A glukagon és az inzulin hasnyálmirigyhormonok. Minden hormon funkciója a szervezet anyagcseréjének szabályozása. Az inzulin és a glukagon fő funkciója a szervezet energiaszubsztrátokkal való ellátása étkezés után és koplalás közben. Étkezés után gondoskodni kell arról, hogy a glükóz bejusson a sejtekbe és tárolja feleslegét. A böjt időszakában vonja ki a glükózt a tartalékokból (glikogénből), vagy szintetizálja azt vagy más energiaszubsztrátokat.
Általánosan úgy tartják, hogy az inzulin és a glukagon lebontja a szénhidrátokat. Ez nem igaz. Az enzimek biztosítják az anyagok lebontását. A hormonok szabályozzák ezeket a folyamatokat.
Glukagon és inzulin szintézise
A hormonok az endokrin mirigyekben termelődnek. Inzulin és glukagon - a hasnyálmirigyben: inzulin a β-sejtekben, glukagon - a Langerhans-szigetek α-sejtjeiben. Mindkét hormon fehérje természetű, és prekurzorokból szintetizálódnak. Az inzulin és a glukagon ellentétes állapotban szabadul fel: inzulin hiperglikémiában, glukagon hipoglikémiában. Az inzulin felezési ideje 3-4 perc, folyamatosan változó szekréciója szűken tartja a vércukorszintet.belül.
Az inzulin hatásai
Az inzulin szabályozza az anyagcserét, elsősorban a glükóz koncentrációját. Befolyásolja a membrán és az intracelluláris folyamatokat.
Az inzulin membrán hatásai:
- stimulálja a glükóz és számos más monoszacharid transzportját,
- serkenti az aminosavak (főleg az arginin) transzportját,
- stimulálja a zsírsavak szállítását,
- stimulálja a kálium- és magnéziumionok sejt általi felszívódását.
Az inzulin intracelluláris hatással rendelkezik:
- stimulálja a DNS- és RNS-szintézist,
- serkenti a fehérjeszintézist,
- növeli a glikogén-szintáz enzim stimulációját (biztosítja a glikogén glükózból történő szintézisét - glikogenezis),
- stimulálja a glükokinázt (enzim, amely elősegíti a glükóz glikogénné történő átalakulását feleslegben lévő körülmények között),
- gátolja a glükóz-6-foszfatázt (olyan enzim, amely katalizálja a glükóz-6-foszfát szabad glükózzá való átalakulását, és ezáltal megemeli a vércukorszintet),
- stimulálja a lipogenezist,
- gátolja a lipolízist (a cAMP szintézis gátlása miatt),
- stimulálja a zsírsavak szintézisét,
- aktiválja a Na+/K+-ATP-ase.
Az inzulin szerepe a glükóz sejtekbe történő szállításában
A glükóz speciális transzporter fehérjék (GLUT) segítségével jut be a sejtekbe. Számos GLUT található különböző sejtekben. A váz- és szívizmok sejtmembránjában, a zsírszövetben, a leukocitákban és a vesék kérgi rétegébenmunka inzulinfüggő transzporterek - GLUT4. A központi idegrendszer és a májsejtek membránjában található inzulintranszporterek nzulinfüggetlenek, ezért e szövetek sejtjeinek glükózellátása csak a vérben való koncentrációjától függ. A vese, belek, eritrociták sejtjébe a glükóz egyáltalán hordozók nélkül, passzív diffúzióval jut be. Így az inzulin szükséges a glükóz bejutásához a zsírszövet, a vázizom és a szívizom sejtjébe. Inzulinhiány esetén ezeknek a szöveteknek a sejtjeibe csak kis mennyiségű glükóz kerül, ami nem elegendő az anyagcsere-szükségleteik kielégítéséhez, még magas vércukorkoncentráció (hiperglikémia) esetén sem.
Az inzulin szerepe a glükóz-anyagcserében
Az inzulin több mechanizmuson keresztül serkenti a glükózfelhasználást.
- Fokozza a glikogén-szintáz aktivitását a májsejtekben, serkenti a glikogén szintézisét a glükózmaradékokból.
- Föveli a glükokináz aktivitását a májban, serkenti a glükóz foszforilációját glükóz-6-foszfát képződésével, amely "zárja" a glükózt a sejtben, mert az nem képes átjutni a membránon. sejt az extracelluláris térbe.
- Gátolja a máj foszfatázát, amely katalizálja a glükóz-6-foszfát fordított irányú átalakulását szabad glükózzá.
A fenti folyamatok mindegyike biztosítja a glükóz felszívódását a perifériás szövetek sejtjei által, és csökkenti annak szintézisét, ami a vér glükózkoncentrációjának csökkenéséhez vezet. Ezenkívül a sejtek fokozott glükózfelhasználása megőrzi más intracelluláris energiahordozók – zsírok és fehérjék – tartalékait.
Az inzulin szerepe a fehérjeanyagcserében
Az inzulin serkenti a szabad aminosavak sejtekbe történő szállítását és a fehérjeszintézist is. A fehérjeszintézist kétféleképpen serkentik:
- mRNS aktiváció miatt,
- a sejt aminosav-ellátásának növelésével.
Emellett, amint fentebb említettük, a glükóz fokozott energiaszubsztrát-felhasználása a sejtben lelassítja a fehérje lebomlását, ami a fehérjetartalékok növekedéséhez vezet. Ennek a hatásnak köszönhetően az inzulin részt vesz a szervezet fejlődésének és növekedésének szabályozásában.
Az inzulin szerepe a zsíranyagcserében
Az inzulin membránja és intracelluláris hatása a zsírraktárak növekedéséhez vezet a zsírszövetben és a májban.
- Az inzulin biztosítja a glükóz bejutását a zsírszövet sejtjeibe, és serkenti bennük annak oxidációját.
- Stimulálja a lipoprotein lipáz képződését az endothel sejtekben. Ez a fajta lipáz fermentálja a vér lipoproteinekhez kapcsolódó triacilglicerinek hidrolízisét, és biztosítja a keletkező zsírsavak zsírszöveti sejtekbe való áramlását.
- Gátolja az intracelluláris lipoprotein lipázt, így gátolja a lipolízist a sejtekben.
Glucagon funkciók
A glükagon befolyásolja a szénhidrát-, fehérje- és zsíranyagcserét. Elmondható, hogy a glukagon hatását tekintve inzulin antagonista. A glukagon munkájának fő eredménye a glükóz koncentrációjának növekedése a vérben. A glukagon tartja fennaz energiaszubsztrátok - glükóz, fehérjék és zsírok - szükséges szintje a vérben a böjt időszakában.
1. A glukagon szerepe a szénhidrát-anyagcserében.
Glükózszintézist biztosít:
- a glikogenolízis (a glikogén glükózzá bontása) fokozása a májban,
- fokozott glükoneogenezis (glükóz szintézise a nem szénhidrát prekurzorokból) a májban.
2. A glukagon szerepe a fehérjeanyagcserében.
A hormon serkenti a glukagon aminosavak szállítását a májba, ami hozzájárul a májsejtekhez:
- fehérjeszintézis,
- glükóz szintézise aminosavakból – glükoneogenezis.
3. A glukagon szerepe a zsíranyagcserében.
A hormon aktiválja a lipázt a zsírszövetben, ennek eredményeként megemelkedik a zsírsavak és a glicerin szintje a vérben. Ez végül ismét a vér glükózkoncentrációjának növekedéséhez vezet:
- a glicerin, mint nem szénhidrát prekurzor, részt vesz a glükoneogenezis – glükózszintézis – folyamatában;
- a zsírsavak ketontestekké alakulnak, amelyeket energiaszubsztrátként használnak fel, megőrizve a glükózraktárakat.
A hormonok kapcsolata
Az inzulin és a glukagon elválaszthatatlanul összefügg. Feladatuk a glükóz koncentrációjának szabályozása a vérben. A glukagon növeli, az inzulin csökkenti. Ellentétes munkát végeznek. Az inzulin termelésének ingere a glükóz koncentrációjának növekedése a vérben, a glukagon - a csökkenés. Ezenkívül az inzulintermelés gátolja a glukagon szekrécióját.
Ha ezen hormonok egyikének szintézise megzavarodik, a másik hibásan kezd el működni. Például diabetes mellitusban a vér inzulinszintje alacsony, az inzulin glukagonra gyakorolt gátló hatása gyengül, ennek eredményeként a vér glukagonszintje túl magas, ami a vér állandó növekedéséhez vezet. glükóz, ami ezt a patológiát jellemzi.
A hormonok helytelen termelése, helytelen aránya táplálkozási hibákhoz vezet. A fehérjetartalmú élelmiszerekkel való visszaélés serkenti a glukagon, az egyszerű szénhidrátok - az inzulin túlzott szekrécióját. Az inzulin- és glukagonszint egyensúlyhiányának megjelenése patológiák kialakulásához vezet.
