

Фармакологическое действие препарата глюкагона

Глюкагон действует следующим образом:

уменьшает спазмы,
изменяет количество сердечных сокращений,
увеличивает объем глюкозы в организме благодаря расщеплению гликогена и образования его как соединение других органических элементов.

Показания к применению медицинского препарата

Препарат глюкагон назначается врачами в случае:

Психических расстройств, в качестве шоковой терапии,
Сахарного диабета при сопутствующем диагнозе «гипогликемия» (низкий уровень глюкозы в крови),
Инструментальных и лабораторных исследования органов желудочно-кишечного тракта, как вспомогательный препарат,
Необходимости ликвидации спазма при остром диверкулите,
Патологии желчных путей,
Для расслабления гладкой мускулатуры кишечника и живота.

Инструкция по применению глюкагона

Чтобы использовать гормон в лечебных целях, его получают из поджелудочных желез таких животных, как бык или свинья. Интересно, что последовательность соединения аминокислот в цепочке у этих животных и человека абсолютно идентичны.

При гипогликемии назначают 1 миллиграмм глюкагона внутривенно или внутримышечно. Если необходимо оказать экстренную помощь, то используют именно эти способы введения препарата.

Соблюдение точной инструкции по применению гормона глюкагона показывает, что улучшение у пациента с пониженным уровнем сахара в крови наступает через 10 минут. Это уменьшит риски поражения центральной нервной системы.

Обратите внимание на то, что запрещено вводить глюкагон детям, имеющим массу тела до 25 килограмм. Малышам нужно вводить дозу до 500 мг и 15 минут наблюдать за состоянием организма.

Если все нормально, нужно увеличить дозу на 30 мкг. В случае истощения запасов глюкагона в печени, требуется увеличить дозу препарата на несколько раз. Запрещено самостоятельно принимать решение об употреблении препарата.

Как только у больного наступает улучшение состояния, то рекомендуется съесть белковую пищу, выпить сладкий теплый чай и принять горизонтальное положение в течение 2 часов во избежание рецидива.

Если применение глюкагона не даст результатов, то рекомендуется внутривенно вводить глюкозу. Побочные эффекты после применения глюкагона – это позывы к рвотному рефлексу и тошнота.

Что такое глюкагон

Поддержание правильного уровня сахара в крови связано, прежде всего, с действием инсулина, однако такую же важную роль в этом процессе играет глюкагон. Этот гормон повышает уровень глюкозы в крови и для больных сахарным диабетом имеет особенно большое значение в ситуации гипогликемии.

Человеческий организм регулирует углеводный обмен через целый ряд различных механизмов. Ключевую роль в поддержании нормального уровня сахара играет инсулин – гормон, который понижает сахар в крови после употребления еды.

Однако не все знают, что существует также гормон, действующий противоположно инсулину – глюкагон, главной задачей которого является повышение концентрации глюкозы в крови, когда она понижается. Глюкагон следит за гликемией ночью, когда мы не принимаем пищу, но также и в течение дня, если перерывы между приемами слишком длительные.

У диабетиков он активируется при гипогликемии. Подробнее о глюкагоне и его роли в организме читайте ниже в собранных мною статьях по этой теме.

Со времени открытия инсулина было обнаружено, что после внутривенного введения его, характеризующегося гипогликемическим состоянием, этому симптому предшествует непродолжительная, но вполне определенная гипергликемия.

После многочисленных наблюдений этого парадоксального явления Абелю (Abel) и его сотрудникам удалось получить кристаллический инсулин, не обладающий свойством вызывать гипергликемию. Одновременно с этим выяснилось, что наблюдавшаяся в начале введения инсулина временная гипергликемия обусловлена не самим инсулином, а примесью в нем.

Было высказано предположение, что этой примесью к инсулину является физиологический продукт поджелудочной железы, которому и было дано наименование «глюкагон». Отделение глюкагона от инсулина представляет большие трудности, однако он был недавно выделен Штаубом (Staub) в кристаллическом виде.

Глюкагон является белковым веществом, не диализирующим и содержащим все аминокислоты, имеющиеся в инсулине, за исключением пролина, изолейцина и цистина, и две аминокислоты - метионин и триптофан, которые отсутствуют в инсулине. Глюкагон более устойчив, чем инсулин, по отношению к щелочам. Молекулярный вес его колеблется от 6000 до 8000.

Роль глюкагона в организме человека

Глюкагон, по заключению всех исследователей, является вторым поджелудочным гормоном, участвующим в регуляции углеводного обмена и способствующим физиологическому выделению глюкозы в кровь из гликогена печени при гипогликемии.

Введение глюкагона внутривенно вызывает появление временной гликемии. Взаимосвязь между гипергликемическим действием глюкагона и содержанием гликогена в печени была отмечена наблюдениями, показавшими, что после дачи глюкагона здоровым животным наблюдалось повышение сахара в крови, тогда как применение его у животных с тяжелым , у которых запасы в печени истощены, такого повышения сахара не отмечается.

Глюкагон находится не только в большинстве продажных препаратов инсулина, но также в экстрактах поджелудочной железы. Было высказано предположение, что альфа-клетки являются местом образования глюкагона, а бета-клетки - инсулина.

Такое утверждение было сделано на основании того, что у экспериментальных животных с аллоксановым диабетом, при котором избирательно разрушаются бета-клетки, экстракт панкреатической железы продолжает содержать глюкагон.

Благодаря наблюдениям, показавшим, что хлористый кобальт избирательно разрушающе действует на альфа-клетки, были проведены исследования на содержание глюкагона в поджелудочной железе после применения этого препарата; при этом было отмечено уменьшение его количества на 60%. Однако некоторые авторы возражают против того, что глюкагон вырабатывается альфа-клетками, и считают, что место образования его остается до сих пор неясным.

Поданным ряда авторов, значительное количество глюкагона обнаружено в 2/3 слизистой желудка и несколько меньше в двенадцатиперстной кишке. Очень мало его имеется в области привратника желудка и он совсем отсутствует в слизистой толстого кишечника и желчном пузыре.

Вещества, обладающие теми же свойствами, что и глюкагон, обнаружены также в нормальной моче и моче больных диабетом, в моче животных с аллоксановым диабетом. В этих случаях речь может идти о самом гормоне или продуктах его распада.

Глюкагон вызывает гипергликемию, гликогенолиз в отсутствие надпочечников за счет гликогена печени. Гипергликемия не развивается при введении глюкагона у животных с удаленной печенью. Глюкагон и инсулин являются антагонистами и вместе они способствуют поддержанию гликемического равновесия, секреция же их стимулируется колебаниями сахара в крови.

Источник: http://surgeryzone.net/info/informaciya-po-endokrinologii/chto-takoe-glyukagon.html

Глюкагон

Еще до открытия инсулина в островках поджелудочной железы были обнаружены разные группы клеток. Сам глюкагон был открыт Мерлином и Кимбаллом в 1923 г., менее чем через 2 года после инсулина. Однако если открытие инсулина вызвало ажиотаж, то глюкагоном мало кто заинтересовался.

Только по прошествии более 40 лет стало ясно, какую важную физиологическую роль играет этот гормон в регуляции обмена глюкозы и кетоновых тел, но его роль как лекарственного средства и на сегодняшний день невелика. Глюкагон используют лишь для быстрого купирования гипогликемии, а также в лучевой диагностике в качестве препарата, подавляющего моторику кишечника.

Химические свойства

Глюкагон представляет собой одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков. Между глюкагоном и другими полипептидными гормонами, в том числе секретином, ВИП и гастроингибирующим пептидом, имеется значительная гомология. Аминокислотная последовательность глюкагона у млекопитающих высококонсервативна; она одинакова у человека, коровы, свиньи и крысы.

Глюкагон образуется из препроглюкагона - пептида-предшественника, состоящего из 180 аминокислот и пяти доменов которые подвергаются раздельному процессингу (Bell et al., 1983). За N-концевым сигнальным пептидом в молекуле препроглюкагона следует глицентиноподобный панкреатический пептид затем идут аминокислотные последовательности глюкагона и глюкагоноподобных пептидов типов 1 и 2.

Внимание!

Процессинг препроглюкагона осуществляется в несколько этапов и зависит от ткани, в которой он происходит. В результате из одного и того же препрогормона в а-клетках островков поджелудочной железы и в нейроэндокринных клетках кишечника (L-клетках) образуются разные пептиды (Mojsov et al., 1986).

Глицентин, важнейший промежуточный продукт процессинга, состоит из N-концевого глицентиноподобного панкреатического пептида и С-концево-го глюкагона, разделенных между собой двумя остатками аргинина. Оксинтомодулин состоит из глюкагона и С-концевого гексапептида, тоже разделенных между собой двумя остатками аргинина.

Физиологическая роль пептидов - предшественников глюкагона не ясна, однако сложная регуляция процессинга препроглюкагона предполагает, что всем им должны быть присущи особые функции. В секреторных гранулах а-клеток островков поджелудочной железы различимы центральное ядро из глюкагона и периферический ободок из глицентина.

В L-клетках кишечника секреторные гранулы содержат только глицентин; по-видимому, эти клетки лишены фермента, который превращает глицентин в глюкагон. Оксинтомодулин связывается с рецепторами глюкагона на гепатоцитах и стимулирует аденилатциклазу; активность этого пептида составляет 10-20% активности глюкагона.

Глюкагоноподобный пептид типа 1 - чрезвычайно сильный стимулятор секреции инсулина, но он не оказывает почти никакого действия на гепатоциты. Глицентин, оксинтомодулин и глюкагоноподобные пептиды обнаруживаются преимущественно в кишечнике. Их секреция продолжается и после панкреатэктомии.

Регуляция секреции

Секреция глюкагона регулируется глюкозой, поступающей с пищей, инсулином, аминокислотами и жирными кислотами. Глюкоза - мощный ингибитор секреции глюкагона. При приеме внутрь она оказывает гораздо более сильное действие на секрецию глюкагона, чем при в/в введении (как, впрочем, и на секрецию инсулина). Вероятно, эффект глюкозы опосредуется какими-то пищеварительными гормонами.

Он утрачивается при нелеченном или декомпенсированном инсулинозависимом сахарном диабете, отсутствует и в культуре a-кпеток. Следовательно, действие глюкозы на а-клетки, по крайней мере отчасти, зависит от стимуляции ею секреции инсулина. Соматостатин, свободные жирные кислоты и кетоновые тела тоже тормозят секрецию глюкагона.

Большинство аминокислот стимулируют секрецию и глюкагона, и инсулина. Это объясняет, почему после приема чисто белковой пищи у человека не возникает опосредованная инсулином гипогликемия. Подобно глюкозе, аминокислоты более эффективны при приеме внутрь, чем при в/в введении. Следовательно, их эффект также может быть отчасти опосредован пищеварительными гормонами.

Кроме того, секреция глюкагона находится под контролем вегетативной нервной системы. Раздражение симпатических нервных волокон, иннервирующих островки поджелудочной железы, а также введение адреностимуляторов и симпатомиметиков усиливают секрецию этого гормона.

Ацетилхолин обладает аналогичным действием. Глюкагон при сахарном диабете. У больных с декомпенсированным сахарным диабетом концентрация глюкагона в плазме повышена. Благодаря своей способности усиливать глюконеогенез и гликогенолиз глюкагон усугубляет гипергликемию. Однако нарушения секреции глюкагона при сахарном диабете, по-видимому, носят вторичный характер и исчезают при нормализации уровня глюкозы в крови (Unger, 1985).

Роль гиперглюкагонемии при сахарном диабете прояснили эксперименты с введением соматостатина (Gerich et al., 1975). Соматостатин, хотя и не нормализует полностью метаболизм глюкозы, существенно замедляет скорость развития гипергликемии и кетонемии у больных инсулинозависимым сахарным диабетом после внезапной отмены инсулина.

У здоровых людей в ответ на гипогликемию секреция глюкагона увеличивается, а при инсулинозависимом сахарном диабете этот важный защитный механизм утрачивается еще в самом начале болезни.

Метаболизм

Глюкагон быстро разрушается в печени, почках и плазме, а также в тканях-мишенях (Peterson etal., 1982). EroT1/2 в плазме составляет всего 3-6 мин. Отщепление протеазами N-концевого остатка гистидина приводит к потере глюкагоном биологической активности.

Механизм действия

Глюкагон связывается с рецептором на мембране клеток-мишеней; этот рецептор представляет собой гликопротеид с молекулярной массой 60 ООО (Sheetz and Tager, 1988). Структура рецептора полностью не расшифрована, однако известно, что он сопряжен с Gj-белком, который активирует аденилатциклазу.

Главный эффект глюкагона на гепатоциты опосредуется цАМФ. Модификация N-концевого участка молекулы глюкагона превращает его в частичный агонист: сродство к рецептору в той или иной степени сохраняется, а способность активировать аденилатциклазу в значительной степени утрачивается (Unson et al., 1989). Так ведут себя, в частности, [Фен’]-глюкагон и дез-Гис’-[Глу9]-глюкагонамид.

Посредством цАМФ-зависимого фосфорилирования глюкагон активирует фосфорилазу - фермент, который катализирует лимитирующую реакцию гликогенолиза. Одновременно происходит фосфорилирование гликогенсинтетазы, и ее активность снижается.

В результате гликогенолиз усиливается, а гликогенез тормозится. цАМФ стимулирует также транскрипцию гена фосфоенолпируваткарбоксикиназы - фермента, который катализирует лимитирующую реакцию глюконеогенеза (Granner et al., 1986). В норме инсулин вызывает противоположные эффекты, и когда концентрации обоих гормонов максимальны, действие инсулина преобладает.

ЦАМФ опосредует фосфорилирование еще одного бифункционального фермента - 6-фосфофрукто-2-киназы/фрукто-зо-2,6-дифосфатазы (Pilkis et al., 1981; Foster, 1984). От этого фермента зависит внутриклеточная концентрация фруктозо-2,6-дифосфата, который, в свою очередь, регулирует глюконеогенез и гликогенолиз.

Когда концентрация глюкагона высока, а инсулина низка, 6-фосфофрукто-2-киназа/фрукго-зо-2,6-дифосфатаза фосфорилируется и работает как фосфата-за, снижая содержание фруктозо-2,6-дифосфата в печени.

Когда концентрация инсулина высока, а глюкагона низка, фермент дефосфорилируется и работает как киназа, увеличивая содержание фрукгозо-2,6-дифосфата. Фруктозо-2,6-дифосфат является аллостерическим активатором фосфофруктокиназы - фермента, который катализирует лимитирующую реакцию гликолиза.

Таким образом, когда концентрация глюкагона высока, гликолиз тормозится, а глюконеогенез усиливается. Это приводит к увеличению уровня малонил-КоА, ускорению окисления жирных кислот и кетогенезу. Напротив, когда высока концентрация инсулина, гликолиз усиливается, а глюконеогенез и ке-тогенез подавляются (Foster, 1984).

Внимание!

Глюкагон, особенно в высоких концентрациях, действует не только на печень, но и на другие ткани. В жировой ткани он активирует аденилатциклазу и усиливает липолиз, в миокарде - увеличивает силу сердечных сокращений. Глюкагон расслабляет гладкие мышцы ЖКТ; такой же эффект оказывают аналоги гормона, не активирующие аденилатциклазу.

В некоторых тканях (в том числе в печени) имеется еще один тип рецепторов глюкагона; связывание гормона с ними приводит к образованию ИФ3, ДАГ и увеличению внутриклеточной концентрации кальция (Murphy et al., 1987). Роль этого рецептора глюкагона в регуляции метаболизма остается неизвестной.

Применение

Глюкагон используют для лечения тяжелых эпизодов гипогликемии, обычно у больных сахарным диабетом, когда невозможно организовать в/в инфузию глюкозы. Кроме того, глюкагон применяют в лучевой диагностике как средство, подавляющее моторику ЖКТ.

Глюкагон, применяемый в лечебных целях, получают из бычьей и свиной поджелудочных желез. Аминокислотные последовательности человеческого, бычьего и свиного глюкагона идентичны. При гипогликемии 1 мг глюкагона вводят в/в, в/м или п/к. В экстренных ситуациях первые два пути введения предпочтительны.

Улучшение наступает в течение 10 мин, что позволяет свести к минимуму риск поражения ЦНС. Гипергликемизирующий эффект глюкагона кратковременен и может вообще не проявиться, если запасы гликогена в печени истощены.

После улучшения, наступившего под действием глюкагона, больному вводят глюкозу либо заставляют его что-нибудь съесть, чтобы предотвратить рецидив гипогликемии. Самые частые побочные эффекты глюкагона - .

Глюкагон назначают перед рентгеноконтрастными исследованиями верхних и нижних отделов ЖКТ, перед ретроградной идеографией (Monsein et al., 1986) и перед MPT (Goldberg and Thoeni, 1989) для того, чтобы расслабить гладкие мышцы желудка и кишечника.

Его используют также для снятия спазма при остром дивертикулите, патологии желчных путей и сфинктера Одди, как вспомогательное средство при удалении желчных камней с помощью петли Дормиа, а также при обструкции пищевода и инвагинации кишечника (Friedland, 1983; Mortens-sonetal., 1984; Kadir and Gadacz, 1987). Введение глюкагона облегчает дифференциальную диагностику механической и паренхиматозной желтухи (Berstock et al., 1982).

Глюкагон стимулирует выброс катехоламинов клетками феохромоцитомы и используется как экспериментальное диагностическое средство при этой опухоли. Кроме того, глюкагоном пытались лечить шок, используя его инотропное действие на сердце. Препарат оказался полезным для тех больных, которые принимали β-адреноблокаторы, потому что β-адреностимуляторы у них неэффективны.

Источник: http://sportwiki.to/%D0%93%D0%BB%D1%8E%D0%BA%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD

Что за гормон глюкагон?

Глюкагон – это полипептидный гормон, секретируемый а-клетками, локализованными у человека почти исключительно в островках поджелудочной железы. В нижнем отделе тонкого кишечника находятся а-подобные клетки, называемые “L-клетками”, которые секретируют группу глюкагоноподобных пептидов (энтероглюкагонов), лишенных биологической активности глюкагона.

Считается, что они выполняют какую-то регуляторную функцию в желудочно-кишечном тракте. Радиоиммунологические методы определения глюкагона в плазме, в которых используются специфичные для глюкагона антитела, не позволяют обнаружить энтероглюкагоны, но зато выявляют два других присутствующих в плазме соединения (иммунореактивный глюкагон-9000 [ИРГ9000] и большой глюкагон плазмы [БГП]), уровень которых не обнаруживает быстрых колебаний.

Эффекты глюкагона при физиологических концентрациях в плазме ограничиваются печенью, где этот гормон противодействует эффектам инсулина. Он резко усиливает печеночный гликогенолиз и выход глюкозы в плазму; он стимулирует и глюконеогенез, а также активирует систему транспорта длинноцепочечных свободных жирных кислот в митохондрии печени, где эти кислоты подвергаются окислению и где из них образуются кетоновые тела.

Избыток глюкагона

Секреция глюкагона усиливается при снижении уровня глюкозы в плазме, симпатической стимуляции поджелудочной железы, внутривенной инфузии аминокислот (например, аргинина), а также под влиянием гормонов желудочно-кишечного тракта, выделяющихся при попадании в кишечник аминокислот или жиров (прием белков или жиров как таковых повышает уровень глюкагона в плазме, но этого почти не происходит, когда эти вещества входят в состав богатой углеводами пищи, при приеме которой уровень глюкагона в плазме обычно снижен).

Глюкагономы – редкие глюкагоносекретирующие опухоли, исходящие из островков поджелудочной железы (см. рак поджелудочной железы).

Недостаток глюкагона

Недостаточность глюкагона. Редкие случаи постоянной гипогликемии у новорожденных связывают с относительной недостаточностью глюкагона, сопровождающейся относительной .

Применение

Глюкагон применяют для лечения тяжелых гипогликемических реакций, вызываемых инсулином, т.е. для неотложной терапии инсулиновой гипогликемии, сопровождающейся симптомами со стороны ЦНС, перед приемом внутрь глюкозы или сахара.

Инъекция глюкагона больному, осуществляемая членом его семьи или спутником в путешествии, знающими, как пользоваться этими препаратами, позволяет повысить содержание глюкозы в плазме и возвратить сознание больному до той степени, что он сможет принять внутрь глюкозу или сахарозу. Эффективность глюкагона определяется запасами гликогена в печени; на фоне или длительной гипогликемии глюкагон мало влияет на уровень глюкозы в плазме.

Глюкагон для инъекций выпускается во флаконах, содержащих 1 ЕД (1 мг) или 10 ЕД (10 мг) кристаллического порошка гормона, к которым прилагается раствор для разведения. Обычные дозы глюкагона для взрослых – 0,5-1 ЕД п/к, в/м или в/в, а для детей – 0,03 ЕД/кг (максимальная доза 1 ЕД).

Если глюкагон эффективен, то гипогликемические симптомы со стороны ЦНС обычно купируются уже через 10-25 мин. Если же введение 1 ЕД глюкагона не оказало действия в течение 25 мин, то дальнейшие его инъекции бесполезны и не рекомендуются. Основные побочные эффекты – тошнота и рвота.

Источник: https://www.rosmedzdrav.ru/xendo/endo-0094.shtml

Что такое глюкагон, функции и норма гормона

Важным органом нашего тела является поджелудочная железа. Ею продуцируются несколько гормонов, влияющих на метаболизм организма. В их число входит глюкагон, это вещество, высвобождающее из клеток глюкозу. Кроме него поджелудочная генерирует инсулин, соматостатин и панкреатический полипептид.

Соматостатин отвечает за ограничение выработки соматотропина и катехоламинов (адреналин, норадреналин). Пептид регулирует функционирование ЖКТ. Инсулин и глюкагон контролируют содержание основного источника энергии - глюкозы, причем эти 2 гормона прямо противоположны по действию. Что такое глюкагон, и какие еще функции он имеет, ответим в этой статье.

Выработка и деятельность глюкагона

Глюкагон является пептидным веществом, которое вырабатывается островками Лангерганса и другими клетками поджелудочной железы. Родителем этого гормона служит препроглюкагон. Непосредственное влияние на синтез глюкагона оказывает глюкоза, полученная организмом с пищей. Также на синтез гормона влияют белковые продукты, принятые человеком во время еды. В них содержатся аргинин и аланин, которые повышают количество описываемого вещества в организме.

На синтез глюкагона влияет физическая работа и занятия спортом. Чем больше нагрузка, тем больше синтез гормона. Он также начинает усиленно вырабатываться при голоданиях. Как защитное средство, вещество продуцируется во время . На его всплеск влияет подъем уровня адреналина и норадреналина.

Глюкагон служит для образования глюкозы из аминокислот белков. Таким образом, он обеспечивает необходимой для функционирования энергией все органы человеческого тела. В функции глюкагона входит:

расщепление гликогена в печени и в мышцах, благодаря чему хранящийся там запас глюкозы выбрасывается в кровь и служит для энергетического обмена;
расщепление липидов (жиров), что также ведет к энергетическому снабжению тела;
образование глюкозы из продуктов, не относящихся к углеводам;
обеспечение увеличения снабжения кровью почек;
поднятие артериального давления;
повышение сердечного пульса;
спазмолитический эффект;
увеличение содержания катехоламинов;
стимуляция восстановления клеток печени;
ускорение процесса выведения из организма натрия и фосфора;
регулировка магниевого обмена;
увеличение содержания кальция в клетках;
вывод из клеток инсулина.

Надо заметить, что в мышцах глюкагон не поощряет выработку глюкозы, поскольку в них нет нужных рецепторов, реагирующих на гормон. Но из списка видно, что роль вещества в нашем теле достаточно велика.

Внимание!

Глюкагон и инсулин - 2 противоборствующих гормона. Инсулин служит для накопления глюкозы в клетках. Он вырабатывается при повышенном содержании глюкозы, сохраняя ее про запас. Механизм действия глюкагона состоит в том, что он освобождает глюкозу из клеток и направляет ее в органы тела для энергетического обмена.

Надо еще учесть, что некоторые органы человека поглощают глюкозу, невзирая на функционирование инсулина. К ним относятся мозг головы, кишечник (его некоторые отделы), печень, обе почки. Чтобы обмен сахара в организме был уравновешен, нужны еще и другие гормоны - это кортизол, гормон страха адреналин, влияющий на рост костей и тканей соматотропин.

Норма гормона и отклонения от нее

Норма гормона глюкагона зависит от возраста человека. У взрослых вилка между нижним и верхним значением меньше. Таблица выглядит следующим образом:

Отклонение от нормы объема гормона может свидетельствовать о патологии . В том числе, при определении пониженного количества вещества возможны:

тяжелое кистозно-фиброзное поражение желез внутренней секреции и органов дыхания;
хроническое воспаление поджелудочной железы;
понижение уровня глюкагона бывает после операций по удалению поджелудочной.

Функциями глюкагона является устранение некоторых из вышеописанных патологий. Повышенное содержание вещества указывает на одну из ситуаций:

повышение глюкозы в связи с заболеванием сахарным диабетом 1-ого типа;
опухолевое поражение поджелудочной железы;
острое воспаление поджелудочной;
цирроз печени (перерождение клеток в опухолевую ткань);
чрезмерное продуцирование глюкокортикоидов в связи с генерированием их опухолевыми клетками;
недостаточность почек в хронической форме;
психологический стресс.

В случае превышения или снижения гормона врач назначает другие исследования для точной постановки диагноза. Для определения уровня глюкагона делают биохимию крови.

Глюкагонсодержащие средства

Синтез Глюкагона проводят из гормона животных, пользуясь тем, что они имеют это вещество аналогичного строения. Лекарство выпускают в виде жидкости для инъекций и в виде таблеток для приема внутрь. Уколы ставят внутривенно или внутримышечно. Препарат назначают в следующих случаях:

заболевание сахарным диабетом с пониженным содержанием глюкозы;
дополнительное лечение при депрессиях;
необходимость снять спазм отделов кишечника;
для успокоения и выпрямления гладкой мускулатуры;
при заболеваниях желчных путей;
при лучевом исследовании желудка.

Инструкция описывает, что доза укола, который вводят внутривенно или, при невозможности колоть вену, внутримышечно, составляет 1 мл. После укола повышение уровня гормона, сопровождающееся увеличением количества глюкозы, наблюдается спустя 10 минут.

Препарат возможно применять для лечения детей. Если вес малыша составляет менее 20 кг, доза должна быть не более 0,5 мл. Для более тяжелых по весу детей дозировка составляет от 0,5 до 1 мл. При недостаточном эффекте от введения лекарства укол повторяют через 12 минут. Колоть надо в другое место.

Лечение детей и беременных женщин можно осуществлять только в поликлинике под контролем специалиста. При подготовке к лучевой диагностике вкалывают от 0,25 мг до 2 мг лекарства. Дозу, в зависимости от состояния больного и его веса, рассчитывает врач. Принимать препарат в любом виде без назначения врача категорически запрещено.

Если лекарство используется для экстренной помощи, после его приема необходимо поесть белковых продуктов, выпить чашку теплого подслащенного чая и лечь в постель на 2 часа.

Противопоказания к лечению Глюкагоном

Глюкагон запрещается применять для лечения в следующих случаях:

опухолевое заболевание поджелудочной железы с продуцированием опухолевыми клетками инсулина;
повышенное содержание сахара;
при доброкачественной или злокачественной опухоли (феохромоцитоме), клетки которой генерируют катехоламины;
при индивидуальной непереносимости лечебного средства.

Для раннего выявления противопоказаний к лечению гормоном требуются дополнительные диагностические процедуры. Побочным эффектом от приема Глюкагона может быть тошнота и позывы к рвоте. Если применение лекарства не дало ожидаемого результата, требуется ввести пациенту раствор глюкозы.

Препарат возможно применять для лечения беременных. Он задерживается плацентой и к плоду не поступает. В период кормления применение препарата возможно только под строгим контролем специалиста.

Если глюкоза ниже нормы, что делать?

До приезда врача можно повысить содержание глюкозы употреблением некоторых продуктов. Неплохо съесть 50 г меда, который содержит , глюкозу и сахарозу естественного происхождения. Ведь вредна только искусственная фруктоза. А, если глюкагон и глюкоза не вырабатываются в достаточном количестве, чтобы снабжать нас глюкозой, необходимо принимать сахар в виде пищи.

Поможет восстановить силы . После сильных перегрузок или нервного стресса полезно плотно поесть калорийными продуктами. В их список входят морепродукты, орехи, сыры, растительные масла. Пользу принесет отдых в проветренной комнате и крепкий сон.

Глюкагон - это белково-пептидный гормон, который образуется в островковом аппарате поджелудочной железы. За его синтез отвечают специальные альфа-клетки органа, синтезирующие исключительно эти соединения. Глюкагон (как кортизол и соматотропин) относится к контринсулярным гормонам, то есть оказывает на углеводный обмен воздействие, обратное инсулину. Выработка глюкагона необходима для поддержания адекватного уровня глюкозы крови, однако, избыточная продукция этого гормона является одним из механизмов развития сахарного диабета 2 типа.

Механизм действия глюкагона

Функции глюкагона в организме ограничены, но очень важны. Он повышает уровень глюкозы в крови путем активации гликогенолиза. Гликоген - это полисахарид, состоящий из мономера глюкозы, находящийся преимущественно в печени и мышцах.

При употреблении в пищу углеводов в желудочно-кишечном тракте происходит их расщепление. Полученная в процессе пищеварения глюкоза под действием инсулина превращается в гликоген, который является "запасным депо", необходимым для поддержания адекватного уровня гликемии в случае отсутствия в пище углеводов или повышения потребности в них (при физической нагрузке).

При понижении уровня гликемии вырабатываются и выделяются в кровь контринсулярные гормоны, которые разными путями повышают показатели глюкозы. Одним из них является глюкагон, механизм действия которого заключается в активации ферментов, необходимых для гликогенолиза, в результате чего из гликогена образуется глюкоза, расходуемая клетками в качестве энергетического субстрата.

Гормоны, отвечающие за углеводный обмен, способны к регуляции секреции друг друга. Повышение уровня глюкагона приводит к увеличению концентрации инсулина в крови.

Заболевания, связанные с нарушением эффектов гормона

В настоящий момент известно лишь об одном заболевании, в патогенезе которого достоверно определена роль глюкагона - сахарный диабет 2 типа. При данной патологии повышается синтез гормона, что приводит к избыточной активации гликогенолиза и повышению уровня гликемии. Стоит отметить, что повышение уровня глюкагона является лишь одним из множества звеньев патогенеза диабета и далеко не самым значимым.

Концентрацию глюкагона в крови для диагностики сахарного диабета не определяют. На сегодняшний день не разработаны лабораторные критерии и референсные интервалы, позволяющие четко отличить норму показателей от сахарного диабета. К тому же уровень гормона повышается при почечной и печеночной недостаточности, что делает данное исследование недостоверным.

Существуют сахароснижающие препараты, механизм действия которых связан в том числе с подавлением секреции глюкагона (агонисты глюкагоноподобного пептида 1 типа, ингибиторы дипептидилпептидазы-4).

Вторичный сахарный диабет может быть результатом избыточной секреции гормона - опухолью поджелудочной железы (глюкогономой). При данном заболевании уровень гликогена в разы превышает средне-популяционные значения. Кроме нарушений углеводного обмена, регистрируется панцитопения, некролитическая мигрирующая эритема, симптомы метастатического поражения печени и других внутренних органов (мучительные боли). Опухоль выявляется, как правило, достаточно поздно, в стадии, не подлежащей оперативному лечению.

Препарат на основе гликогена

На фармацевтическом рынке существует препарат глюкагона. Лекарственное средство предназначено для купирования гипогликемий. Данные состояния возникают преимущественно у пациентов с сахарным диабетом, находящихся на инсулинотерапии или принимающих препараты сульфонилмочевины.

Препарат выпускается в готовом виде в емкости, соединенной со шприцем, может быть использован для подкожных, внутримышечных или внутривенных инъекций. Возможность подкожного и внутримышечного введения делает данное лекарственное средство подходящим для оказания самопомощи (или для введения родственниками больного).

Препарат глюкагона

При массе тела от 20 кг вводится 1 мг медикаментозного средства, при меньшей массе - 500 мкг.

Противопоказан глюкагон при:

феохромоцитоме;
инсулиноме;
глюкагономе;
индивидуальной непереносимости.

Из побочных эффектов возможны:

рвота, тошнота;
кожные сыпи и зуд;
артериальная гипертензия, синусовая тахикардия.

Стоит отметить, что введение препарата для купирования гипогликемии действенно только при наличии гликогена в печени. Лечение гипогликемического состояния у голодавших больных или пациентов, принимающих в пищу только белок и существенно ограничивших прием углеводов, с помощью данного лекарственного средства не эффективно.