Глюкагон это гормон какой железы
Для полноценного функционирования человеческого организма необходима слаженная работа всех его органов. Очень многое в этом зависит от выработки гормонов и их достаточного содержания.
Один из органов, отвечающих за синтез гормонов – поджелудочная железа. Она вырабатывает несколько разновидностей гормонов, в число которых входит глюкагон. Каковы же его функции в организме человека?
Гормоны поджелудочной железы
При нарушениях в работе человеческого организма необходимо учитывать различные факторы. Они могут быть внешними и внутренними. Среди внутренних факторов, которые могут спровоцировать развитие патологических изменений, можно назвать избыток либо дефицит гормонов определенного типа.
Для устранения проблемы нужно знать, какая железа вырабатывает тот или иной вид соединения, чтобы принять необходимые меры.
Поджелудочной железой вырабатывается несколько видов гормонов. Основным является инсулин. Он представляет собой полипептид, в составе которого находится 51 аминокислота. При недостаточном либо избыточном образовании этого гормона в организме человека возникают отклонения. Нормальные его показатели колеблются в пределах от 3 до 25 мкЕд/мл. У детей его уровень немного снижен, у беременных женщин может повышаться.
Инсулин необходим для снижения количества сахара. Он активирует усвоение глюкозы мышечной и жировой тканью, обеспечивая ее преобразование в гликоген.
Кроме инсулина, поджелудочная железа отвечает за синтез таких гормонов, как:
- С-пептид. Он не относится к числу полноценных гормонов. По сути, это один из элементов проинсулина. Он отделяется от основной молекулы и оказывается в крови. С-пептид представляет собой эквивалент инсулина, по количеству которого можно диагностировать патологии в работе печени и поджелудочной железы. Также он указывает на развитие сахарного диабета.
- Глюкагон. По своему действию этот гормон противоположен инсулину. Его особенностью является повышение уровня сахара. Это достигается благодаря его воздействию на печень, которая стимулирует выработку глюкозы. Также с помощью глюкагона происходит расщепление жиров.
- Панкреатический полипептид. Этот гормон был обнаружен недавно. Благодаря ему сокращается расход желчи и пищеварительных ферментов, что обеспечивается регуляцией деятельности мускулатуры желчного пузыря.
- Соматостатин. Он оказывает воздействие на работу других гормонов поджелудочной железы и ферментов. Под его влиянием снижается количество глюкагона, соляной кислоты и гастрина, а также замедляется процесс усвоения углеводов.
Помимо этих гормонов, поджелудочная железа вырабатывает и другие. От того, насколько их количество соответствует норме, зависит деятельность организма и риск развития патологий.
Функции глюкагона в организме
Чтобы лучше понять роль глюкагона для человеческого организма, необходимо рассмотреть его функции.
Этот гормон влияет на работу ЦНС, которая зависит от постоянства концентрации в крови глюкозы. Глюкоза вырабатывается печенью, и в этом процессе участвует глюкагон. Также он занимается регуляцией ее количества в крови. Благодаря его действию происходит распад липидов, что способствует снижению количества холестерина. Но это не единственные функции данного гормона.
Помимо них, он выполняет следующие действия:
- стимулирует кровоток в почках;
- способствует выведению натрия, нормализуя деятельность сердечно-сосудистой системы;
- восстанавливает клетки печени;
- повышает содержание кальция внутри клеток;
- снабжает организм энергией, расщепляя липиды;
- нормализует сердечную деятельность, влияя на частоту пульса;
- повышает давление.
Его влияние на организм считается противоположным тому, что оказывает инсулин.
Химическая природа гормона
Биохимия этого соединения тоже очень важна для полного понимания его значимости. Он возникает в результате деятельности альфа-клеток островков Лангенганса. Также его синтезируют другие участки ЖКТ.
Глюкагон представляет собой полипептид одноцепочечного типа. В его состав входит 29 аминокислот. Строение его имеет сходство с инсулином, но в нем есть некоторые аминокислоты, которые в инсулине отсутствуют (триптофан, метионин). А вот цистина, изолейцина и пролина, которые имеются в составе инсулина, в глюкагоне нет.
Формируется этот гормон из пре-глюкагона. Процесс его выработки зависит от количества глюкозы, которая поступает в организм во время еды. Стимуляция его выработки принадлежит аргинину и аланину – при увеличении их количества в организме глюкагон образуется интенсивнее.
При чрезмерной физической активности его количество тоже может резко увеличиваться. Также на содержание его в крови влияет инсулин.
Механизм действия
Основным объектом воздействия этого соединения является печень. Под его влиянием в этом органе осуществляется сначала гликогенолиз, а немного позднее – кетогенез и глюконеогенез.
Этот гормон не может сам проникать в клетки печени. Для этого ему приходится взаимодействовать с рецепторами. При взаимодействии глюкагона с рецептором происходит активация аденилатциклазы, что способствует выработке цАМФ.
В результате начинается процесс расщепления гликогена. Это указывает на потребность организма в глюкозе, поэтому она в ходе гликогенолиза активно поступает в кровь. Другой вариант – синтезирование ее из других веществ. Это называется глюконеогенезом.
Также он является ингибитором синтеза белка. Его воздействие часто сопровождается ослаблением процесса окисления глюкозы. Результатом становится кетогенез.
Это соединение не влияет на гликоген, содержащийся в скелетных мышцах, что объясняется отсутствием в них рецепторов.
Увеличение числа цАМФ, вызванное глюкагоном, приводит к инотропному и хронотропному действию на миокард. В результате у человека повышается давление, усиливаются и учащаются сердечные сокращения. Это обеспечивает активацию кровообращения и подпитку тканей питательными элементами.
Большое количество этого соединения вызывает спазмолитический эффект. У человека расслабляются гладкие мышцы внутренних органов. Наиболее сильно это проявляется в отношении кишечника.
Глюкоза, кетокислоты и жирные кислоты являются энергетическими субстратами. Под влиянием глюкагона происходит их высвобождение, за счет чего они делаются доступными для мышц скелета. Благодаря активному кровотоку эти вещества лучше распространяются по телу.
К чему ведет избыток и недостаток гормона в организме?
Самый основной эффект гормона – увеличение числа глюкозы и жирных кислот. Хорошо это или плохо, зависит от того, много ли глюкагона синтезируется.
При наличии отклонений он начинает продуцироваться в больших количествах – таких, что это опасно развитием осложнений. Но и слишком малое его содержание, вызванное сбоями в работе организма, приводит к неблагоприятным последствиям.
Чрезмерная выработка этого соединения ведет к перенасыщению организма жирными кислотами и сахаром. Иначе это явление называют гипергликемией. Единичный случай ее возникновения не опасен, но систематическая гипергликемия ведет к развитию нарушений. Она может сопровождаться тахикардией и постоянным ростом артериального давления, что ведет к гипертонии и сердечным патологиям.
Слишком активное передвижение крови по сосудам может вызвать их преждевременное изнашивание, отчего возникают болезни сосудов.
При аномально малом количестве этого гормона организм человека испытывает нехватку глюкозы, что приводит к гипогликемии. Это состояние тоже относится к числу опасных и патологических, поскольку может вызвать массу неприятных симптомов.
К ним относятся:
- тошнота;
- головокружение;
- тремор;
- низкая работоспособность;
- слабость;
- помутнение сознания;
- судороги.
В особенно тяжелых случаях может наступить смерть больного.
Видео-материал о влиянии глюкагона на вес человека:
Исходя из этого, можно сказать, что, несмотря на множество полезных особенностей, содержание глюкагона в организме не должно выходить за пределы нормы.
Глюкагон вырабатывает поджелудочная железа, а именно — ее альфа-клетки. Это один из двух гормонов, синтезируемых железой (второй гормон — инсулин). По своему действию они противоположны, а вместе обеспечивают регуляцию уровня глюкозы в крови.
Глюкагон иногда называют гормоном голода. При попадании его в кровь он стремится к клеткам печени. Связавшись с этими клетками, глюкагон стимулирует выброс в кровь глюкозы, синтезированной из аминокислот.
Регуляция уровня глюкозы в крови
Примечание: прием белковой пищи способствует секреции глюкагона, поэтому сохранение его уровня в пределах нормы может говорить о правильном и сбалансированном питании. Глюкагон играет роль катализатора, влияя на процесс преобразования аминокислот в глюкозу.
Таким образом, глюкагон вызывает подъем содержания глюкозы в крови. Работает и принцип обратной связи: если глюкозы в крови мало, синтез глюкагона ускоряется. При ее малом количестве его уровень может вырасти в несколько раз. Стимуляция повышения глюкагона происходит и при физических нагрузках, особенно это касается длительных силовых упражнений.
Функции
Основные функции глюкагона в организме человека:
- улучшение кровообращения почек;
- влияние на работу сердечно-сосудистой системы;
- обновление клеток печени;
- снижение уровня инсулина в крови;
- вывод натрия из организма;
- накопление кальция в клетках;
- снижения уровня холестерина путем активизации распада липидов.
Абсорбтивный период — период пищеварения, в это время наблюдается высокий уровень инсулина и низкий — глюкагона, затем они меняются местами
Факт: при резком выбросе адреналина глюкагон увеличивает концентрацию глюкозы в крови для подпитки мышечной массы.
Проведение анализа
Анализ на проверку уровня глюкагона выполняется при подозрении на гипогликемию (пониженный уровень глюкозы в кровь), при резком похудении или начальных стадиях диабета.
Кровь на исследование данного гормона берется из локтевой вены. Его концентрация проверяется методом радиоиммуноанализа — выявления количества антител в крови с помощью радиоактивных индикаторов.
Основное количество глюкагона находится в печени, поэтому в крови его концентрация невысока. У взрослого человека его содержится не больше 150 нг/л.
Прием пищи значительно влияет на уровень гормонов поджелудочной железы
Факт: при голоде глюкагон синтезируется активнее, предотвращая чрезмерное снижение концентрации глюкозы в крови.
Повышенный уровень гормона
Причины повышенного содержания глюкагона в крови:
- глюкагонома — опухоль поджелудочной железы, способная вырабатывать глюкагон; считается очень редким заболеванием;
- цирроз печени — заболевание хронического характера, характеризуется прогрессирующим поражением печени, изменяющим ее структуру, что способствует нарушению всех ее функций и приводит к печеночной недостаточности;
- сахарный диабет — эндокринное заболевание, развивающееся в связи с недостаточным уровнем инсулина и высоким содержанием сахара в крови;
- гиперглюкагонемия — заболевание, характеризующееся высоким уровнем глюкагона, основное количество которого является неактивным;
- панкреатит — воспаление тканей поджелудочной железы, перерастающее в некротический процесс;
- хроническая почечная недостаточность — нарушение выделительной функции почек, вызывающее накопление в организме шлаков и токсинов;
- феохромоцитома — опухоль надпочечников, вызывающая их чрезмерную гормональную активность с повышенной выработкой катехоламинов (адреналина, дофамина, норадреналина);
- синдром Иценко-Кушинга — нарушение работы эндокринной системы, выражающееся в повышенной активности коркового вещества надпочечников.
Опухоли поджелудочной железы негативно влияют на ее эндокринную функцию
Факт: нарушение механизма действия глюкагона может привести к сахарному диабету.
Сниженный уровень гормона
Глюкагон может снижаться в результате развития хронического панкреатита — длительно текущего воспаления поджелудочной железы, что приводит к разрушению ее тканей, а затем и к снижению функциональности. Его понижение может вызывать и опухоль поджелудочной железы, а также оперативное вмешательство.
Нормализация
Регуляцию глюкагона можно осуществлять при помощи диеты. Чтобы поднять уровень гормона, нужно увеличить потребление продуктов питания, содержащих белок. Это способствует повышению уровня аминокислот, стимулирующих секрецию глюкагона.
Чтобы снизить его уровень, нужно исключить белковую пищу из рациона и не переедать. Приемы пищи должны быть небольшими, но частыми.
Важно: для поднятия уровня глюкагона нужно регулярно заниматься спортом. Ежедневно на это необходимо уделять от получаса — это не только способствует нормализации гормонального фона, но и дает заряд на весь день.
Глюкоза необходима для поддержания тонуса организма
Препараты глюкагона
В медицинской практике достаточно часто используются препараты глюкагона. Они необходимы для снятия спазмов, улучшения работы сердечно-сосудистой деятельности, а также для увеличения глюкозы в крови.
Факт: препарат глюкагона получают из поджелудочных желез коров или свиней, т.к. химическая структура гормона у этих животных и человека абсолютно одинакова.
Такой препарат могут назначать для лечения сахарного диабета при низком уровне сахара, т.к. гормон глюкагон повышает его уровень. Также его применяют для лечения некоторых болезней желчного пузыря, при психических расстройствах. Дозировка назначается лечащим врачом. Противопоказан этот препарат детям, имеющим вес до 25 кг. При острой необходимости его введения ребенку необходимо наблюдение врача в течение четверти часа после приема.
Заключение
Для поддержания уровня гормонов необходимо вести правильный образ жизни, т.к. иногда это оказывается решающим фактором в здоровье человека. Чтобы исключить возможные заболевания, вызванные нарушением роли глюкагона в организме, необходимо правильно питаться и регулярно проверять свой организм.
Глюкагон – это гормон поджелудочной железы, его действие противоположно действию инсулина, то есть он повышает уровень глюкозы крови. (Более подробно о механизме действия глюкагона в статье «Гормоны, регулирующие уровень глюкозы крови»).
Кому нужно делать инъекции глюкагона?
Человеку с сахарным диабетом, если у него случилась тяжелая гипогликемия.
Тяжелая гипогликемия – это гипогликемия, потребовавшая помощи другого лица, а именно, если человек с сахарным диабетом потерял сознание, у него судороги или он не способен выпить или съесть продукты необходимые для купирования гипогликемии (более подробно о средствах для купирования гипогликемии в разделе «Гипогликемия»). В этом случае можно сделать инъекцию глюкагона для того, чтобы стимулировать распад гликогена в печени, что приведет к повышению уровня глюкозы крови.
Кто может сделать инъекцию глюкагона?
Для того чтобы сделать инъекцию глюкагона не нужно иметь медицинское образование, ввести глюкагон может любой человек, так как глюкагон вводится подкожно или внутримышечно. Если речь идет о детях с сахарным диабетом, то желательно, чтобы не только родители смогли ввести глюкагон, но также рассказали и обучили этому воспитателей в детском саду или учителей в школе.
Как выглядит глюкагон?
Глюкагон, зарегистрированный для использования в нашей стране, называется ГлюкаГен 1 мг ГипоКит компании Novo Nordisk (Рис 1 и 2).
Рис.2 ГлюкаГен 1мг ГипоКит (www.rlsnet.ru/)
В его состав входят:
- Порошок или пористая масса, которая собственно и является активным веществом (глюкагоном)
- Шприц, содержащий растворитель
- Оранжевый пенал с инструкцией
Длительное время ученые работали над созданием жидкого глюкагона, чтобы людям, видящим своих близких во время гипогликемии, не приходилось думать о том, как смешать глюкагон с растворителем, а затем набрать в шприц нужное количество глюкагона. Сейчас в США проходит 3-ю фазу клинических исследований стабильная растворимая форма глюкагона G-pen от компании Xeris.
Как делать инъекцию глюкагона?
Глюкагон может вводиться подкожно как инсулин, а также может вводиться внутримышечно. Доза глюкагона, необходимая для купирования гипогликемии, рассчитывается 0,1-0,2 мг на 10 кг массы тела. Если сомневаетесь в правильности дозы, то лучше уколоть чуть больше, чем меньше. Глюкагон не опасен в случае передозировки. В инструкции к ГлюкаГену 1 мг ГипоКит (зарегистрированному для использования в нашей стране) приводится более упрощенная схема расчета дозы глюкагона: взрослым и детям с массой тела более 25 кг или старше 6–8 лет вводят 1 мг (1 мл, отметка на шприце 1/1). Детям с массой тела менее 25 кг или младше 6–8 лет вводят 0,5 мг (0,5 мл, отметка на шприце 1/2) подкожно или внутримышечно. Действие глюкагона начинается примерно через 10 минут и продолжается в течение 30-60 минут. Эффект будет одинаковый как после подкожной, так и после внутримышечной инъекции, так что не имеет значения как глубоко вы ввели иглу. Главное избегать внутрикожных инъекций, это когда при введении глюкагона образуется пузырь, похожий на реакцию Манту.
Приготовление раствора для инъекции (www.grls.rosminzdrav.ru)
1. Снять пластиковый колпачок с флакона и защитный наконечник иглы со шприца. Проколоть иглой резиновую пробку флакона, содержащего ГлюкаГен ® , и ввести во флакон всю жидкость, находящуюся в шприце.
2. Не вынимая иглы из флакона, осторожно встряхивать флакон до полного растворения препарата ГлюкаГен ® и образования прозрачного раствора.
3. Необходимо убедиться, что поршень полностью задвинут вперед. Набрать весь раствор в шприц. Следует следить за тем, чтобы поршень не вышел из шприца.
4. Выпустить из шприца воздух и сделать инъекцию.
Утилизируйте остатки неиспользованного препарата и упаковки в соответствии с местными требованиями.
Не забывайте проверять срок годности глюкагона! Если срок годности прошел, то не используйте этот глюкагон для купирования гипогликемии. Но вы можете использовать его для обучения, и показывать на нем как правильно смешивать глюкагон, главное не делайте им инъекции.
Может быть довольно сложно смешать глюкагон в первый раз в ситуации, когда вы действительно нуждаетесь в нем. Во избежание паники в такой момент, проверьте содержимое пенала и прочитайте инструкцию, как только вы приобретете глюкагон и принесете его домой. Можете отметить на шприце маркером то количество глюкагона, которое нужно будет набрать, чтобы вы не беспокоились об этом в ситуации стресса. Также можете своими словами написать на бумажке порядок действий и вложить ее в пенал с глюкагоном.
Как оценить эффект от инъекции глюкагона?
После введения глюкагона подождите 10-15 минут, пока человек с сахарным диабетом придет в себя. Если он будет все еще находиться без сознания через 10-15 минут, то вызывайте скорую помощь. Однако, если человек пришел в себя, чувствует себя хорошо и у него нормальный уровень глюкозы крови, на момент приезда скорой помощи, то в госпитализации он не нуждается.
Не рекомендуется есть как минимум в течение 30 минут после введения глюкагона, так как может возникнуть тошнота или даже рвота. Это относительно распространенный побочный эффект, особенно если съесть сразу большое количество еды. Подождите 30 минут, но после обязательно съешьте пищу, содержащую медленные углеводы, чтобы поддерживать уровень глюкозы на нормальном уровне до следующего приема пищи.
Если инъекция глюкагона не подействовала, то нет смысла повторно вводить глюкагон. Если уровень глюкозы крови не поднимается, после введения глюкагона, значит в организме нет запасов гликогена, следовательно, глюкагон не может оказать свое действие. Такое может случиться, например, после интенсивных физических тренировок или если недавно была гипогликемия, и организм еще не успел восстановить запасы гликогена.
Глюкагон является антагонистом инсулина. Логично предположить, что у людей без сахарного диабета никогда не бывает одновременно высокого уровня этих двух гормонов. Инсулин секретируется, когда уровень глюкозы крови высокий, а глюкагон, когда низкий. Если гипогликемия вызвана избыточной дозой инсулина, то глюкагон окажет меньший эффект, чем если гипогликемия вызвана недостаточным приемом пищи.
Некоторые люди с сахарным диабетом, особенно дети и подростки, чувствуют себя плохо после эпизода тяжелой гипогликемии, даже если глюкагон не вводился. Одно из объяснений этому, синтез собственного глюкагона поджелудочной железой, который также может приводить к ощущению тошноты.
Новая растворимая форма глюкагона
К счастью, гонка по разработке следующего поколения глюкагона, чтобы заменить комплект порошка + шприца, дала свои результаты, и мы начинаем видеть определенный прогресс в клинических испытаниях. Производители обещают выпустить на мировой рынок растворимый глюкагон в виде шприц-ручек уже в 2015 году. Правда не известно, когда этот продукт будет сертифицирован в нашей стране.
Концепция не нова; продукты, такие как перспективный GlucaPen и лиофилизированная версия GlucaGo создали ажиотаж в течение последних нескольких лет, но они либо застряли в подвешенном состоянии, либо исчезли полностью.
На данный момент целый ряд компаний участвует в гонке по созданию стабильной растворимой формы глюкагона:
- Biodel развивают свою растворимую форму глюкагона;
- Latitude Pharmaceuticals создали Nano-G формулу;
- Enject продолжает разрабатывать GlucaPen;
- Xeris Pharmaceuticals занимаются разработкой новой линии продуктов глюкагона, которые по мнению некоторых экспертов, являются лучшими.
В прошлом году, благотворительный фонд Helmsley дал Xeris грант почти в $1 млн. на развитие стабильной растворимой формы глюкагона, который следовал за $1’140’000 грантом от Национального института здоровья США. А летом прошлого года, JDRF объединился с Xeris и Latitude сосредоточив свое внимание на создании формы глюкагона для помп с целью применения их в исследованиях по созданию искусственной поджелудочной железы.
Это то, над чем работает Xeris (Рис.3):
- G-Pen – автоматические инъекторные ручки, содержащие разовую дозу 200 единиц стабильной формулы глюкагона их компании.
- G-Pen Min — содержит ту же формулу стабильного глюкагона, но она разработана для того, чтобы вводить меньшие, мульти-дозы, которыми можно купировать нетяжелые гипогликемии.
- G-Pump глюкагон – для помп с функцией инфузии глюкагона при низком уровне глюкозы. Есть три линии этого глюкагона: глюкагон, который может использоваться в помпах с инсулином и глюкагоном, работающих с системой непрерывного мониторирования уровня глюкозы (CGMS) для создания «искусственной поджелудочной железы»; глюкагон, который может использоваться только в помпах с глюкагоном; и глюкагон, который может использоваться в помпах с инсулином и глюкагоном, где он будет дозироваться равномерно в течение 24 часов, такие помпы могут использоваться, например, при врожденном гиперинсулинизме.
Рис.3 Глюкагон компании Xeris (www.diabetesmine.com)
Ключевым моментом для двух шприц-ручек является то, что они сокращают традиционный процесс введения глюкагона, путем смешивания его и растворителя, с девяти шагов до трех! Вы просто снимаете крышку, помещаете ручку на кожу, и нажимаете кнопку!
Xeris закончили 2 фазу исследования G-Pen осенью 2013 года, в Техасском институте диабета в Сан-Антонио под руководством доктора Ralph DeFronzo. Испытания показали, что при комнатной температуре, глюкагон Xeris имеет "высокую стабильность" в течение 18 месяцев и 92% чистого глюкагона через 18 месяцев, что делает его сравнимым с глюкагоном, который сейчас находится на рынке.
3 фаза исследования проходит с конца 2014 года, и представление нового продукта FDA скорее всего произойдет в 2015 году.
Между тем, G-Pen Mini также проходит исследования в медицинском колледже Бейлора в Хьюстоне, под руководством доктора Morey Haymond, который написал научную работу по алгоритму мини-дозирования для купирования гипогликемии у детей с сахарным диабетом.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
