Die Rolle von Glucagon und Insulin bei Stoffwechselprozessen

  • Hypoglykämie

In den Bauchspeicheldrüseninseln der Bauchspeicheldrüse werden Hormone gebildet, die für den Fluss der Stoffwechselvorgänge im Körper verantwortlich sind. Betazellen produzieren Insulin und α-Zellen - Glucagon.

Die Hauptfunktionen von Hormonen

Glukagon und Insulin sind Antagonisten und haben entgegengesetzte Funktionen. Insulin ist ein Proteinhormon, das den Blutzucker senkt. Es wirkt, indem es die Freisetzung von Glukose in der Leber hemmt, die Permeabilität der Zellmembranen erhöht, um Glukose einzufangen, diese in Energie umwandeln und Reservetriglyceride bilden.

Und die Eigenschaften dieses Hormons sind:

  • Verlangsamung des Abbaus von Glucagon;
  • anabole Wirkungen auf den Proteinstoffwechsel;
  • Stimulierung des Transports von Aminosäuren und gesättigten Fetten in Zellen;
  • Proteinsynthese aus Aminosäuren.

Das Polypeptidhormon Glukagon, ein Antagonist des Insulins, der in den α-Zellen der Langerhans-Inseln und in der Schleimhaut des Dünndarms synthetisiert wird, bewirkt einen Anstieg des Blutzuckerspiegels, beschleunigt den Prozess der Lipolyse, des Energiestoffwechsels. Das Polypeptid setzt Glukose aus Glykogen in der Leber und anderen Muskelzellen frei, baut Proteine ​​ab und blockiert die Produktion von Verdauungsenzymen. Hohe Blutzuckerspiegel, Somatostatin, Arginin, Kalzium, Glycerin, Zitronen- und Oxalessigsäure, Neurotransmitter hemmen die Hormonproduktion.

Glucagon aktiviert eine CAMP-abhängige Proteinkinase, durch die eine Phosphorylierung von Enzymen stattfindet, die den Prozess der Gluconeogenese (zusätzliche Synthese von Glukose aus Nicht-Kohlenhydratkomponenten) verstärkt. Gleichzeitig wird die Glykolyse gehemmt (Umwandlung von Zucker in Pyruvat, Bildung von ATP). Das Hormon β-Zellen trägt dagegen zur Dephosphorylierung von Enzymen und zur Aktivierung des Prozesses der Glykogenese und Glykolyse bei.

Hormonelle Regulierung

Insulin und Glucagon haben den gegenteiligen Effekt. Im Körper eines gesunden Menschen sorgt das hormonelle Gleichgewicht für die Aufrechterhaltung eines normalen Blutzuckerspiegels. Bei einem Mangel des Hormons β-Zell-Hyperglykämie entwickelt sich Diabetes mellitus, und wenn die Glukagonkonzentration abnimmt, tritt Hypoglykämie auf.

Bei absolutem oder relativem Insulinmangel wird Glukose in hormonabhängigen Geweben gestört, die oxidative Phosphorylierung und die Bildung von G-6-F werden reduziert, die Glykogenproduktion wird unterdrückt und die Glykogenolyse wird beschleunigt.

Hyperinsulinämie tritt auf, wenn ein hormonaktiver β-Zelltumor gebildet wird und Glucagon im Hintergrund steigt:

  • chronische Pankreatitis;
  • Cushing-Krankheit;
  • Leberzirrhose;
  • Nierenversagen.

Hyperglukagämie entwickelt Hypoglykämie, erhöht die Sekretion von Adrenalin, Noradrenalin, Schilddrüsenhormonen und Glukokortikoiden. Die Ursache der Pathologie kann ein hormonproduzierender α-Zelltumor sein, der über längere Zeit nüchtern ist.

Die Freisetzung von Katecholaminen im Blut stimuliert die Glykogenolyse im Muskelgewebe und in der Leber, was den Abbau von Glykogen beschleunigt und zur Freisetzung großer Mengen freier Glukose führt. Gleichzeitig absorbiert der Körper mehr Sauerstoff und verbraucht aufgrund der erhöhten Arbeit des Herzens, des erhöhten Muskeltonus und der Oxidation der Milchsäure in der Leber viel Energie.

Lipolyseprozess

Insulin hilft dabei, die Synthese von Fettsäuren, Triglyceriden in der Leber und im Fettgewebe zu steigern, wodurch Energiereserven bereitgestellt werden. Die Lipogenese wird durch Schilddrüsen-stimulierende Schilddrüsenhormone der Hypophyse und Schilddrüsen gesteuert. Bei Patienten mit Diabetes mellitus werden große Mengen freier Fettsäuren im Blut nachgewiesen, deren Konzentration während der Substitutionsbehandlung abnimmt.

Wenn Insulin zur Akkumulation von Energie beiträgt, nutzt sein Gegenspieler dagegen die Reserven des Körpers. Es wird Glukose und Fettsäuren aus dem Lipidgewebe freigesetzt, die als Energiequelle verwendet oder in Ketonkörper umgewandelt werden können.

Proteinaustausch

Insulin beschleunigt das Eindringen von Aminosäuren durch Zellmembranen und gewährleistet deren Aufnahme in Proteinverbindungen. Glucagon verlangsamt die Absorption von Aminosäuren, die Proteinsynthese, verbessert die Proteinhydrolyse und die Freisetzung von Aminosäuren aus Muskelgewebe. In der Leber stimuliert es die Glukoneogenese und Ketogenese als Folge oxidativer Prozesse.

Die Wirkung von Hormonen auf die Verdauung

Insulin stimuliert die Produktion von Verdauungsenzymen, und Glucagon hemmt deren Sekretion und blockiert die Freisetzung von Zellen. Beide Hormone produzieren Cholecystokinin Pankreozymin, das die Sekretion von Verdauungsenzymen durch Pankreaszellen fördert. Es produziert auch Endorphine - Hormone, die Schmerzen blockieren.

Nach einer Mahlzeit steigt der Blutzucker, die Aminosäuren und die Fette vorübergehend an. Betazellen reagieren darauf mit einer erhöhten Insulinsekretion und α-Rezeptoren mit einer Abnahme der Glucagonkonzentration. Wenn dies passiert:

  • Energiespeicherung;
  • Glykogenproduktion in der Leber;
  • Protein- und Lipidstoffwechsel.

Der Energiespeicherungsmodus wird durch den Mobilisierungsmodus der Reserven am Ende der Nahrungsverdauung ersetzt. Zur gleichen Zeit verbraucht die Reserven der Leber, Fett, Muskelgewebe.

Nach einer langen Pause zwischen der Nahrungsaufnahme sinkt der Insulinspiegel und der Glucagon steigt an. Das Depot wird intensiv ausgegeben. Der Körper versucht, die notwendige Glukose im Blut für die Energieversorgung des Gehirns und der roten Blutkörperchen aufrechtzuerhalten.

Die Zufuhr von Glykogen in der Leber dauert 24 Stunden lang. Im Fettgewebe wird mit zunehmender Glukagonkonzentration die Lipolyse beschleunigt, Fettsäuren werden zur Hauptenergiequelle, die nach der Oxidation in Ketonkörper umgewandelt werden.

Die Hormone α und β-Zellen des Pankreas sind wichtige Regulatoren, die für viele Stoffwechselprozesse verantwortlich sind, die die Verdauung regulieren und den Körper mit Energie versorgen.

Bauchspeicheldrüsenhormone

Bauchspeicheldrüse, seine Hormone und Symptome der Krankheit

Das Pankreas ist das zweitgrößte Eisen des Verdauungssystems, sein Gewicht beträgt 60-100 g, die Länge 15-22 cm.

Die endokrine Aktivität des Pankreas wird von den Langerhans-Inseln ausgeübt, die aus verschiedenen Zelltypen bestehen. Etwa 60% der Inselapparatur des Pankreas sind ß-Zellen. Sie produzieren das Hormon Insulin, das alle Arten des Stoffwechsels beeinflusst, vor allem aber den Blutzuckerspiegel im Blutplasma senkt.

Tabelle Bauchspeicheldrüsenhormone

Insulin (Polypeptid) ist das erste Protein, das 1921 von Beilis und Banti synthetisch außerhalb des Körpers gewonnen wurde.

Insulin erhöht dramatisch die Durchlässigkeit der Membran von Muskel- und Fettzellen für Glukose. Infolgedessen steigt die Geschwindigkeit des Glukoseübergangs in diese Zellen im Vergleich zum Übergang von Glukose in Zellen in Abwesenheit von Insulin um etwa das 20fache an. In Muskelzellen fördert Insulin die Glykogensynthese aus Glukose und in Fettzellen - Fett. Unter dem Einfluss von Insulin erhöht sich die Permeabilität der Zellmembran für Aminosäuren, von denen Proteine ​​in Zellen synthetisiert werden.

Abb. Wichtige Hormone, die den Blutzuckerspiegel beeinflussen

Das zweite Pankreashormon, Glucagon, wird von a-Zellen der Inseln (ca. 20%) ausgeschieden. Glucagon ist aufgrund seiner chemischen Natur ein Polypeptid und aufgrund seiner physiologischen Wirkung ein Insulinantagonist. Glucagon verbessert den Abbau von Glykogen in der Leber und erhöht den Blutzuckerspiegel im Blutplasma. Glucagon hilft, Fett aus Fettdepots zu mobilisieren. Eine Reihe von Hormonen wirken wie Glucagon: Wachstumshormon, Glucocortucade, Adrenalin, Thyroxin.

Tabelle Hauptwirkungen von Insulin und Glucagon

Austauschart

Insulin

Glucagon

Erhöht die Permeabilität der Zellmembran für Glukose und deren Verwendung (Glykolyse)

Stimuliert die Glykogensynthese

Senkt Blutzucker

Stimuliert die Glykogenolyse und die Gluconeogenese

Bietet kontrainsulare Wirkung

Erhöht den Blutzucker

Die Menge der Ketonkörper im Blut nimmt ab

Die Menge der Ketonkörper im Blut steigt an

Das dritte Pankreashormon, Somatostatin, wird von 5 Zellen (ca. 1-2%) ausgeschieden. Somatostatin hemmt die Glucagonfreisetzung und die Glukoseabsorption im Darm.

Hyper- und Hypofunktion der Bauchspeicheldrüse

Wenn eine Pankreasunterfunktion auftritt, tritt Diabetes mellitus auf. Es zeichnet sich durch eine Reihe von Symptomen aus, deren Auftreten mit einem Anstieg des Blutzuckers - Hyperglykämie - in Verbindung steht. Erhöhter Blutzuckerwert und daher im glomerulären Filtrat führt dazu, dass das Epithel der Nierentubuli Glukose nicht vollständig reabsorbiert, sondern im Urin ausgeschieden wird (Glukosurie). Im Urin geht Zucker verloren - Wasserlassen.

Die Urinmenge wird von 3 auf 12 erhöht (Polyurie) und in seltenen Fällen auf 25 Liter. Dies liegt an der Tatsache, dass nicht-resorbierte Glukose den osmotischen Druck des Urins erhöht, der Wasser enthält. Wasser wird von den Tubuli nicht ausreichend aufgenommen und die von den Nieren ausgeschiedene Urinmenge erhöht. Dehydrierung verursacht bei Patienten mit Diabetes einen starken Durst, der zu reichlich Wasserzufuhr führt (etwa 10 Liter). In Verbindung mit der Beseitigung von Glukose im Urin steigen die Ausgaben für Proteine ​​und Fette als Substanzen, die den Energiestoffwechsel des Körpers bewirken, dramatisch an.

Die Schwächung der Glukoseoxidation führt zu einer Störung des Fettstoffwechsels. Es bilden sich Produkte der unvollständigen Oxidation von Fetten - Ketonkörper, die zu einer Verlagerung des Blutes auf die saure Seite führen - Azidose. Die Ansammlung von Ketonkörpern und die Azidose können einen schweren, todbedrohlichen Zustand verursachen - ein diabetisches Koma, das mit Bewusstseinsverlust, eingeschränkter Atmung und Durchblutung fortschreitet.

Pankreasüberfunktion ist eine sehr seltene Erkrankung. Übermäßiges Insulin im Blut bewirkt eine starke Abnahme des Zuckers - Hypoglykämie, die zu Bewusstlosigkeit führen kann - hypoglykämisches Koma. Dies liegt daran, dass das zentrale Nervensystem sehr empfindlich auf Glukosemangel ist. Die Einführung von Glukose beseitigt alle diese Phänomene.

Regulierung der Pankreasfunktion. Die Insulinproduktion wird durch einen negativen Rückkopplungsmechanismus in Abhängigkeit von der Glukosekonzentration im Blutplasma reguliert. Erhöhter Blutzucker trägt zu einer erhöhten Insulinproduktion bei; bei Hypoglykämie wird dagegen die Insulinbildung gehemmt. Die Insulinproduktion kann mit der Stimulation des Vagusnervs ansteigen.

Endokrine Funktion der Bauchspeicheldrüse

Die Bauchspeicheldrüse (Gewicht bei Erwachsenen 70-80 g) hat eine gemischte Funktion. Das Darmgewebe der Drüse produziert Verdauungssaft, der sich im Lumen des Zwölffingerdarms befindet. Die endokrine Funktion im Pankreas wird durch Cluster (von 0,5 bis 2 Millionen) von Zellen epithelialen Ursprungs ausgeübt, die als Langerhans-Inseln (Pirogov-Langerhans) bezeichnet werden und 1-2% ihrer Masse ausmachen.

Parakrine Regulation von Langerhans-Inselzellen

Die Inseln haben verschiedene Arten von endokrinen Zellen:

  • a-Zellen (etwa 20%) bilden Glucagon;
  • β-Zellen (65-80%), Insulin synthetisierend;
  • δ-Zellen (2-8%), Somatostatin synthetisierend;
  • PP-Zellen (weniger als 1%), die das Pankreas-Polypeptid produzieren.

Jüngere Kinder haben G-Zellen, die Gastrin produzieren. Die wichtigsten Hormone des Pankreas, die Stoffwechselprozesse regulieren, sind Insulin und Glucagon.

Insulin ist ein Polypeptid, das aus 2 Ketten besteht (die A-Kette besteht aus 21 Aminosäureresten und die B-Kette besteht aus 30 Aminosäureresten), die durch Disulfidbrücken verbunden sind. Insulin wird hauptsächlich im freien Zustand durch Blut transportiert und hat einen Gehalt von 16-160 μED / ml (0,25-2,5 ng / ml). Während des Tages (3 Zellen eines erwachsenen gesunden Menschen produzieren 35-50 U Insulin (ca. 0,6-1,2 U / kg Körpergewicht).

Tabelle Transportmechanismen von Glukose in die Zelle

Art des Gewebes

Mechanismus

GLUT-4-Proteinträger ist für den Glukosetransport in der Zellmembran erforderlich.

Unter dem Einfluss von Insulin wandert dieses Protein vom Zytoplasma zur Plasmamembran und Glukose dringt durch erleichterte Diffusion in die Zelle ein.

Die Stimulation von Insulin führt zu einer Erhöhung der Glukosegeschwindigkeit in der Zelle. Das 20- bis 40-fache des Insulins hängt vom Glukosetransport im Muskel- und Fettgewebe ab

Die Zellmembran enthält verschiedene Glukose-Transporter-Proteine ​​(GLUT-1, 2, 3, 5, 7), die unabhängig von Insulin in die Membran eingeführt werden

Mit Hilfe dieser Proteine ​​wird Glukose durch Erleichterung der Diffusion entlang eines Konzentrationsgradienten in die Zelle transportiert.

Insulinunabhängige Gewebe umfassen: das Gehirn, das Epithel des Gastrointestinaltrakts, Endothel, Erythrozyten, Linsen, die P-Zellen der Langerhans-Inseln, das Nierenmark, Samenbläschen

Insulinsekretion

Die Insulinsekretion teilt sich in das Basal mit einem ausgeprägten Tagesrhythmus und wird durch die Nahrung stimuliert.

Die Basalsekretion sorgt für einen optimalen Blutzucker- und anabolischen Prozess im Körper während des Schlafes und in den Pausen zwischen den Mahlzeiten. Sie beträgt etwa 1 U / h und macht 30-50% der täglichen Insulinsekretion aus. Die Basalsekretion wird bei längerer körperlicher Anstrengung oder Fasten signifikant reduziert.

Die durch Lebensmittel stimulierte Sekretion erhöht die durch die Nahrungsaufnahme verursachte Basalinsulinsekretion. Sein Volumen beträgt 50-70% des Tages. Dieses Sekret hält den Glukosespiegel im Blut unter den Bedingungen der Kreuzergänzung aus dem Darm aufrecht und ermöglicht eine effektive Zellaufnahme und -verwertung. Der Ausdruck der Ausscheidung hängt von der Tageszeit ab und hat einen zweiphasigen Charakter. Die Insulinmenge, die ins Blut abgegeben wird, entspricht in etwa der Menge der aufgenommenen Kohlenhydrate. Pro 10-12 g Kohlenhydrate werden 1-2,5 U Insulin (2-2,5 U am Morgen, 1 - 1,5 U am Abend, ca. 1 U am Abend) benötigt ). Einer der Gründe für diese Abhängigkeit der Insulinsekretion von der Tageszeit ist der hohe Gehalt an Kontrainsulinhormonen (hauptsächlich Cortisol) im Blut am Morgen und dessen Abnahme am Abend.

Abb. Insulinsekretionsmechanismus

Die erste (akute) Phase der stimulierten Insulinsekretion dauert nicht lange und ist mit einer Exozytose von β-Zellen des Hormons verbunden, die bereits zwischen den Mahlzeiten angesammelt wurde. Es ist aufgrund der stimulierenden Wirkung auf β-Zellen nicht so viel Glukose, wie Hormone des Gastrointestinaltrakts - Gastrin, Enteroglucagon, Glytintin, Glucagon-ähnliches Peptid 1, das während der Nahrungsaufnahme und Verdauung in das Blut ausgeschieden wird. Die zweite Phase der Insulinsekretion beruht auf der stimulierenden Insulinsekretion auf den P-Zellen durch Glukose selbst, deren Spiegel im Blut infolge seiner Resorption ansteigen. Diese Wirkung und erhöhte Insulinsekretion setzt sich fort, bis der Glukosespiegel für die Person normal ist, d.h. 3,33–5,55 mmol / l im venösen Blut und 4,44–6,67 mmol / l im Kapillarblut.

Insulin wirkt auf Zielzellen, indem es 1-TMS-Membranrezeptoren mit Tyrosinkinaseaktivität stimuliert. Die wichtigsten Insulin-Zielzellen sind Hepatozyten der Leber, Skelettmuskelmyozyten und Fettzellen des Fettgewebes. Einer der wichtigsten Effekte ist die Reduktion von Glukose im Blut. Insulin wird durch eine verstärkte Aufnahme von Glukose aus dem Blut durch die Zielzellen realisiert. Dies wird erreicht, indem transmebranische Glucosetransporter (GLUT4) aktiviert werden, die in die Plasmamembran der Zielzellen eingebettet sind, und die Geschwindigkeit des Glucosetransfers vom Blut in die Zellen erhöhen.

Insulin wird zu 80% in der Leber, der Rest in den Nieren und in geringen Mengen in Muskel- und Fettzellen metabolisiert. Die Halbwertzeit von Blut beträgt etwa 4 Minuten.

Hauptwirkungen von Insulin

Insulin ist ein anaboles Hormon und hat eine Reihe von Wirkungen auf Zielzellen verschiedener Gewebe. Es wurde bereits erwähnt, dass einer seiner Haupteffekte, eine Abnahme des Blutzuckerspiegels, durch Erhöhung der Aufnahme durch die Zielzellen, Beschleunigung der Glykolyseprozesse und Oxidation von Kohlenhydraten erreicht wird. Die Senkung des Glukosespiegels wird durch die Stimulierung der Insulinglykogensynthese in Leber und Muskeln, die Unterdrückung der Gluconeogenese und die Glykogenolyse in der Leber erleichtert. Insulin stimuliert die Aufnahme von Aminosäuren durch Zielzellen, reduziert den Katabolismus und stimuliert die Proteinsynthese in den Zellen. Es stimuliert auch die Umwandlung von Glukose in Fette, die Anhäufung von Triacylglycerinen im Fettgewebe in Adipozyten und unterdrückt die Lipolyse in ihnen. Insulin hat also eine allgemeine anabole Wirkung und verbessert die Synthese von Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen und Nukleinsäuren in Zielzellen.

Insulin hat auf die Zellen eine Reihe anderer Wirkungen, die je nach Manifestationsgeschwindigkeit in drei Gruppen eingeteilt werden. Sekunden nach der Bindung des Hormons an den Rezeptor werden schnelle Effekte erzielt, z. B. Aufnahme von Glukose, Aminosäuren, Kalium durch Zellen. Innerhalb von Minuten nach Beginn der Hormonwirkung entwickeln sich langsame Wirkungen - Hemmung der Aktivität von Enzymen des Proteinkatabolismus, Aktivierung der Proteinsynthese. Die verzögerten Wirkungen von Insulin beginnen innerhalb von Stunden nach seiner Bindung an Rezeptoren - DNA-Transkription, mRNA-Translation sowie Zellwachstum und -reproduktion.

Abb. Mechanismus zur Insulinwirkung

Der Hauptregulator der Basalinsulinsekretion ist Glukose. Eine Erhöhung seines Gehalts im Blut auf über 4,5 mmol / l wird durch den folgenden Mechanismus von einer Erhöhung der Insulinsekretion begleitet.

Glukose → erleichterte Diffusion unter Beteiligung des GLUT2-Proteintransporters in der β-Zelle → Glykolyse und ATP-Akkumulation → Schließung von ATP-empfindlichen Kaliumkanälen → Verzögerung der Freisetzung, Ansammlung von K + -Ionen in der Zelle und Depolarisation ihrer Membran → Öffnung spannungsabhängiger Calciumkanäle und Eintritt von Ca 2 -Ionen + in die Zelle → Akkumulation von Ca2 + -Ionen im Zytoplasma → erhöhte Exozytose des Insulins. Die Insulinsekretion wird auf dieselbe Weise stimuliert, wie die Blutspiegel von Galactose, Mannose, β-Ketosäure, Arginin, Leucin, Alanin und Lysin ansteigen.

Abb. Regulierung der Insulinsekretion

Hyperkaliämie, Sulfonylharnstoffderivate (Arzneimittel zur Behandlung von Diabetes mellitus Typ 2), die die Kaliumkanäle der Plasmamembran von β-Zellen blockieren, erhöhen ihre Sekretionsaktivität. Erhöhen Sie die Insulinsekretion: Gastrin, Sekretin, Enteroglucagon, Glytinin, glucagonartiges Peptid 1, Cortisol, Wachstumshormon, ACTH. Eine Erhöhung der Insulinsekretion durch Acetylcholin wird beobachtet, wenn die parasympathische Teilung des ANS aktiviert wird.

Die Hemmung der Insulinsekretion wird bei Hypoglykämie unter der Wirkung von Somatostatin Glucagon beobachtet. Katecholamine haben eine hemmende Wirkung, die mit einer Erhöhung der Aktivität der SNA freigesetzt wird.

Glucagon ist ein Peptid (29 Aminosäurereste), das von a-Zellen des Inselapparates des Pankreas gebildet wird. Transportiert im freien Zustand durch Blut, dessen Gehalt 40-150 pg / ml beträgt. Es wirkt auf Zielzellen, stimuliert 7-TMS-Rezeptoren und erhöht den cAMP-Spiegel in ihnen. Die Halbwertszeit eines Hormons beträgt 5-10 Minuten.

Kontinuläre Wirkung von Glucogon:

  • Stimuliert die β-Zellen der Langerhans-Inseln und erhöht die Insulinsekretion
  • Aktiviert die Leberinsulinase
  • Es hat antagonistische Wirkungen auf den Stoffwechsel.

Diagramm eines funktionellen Systems, das den optimalen Blutzuckerspiegel für den Stoffwechsel unterstützt

Die Hauptwirkungen von Glucagon im Körper

Glucagon ist ein katabolisches Hormon und ein Insulinantagonist. Im Gegensatz zu Insulin erhöht es den Blutzucker, indem es die Glykogenolyse verstärkt, die Glykolyse unterdrückt und die Gluconeogenese in hepatischen Hepatozyten stimuliert. Glucagon aktiviert die Lipolyse und bewirkt eine erhöhte Zufuhr von Fettsäuren aus dem Zytoplasma zu den Mitochondrien für deren β-Oxidation und die Bildung von Ketonkörpern. Glucagon stimuliert den Katabolismus von Proteinen im Gewebe und erhöht die Harnstoffsynthese.

Die Sekretion von Glucagon steigt mit Hypoglykämie, einer Abnahme des Gehalts an Aminosäuren, Gastrin, Cholecystokinin, Cortisol und Wachstumshormon. Mit zunehmender Aktivität der SNA und Stimulation von β-AR mit Katecholaminen wird eine erhöhte Sekretion beobachtet. Dies geschieht während der körperlichen Anstrengung, des Fastens.

Die Sekretion von Glucagon wird durch Hyperglykämie, einen Überschuss an Fettsäuren und Ketonkörpern im Blut sowie unter Einwirkung von Insulin, Somatostatin und Sekretin gehemmt.

Verletzungen der endokrinen Funktion des Pankreas können sich als unzureichende oder übermäßige Ausschüttung von Hormonen manifestieren und zu dramatischen Störungen der Glukosehomöostase führen - der Entwicklung von Hyper- oder Hypoglykämie.

Hyperglykämie ist ein Anstieg des Blutzuckers. Es kann akut und chronisch sein.

Akute Hyperglykämie ist oft physiologisch, da sie normalerweise durch den Fluss von Glukose in das Blut nach dem Essen verursacht wird. Ihre Dauer überschreitet normalerweise 1-2 Stunden nicht, da Hyperglykämie die Freisetzung von Glucagon unterdrückt und die Insulinsekretion stimuliert. Bei einem Blutzuckeranstieg von mehr als 10 mmol / l beginnt es, im Urin ausgeschieden zu werden. Glukose ist eine osmotisch aktive Substanz, deren Überschuss von einem Anstieg des osmotischen Blutdrucks begleitet wird, der zur Dehydratation der Zellen, zur Entwicklung einer osmotischen Diurese und zum Verlust von Elektrolyten führen kann.

Chronische Hyperglykämie, bei der ein erhöhter Blutzuckerspiegel über Stunden, Tage, Wochen oder länger anhält, kann zu Schäden an vielen Geweben (insbesondere Blutgefäßen) führen und wird daher als präpathologischer und / oder pathologischer Zustand betrachtet. Es ist ein charakteristisches Merkmal einer Gruppe von Stoffwechselkrankheiten und Störungen der endokrinen Drüsenfunktion.

Zu den häufigsten und schwersten unter ihnen gehört Diabetes mellitus (DM), an dem 5-6% der Bevölkerung leiden. In wirtschaftlich entwickelten Ländern verdoppelt sich die Anzahl der Patienten mit Diabetes alle 10-15 Jahre. Wenn sich Diabetes aufgrund einer Insulinsekretionsverletzung durch β-Zellen entwickelt, spricht man von Typ-1-Diabetes mellitus - Diabetes mellitus-1. Die Krankheit kann sich auch mit einer Abnahme der Wirksamkeit der Insulinwirkung auf Zielzellen bei älteren Menschen entwickeln und wird als Diabetes mellitus Typ 2 Diabetes Mellitus 2 bezeichnet. Dies verringert die Empfindlichkeit der Zielzellen gegenüber der Wirkung von Insulin, was mit einer Verletzung der Sekretionsfunktion von P-Zellen (Verlust der 1. Phase der Nahrungssekretion) kombiniert werden kann.

Ein häufiges Symptom von DM-1 und DM-2 ist Hyperglykämie (ein Anstieg des Glukosespiegels im venösen Blut bei leerem Magen über 5,55 mmol / l). Wenn der Glukosespiegel im Blut auf 10 mmol / l und mehr steigt, tritt Glukose im Urin auf. Es erhöht den osmotischen Druck und das Volumen des Endharns und wird begleitet von Polyurie (Erhöhung der Häufigkeit und des Volumens des freigesetzten Harns auf 4-6 l / Tag). Der Patient entwickelt Durst und vermehrt Flüssigkeitszufuhr (Polydipsie) aufgrund eines erhöhten osmotischen Drucks von Blut und Urin. Hyperglykämie (insbesondere bei DM-1) geht häufig mit der Anhäufung von Produkten der unvollständigen Oxidation von Fettsäuren - Hydroxybuttersäuren und Acetessigsäuren (Ketonkörper) einher, die sich durch das Auftreten des charakteristischen Geruchs der Ausatemluft und / oder des Urins, der Entwicklung von Azidose manifestieren. In schweren Fällen kann dies eine Funktionsstörung des Zentralnervensystems verursachen - die Entwicklung eines diabetischen Komas, begleitet von Bewusstseinsverlust und Tod des Körpers.

Ein übermäßiger Insulingehalt (zum Beispiel beim Ersetzen der Insulintherapie oder Stimulierung seiner Sekretion mit Sulfonylharnstoffen) führt zu Hypoglykämie. Seine Gefahr besteht in der Tatsache, dass Glukose das Hauptenergiesubstrat für Gehirnzellen ist. Wenn die Konzentration abnimmt oder fehlt, wird die Gehirnaktivität aufgrund von Funktionsstörungen, Schäden und (oder) dem Tod von Neuronen gestört. Wenn ein niedriger Glukosespiegel lange genug anhält, kann dies zum Tod führen. Daher wird eine Hypoglykämie mit einer Abnahme des Blutzuckers von weniger als 2,2-2,8 mmol / l) als eine Bedingung angesehen, bei der der Arzt einer Spezialität dem Patienten Erste Hilfe leisten sollte.

Hypoglykämie kann in reaktive, nach dem Essen auftretende und auf leeren Magen eingeteilt werden. Die Ursache für eine reaktive Hypoglykämie ist eine erhöhte Insulinsekretion nach einer Mahlzeit bei erblich beeinträchtigter Zuckertoleranz (Fructose oder Galactose) oder einer Änderung der Empfindlichkeit gegenüber der Aminosäure Leucin sowie bei Patienten mit Insulinom (β-Zelltumor). Die Ursachen für eine Hypoglykämie beim Fasten können das Versagen der Glykogenolyse und (oder) der Gluconeogenese in Leber und Nieren sein (z. B. wenn kontrainsulare Hormone fehlen: Glucagon, Catecholamine, Cortisol), übermäßige Glucoseverwertung durch Gewebe, Insulinüberdosis usw.

Hypoglykämie äußert sich in zwei Gruppen von Zeichen. Der Zustand der Hypoglykämie ist für den Körper anstrengend, in Reaktion auf die Entwicklung, bei der die Aktivität des sympathoadrenalen Systems ansteigt, der Katecholaminspiegel im Blut ansteigt und Tachykardie, Mydriasis, Tremor, Kaltschweiß, Übelkeit und ein starkes Hungergefühl verursacht. Die physiologische Bedeutung der Aktivierung der Hypoglykämie des sympathoadrenalen Systems besteht in der Aktivierung der neuroendokrinen Mechanismen von Katecholaminen für die schnelle Mobilisierung von Glukose im Blut und die Normalisierung ihres Spiegels. Die zweite Gruppe von Anzeichen einer Hypoglykämie ist mit einer Funktionsstörung des Zentralnervensystems verbunden. Sie äußern sich beim Menschen durch eine Abnahme der Aufmerksamkeit, die Entwicklung von Kopfschmerzen, Angstgefühlen, Orientierungslosigkeit, Bewusstseinsstörungen, Anfälle, vorübergehende Lähmung, Koma. Ihre Entwicklung ist auf einen starken Mangel an Energiesubstraten in Neuronen zurückzuführen, die mit Glucose nicht genügend ATP erhalten können. Neuronen haben keine Mechanismen für die Glukoseablagerung in Form von Glykogen wie Hepatozyten oder Myozyten.

Ein Arzt (einschließlich eines Zahnarztes) muss auf solche Situationen vorbereitet sein und Diabetikern bei Hypoglykämie Erste Hilfe leisten können. Bevor Sie mit der zahnärztlichen Behandlung beginnen, müssen Sie herausfinden, unter welchen Krankheiten der Patient leidet. Wenn er an Diabetes leidet, sollte der Patient nach seiner Ernährung, den verwendeten Insulindosen und normaler körperlicher Aktivität gefragt werden. Es ist zu beachten, dass der Stress, der während der Behandlung auftritt, ein zusätzliches Risiko für Hypoglykämie beim Patienten darstellt. Der Zahnarzt muss also Zucker in jeglicher Form bereithalten - Päckchen Zucker, Süßigkeiten, süßen Saft oder Tee. Wenn der Patient Anzeichen einer Hypoglykämie aufweist, müssen Sie die Behandlung sofort abbrechen. Wenn der Patient bei Bewusstsein ist, geben Sie ihm Zucker in irgendeiner Form durch den Mund. Wenn sich der Zustand des Patienten verschlechtert, sollten sofort Maßnahmen ergriffen werden, um eine wirksame medizinische Versorgung zu gewährleisten.

Hormone Insulin und Glucagon: Blutverhältnis

Der menschliche Körper ist ein organisiertes System. Dabei sind alle Prozesse koordiniert, miteinander verbunden und weisen eine klare Korrelation auf. Hormone spielen dabei eine bedeutende Rolle - spezielle Substanzen, die von den endokrinen Drüsen produziert werden.

Hormone unterscheiden sich in ihrer Struktur, aber ihre Gesamtqualität ist eine streng definierte spezifische Wirkung auf den Körper.

Wichtige Hormone werden von der Bauchspeicheldrüse und ihrem endokrinen Teil - den Langerhans-Inseln - ausgeschieden. Trotz der geringen Größe der Inseln ist ihre Rolle im menschlichen Körper äußerst schwer zu überschätzen.

Die Aufgabe dieses Körperteils ist die Produktion von Hormonen, die Stoffwechselprozesse im Körper regulieren:

Insulinsekretion

Von besonderem Interesse für Ärzte sind Betazellen. Sie sind für die Produktion von Insulin verantwortlich. Dieses Hormon hilft dem Blutzucker abzunehmen und wirkt sich positiv auf den Fettstoffwechsel aus.

Ein erstaunliches Merkmal von Betazellen ist die Fähigkeit, sich aktiv zu reproduzieren und sich zu erholen. Dies trifft jedoch zu, wenn eine Person noch nicht 30 Jahre alt ist. Wenn bereits nach diesem Alter ein Teil der Zellen stirbt, entwickeln sich viele pathologische Zustände.

Es ist Diabetes mellitus der ersten Art (es wird auch juvenil genannt) - dies ist das Ergebnis von Problemen mit der Bauchspeicheldrüse und dem Absterben von Betazellen. Danach benötigt der Patient regelmäßig zusätzliche Hormonspritzen.

Das Hauptprodukt der Zellarbeit ist Proinsulin. Es ist von Natur aus kein Hormon und hat keine biologische Aktivität. Insulinsubstanz wird durch den Golgi-Komplex und seine spezifischen Enzyme verursacht.

Sobald dies geschieht, nimmt die Betazelle sie wieder auf. Dort wird Insulin in Granulat umgewandelt und so lange gelagert, bis es benötigt wird.

Im Blut einer absolut gesunden Person beträgt Insulin 95% und Proinsulin 5%.

Wenn der Blutzucker steigt, wird Insulin in die Blutbahn abgegeben. Die Funktion dieses Hormons besteht darin, die Permeabilität der Zellmembran für Zucker und dessen Absorption zu erhöhen.

Außerdem wird ein Überschuss an Glukose in Glykogen umgewandelt und in der Leber und den Muskeln abgelagert. Allmählich senkt das Pankreashormon den Blutzuckerspiegel.

Antagonist Hormon

Wir sprechen über das Hormon Glucagon. Es ist ein Gegner des Insulins und wird von Alphazellen der Langerhans-Inseln produziert. Glucagon beeinflusst den Körper gegenüber Insulin.

Wenn letztere zu einer Ansammlung von überschüssigem Zucker in Form von Glykogen führt, während der hohe Glucoseanteil verringert wird, aktiviert Glucagon die Mechanismen, die Glykogen aus dem Depot extrahieren. Dies bewirkt das aktive Wachstum des Blutzuckers.

Darmschleimhaut produziert Enteroglukagon. Es ist ein Adrenalinverstärker und wirkt direkt in den Leberzellen. Das Hormon dringt in den Blutkreislauf ein und steuert die Spaltungsgeschwindigkeit:

Diese Hormone der Bauchspeicheldrüse sind nicht nur die Hauptregulatoren der Blutzuckerkonzentration. Sie sind auch aktiv am Aufbau der Aktivitäten des Körpers selbst beteiligt.

Gleichzeitig stimuliert Insulin mit Hilfe von Drüsenzellen die Synthese von Verdauungsenzymen, während Glucagon die Sekretion verlangsamt und die Freisetzung von Enzymen aus den Körperzellen stoppt.

Zusätzlich produzieren Alphazellen:

  1. gastroinhibitorisches Polypeptid (HIP). Es beseitigt die Sekretion von Salzsäure und Enzymen im Magen und stimuliert gleichzeitig die Sekretion von Darmsaft;
  2. Cholecystokininpancreosimin (CCPP), das mit dem Hormon Insulin zusammenarbeitet und die Sekretion der Hauptverdauungsenzyme durch die Drüsenzellen des menschlichen Pankreas fördert;
  3. Endorphine sind spezielle Proteine, die Schmerzen im Körper hemmen können. Bis vor kurzem glaubte die Medizin, dass Endorphine nur mit Hilfe von Gehirnstrukturen produziert werden.

Die Hormone Insulin und das Hormon Glucagon sind weit von den einzigen Hormonen entfernt. Damit der Körper richtig funktioniert, sind andere Substanzen erforderlich, die ins Blut gelangen.

Daher nehmen auch andere biologisch aktive Verbindungen an dem Prozess teil, deren Verhältnis ebenfalls klar definiert ist. Sie werden vom endokrinen System ausgeschieden:

  • Wachstumshormon (Wachstumshormon);
  • Adrenalin;
  • Cortisol

Delta-Zellen sind auch in den Langerhans-Inseln vorhanden. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die notwendige Menge Somastatin bereitzustellen, die als Hormon von lokaler Bedeutung gilt.

Es wirkt nur in der Bauchspeicheldrüse selbst und unterdrückt die Eiweißproduktion in den Zellen des Organs, wodurch die Sekretion von Verdauungsenzymen gehemmt wird.

Insulin und Glucagon

Pankreashormonfunktionen

Das exokrine und das endokrine System sind Bestandteile des primären Darms. Damit Lebensmittel in den Körper gelangen können, um sie in Proteine, Fette und Kohlenhydrate zu spalten, ist es wichtig, dass das exokrine System voll funktionsfähig ist.

Es ist dieses System, das mindestens 98% des Verdauungssaftes produziert, wo es Enzyme gibt, die Produkte abbauen. Darüber hinaus regulieren Hormone alle Stoffwechselvorgänge im Körper.

Die wichtigsten Hormone des Pankreas sind:

Alle Pankreashormone, einschließlich Glucagon und Insulin, sind eng miteinander verbunden. Insulin hat die Aufgabe, die Stabilität der Glukose zu gewährleisten, und es hält außerdem den Aminosäuregehalt aufrecht, damit der Körper arbeiten kann.

Glucagon wirkt als eine Art Stimulans. Dieses Hormon bindet alle notwendigen Substanzen zusammen und schickt sie ins Blut.

Das Hormon Insulin kann nur unter hohen Blutzuckerwerten produziert werden. Die Funktion von Insulin besteht darin, Rezeptoren an Zellmembranen zu binden und liefert sie auch an die Zelle. Dann wird Glukose in Glykogen umgewandelt.

Das am Verdauungsprozess beteiligte Pankreas spielt eine wichtige Rolle.

Der Körper produziert Bauchspeicheldrüsenhormone wie Insulin, Glucagon und Somatostatin.

Eine geringfügige Abweichung der Hormone vom optimalen Wert kann zur Ursache für die Entwicklung gefährlicher Pathologien werden, die in der Zukunft recht problematisch sind.

Zusammenarbeit Wie werden Insulin und Glucagon verwendet?

Insulin und Glucagon arbeiten im sogenannten negativen Feedbackzyklus. Während dieses Vorgangs bewirkt ein Ereignis ein anderes, das ein anderes auslöst, usw., um den Blutzuckerspiegel auszugleichen.

Wie funktioniert Insulin?

Während der Verdauung werden kohlenhydrathaltige Nahrungsmittel in Glukose umgewandelt. Der größte Teil dieser Glukose wird in Ihren Blutkreislauf geschickt, wodurch der Blutzucker erhöht wird. Diese Erhöhung des Blutzuckerspiegels bewirkt, dass Ihr Pankreas Insulin produziert.

Insulin informiert die Zellen im ganzen Körper, Glukose aus dem Blut zu entnehmen. Wenn Glukose in Ihre Zellen eindringt, sinkt der Blutzuckerspiegel. Einige Zellen verwenden Glukose als Energie. Andere Zellen, zum Beispiel in der Leber und in den Muskeln, speichern überschüssige Glukose als Substanz, die als Glykogen bezeichnet wird. Ihr Körper verwendet Glykogen, um zwischen den Mahlzeiten Kraftstoff zu produzieren.

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Wie funktioniert Glucagon?

Glucagon wirkt, um die Wirkungen von Insulin auszugleichen.

Ungefähr vier bis sechs Stunden nach dem Essen sinkt der Blutzuckerspiegel, wodurch das Pankreas Glucagon bildet, das Ihre Leber- und Muskelzellen dazu bringt, das gespeicherte Glykogen wieder in Glukose umzuwandeln. Diese Zellen setzen dann Glukose in den Blutkreislauf frei, damit Ihre anderen Zellen sie zur Energiegewinnung nutzen können.

Diese gesamte Feedbackschleife mit Insulin und Glucagon ist ständig in Bewegung. Dies reduziert den Blutzuckerspiegel von zu niedrig und stellt sicher, dass Ihr Körper ständig mit Energie versorgt wird.

Ist der Blutzucker auf einem sicheren Niveau?

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Wenn Sie wissen, wie Ihr Körper funktioniert, können Sie gesund bleiben. Insulin und Glukagon sind zwei wichtige Hormone, die Ihr Körper zum Ausgleich des Blutzuckerspiegels bildet. Es ist hilfreich zu verstehen, wie diese Hormone funktionieren, um Diabetes zu vermeiden.

Das Hormon Glucagon ist an der Bildung von Glukose in der Leber beteiligt und reguliert seinen optimalen Gehalt im Blut. Für das normale Funktionieren des Zentralnervensystems ist es wichtig, die Glukosekonzentration im Blut konstant zu halten. Das sind etwa 4 Gramm pro Stunde für das zentrale Nervensystem.

Die Wirkung von Glucagon auf die Glukoseproduktion in der Leber wird durch seine Funktionen bestimmt. Glucagon hat andere Funktionen, es stimuliert den Abbau von Lipiden im Fettgewebe, wodurch der Cholesterinspiegel im Blut erheblich reduziert wird. Darüber hinaus das Hormon Glucagon:

  1. Verbessert den Blutfluss in den Nieren;
  2. Erhöht die Ausscheidungsrate von Natrium aus den Organen und hält auch ein optimales Elektrolytverhältnis im Körper aufrecht. A ist ein wichtiger Faktor bei der Arbeit des Herz-Kreislaufsystems;
  3. Regeneriert Leberzellen.
  4. Regt die Freisetzung von Insulin aus den Körperzellen an;
  5. Erhöht das intrazelluläre Kalzium.

Ein Überschuss an Glucagon im Blut führt zu bösartigen Tumoren im Pankreas. Krebs des Pankreaskopfes ist jedoch eine Seltenheit, er tritt bei 30 von tausend Menschen auf.

Die Funktionen von Insulin und Glucagon sind diametral entgegengesetzt. Zur Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels sind daher andere wichtige Hormone erforderlich:

Wenn Sie wissen, wie Ihr Körper funktioniert, können Sie gesund bleiben. Insulin und Glukagon sind zwei wichtige Hormone, die Ihr Körper zum Ausgleich des Blutzuckerspiegels bildet. Es ist hilfreich zu verstehen, wie diese Hormone funktionieren, um Diabetes zu vermeiden.

Insulin reduziert die Glukosekonzentration im Plasma und erleichtert die Abgabe an die Körperzellen. Außerdem wird der Abbau von Fettgewebe verbessert, ungesättigte Fettsäuren und Glykogen werden synthetisiert, die Intensität des Proteinabbaus in den Muskeln wird reduziert und die Bildung von Ketonkörpern wird reduziert.

/ Insulin ist ein lebenswichtiges Hormon, daher ist seine Aufnahme von außen notwendig, wenn es mangelhaft ist. Glukose wird in Form von Glykogen in der Leber und in den Muskeln gespeichert.

Glucagon ist ein Insulinantagonist (das Gegenteil). Durch die Spaltung von Glykogen wird eine Erhöhung der Blutzuckerkonzentration und damit die Energiemenge der Zellen stimuliert.

Und der erhöhte Zuckerspiegel stimuliert die Insulinsynthese. Die Balance des Systems gewährleistet die Richtigkeit aller Arten von Umtausch.

Regulierung der Glucagonsekretion

Ein erhöhter Konsum von Proteinfutter führt zu einer erhöhten Konzentration von Aminosäuren: Arginin und Alanin.

Diese Aminosäuren stimulieren die Produktion von Glucagon im Blut. Daher ist es äußerst wichtig, einen stetigen Fluss von Aminosäuren in den Körper zu gewährleisten, der sich an eine ausgewogene Ernährung hält.

Hormon Glucagon ist ein Katalysator, der eine Aminosäure in Glucose umwandelt. Dies sind seine Hauptfunktionen. Dadurch steigt die Glukosekonzentration im Blut, so dass die Zellen und Gewebe des Körpers mit allen notwendigen Hormonen versorgt werden.

Neben Aminosäuren wird auch die Sekretion von Glucagon durch aktive körperliche Aktivität stimuliert. Interessanterweise sollten sie an der Grenze der menschlichen Fähigkeiten gehalten werden. Zu diesem Zeitpunkt stieg die Konzentration von Glucagon um das Fünffache an.

Folgen des Ungleichgewichts

Die Verletzung des Verhältnisses von Insulin und Glucagon ist die Ursache solcher Pathologien:

  • beeinträchtigte Glukosetoleranz;
  • Diabetes mellitus;
  • Essstörung;
  • Fettleibigkeit;
  • kardiovaskuläre Pathologie;
  • Störungen des Gehirns und des Nervensystems;
  • Hyperlipoproteinämie und Atherosklerose;
  • Pankreatitis;
  • Verletzung aller Arten von Umtausch;
  • Verlust von Muskelmasse (Dystrophie).

Die Regulierung des Blutzuckers ist eine erstaunliche Stoffwechselleistung, die jedoch bei manchen Menschen nicht richtig funktioniert. Diabetes mellitus ist die bekannteste Krankheit, die Probleme mit dem Gleichgewicht des Zuckers im Blut verursacht.

Diabetes ist eine Gruppe von Krankheiten. Wenn Sie an Diabetes oder Prädiabetes leiden, hat Ihr Körpergebrauch oder die Produktion von Insulin und Glucagon aufgehört. Und wenn das System aus dem Gleichgewicht gerät, kann dies zu gefährlichen Blutzuckerwerten führen.

Insulin und Glucagon: Beziehung und Funktionen

Die Bauchspeicheldrüse produziert wichtige Hormone, die für den Aufbau von Prozessen verantwortlich sind, die die menschliche Gesundheit unterstützen. Die Funktionen von Insulin und Glucagon - Substanzen, ohne die im Körper starke Fehlfunktionen auftreten - sind untrennbar miteinander verbunden. Und wenn bei der Entwicklung eines Hormons ein Verstoß vorliegt, funktioniert das zweite auch nicht mehr richtig.

Was ist Insulin und Glucagon?

Hormon Insulin - Protein. Es wird von den B-Zellen der Drüse produziert und gilt als die erste unter den anabolen Hormonen.

Glucagon ist ein Polypeptidhormon-Antagonist von Insulin. Es wird von a-Zellen des Pankreas produziert und erfüllt eine wichtige Funktion - es aktiviert Energiequellen, wenn der Körper es am dringendsten benötigt. Es hat eine katabolische Wirkung.

Insulin- und Glukagonkommunikation

Beide Hormone werden vom Pankreas produziert, um den Stoffwechsel zu regulieren. So sehen sie aus:

  • schnell auf Veränderungen des Zuckerspiegels reagieren, Insulin wird beim Anheben produziert und Glucagon - mit einer Abnahme;
  • Substanzen, die am Fettstoffwechsel beteiligt sind: Insulin stimuliert, Glucagon bricht zusammen und wandelt Fett in Energie um;
  • am Eiweißstoffwechsel teilnehmen: Glukagon blockiert die Aufnahme von Aminosäuren durch den Körper und Insulin beschleunigt die Synthese einer Substanz.

Die Bauchspeicheldrüse produziert andere Hormone, aber Störungen im Gleichgewicht dieser Substanzen treten häufiger auf.

Die Tabelle zeigt deutlich die entgegengesetzten Rollen bei der Regulation von Stoffwechselprozessen durch Hormone.

Das Verhältnis der Hormone im Körper

Die Teilnahme am Metabolismus beider Hormone ist ein Versprechen des optimalen Energiepegels, der durch die Produktion und Verbrennung verschiedener Komponenten erhalten wird.

Die Wechselwirkung von Hormonen wird Insulin-Glucagon-Index genannt. Es wird allen Produkten zugeordnet und zeigt an, dass der Körper als Folge Energie- oder Fettreserven erhält.

Wenn der Index niedrig ist (mit einem Vorherrschen von Glucagon), werden die meisten von ihnen beim Aufteilen der Nahrungsmittelbestandteile Energievorräte auffüllen. Wenn die Nahrung die Insulinproduktion anregt, lagert sie sich im Fett ab.

Wenn eine Person Eiweißnahrungsmittel oder Kohlenhydrate missbraucht, führt dies zu einem chronischen Rückgang eines der Indikatoren. Infolgedessen entwickelt sich eine Stoffwechselstörung.

Kohlenhydrate werden auf verschiedene Weise abgebaut:

  • einfach (Zucker, raffiniertes Mehl) - schnell in das Blut eindringen und eine scharfe Freisetzung von Insulin verursachen;
  • Komplex (Vollkornmehl, Getreide) - steigern Sie langsam Insulin.

Der glykämische Index (GI) ist die Fähigkeit von Lebensmitteln, den Zuckerspiegel zu beeinflussen. Je höher der Index, desto mehr erhöht sich die Glukose. Verursachen Sie keine plötzlichen Sprünge in Zuckerprodukten, GI von 35-40.

Bei Stoffwechselstörungen werden Produkte mit dem höchsten GI-Indikator von der Ernährung ausgeschlossen: Zucker, Gebäck, Reisnudeln, Honig, Ofenkartoffeln, gekochte Karotten, Hirse, Cornflakes, Trauben, Bananen, Grieß.

Warum das Gleichgewicht von Insulin und Glucagon so wichtig ist

Die Wirkungen von Glucagon und Insulin sind eng miteinander verbunden, nur aufgrund eines guten Hormonausgleichs bleibt der Stoffwechsel von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten normal. Unter dem Einfluss äußerer und innerer Faktoren - Krankheiten, Vererbung, Stress, Ernährung und Ökologie - kann sich das Gleichgewicht ändern.

Ein Ungleichgewicht von Insulin und Glucagon äußert sich durch folgende Symptome:

  • starker Hunger, auch wenn eine Person vor einer Stunde gegessen hat;
  • starke Blutzuckerschwankungen - dann nimmt sie ab, steigt aber wieder an;
  • Muskelmasse nimmt ab;
  • Die Stimmung ändert sich oft - von der Genesung bis zur völligen Apathie während des Tages
  • Eine Person gewinnt an Gewicht - an Hüften, Armen, Bauch.

Körperliche Aktivität ist ein guter Weg, um Übergewicht zu verhindern und zu beseitigen. Wenn das Ungleichgewicht lange anhält, hat die Person die Krankheit:

  • Diabetes mellitus;
  • Fehlfunktion des Nervensystems;
  • verminderte Gehirnaktivität;
  • kardiovaskuläre Erkrankungen;
  • Fettleibigkeit und Essstörungen;
  • Probleme bei der Aufnahme von Glukose;
  • Pankreatitis;
  • Atherosklerose, Hyperlipoproteinämie;
  • Stoffwechselstörungen und Muskeldystrophie.

Wenn Sie ein hormonelles Ungleichgewicht vermuten, werden Blutuntersuchungen durchgeführt und ein Endokrinologe konsultiert.

Die Funktionen von Insulin und Glucagon sind entgegengesetzt, aber untrennbar. Wenn ein Hormon nicht mehr so ​​produziert wird, wie es sollte, leidet die Funktionalität des zweiten. Die schnelle Beseitigung eines hormonellen Ungleichgewichts mit medizinischen Präparaten, Volksmedizin und Diät ist der einzige Weg, um Krankheiten zu verhindern.

Insulin und Glucagon

Nahezu alle Prozesse im menschlichen Körper werden durch biologisch aktive Verbindungen reguliert, die sich ständig in einer Kette komplexer biochemischer Reaktionen bilden. Dazu gehören Hormone, Enzyme, Vitamine usw. Hormone sind biologisch aktive Substanzen, die in sehr geringen Dosen den Stoffwechsel und die Vitalfunktionen erheblich beeinflussen können. Sie werden von den endokrinen Drüsen produziert. Glucagon und Insulin sind Bauchspeicheldrüsenhormone, die am Stoffwechsel beteiligt sind und Antagonisten der anderen sind (dh Substanzen, die entgegengesetzte Wirkungen haben).

Allgemeine Informationen zur Struktur der Bauchspeicheldrüse

Das Pankreas besteht aus 2 funktional verschiedenen Teilen:

  • exokrin (es nimmt etwa 98% der Körpermasse ein, ist für die Verdauung verantwortlich, hier werden Pankreasenzyme produziert)
  • endokrin (hauptsächlich im Schwanz der Drüse lokalisiert, werden hier Hormone gebildet, die den Kohlenhydrat- und Lipidaustausch, die Verdauung usw. beeinflussen).

Pankreasinseln sind im gesamten endokrinen Teil gleichmäßig angeordnet (sie werden auch Langerhans-Inseln genannt). In ihnen konzentrieren sich die Zellen, die verschiedene Hormone produzieren. Diese Zellen sind von mehreren Typen:

  • Alpha-Zellen (sie produzieren Glucagon);
  • Betazellen (Insulin synthetisieren);
  • Delta-Zellen (Somatostatin produzieren);
  • PP-Zellen (Pankreas-Polypeptid wird hier produziert);
  • Epsilon-Zellen (hier wird das "Hungerhormon" Ghrelin gebildet).

Wie wird Insulin synthetisiert und was sind seine Funktionen?

Insulin wird in den Betazellen des Pankreas gebildet, aber dort bildet es zunächst seinen Vorläufer, das Proinsulin. An sich spielt diese Verbindung keine besondere biologische Rolle, aber unter der Wirkung von Enzymen wird sie zu einem Hormon. Synthetisiertes Insulin wird von Betazellen zurück absorbiert und zu bestimmten Zeiten in den Blutkreislauf freigesetzt.

Die Betazellen der Bauchspeicheldrüse können sich teilen und regenerieren, dies geschieht jedoch nur in einem jungen Körper. Wenn dieser Mechanismus gestört ist und diese Funktionselemente absterben, entwickelt die Person Typ-1-Diabetes. Im Fall von Typ-2-Erkrankungen kann Insulin ziemlich ausreichend synthetisiert werden, aber aufgrund von Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels können die Gewebe nicht ausreichend darauf ansprechen, und für die Glukoseaufnahme ist ein erhöhter Spiegel dieses Hormons erforderlich. In diesem Fall spricht man von Insulinresistenz.

  • reduziert den Blutzuckerspiegel;
  • aktiviert den Prozess des Aufspaltens von Fettgewebe, daher gewinnt eine Person bei Diabetes mellitus sehr schnell an Übergewicht;
  • regt die Bildung von Glykogen und ungesättigten Fettsäuren in der Leber an;
  • hemmt den Abbau von Proteinen im Muskelgewebe und verhindert die Bildung übermäßiger Mengen an Ketonkörpern;
  • fördert die Bildung von Glykogen in den Muskeln durch die Aufnahme von Aminosäuren.

Insulin ist nicht nur für die Aufnahme von Glukose verantwortlich, sondern unterstützt auch die normale Funktion von Leber und Muskeln. Ohne dieses Hormon kann der menschliche Körper nicht existieren, daher wird bei Typ-1-Diabetes Insulin injiziert. Wenn dieses Hormon von außen aufgenommen wird, beginnt der Körper mit Hilfe von Leber- und Muskelgewebe, Glukose abzubauen, was allmählich zu einer Abnahme des Blutzuckerspiegels führt. Es ist wichtig, die gewünschte Medikamentendosis berechnen und mit der akzeptierten Nahrung korrelieren zu können, um keine Hypoglykämie durch Injektion zu provozieren.

Glucagon-Funktionen

Im menschlichen Körper wird Polysaccharid-Glykogen aus Glucoseresten gebildet. Es ist eine Art Kohlenhydratdepot und wird in großen Mengen in der Leber gespeichert. Ein Teil des Glykogens ist in den Muskeln, aber dort sammelt es sich praktisch nicht an, sondern wird sofort für die Bildung lokaler Energie aufgewendet. Kleine Mengen dieses Kohlenhydrats finden sich in den Nieren und im Gehirn.

Glukagon wirkt das Gegenteil von Insulin - es veranlasst den Körper, Glykogenspeicher zu verbrauchen und daraus Glukose zu synthetisieren. Dementsprechend steigt der Blutzuckerspiegel an, was die Insulinproduktion anregt. Das Verhältnis dieser Hormone wird als Insulin-Glucagon-Index bezeichnet (er ändert sich während der Verdauung).

Glucagon führt auch die folgenden Funktionen aus:

  • senkt das Cholesterin im Blut;
  • stellt Leberzellen wieder her;
  • erhöht die Menge an Kalzium in den Zellen verschiedener Körpergewebe;
  • erhöht die Blutzirkulation in den Nieren;
  • stellt indirekt die normale Funktion des Herzens und der Blutgefäße sicher;
  • beschleunigt die Ausscheidung von Natriumsalzen aus dem Körper und erhält das Wasser-Salz-Gesamtgleichgewicht.

Glucagon ist an den biochemischen Reaktionen der Umwandlung von Aminosäuren in Glucose beteiligt. Es beschleunigt diesen Prozess, obwohl er nicht in diesem Mechanismus selbst enthalten ist, das heißt, er wirkt als Katalysator. Wenn der Körper über längere Zeit übermäßig viel Glucagon produziert, kann theoretisch davon ausgegangen werden, dass dies zu einer gefährlichen Krankheit führen kann - Bauchspeicheldrüsenkrebs. Glücklicherweise ist diese Erkrankung äußerst selten, die genaue Ursache ihrer Entwicklung ist noch unbekannt.

Obwohl Insulin und Glukagon Antagonisten sind, ist die normale Funktion des Körpers ohne diese beiden Substanzen unmöglich. Sie sind miteinander verbunden und ihre Aktivität wird durch andere Hormone weiter reguliert. Die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden einer Person hängen davon ab, wie gut diese endokrinen Systeme in ausgewogener Weise funktionieren.

Beschreibung der Funktionen von Insulin und Glucagon

Insulin gehört zur Gruppe der Proteinhormone. Bei der Konstruktion seiner Moleküle werden 16 Aminosäuren und 51 Aminosäurereste freigesetzt. Das Hormon wird in den Zellen der Langerhans-Inseln synthetisiert, die eine Beta-Form haben. Die Synthese wird durch proteolytische Enzyme des Pankreas beeinflusst. Das Geheimnis hat zwei Formen: frei und gebunden. Letzteres kann in peripheren Geweben wirken.

Dieselben Zellen der Langerhans-Inseln synthetisieren Glucagon. Es ist ein einkettiges Polypeptid und umfasst 29 Reste von 16 Aminosäuren. Eine ähnliche Zusammensetzung des Glucagonmoleküls ist in verschiedenen Säugetieren vorhanden.

Beide Hormone sind eng miteinander verbunden. Nur paarweise können sie die Verteilung von Glukose im Körper sowie die Abgabe von Nährstoffen an verschiedene Gewebe je nach Energiebedarf steuern.

Hormonfunktionen

Insulin und Glucagon haben sehr wichtige Funktionen im Körper. Ihr Ungleichgewicht wird die menschliche Gesundheit beeinträchtigen.

Der erste wirkt sich auf die Zellmembran aus und erhöht deren Permeabilität. Dadurch kann Glukose ungehindert in die Zellen gelangen. Bei normalem Insulin im Körper werden Glykolyseenzyme aktiviert, gefolgt von der Lipid- und Proteinproduktion. Gleichzeitig hemmt das Hormon jene Enzyme, die den Abbau von Lipiden und Glykogen beeinflussen.

Ohne den Insulinstoffwechsel, insbesondere Kohlenhydrate, ist dies nicht möglich. Er transportiert Glukose in Muskel- und Fettgewebe, was insgesamt etwa 70% der gesamten zellulären Masse des menschlichen Körpers ausmacht. Diese insulinabhängigen Gewebe sind verantwortlich für Atmung, Bewegung, Durchblutung und Energiegewinnung aus der Nahrung.

Glucagon ist mit Rezeptoren assoziiert, die sich in den Membranen von Leberzellen befinden. Es aktiviert den Prozess der Glykolyse. Glukagon signalisiert der Leber den Blutzuckerspiegel. Der Prozess der Erhöhung der Glukose aufgrund der Spaltung von Glykogen beginnt, oder Glukose wird von ihren Körperchemikalien synthetisiert.

Glucagon stimuliert die Insulinproduktion und verhindert, dass Insulin Insulin abbaut.

Das Hormon kann den Blutdruck erhöhen, den Myokard beeinflussen, sowie die Herzfrequenz und deren Frequenz erhöhen.

Glucagon wird auch benötigt, um die Blutversorgung der Skelettmuskulatur zu verbessern.

Arten von Insulin

Die anfängliche Struktur der Insulinmoleküle ist in den verschiedenen Spezies unterschiedlich, jedoch gibt es eine Ähnlichkeit. Die Schweinestruktur ist das nächstgelegene Insulinmolekül. Ein unbedeutender Unterschied wird durch den Rest von nur einer Aminosäure bestimmt.

Wenn sich ein Glucagon- und Insulin-Ungleichgewicht im Körper entwickelt und Diabetes beginnt, wird der Patient mit Insulin behandelt, wobei verschiedene Insulinpräparate verwendet werden.

Heute werden verschiedene Arten von Insulinersatzstoffen entwickelt:

  • Tier Isoliert aus der Bauchspeicheldrüse eines Tieres, normalerweise eines Schweins oder eines Bullen.
  • Gentechnik. Es wird von Bakterien produziert. Dies sind Insuline wie Rapid, Humulin, Protaphan, Protamin usw.
  • Zeitgefütterte Insuline: verlängert bei mittlerer, langer, langanhaltender und kurz wirkender Wirkung.
  • Analoga von Humaninsulin mit ultrakurzen und verlängerten Wirkungen. Die Wirkung des letzteren beruht auf der langsamen Freisetzung von subkutanem und Fettgewebe, sie sind der basalen Art der Sekretion von Humaninsulin am nächsten.

Eine Person mit Diabetes mellitus stört verschiedene Arten des Stoffwechsels. Besonders betroffen sind der Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsel. Dies äußert sich im Auftreten der folgenden Pathologien:

  • Hyperglykämie - starker Blutzuckeranstieg;
  • Ketonämie - eine Zunahme der Blutkörperchen;
  • Glukosurie - die Beseitigung von zu viel Glukose im Urin;
  • eine Abnahme der Glykogenspiegel in der Leber.

Bei der Verabreichung von Insulin an einen Patienten können diese Prozesse teilweise normalisiert werden. Dies wird das Leben des Patienten retten.

Vergleichendes Merkmal der Wirkung von Hormonen

Die Hormone Glucagon und Insulin sind Antagonisten, die den Blutzuckerspiegel beeinflussen. Wenn das erste Hormon diesen Wert erhöht, sinkt das zweite - im Gegenteil.

Der Wirkungsmechanismus dieser Hormone ist wie folgt. Betrachten Sie die Wirkung von Glucagon. Es wird nach einem solchen Reiz aktiviert: Der Blutzuckerspiegel sinkt. A-Zellen beginnen, Glucagon ins Blut zu sekretieren. Blut tritt in die Leber ein, wo der Glykogenabbau beginnt und Glukose in das Blut freigesetzt wird. Der Blutzuckerspiegel beginnt zu steigen und die Freisetzung von Glucagon nimmt ab.

Wie funktioniert Insulin? Der Stimulus für seine Aktivierung ist eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels. B-Zellen beginnen aktiv Insulin in das Blut freizusetzen. Es dringt in die Zellen des Gewebes ein, und ein Teil davon gelangt in das Blut in die Leber, die Glukose als Glykogen in den Speicher schickt. Diese Prozesse führen zu einer Abnahme des Glukosespiegels im Blut und die Freisetzung von Insulin ins Blut.

Insulin mit Glukagon ist ein Paar von fünf Arten von Pankreaszellen. Sie beeinflussen den Prozess der Lagerung und Verbrennung von Fett und spielen daher eine große Rolle bei der Gewichtskontrolle. Wenn wir davon ausgehen, dass Übergewicht die Ursache vieler Erkrankungen ist, kann die Rolle dieser Hormone nicht überschätzt werden.

Die Bedeutung von Insulin und Glucagon-Gleichgewicht

Als Ergebnis komplexer chemischer Ketten, die in den Körper gelangen, stellt sich heraus, dass Insulin Fett ansammelt, und Glucagon verbrennt es. Wenn der Gesundheitszustand normal ist, kompensieren sich diese beiden Prozesse.

Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Es gibt viele Ursachen, die das Ungleichgewicht dieser beiden Hormone beeinflussen. Vor allem können Sie Übergewichtsprobleme, Bewegungsmangel, ungesunde Ernährung usw. nennen. Sie beeinflussen das ordnungsgemäße Funktionieren der Hormone und es treten verschiedene Krankheiten auf.

Das Ungleichgewicht von Hormonen kann durch folgende Merkmale identifiziert werden:

  • obsessiver Hunger;
  • ungleichmäßige Blutzuckerspiegel mit variabler Abnahme und Leistungssteigerung;
  • das Auftreten von Fettablagerungen in Problembereichen des Körpers (Bauch, Oberschenkel, Arme, Nacken usw.);
  • ständig wechselnde Stimmung;
  • Verlust der Muskelmasse.

Es ist notwendig, diese Ursachen zu bekämpfen, und dafür gibt es viele einfache Möglichkeiten. Es ist notwendig, die Lebensmittel zu überprüfen und frisches Gemüse und Obst in die Ernährung einzubeziehen, Vollkornbrot zu essen, keine tierischen Fette zu missbrauchen, pflanzliche Eiweißreiche Lebensmittel hinzuzufügen.

Es ist notwendig, in den Modus des Tages körperliche Aktivität aufzunehmen. Sie verbessern die Stimmung und reduzieren das Gewicht.

Diese Aktivitäten führen zum normalen Betrieb der Bauchspeicheldrüse. Und sie normalisiert wiederum die im Körper ablaufenden Prozesse.