Glucagonul și insulina sunt hormoni pancreatici. Funcția tuturor hormonilor este reglarea metabolismului în organism. Funcția principală a insulinei și glucagonului este de a oferi organismului substraturi energetice după mese și în timpul postului. După masă, este necesar să se asigure că glucoza pătrunde în celule și stochează excesul său. În perioada de post, extrageți glucoza din rezerve (glicogen) sau sintetizați-o sau alte substraturi energetice.
Se crede pe scară largă că insulina și glucagonul descompun carbohidrații. Nu este adevarat. Enzimele asigură descompunerea substanțelor. Hormonii reglează aceste procese.
Sinteza glucagonului și insulinei
Homonii sunt produși în glandele endocrine. Insulină și glucagon - în pancreas: insulina în celulele β, glucagonul - în celulele α ale insulelor Langerhans. Ambii hormoni sunt de natură proteică și sunt sintetizați din precursori. Insulina și glucagonul sunt eliberate în stări opuse: insulina în hiperglicemie, glucagonul în hipoglicemie. Timpul de înjumătățire al insulinei este de 3-4 minute, secreția sa constantă variabilă menține nivelul de glucoză din sânge în mod îngust.în.
Efectele insulinei
Insulina reglează metabolismul, în primul rând concentrația de glucoză. Afectează procesele membranare și intracelulare.
Efectele membranare ale insulinei:
- stimulează transportul glucozei și al unui număr de alte monozaharide,
- stimulează transportul aminoacizilor (în principal arginina),
- stimulează transportul acizilor grași,
- stimulează absorbția ionilor de potasiu și magneziu de către celulă.
Insulina are efecte intracelulare:
- stimulează sinteza ADN și ARN,
- stimulează sinteza proteinelor,
- crește stimularea enzimei glicogen sintetaza (asigură sinteza glicogenului din glucoză - glicogeneza),
- stimulează glucokinaza (enzimă care promovează conversia glucozei în glicogen în condițiile excesului acesteia),
- inhibă glucoza-6-fosfataza (o enzimă care catalizează conversia glucozei-6-fosfat în glucoză liberă și astfel crește glicemia),
- stimulează lipogeneza,
- inhibă lipoliza (datorită inhibării sintezei cAMP),
- stimulează sinteza acizilor grași,
- activează Na+/K+-ATP-ase.
Rolul insulinei în transportul glucozei în celule
Glucoza intră în celule cu ajutorul proteinelor transportoare speciale (GLUT). Numeroase GLUT sunt localizate în celule diferite. În membranele celulare ale mușchilor scheletici și cardiaci, țesutului adipos, leucocite și stratul cortical al rinichilortransportatori de lucru insulinodependenți - GLUT4. Transportatorii de insulină din membranele SNC și ale celulelor hepatice sunt independenți de insulină; prin urmare, furnizarea de glucoză a celulelor acestor țesuturi depinde doar de concentrația acesteia în sânge. În celulele rinichilor, intestinelor, eritrocitelor, glucoza pătrunde deloc fără purtători, prin difuzie pasivă. Astfel, insulina este necesară pentru intrarea glucozei în celulele țesutului adipos, mușchiului scheletic și mușchiului cardiac. Cu o lipsă de insulină, în celulele acestor țesuturi va pătrunde doar o cantitate mică de glucoză, insuficientă pentru a le satisface nevoile metabolice, chiar și în condiții de concentrație ridicată a glucozei din sânge (hiperglicemie).
Rolul insulinei în metabolismul glucozei
Insulina stimulează utilizarea glucozei prin mai multe mecanisme.
- Crește activitatea glicogen sintetazei în celulele hepatice, stimulând sinteza glicogenului din reziduurile de glucoză.
- Crește activitatea glucokinazei în ficat, stimulând fosforilarea glucozei cu formarea de glucoză-6-fosfat, care „blochează” glucoza în celulă, deoarece nu este capabilă să treacă prin membrana din celulă în spațiul extracelular.
- Inhibă fosfataza hepatică, care catalizează conversia inversă a glucozei-6-fosfatului în glucoză liberă.
Toate procesele de mai sus asigură absorbția glucozei de către celulele țesuturilor periferice și reduc sinteza acesteia, ceea ce duce la scăderea concentrației de glucoză din sânge. În plus, utilizarea crescută a glucozei de către celule păstrează rezervele altor substraturi energetice intracelulare - grăsimi și proteine.
Rolul insulinei în metabolismul proteinelor
Insulina stimulează atât transportul aminoacizilor liberi în celule, cât și sinteza proteinelor în acestea. Sinteza proteinelor este stimulată în două moduri:
- din cauza activării ARNm,
- prin creșterea aportului de aminoacizi a celulei.
În plus, după cum sa menționat mai sus, utilizarea crescută a glucozei ca substrat energetic de către celulă încetinește descompunerea proteinelor din aceasta, ceea ce duce la o creștere a rezervelor de proteine. Datorită acestui efect, insulina este implicată în reglarea dezvoltării și creșterii organismului.
Rolul insulinei în metabolismul grăsimilor
Efectele membranare și intracelulare ale insulinei duc la o creștere a depozitelor de grăsime în țesutul adipos și ficat.
- Insulina asigură pătrunderea glucozei în celulele țesutului adipos și stimulează oxidarea acesteia în acestea.
- Stimulează formarea lipoprotein lipazei în celulele endoteliale. Acest tip de lipază fermentează hidroliza triacilglicerolilor asociate cu lipoproteinele din sânge și asigură fluxul acizilor grași rezultați în celulele țesutului adipos.
- Inhibă lipoprotein lipaza intracelulară, inhibând astfel lipoliza în celule.
Funcții glucagon
Glucagonul afectează metabolismul carbohidraților, proteinelor și grăsimilor. Se poate spune că glucagonul este un antagonist al insulinei în ceea ce privește efectele sale. Principalul rezultat al activității glucagonului este o creștere a concentrației de glucoză în sânge. Glucagonul este cel care menținenivelul necesar de substraturi energetice - glucoză, proteine și grăsimi din sânge în perioada de post.
1. Rolul glucagonului în metabolismul carbohidraților.
Oferă sinteza glucozei prin:
- creșterea glicogenolizei (descompunerea glicogenului în glucoză) în ficat,
- creșterea gluconeogenezei (sinteza glucozei din precursori non-carbohidrați) în ficat.
2. Rolul glucagonului în metabolismul proteinelor.
Homonul stimulează transportul aminoacizilor glucagon către ficat, care contribuie la celulele hepatice:
- sinteza proteinelor,
- sinteza glucozei din aminoacizi – gluconeogeneza.
3. Rolul glucagonului în metabolismul grăsimilor.
Homonul activează lipaza în țesutul adipos, ca urmare, nivelul de acizi grași și glicerol din sânge crește. Acest lucru duce în cele din urmă din nou la o creștere a concentrației de glucoză în sânge:
- glicerolul ca precursor non-carbohidrat este inclus în procesul de gluconeogeneză - sinteza glucozei;
- acizii grași sunt transformați în corpi cetonici, care sunt utilizați ca substraturi energetice, conservând depozitele de glucoză.
Relația hormonilor
Insulina și glucagonul sunt indisolubil legate. Sarcina lor este de a regla concentrația de glucoză din sânge. Glucagonul asigură creșterea acestuia, insulina - o scădere. Ei fac treaba inversă. Stimul pentru producerea de insulină este o creștere a concentrației de glucoză în sânge, glucagon - o scădere. În plus, producția de insulină inhibă secreția de glucagon.
Dacă sinteza unuia dintre acești hormoni este perturbată, celăl alt începe să funcționeze incorect. De exemplu, în diabetul zaharat, nivelul de insulină din sânge este scăzut, efectul inhibitor al insulinei asupra glucagonului este slăbit, ca urmare, nivelul de glucagon din sânge este prea mare, ceea ce duce la o creștere constantă a sângelui. glucoza, care caracterizează această patologie.
Producerea incorectă de hormoni, raportul lor incorect duce la erori în alimentație. Abuzul de alimente proteice stimulează excesul de secreție de glucagon, carbohidrați simpli - insulină. Apariția unui dezechilibru în nivelul de insulină și glucagon duce la dezvoltarea patologiilor.
