Инсулярный аппарат поджелудочной железы. Инсулин. Сахарный диабет
Государственное
бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тюменская государственная медицинская академия»
Министерства
здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России)
Кафедра
гистологии и эмбриологии им. ЗДН РФ профессора Дунаева П.В.
Реферат на
тему:
«Инсулярный
аппарат поджелудочной железы. Инсулин. Сахарный диабет»
Выполнила:
Тренькова Анна
Проверила:
д.м.н Соловьева Ольга Георгиевна
Содержание
1. Поджелудочная железа
. Инсулин
. Что такое сахарный диабет
. Причины возникновения
сахарного диабета
. Что такое сахарный диабет 1
типа?
. Что такое сахарный диабет 2
типа?
Список литературы
1. Поджелудочная железа
Поджелудочная железа
представлена двумя разными в морфологическом и функциональном отношениях
отделами: экзокринным и эндокринным. Экзокринный отдел секретирует ферменты,
поступающие по выводным протокам в просвет двенадцатиперстной кишки и
оказывающие воздействие на процесс расщепления белков, жиров и углеводов.
Построен он из железистых концевых отделов и выводных протоков.
Эндокринный отдел вырабатывает
гормоны, поступающие в кровь и регулирующие интенсивность углеводного,
белковогои жирового обмена в тканях. Этот отдел состоит из совокупности
островков (панкреатических островков), образованных тяжами гормонопродуцирующих
клеток, окруженных капиллярной сетью и вкрапленных в экзокринную часть железы.
Рис 1. Поджелудочная железа: 1 - долька; а -
экзокринная часть; б - панкреатические островки (эндокринная часть железы); 2 -
междольковая соединительная ткань; в - вена; а - междольковый выводной проток;
д - концевые отделы; е - артерия; ж - венозные капилляры; з - центроацинозные
клетки.
Развивается поджелудочная
железа из энтодермальных, дорсального и вентрального выпячиваний стенки
туловищной кишки, врастающих в мезенхиму брыжейки. Из мезенхимы развиваются
"соединительнотканная часть (строма) и кровеносные сосуды. Следует
обратить внимание на то, что эпителиальные выросты образуются из однослойного
эпителия туловищной кишки, что обусловливает однослойное строение эпителиальных
структур дифференцированной железы.
Поджелудочная железа является
сложной трубчато-альвеолярной. Снаружи она покрыта соединительнотканной
капсулой. Отходящие от капсулы перегородки делят железу на дольки (рис. 1). В
междольковой соединительной ткани проходят междольковые выводные протоки,
кровеносные сосуды, нервные стволы, а также инкапсулированные чувствительные
нервные окончания.
Экзокринная часть дольки
построена из ацинусов (альвеол), "состоящих из секретобразующих клеток и
вставочного отдела - начальная зона выводного протока, вдвинутого в концевой
отдел. В конусообразной клетке ацинуса отчетливо различают по окраске и
строению базальный и апикальный полюсы. В первом из них локализованы плотно
упакованные мембранные структуры гранулярной эндоплазматической сети (рис. 2),
в связи с чем он окрашивается основными красителями, поэтому базофилен и
именуется гомогенным. Второй полюс, направленный в просвет ацинуса, окрашивается
кислыми красителями, он оксифилен, содержит гранулы секрета и называется
зимогенным (рис. 3). В клетке хорошо развит комплекс Гольджи, много
митохондрий.
Рис 2, Клетка ацинуса поджелудочной железы: 1 -
гранулярная эндоплазматическая сеть базального полюса; 2 - гранулы секрета в
зимогенном полюсе клетки. Электронная микрофотография (по Блуму и Фоусету)
Рис 3, Долька поджелудочной железы: 1 - ацинус;
а - зимогенный полюс; б - гомогенный полюс; 2 - внутридольковые (вставочные)
выводные протоки.
Вставочный отдел ацинуса - это
начало вставочного выводного протока, состоящего из плоских клеток и
располагающегося в концевом отделе. На всем своем протяжении вставочный
выводной проток покрыт однослойным эпителием. Его плоские клетки постоянно
сменяются кубическими. Вставочные выводные протоки объединяются в междольковые,
покрытые изнутри однослойным цилиндрическим эпителием. Междольковые выводные
протоки, соединяясь, образуют главный выводной проток.
Совокупность панкреатических
островков составляет эндокринную часть железы. Они имеют округлую или овальную
форму и неравномерно локализуются в разных дольках. Островки построены из
инсулярных клеток и обильно снабжены капиллярной сетью (рис. 4). Инсулярные
клетки резко отличаются от ацинозных. Это небольшие, светлые с нежной
цитоплазмой клетки, в которых хорошо развит комплекс Гольджи; содержатся мелкие
митохондрии и секреторные гранулы. Гранулярная эндоплазматическая сеть
представлена значительно хуже.
Среди инсулярных различают A-,
B-, Д-, Д-1- и РР-клетки. Классификация их основана на морфофункциональной
характеристике секреторных гранул. Самая многочисленная группа - В-клетки,
занимающие, как правило, центральную часть островка. Они плохо окрашиваются,
содержат зернистость, растворимую в спиртах и нерастворимую в воде. Клетки
синтезируют инсулин, под влиянием которого гликоген задерживается в печеночных
клетках, а следовательно, в крови уменьшается количество сахара.
А-клетки расположены чаще на
периферии. Их секреторные гранулы обрабатывают кислыми красителями, растворимы
в воде и фиксируются спиртом. Плотная часть гранулы отделена от мембраны
светлой зоной. Эти клетки вырабатывают глюкагон - антагонист инсулина,
повышающий содержание глюкозы в крови.
Д-клетки встречаются реже и
находятся также на периферии островка. Средних размеров и умеренной плотности
секреторные гранулы не имеют светлой зоны. Гормон этих клеток тормозит секрецию
А-клеток, В-клеток и ацинозных клеток экзокринного отдела поджелудочной железы.
Д-1-клетки встречаются в
островке в небольшом количестве, секреторные гранулы характеризуются
аргирофилией, интенсивной плотностью, светлым ободком. Их гормон снижает
кровяное давление и усиливает секрецию поджелудочной железы.
РР-клетки встречаются на
периферии островков и в экзокринной части. Клетки содержат мелкую зернистость.
Секретируемый ими гормон усиливает образование желудочного и поджелудочного
сока.
Рис 4: Панкреатический островок
поджелудочной железы: 1 - инсулярная клетка; 2 - кровеносные капилляры
островка; 3 - концевые секреторные отделы; а - зимогенные гранулы; б -
гомогенная зона.
. Инсулин
поджелудочный
железа диабет инсулин
Инсулин (от гистологического insulae
pancreaticae панкреатические островки) - белково-пептидный гормон,
синтезируемый в в-клетках островков поджелудочной железы; является
универсальным анаболическим гормоном, необходимым для роста и развития
организма, подобно соматотропному гормону гипофиза, синергистом которого в этом
отношении он является. Одним из наиболее ярких эффектов инсулина служит его
гипогликемическое действие. Инсулин оказывает влияние на все виды обмена
веществ: он стимулирует транспорт веществ через клеточные мембраны,
способствует утилизации глюкозы и образованию гликогена, угнетает
глюконеогенез, тормозит липолиз и активирует липогенез, повышает интенсивность
синтеза белка. Инсулин, обеспечивая окисление глюкозы в цикле трикарбоновых
кислот, способствует образованию богатых энергией (макроаргических) соединений,
в частности АТФ, и поддержанию энергетического баланса клеток.
Молекула инсулина построена из 51
аминокислотного остатка и состоит из двух цепей: А-цепи, на N-конце которой
находится остаток глицина, состоящей из 21 аминокислотного остатка, и В-цепи,
содержащей 30 аминокислотных остатков. А- и В-цепи инсулина соединены
дисульфидной связью, которая играет большую роль в сохранении биологической
активности молекулы этого гормона. К инсулину человека по аминокислотному составу
наиболее близок инсулин свиньи, молекула которого отличается от молекулы
инсулина человека всего лишь одной аминокислотой в В-цепи (вместо треонина в
30-м положении в молекуле инсулина свиньи находится аланин).
Инсулин синтезируется в инсулоцитах (в-клетках)
островков поджелудочной железы из проинсулина - одноцепочечного полипептида,
который содержит более 80 аминокислотных остатков. Проинсулин представляет
собой молекулу инсулина, как бы замкнутую соединяющим пептидом, или С-пептидом,
который делает эту молекулу инсулина биологически неактивной. Проинсулин
синтезируется на рибосомах инсулоцитов, затем по цитоплазматической сети его
молекула передвигается к комплексу Гольджи, где секреторные гранулы, содержащие
проинсулин, отделяются. В этих гранулах происходит процесс ограниченного
протеолиза проинсулина под действием специфических протеолитических ферментов,
в результате которого образуются активный инсулин, промежуточные формы
проинсулина и свободный С-пептид. Все они обладают разной биологической и иммунной
активностью. Нарушение превращения проинсулина в инсулине приводит к изменению
количественного соотношения этих веществ в кровотоке, появлению аномальных форм
инсулина и вследствие этого - к сдвигу в регуляции обмена веществ.
Пусковым сигналом для выброса в кровь инсулина
является повышение содержания глюкозы в крови. Важная роль в регуляции
поступления инсулина в кровоток принадлежит микроэлементам,
гастроинтестинальным гормонам (Гастроинтестинальные гормоны) (в основном
секретину), аминокислотам, а также ц.н.с. В крови инсулин частично образует
комплексы с белками плазмы крови (так называемый связанный инсулин), частично
остается в свободном состоянии (свободный инсулин). Свободный и связанный
инсулин отличаются друг от друга по биологическим, иммунным и физико-химическим
свойствам, а также по влиянию на жировую и мышечную ткани, которые являются
органами-мишенями для инсулина, т.е. инсулинчувствительными тканями.
Количество инсулина, циркулирующего в кровотоке,
определяется не только интенсивностью секреции этого гормона, но и скоростью
его метаболизма в тканях и органах. Период биологической полужизни инсулина
человека составляет около 30 мин.
Нарушения синтеза и секреции инсулина могут
иметь разный характер и различное происхождение. Недостаточность секреции
инсулина приводит к гипергликемии и развитию диабета сахарного (Диабет
сахарный). Избыточное образование инсулина, наблюдающееся, например, при
гормонально-активной опухоли, исходящей из в-клеток островков поджелудочной
железы - инсуломы, клинически выражается симптомами гиперинсулинизма и
гипогликемического синдрома (Гипогликемический синдром).
Методы определения инсулина делятся на
биологические и радиоиммунологические. Биологические методы основаны на
определении степени стимуляции поглощения глюкозы инсулинчувствительными
тканями под действием инсулина. Радиоиммунологические методы определения
инсулина базируются на конкуренции инсулина, содержащего и не содержащего
радиоактивную метку, за антитела к инсулину. в анализируемой пробе (так называемый
метод двойных антител). Количество содержащего радиоактивную метку инсулина,
связавшегося с антителами, обратно пропорционально количеству инсулину в
анализируемой пробе. Метод двойных антител положен в основу приготовления
готовых наборов для радиоиммунологического определения инсулина.
Инсулин, соответствующий по составу инсулина
человека, синтезирован с помощью методов генетической инженерии (Генетическая
инженерия); начато его применение в лечебных целях.
. Что такое сахарный диабет?
Сахарный диабет
<http://www.polismed.ru/pancreatic-diabetes/> - это болезнь,
характеризующаяся хроническим повышением уровня сахара в крови
(гипергликемией), развивающаяся в результате недостаточной выработки (секреции)
инсулина или уменьшения чувствительности клеток организма к инсулину. Сахарный
диабет встречается примерно у 1-3% населения. У детей частота сахарного диабета
ниже: 0,1-0,3%. Ежегодно число больных сахарных сахарным диабетом увеличивается
на 6-10%. Это приводит к удвоению числа больных каждые 10-15 лет. На 2000 год в
мире насчитывалось более 120 млн. больных сахарным диабетом. В настоящее время
число больных сахарным диабетом превышает 200 млн.
Сахарный диабет это хроническое
заболевание эндокринной системы человека, характеризующееся длительным повышением
концентрации глюкозы в крови и сопутствующими изменениями процесса обмена
веществ. В основе развития сахарного диабета лежит недостаточность гормона
поджелудочной железы инсулина, контролирующего переработку глюкозы на уровне
клеток и тканей организма. Причиной сахарного диабета может быть разрушение
клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин или изменение
чувствительности тканей организма к инсулину, циркулирующему в крови.
Существует два основных типа диабета: Диабет 1 типа (инсулинозависимый диабет)
и Диабет 2 типа (инсулинонезависимый диабет). Основные симптомы диабета без
лечения - это сильная жажда, увеличение количества выделяемой мочи, потеря веса
и пр.
Каковы факторы риска развития
сахарного диабета?
Существуют определенные состояния или
болезни, предрасполагающие к развитию диабета (факторы риска). Факторы риска
для сахарного диабета следующие:
· Ожирение.
· Высокий уровень холестерина.
· Артериальная гипертензия.
· Наследственная предрасположенность
Сочетание нескольких факторов риска значительно
(до 30 раз) увеличивает риск развития диабета.
. Причины возникновения сахарного диабета
Существуют следующие причины сахарного диабета:
Вирусные инфекции, которые разрушают
клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Среди вирусных инфекций,
которые могут вызвать развитие диабета можно перечислить: краснуху
<http://www.polismed.ru/rubella-kw/>, вирусный паротит (свинка
<http://www.polismed.ru/mumps-kw/>), ветряную оспу, вирусный гепатит
<http://www.polismed.ru/hepatitis-kw/> и т.п. Некоторые вирусные инфекции
обладают высоким сродством к клеткам поджелудочной железы и часто осложняются
диабетом. Например, частота возникновения сахарного диабета у людей,
переболевших краснухой, достигает 20% и более. Необходимо подчеркнуть, что
вирусная инфекция проявляет свое действие у лиц с наследственной
предрасположенностью к сахарному диабету. Особенно часто вирусная инфекция
вызывает диабет у детей и подростков.
Аутоиммунные болезни (нападение
иммунной системы организма на собственные ткани организма) - гломерулонефрит,
аутоиммунный тиреоидит, гепатит, волчанка и пр. также могут осложняться
сахарным диабетом. В данном случае диабет развивается из-за разрушения клеток
поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, клетками иммунной системы.
Переедание (повышенный аппетит), ведущее к ожирению является одним из основных
факторов развития диабета 2 типа. Если среди лиц с нормальной массой тела
частота возникновения сахарного диабета составляет 7,8%, то при избытке массы
тела на 20% частота диабета составляет 25%, а при избытке массы тела на 50%
частота равна 60%. Уменьшив массу тела на 10% с помощью диеты и физических
упражнений, возможно, значительно снизить риск развития диабета.
Классификация сахарного диабета. Каким может
быть диабет?
ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения)
выделяет 2 типа сахарного диабета:
· 1 типа - инсулинозависимый.
· 2 тип - инсулиннезависимый.
Диабет 2 типа, в свою очередь, делится на диабет
у лиц с нормальной массой тела и на диабет у лиц с ожирением. Согласно
исследованиям некоторых специалистов, выделяют такое состояние, как предиабет.
Предиабет - это состояние, при котором в крови человека уровень сахара выше
нормы, но недостаточно высок, чтобы констатировать наличие диабета (уровень
глюкозы между 101мг/дл и 126мг/дл (несколько выше 5 ммоль/л)). В большинстве
случаев, без правильного лечения предиабет (скрытый диабет) переходит в диабет.
С другой стороны своевременное обнаружение предиабета и принятие мер по его
коррекции значительно снижает риск развития диабета. Описана также такая форма
диабета как гестационный диабет, то есть сахарный диабет, который развивается
во время беременности и может исчезнуть после родов.
. Что такое сахарный диабет 1 типа?
При сахарном диабете 1 типа (инсулинозависимый
сахарный диабет) более 90% клеток поджелудочной железы, выделяющих инсулин, по
той или иной причине разрушаются. Причиной разрушения клеток поджелудочной
железы могут быть вирусы, аутоиммунные болезни и пр. (см. причины сахарного
диабета). Таким образом, у больных диабетом 1 типа поджелудочная железа
секретирует меньше инсулина или вообще не выделяет инсулин. Из всего количества
людей страдающих сахарным диабетом, сахарный диабет 1 типа встречается в 10%
случаев. У большинства людей, страдающих сахарным диабетом 1 типа, дебют
заболевания чаще всего наступает до 30 лет. Ученые полагают, что для данного
типа диабета огромное значение играет вирусная инфекция. Важная роль инфекции
заключается в том, что она не только оказывает непосредственное разрушающее
действие на клетки поджелудочной железы, но и заставляет иммунную систему
человека разрушать собственные клетки поджелудочной железы, вырабатывающие
инсулин (в крови больных сахарным диабетом 1 типа определяются антитела против
b-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин). Больные сахарным
диабетом 1 типа в прямом смысле «зависят» от инсулина, который необходим им для
обеспечения нормального переваривания глюкозы в организме. От этой зависимости
и происходит название болезни: инсулинозависимый сахарный диабет.
. Что такое сахарный диабет 2 типа?
При сахарном диабете 2 типа (инсулиннезависимый
сахарный диабет) поджелудочная железа продолжает секретировать инсулин, иногда
даже больше, чем необходимо. Однако в организме человека, по некоторым
причинам, развивается резистентность клеток (снижение чувствительности) к
инсулину. Таким образом, в клетку, даже при большом количестве инсулина не
попадает нужное количество глюкозы. Дебют заболевания чаще всего наступает
после 30 лет. Важную роль в развитии сахарного диабета 2 типа играет
наследственный фактор и ожирение. Сахарный диабет 2 типа может развиться при
неправильном применении некоторых лекарственных средств (например,
кортикостероиды при синдроме Кушинга), также при некоторых других эндокринных
заболеваниях (акромегалия, болезнь Кушинга и пр.).
Симптомы и признаки сахарного диабета. Оба типа
сахарного диабета имеют похожие симптомы. Первые симптомы сахарного диабета,
как правило, появляются из-за высокого уровня глюкозы в крови. Когда
концентрация глюкозы в крови достигает 160-180 мг/дл (выше 6 ммоль/л), она
начинает проникать в мочу. Со временем при ухудшении состояния больного, уровень
глюкозы в моче становится очень высоким. Как результат почки выделяют больше
воды для того, чтобы разбавить огромное количество глюкозы, выделяющееся с
мочой. Таким образом, первоначальным симптомом сахарного диабета является
полиурия (выделение более 1,5-2л мочи в сутки). Следующий симптом, который
является следствием частых мочеиспусканий, является полидипсия (постоянное
чувство жажды) и употребление больших количеств жидкости. По причине того, что
с мочой теряется большое количество калорий, люди теряют в весе. Вследствие
этого люди испытывают чувство голода (повышенный аппетит). Таким образом, для
сахарного диабета характерна классическая триада симптомов:
· Полиурия (более 2л мочи в сутки).
· Полидипсия (чувство жажды).
· Полифагия (повышенный аппетит).
Также для каждого типа сахарного диабета
существуют свои особенности. Для людей, страдающих сахарным диабетом 1 типа,
как правило, первые симптомы наступают внезапно, за очень короткий промежуток
времени. И такое состояние, как диабетический кетоацидоз может развиться очень
быстро. У больных, страдающих сахарным диабетом 2 типа, долгое время течение
заболевания является бессимптомным. Даже если и имеются определенные жалобы, то
интенсивность их незначительна. Иногда на ранних стадиях развития сахарного
диабета 2 типа уровень глюкозы в крови может быть понижен. Такое состояние
носит название гипогликемия. По причине того, что в организме человека имеется
определенное количество инсулина, у больных с сахарным диабетом 2 типа на
ранних стадиях кетоацидоз обычно не наступает.
Другими, менее специфическими признаками
сахарного диабета могут быть:
· Слабость, повышенная утомляемость
· Частые простуды
· Гнойный заболевания кожи,
фурункулез, появление труднозаживающих язв
· Сильный зуд в области половых
органов
Список литературы
1. Большая медицинская
энциклопедия под ред. Академика Б.В. Павловского, 9 том, 262 стр.
. Сайт для студентов
медицинских институтов http://www.medcampus.ru/Publications
. Учебник по гистологии под
ред. В.Г. Елисеева, Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной.