Глюкагон действие на организм
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;
- инсулин;
- 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 сахарный диабет 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 адреналин и кортизол, 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 глюкагона и 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;
- инсулинома (опухоль островкового аппарата поджелудочной железы), так как это может привести к непредсказуемой реакции – гипогликемии);
- феохромоцитома (опухоль мозгового вещества надпочечников, которая вырабатывает большое количество адреналина. Так как он является синергистом глюкагона, это может привести к гипергликемии;
- сахарный диабет (риск гипергликемии)
- 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.
Способ применения
Глюкагон гормон вводится различными путями в зависимости от клинической ситуации – под кожу, в мышечную ткань или в вену. Сухой компонент необходимо растворить в прилагаемом растворителе или в стерильной воде для инъекций. Когда Вы применяете глюкагон, инструкция должна быть внимательно исследована для правильного соблюдения дозировки, а то есть:
- Для купирования гипогликемии вводят внутримышечно 1 мг. В зависимости от возраста определяется, в какой дозировке применять препарат. Детям до 5 лет 0,25 – 0, 5 мг; детям от 5 до 10 лет – 0,5 – 1 мг. Обычно к введению глюкагона прибегают, если нет возможности ввести глюкозу внутривенно. Если меры оказались неэффективны, то через 10 – 15 минут придется повторить инъекцию;
- При проведении диагностических процедур по исследованию желудка или толстой кишки глюкогон вводят 0,5 мг внутривенно или 2 мг внутримышечно;
- При попадании инородного тела в пищевод 0,5 – 2 мг внутривенно.
Видеозаписи по теме
Содержание
Структурная формула
Русское название
Латинское название вещества Глюкагон
Химическое название
Одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 остатков аминокислот.
Брутто-формула
Фармакологическая группа вещества Глюкагон
Нозологическая классификация (МКБ-10)
Код CAS
Характеристика вещества Глюкагон
Физиологический антагонист инсулина. Гормон, вырабатываемый альфа-клетками островков Лангерганса; получают из поджелудочных желез свиней или крупного рогатого скота и методами генной инженерии. Кристаллический белый порошок, содержащий менее 0,05% цинка. Практически нерастворим в воде; хорошо растворяется при pH ниже 3 и выше 9,5.
Фармакология
Связывается со специфическими рецепторами на поверхности клеток органов-мишеней (печень, скелетная мускулатура) и, опосредованно, через Gs белки, активирует аденилатциклазу — фермент, переводящий АТФ в цАМФ , который, в свою очередь, повышает активность фосфорилазы, расщепляющей гликоген в печени и мышцах до глюкозы и инактивирующей гликогенсинтетазу, т.е. стимулируется гликогенолиз и глюконеогенез. В других тканях (миокард, гладкие мышцы) возбуждает второй тип глюкагоновых рецепторов, увеличивает концентрацию внутриклеточного инозитолтрифосфата, снижает содержание внутриклеточного Ca 2+ и расслабляет гладкие мышцы. Вместе с тем, глюкагон оказывает положительное инотропное влияние на миокард.
При в/м введении Tmax составляет 13 мин, Cmax — 6,9 нг/мл. При п/к введении Tmax — 20 мин, Cmax — 7,9 нг/мл. Метаболизируется в печени, почках, плазме, тканях в ходе ферментного протеолиза. T1/2 — 3–6 мин. Выводится почками.
Гипергликемическое действие проявляется через 5–20 мин после в/в введения, через 15–26 мин после в/м введения, через 30–45 мин после п/к введения, продолжительность эффекта — до 90 мин. Спазмолитическое действие после в/в введения наблюдается через 45–60 с, после в/м введения — через 8–10 мин (4–7 мин после дозы 2 мг); продолжительность действия зависит от дозы и составляет после в/в введения 12–27 мин (1 мг), 21–32 мин (2 мг), после в/в введения — 9–17 мин (0,25–0,5 мг), 22–25 мин (2 мг).
Может использоваться при ряде диагностических исследований, в т.ч. при рентгенологическом исследовании ЖКТ с использованием бария в условиях искусственной гипотонии, ангиографии, компьютерной томографии, МРТ , диагностике кровотечений из тонкой кишки с применением меченых технецием эритроцитов, гистеросальпингографии, а также при интоксикации бета-адреноблокаторами и блокаторами кальциевых каналов, обструкции пищевода инородными телами. Имеются данные о применении для шоковой терапии у больных психическими заболеваниями.
Применение вещества Глюкагон
Гипогликемия, гипогликемическая кома.
Противопоказания
Гиперчувствительность ( в т.ч. к свиным и/или говяжьим белкам в анамнезе), гипергликемия, инсулинома (возможно развитие парадоксальной гипогликемической реакции), феохромоцитома (стимулируя выброс катехоламинов в кровь, может вызвать резкое повышение АД).
Применение при беременности и кормлении грудью
Не проходит через человеческий плацентарный барьер и может использоваться для лечения тяжелой гипогликемии во время беременности.
Категория действия на плод по FDA — B.
Неизвестно, экскретируется ли глюкагон в грудное молоко. Поскольку многие препараты экскретируются с молоком у женщин, следует соблюдать осторожность при применении глюкагона в период грудного вскармливания. Клинические исследования у кормящих матерей не проводились, однако при назначении препарата в период грудного вскармливания какого-либо риска для ребенка не отмечалось.
Побочные действия вещества Глюкагон
Со стороны органов ЖКТ : тошнота, рвота.
Со стороны сердечно-сосудистой системы и крови (кроветворение, гемостаз): транзиторное повышение АД , тахикардия.
Аллергические реакции: высыпания на коже и зуд, крапивница, бронхоспазм, анафилактический шок.
Прочие: гипокалиемия, дегидратация.
Взаимодействие
Усиливает эффекты непрямых антикоагулянтов.
Взаимодействие с бета-адреноблокаторами
На фоне бета-адреноблокаторов введение глюкагона может привести к выраженной тахикардии и повышению АД . Эти эффекты являются транзиторными, т.к. глюкагон имеет короткий T1/2 , однако у пациентов с феохромоцитомой или заболеваниями коронарных артерий может потребоваться коррекция терапии.
Источник информации
Взаимодействие с пропранололом
Гипергликемический эффект глюкагона может быть снижен пропранолом и, возможно, другими бета-адреноблокаторами.
Клинические доказательства, механизм, значение и предостережение
В исследовании у 5 здоровых добровольцев гипергликемический эффект глюкагона снижался в присутствии пропранолола. Под действием глюкагона уровень глюкозы в крови повышался на 45%, но при последующем приеме пропранолола повышение составляло только 15%. Причина такого эффекта неясна, но можно предположить, что пропранолол ингибирует эффекты катехоламинов (глюкагон стимулирует выделение катехоламинов). Если это справедливо, то, возможно, другие бета-адреноблокаторы могут оказывать такой же эффект, как и пропранолол. Однако клиническая значимость этого взаимодействия неясна.
Источник информации
Stockley’s Drug Interactions/Ed. by Stockley.- 9th ed, 2010.- P. 1558.
Взаимодействие с индометацином
При совместном применении с индометацином глюкагон может утратить способность повышать содержание глюкозы в крови и даже вызвать гипогликемию. При сочетанном применении необходимо соблюдать осторожность.
Источник информации
Передозировка
Симптомокомплекс включает неукротимую рвоту, признаки гипокалиемии (выраженная мышечная слабость, анорексия, аритмия, миалгия, судороги отдельных групп мышц) и дегидратацию.
Лечение: симптоматическое с постоянным мониторингом содержания калия в крови. В случае неукротимой рвоты проводится регидратация больного и восполнение потерь калия.
Пути введения
Меры предосторожности вещества Глюкагон
Глюкагон не эффективен при лечении пациентов, в печени которых запасы гликогена истощены. Поэтому он будет неэффективен у голодающих пациентов, у больных с надпочечниковой недостаточностью и хронической гипогликемией, а также если гипогликемия вызвана чрезмерным употреблением алкоголя.
После введения глюкагона необходимо контролировать содержание глюкозы в плазме крови.
Следует соблюдать осторожность при применении у больных с инсулиномой или глюкагономой.
Больной сахарным диабетом должен строго придерживаться врачебных рекомендаций, направленных на предупреждение гипогликемических состояний.
Основными гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон. Механизм действия этих биологически активных веществ направлен на поддержание сахарного равновесия в крови.
Для нормальной жизнедеятельности организма важно поддерживать концентрацию глюкозы(сахара) на постоянном уровне. С каждым приемом пищи, при воздействии на организм внешних факторов показатели сахара изменяются.
Инсулин снижает концентрацию глюкозы транспортируя ее в клетки, а также частично превращая ее в гликоген. Это вещество откладывается в печени и мышцах про запас. Объемы гликогенового депо ограничены, а избыточное количество сахара(глюкоза) частично превращается в жир.
Задача глюкагона превратить гликоген в глюкозу, если ее показатели ниже нормы. Еще одно название этого вещества – «гормон голода».
Роль глюкагона в организме, механизм действия
Головной мозг, кишечник, почки, печень – основные потребители глюкозы. Например, центральная нервная система потребляет 4 грамма глюкозы за 1 час. Поэтому очень важно постоянно поддерживать ее нормальный уровень.
Гликоген — вещество, которое храниться в основном в печени, это запас около 200 грамм. При недостатки глюкозы или когда требуется дополнительная энергия (физические нагрузки, бег) гликоген распадается, насыщая кровь глюкозой.
Данного хранилища хватает на приблизительно 40 минут. Потому в спорте часто говорят, что жир сгорает только после получасовой тренировки, когда вся энергия в виде глюкозы и гликогена израсходована.
Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции – она вырабатывает кишечный сок, который выделяется в 12-перстную кишку и секретирует несколько гормонов, поэтому ее ткань анатомически и функционально дифференцирована. В островках Лангерганса альфа-клетками осуществляется синтез глюкагона. Вещество может синтезироваться другими клетками органов желудочно-кишечного тракта.
Запускают секрецию гормона сразу несколько факторов:
- Снижение концентрации глюкозы до критически низких показателей.
- Уровень инсулина.
- Повышение содержания в крови аминокислот (в частности, аланина и аргинина).
- Чрезмерные физические нагрузки (например, во время активных или тяжелых тренировок).
Функции глюкагона связаны с другими важными биохимическими и физиологическими процессами:
- усиление кровообращения в почках;
- поддержание оптимального электролитического баланса за счет увеличения скорости выведения натрия, что улучшает деятельность сердечно-сосудистой системы;
- восстановление ткани печени;
- активизация выхода клеточного инсулина;
- увеличение содержания кальция в клетках.
В стрессовой ситуации, при угрозе жизни и здоровью вместе с адреналином проявляются физиологические эффекты глюкагона. Он активно расщепляет гликоген, повышая тем самым уровень глюкозы, активизирует поступление кислорода, чтобы обеспечить мышцы дополнительной энергией. Для поддержания сахарного равновесия глюкагон активно взаимодействует с кортизолом и соматотропином.
Повышенный уровень
Повышенная секреция глюкагона связана гиперфункцией поджелудочной железы, которую вызывают следующие патологии:
- опухоли в зоне альфа-клеток (глюкагонома);
- острый воспалительный процесс в тканях поджелудочной (панкреатит);
- разрушение клеток печени (цирроз);
- хроническая почечная недостаточность;
- сахарный диабет первого типа;
- синдром Кушинга.
Любые стрессовые ситуации (в том числе, операции, травмы, ожоги), острая гипогликемия (низкая концентрация глюкозы), преобладание в рационе белковой пищи вызывают повышение уровня глюкагона, и функции большинства физиологических систем нарушаются.
Пониженный уровень
Дефицит глюкагона наблюдается после операции по удалению поджелудочной железы (панкреатэктомии). Гормон является своеобразным стимулятором поступления в кровь необходимых веществ и поддержания гомеостаза. Пониженный уровень гормона наблюдается при муковисцидозе (генетической патологии, связанной с поражением желез внешней секреции), панкреатите в хронической форме.
Анализы – норма – как сдавать
| Возраст | Минимальное значение (в пг/мл) | Максимальное значение (в пг/мл) |
| Дети (4-14 лет) | 148 | |
| Взрослые | 20 | 100 |
Состояние, когда глюкагон образуется в избыточном количестве, имеет серьезные последствия. Происходит перенасыщение организма глюкозой, жирными кислотами. Единичные случаи не опасны, но частые увеличения концентрации гормона вызывают тахикардию, гипертонию, другие сердечные патологии. Риск развития злокачественных новообразований – самое серьезное осложнение.
Недостаток глюкагона в течение длительного времени приводит к снижению работоспособности, головокружениям, помутнению сознания, тремору конечностей, судорогам, слабости, тошноте.
Для анализа гормона берут забор венозной крови. Для получения достоверных результатов к нему нужно правильно подготовиться:
- За 10-12 часов до исследования воздержаться от приема пищи.
- Исключить прием инсулина, катехоламинов и других лекарственных средств, который влияют на показатели. Если прием препаратов отменить нельзя, это указывают в направлении на анализ.
- Перед забором крови пациенту необходимо в течение 30 минут полежать и расслабиться.
Фармакологическое действие
В медицине применяют синтетический глюкагон в лечебных целях при тяжелых формах гипогликемии и связанных с ней патологических состояниях. Вещество, подобное глюкагону, применяют для лечения диабета второго типа. В диагностических целях препарат востребован при исследовании органов желудочно-кишечного тракта.
Препараты на основе гормона назначаются врачами. Фармакологическое действие глюкагона направлено на:
- увеличение концентрации глюкозы;
- снятие спазмов мышечной системы;
- изменение количества сердечных сокращений.
Показания к применению медицинского препарата
Действие гормона на концентрацию глюкозы и гликогена используют для лечения различных патологий. Показания к применению медицинского препарата следующие:
- тяжелая гипогликемия, когда глюкозу невозможно ввести с помощью капельницы;
- подавление моторики органов ЖКТ при лучевой диагностике;
- больным с психическими нарушениями в качестве шоковой терапии;
- острый дивертикулит (воспаление кишечника с образование мешкообразных выпячиваний);
- патологии желчевыводящих путей;
- для расслабления гладкой мускулатуры кишечника.
Противопоказания
Препарат глюкагон противопоказан при некоторых заболеваниях:
- гиперчувствительность к компонентам лекарственного средства;
- гипергликемия (высокая концентрация глюкозы в крови);
- инсулинома (доброкачественная, реже злокачественная, опухоль островков Лангерганса поджелудочной железы);
- феохромоцитома (гормонально активное новообразование, которое провоцирует повышенную секрецию катехоламинов).
Глюкагон или «гормон голода» секретирует поджелудочная железа. Он является антагонистом инсулина и принимает активное участие в поддержании сахарного равновесия в крови. Дефицит и недостаток гормона вызывает различные патологии.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
