Trzustka jako gruczoł dokrewny
I. Rodzaje i lokalizacja komórek wewnętrznego wydzielania trzustki:
1. wyspy trzustkowe (Langerhansa)  reprezentują część wewnątrzwydzielniczą
trzustki. Rozsiane są w mią\
szu trzustki w liczbie od 1  2 mln (stanowi to od 1  2%
masy trzustki). Zbudowane są z 4 typów komórek:
a) komórki A (20% komórek wyspowych)
" znajdują się w obwodowych częściach wyspy
" odpowiedzialne są za produkcję glukagonu
b) komórki B (60  75% komórek wyspowych)
" znajdują się w centrum wyspy
" odpowiedzialne za produkcję i uwalnianie insuliny
c) komórki D
" znajdują się między komórkami A i B
" wytwarzają SRIF (somatostatynę), czyli hormon hamujący uwalnianie
hormonu wzrostu (rola SRIF w trzustce nie została ustalona, ale
prawdopodobnie wpływa on ujemnie na uwalnianie innych hormonów wysp).
d) komórki F (PP) (ok. 5  10%)
" uwalniają polipeptyd trzustkowy (PP), głównie pod wpływem pobudzenia
nerwów błędnych i działania cholecystokininy (CC)
" rola fizjologiczna tego polipeptydu nie została do końca wyjaśniona, ale
przypuszczalnie hamuje on czynność zewnątrzwydzielniczą trzustki
2. Regulacja pobudzenia wysp trzustkowych
a) włókna układu autonomicznego, z których przywspółczulne włókna:
" n. błędnego
" cholinergiczne
wywierają działanie pobudzające na uwalnianie insuliny
b) włókna układu autonomicznego  współczulne:
" adrenergiczne hamują uwalnianie insuliny
c) podwzgórze
" część brzuszno  boczna zawiera receptory dla insuliny i glukozy
" część brzuszno  przyśrodkowa pobudza wydzielanie glukagonu i hamuje
wydzielanie insuliny
II. Hormony produkowane przez wyspy trzustkowe:
1. Glukagon:
a) budowa chemiczna
" polipeptyd
" ze względu na podobieństwo do sekretny jelitowej zaliczany do rodziny
polipeptydów sekretynowych (obok VIP i peptydu hamującego czynności
\
ołądka GIP)
2. Wydzielanie glukagonu & regulacja
a) glukagon i insulina jako antagoniści
" glukagon wydzielany jest jednocześnie z insuliną. Stanowią dwuhormonalną
jednostkę decydującą o regulacji przepływu materiału energetycznego, głównie
glukozy i kwasów tłuszczowych
" glukagon jest antagonistą insuliny poniewa\
:
- zwiększa uwalnianie glukozy z wątroby w wyniku wzmo\
enia glikogenolizy i
glukoneogenezy, zapoczątkowanych wzrostem cAMP w hepatocytach
- zwiększa wydzielanie ciał ketonowych w wyniku wzmagania procesu utleniania
długołańcuchowych kwasów tłuszczowych
- w adipocytach uwalnia WKT wzmagając lipolizę
b) wydzielanie glukagonu i jego regulacja
" najsilniejszym bodz
cem do wydzielania tego hormonu jest spadek stę\
enia
glukozy we krwi a jest on zahamowany po wzroście stę\
enia glukozy:
" po wstrzyknięciu insuliny spada pozim glukozy a wzrasta glukagonu w
surowicy (tak samo jest w głodzeniu, z jednoczesnym spadkiem poziomu
insuliny)
" stosunek na czczo insuliny do glukagonu jest 4:1 i spada do ok. 0,4 po 3  4
dniach głodzenia
" ta zmiana stosunków stę\
eń obu hormonów sprzyja procesowi glikogenolizy i
glukoneogenezy, utrzymując stę\
enie glukozy w granicach normy
" po posiłku stosunek insulina : glukagon wzrasta z 4:1 do 70:1
Czynniki pobudzające i hamujące uwalnianie glukagonu
Czynniki pobudzające Czynniki hamujące
Hipoglikemia Hiperglikemia
Aminokwasy glukogenne (arginina,
Somatostatyna
alanina)
CCK i gastryna Sekretna
Kortyzon WKT
Wysiłek fizyczny i stres Ciała ketonowe
Infekcje Insulina
Wzrost liczby receptorów � 
Receptory ą
adrenergicznych
Ach, teofilina, NA Kwas ł  aminomasłowy (GABA)
" aminokwasy glukogenne:
" wzmagają wydzielanie glukagonu
" pobudzają jednocześnie wydzielanie insuliny, co zapobiega z jednej strony
hipoglikemii aminogennej (dzięki glukagonowi), a z drugiej umo\
liwia (dzięki
insulinie) syntezę białka z aminokwasów wchłanianych z jelit
3. katabolizm glukagonu:
a) rozpad jego w osoczu krwi oraz w wielu ró\
nych tkankach np. w wątrobie
b) pod wpływem glukagonu wątroba z narządu magazynującego glukozę zmienia się w
narząd uwalniający glukozę. Zmiana ta jest następstwem:
" pobudzenia fosforylazy i glikogenolizy
" zahamowanie glukokinazy, która zwiększa wychwytywanie glukozy przez
hepatocyty
" pobudzenie glukonegogenezy
" zahamowanie syntezy glikogenu
4. działanie biologiczne glukagonu
a)
Cześć lipolityczna glukagonu + swoisty receptor błonowy
Zmiana
konfirmacyjna
glukagonu
Degradacja związanego z receptorem glukagonu
Pobudzenie związanej z tym receptorem cyklazy
adenylanowej
Pobudzona cyklaza adenylanowa
cAMP
+
Kineza białkowa A
Modyfikuje aktywność hepatocytu
Schemat przedstawia rozpoczęcie glukogenolizy i zahamowanie syntezy
glukagonu pod wpływem cAMP  zale\
nej kinazy białkowej A.
b) cykl inozytolofosfolipidowy
GLUKAGON w komórkach docelowych cykl
inozytolofisfolipidowy
+
powoduje
[IP3]
+
uwalnianie zwiększa aktywność
Ca2+ kinazy C
Glikogenoliza pod wpływem glukagonu nie obejmuje mięśni szkieletowych, a dotyczy
głównie wątroby  z
ródło glukozy dla tkanek wra\
liwych na jej brak np. układu nerwowego.
c) na układ sercowo - naczyniowy
" działa chronotropowododatnio na serce:
- wzrost cAMP w kardiomiocytach  zwiększenie wyrzutu i pojemności minutowej serca
- rozszerza naczynia wieńcowe i naczynia układu du\
ego
- zmniejsza rozkurczowe ciśnienie krwi
d) na układ pokarmowy
" hamuje czynności motoryczne \
ołądka
" hamuje wydzielanie hormonów \
ołądka i trzustki
" wzmaga wydzielanie \
ółci i wydzielanie jelitowe
e) wpływ na nerki i homeostazę
" działa diuretycznie (wzrost wydzielania jonów)
" wzrost filtracji kłębuszkowej w nerkach
" wzrost [K+] w krwi wydzielanych przez hepatocyty a spadek [Ca+] na skutek
wzmo\
onego wydalania z moczem
" spadek [PO32-]  zwiększone zu\
ycie do fosforylacji glikogenu
CZYNNIKI WPA
YWAJ
CE NA UWALNIANIE GLUKAGONU
POBUDZAJ
CE HAMUJ
CE
Pokarm bogatobialkowy (szczególnie Wzrost glukozy we krwi
arginina)
Cholecystokinina (pobudza komórki A) Wzrost insuliny i somatoatatyny
wydzielana pod wpływem aminokwasów
Wzrost sekrecji glukagonu przygotowuje Głód i wysiłek fizyczny i okres
wątrobę do zwiększonej ilości wchłanianych miedzytrawienny
aminokwasów glukogennych i zamiany ich
w glukozę
Wzrost uwalniania z wątroby glukozy
zmniejsza hipoglikemiczne działanie
insuliny, która te\
działa pod wpływem
insuliny
5) Insulina  hormon sytości
a) wydzielanie insuliny:
" produkowana przez komórki B (1 -2 mj/ dobę)
" prawidłowe stę\
enie we krwi 4,44  5 mmol/ l
" dobowe zapotrzebowanie wynosi 50 mj/dobę
" mo\
na wyró\
nić dwie pule insuliny:
- I faza  łatwo i szybko uwalniana
- II faza  powoli uwalniana
" wydzielanie podstawowe zachodzi stale, choć w małych stę\
eniach. Wydzielanie to
wykazuje rytm dobowy ze szczytem w godzinach rannych i osłabieniem w
wieczornych. Jest ono znacznie większe u osób otyłych ni\
szczupłych. U osób
otyłych nadmiar wydzielanej insuliny prowadzi do rozwoju mia\
d\
ycy.
b)
Czynniki pobudzające i hamujące wydzielanie insuliny
Pobudzające Hamujące
Glukoza, mannowa, fruktoza Somatostatyna
Aminokwasy 9leucyna, arginina) 2-deoksyglukoza
Enterohormony CCK, gastryna, GIP, Czynniki pobudzające receptory ą-
sekretna, glukagon i inne) adrenergiczne
Ciała ketonowe Adrenalina, noradrenalina
FFA Galanina
Acetylocholina -
Czynniki pobudzające receptory � 
Insulina
adrenergiczne
Teofilina -
c) kierunek działania insuliny
" kilka sekund po uwolnieniu z komórek B
- wzrost transportu glukozy do wnętrza komórek wra\
liwych na insulinę
- wzrost transportu aminokwasów, jonów K+ do wnętrza komórek wra\
liwych na insulinę
" kilka minut po uwolnieniu z komórek B
- pobudza syntezę białka
- hamuje rozpad białek
- aktywacja syntezy glikogenu i enzymów glikolitycznych
- hamowanie fosforylazy i enzymów glukoneogenezy
d) wpływ insuliny na pobieranie glukozy przez tkanki
" tkanki gdzie zwiększa wychwyt:
- mm. szkieletowe
- m. sercowy
- mm. gładkie
- tk. tłuszczowa
- komórki A wysp trzustkowych
" tkanki gdzie nie ułatwia wychwytu
- kanaliki nerkowe
- mózg
- krwinki czerwone
- błona śluzowa jelita
Nale\
y podkreślić, \
e węglowodany obecne w świetle jelit równie\
wywierają silny
wpływ pobudzający uwalnianie insuliny zanim jeszcze nastąpi wchłanianie i zwiększenie
glukozy we krwi. Ta sama ilość glukozy podana dojelitowo prowadzi znacznie silniej do
pobudzenia komórek B i uwalniania insuliny ni\
po jej zastosowaniu do\
ylnym.
Wy\
ej wymieniony efekt tłumaczy się następująco:
" uaktywnienie w jelicie osi jelitowo  trzustkowej
" w pobudzeniu komórek B pośredniczą zarówno jelitowo  trzustkowe odruchy
nerwowe jak i hormony jelitowe uwalniane przez węglowodany błony śluzowej jelit
np. GIP (peptyd hamujący czynność \
ołądka), CCK, gastryna
" w odruchu jelitowo  trzustkowym uczestniczą nerwy:
- nn. błędne  uwalniają na swych zakończeniach Ach i inne mediatory np. VIP
(działa pobudzająco na ten odruch)
- układ współczulny oraz A i NA działają silnie hamująco na ten odruch. Hamują
wydzielanie komórek B stymulując receptory ą2 (adrenergiczne). Ma to miejsce w
stanach kryzysowych np. stres, aby mo\
na było je przezwycię\
yć i uruchomić rezerwy
energetyczne.
" Pobudzający wpływ na wydzielanie insuliny mają te\
:
- hormony przysadki ( hormon wzrostu)
- hormony kory nadnerczy (kortyzol)
Długotrwale leczenie tymi hormonami powoduje wyczerpanie komórek B prowadzące
do cukrzycy charakteryzującej się bardzo du\
a opornością na leczenie insulina.
" Znaczenie działania insuliny  zwiększa:
- tkanka tłuszczowa:
- wchodzenie glukozy do komórek
- odkładanie TG
- aktywację lipazy lipoproteinowej
- wychwyt jonów K+
- tkanka mięśniowa:
 - wchodzenie glukozy do komórek
- syntezę glikogenu
- wychwyt aminokwasów
- wychwyt ketonów i jonów K+
- rozpad białka
- wątroba:
- zmniejszenie ektogenezy
- syntezę białka
- syntezę lipidów
- syntezę glikogenu
- inne:
- zwiększenie wzrostu komórki
e) próby czynności wewnątrzwydzielniczej trzustki:
W celu uzyskania oceny metabolizmu węglowodanów oraz wpływu na niego insuliny
przeprowadza się następujące próby:
1. badanie stę\
enia glukozy we krwi na czczo
2. krzywa po doustnym i do\
ylnym obcią\
eniu glukozą
3. do\
ylny test tolbutaminowy
4. próba z glukagonem
5. oznaczanie poziomu insuliny w osoczu
Ad. 1.
" Stę\
enie glukozy na czczo wynosi 3,64  5,32 mmol / L
" U chorych na cukrzycę wartość ta wzrasta powy\
ej 6,72 mmol / L
Ad. 2.
Stę\
enie glukozy po doustnym podaniu zdrowemu i cukrzykowi
Zdrowy Cukrzyk
Zwiększenie stę\
enia glukozy do ok. 8,96 Zwiększenia stę\
enia glukozy powy\
ej 16,6
mmol / L mmol / L
Szczyt stę\
enia występuje nieco póz
niej (~
Szczyt osiągany jest w ciągu 30 min
1,5 h)
Po upływie 2 h poziom sopada nieco poni\
ej Stę\
enie po 2 h nie wraca do normy wiec
normy przez to cała krzywa cukrowa jest płaska
Ad.3. U osób z prawidłową pracą komórek B dochodzi do zmniejszenia stę\
enia
glukozy we krwi, które po upływie 30 min siega minimum ok. 2,24 mmol / L
Ad. 4. U zdrowych osób prowadzi do wzrostu stę\
enia glukozy we krwi, osiągając
szczyt po 30  60 min. Jest to wynikiem pobudzenia wątrobowej glukoneogenezy
f) zjawiska wywołane zaburzeniami w poziomie insuliny
" Objawy niedoboru insuliny:
- cukrzyca  jest choroba przewlekłą spowodowaną brakiem lub nieprawidłowym działaniem
insuliny. Wyró\
niamy dwa typy cukrzycy:
- typ I (insulinozale\
na, młodzieńcza) rozpoznawana, gdy trzustka w ogóle nie
produkuje insuliny
- typ II (insulinozale\
na, dorosłych) rozpoznawana, gdy insuliny jest zbyt mało lub
komórki ciała nie są zdolne do wykorzystania własnej insuliny
- hiperglikemia  objawia się zmniejszeniem poziomu i zu\
ycia glukozy przy jednoczesnej
glikogenolizie. Prowadzi do wydalania glukozy z moczem oraz wywołuje:
- wzmo\
one pragnienie
- suchość skóry
- mdłości
- wzmo\
ony apetyt ( polifagia)
-odwodnienie (poliuria)
- zmeczenie, utrata wagi ciała (polidypsja)
Równie\
w tym stanie dochodzi do kwasicy i wysokiego poziomu ciał ketonowych, co
prowadzi do arytmii serca, depresji UN a nawet do śpiączki cukrzycowej. We krwi objawia
się to:
- lipidemią
- ketozą
W moczu:
- nadmierna utrata sodu i potasu
 - zaburzenia równowagi kwasowo  zasadowej
- nadmierne wydalanie ciał ketonowych
" Objawy nadmiaru insuliny
- hipoglikemia -obni\
enie stę\
enia glukozy poni\
ej 2,8 mmol / L. Powoduje to m. in. :
- osłabienie
- zaburzenie ośrodkowego układu nerwowego
- przyspieszenie akcji serca
- nadmierne pocenie
- dr\
enie mięśniowe
- bóle głowy
- śpiączkę hipoglikemiczną
Stan ten wywołany jest np. po przedawkowaniu insuliny lub po pominięciu posiłku po
podaniu insuliny.
JOANNA GUNARYS