Гормон глюкагон

Анализ на глюкагон: норма и отклонение

В норме он должен содержаться в крови в таких концентрациях:

  1. Дети с 4 до 14 лет – до 148 пг/мл.
  2. Подростки старше 14 и взрослые – от 20 до 100 пг/мл.

Избыток и недостаток глюкагона могут указывать на серьезную угрозу здоровью, но их можно выявить только посредством проведения анализа. Нет надобно в подробном рассмотрении этого вопроса, поскольку подготовка к данному тесту полностью идентична таковой для обычного биохимического исследования.

Избыток гормона

Избыток глюкагона в крови – пожалуй, более распространенное явление в эндокринологической практике, нежели его дефицит. Такое отклонение может указывать на:

  • опухоль поджелудочной железы, размещено в зоне ее альфа-клеток (глюкагоному);
  • острую форму панкреатита;
  • цирроз печени;
  • ХПН;
  • острую гипогликемию.

Также повышен гормон глюкагон при сахарном диабете 1 типа. А вот при СД 2 типа он, наоборот, снижен.

На заметку. Люди, которые подвержены стрессам, или недавно перенесли оперативные вмешательства, тоже сталкиваются с данным отклонением. Повышается показатель глюкагона и при ожогах разной этиологии, причем, чем глубже повреждение, тем выше уровень рассматриваемого вещества.

Пониженный уровень гормона

Недостаток глюкагона часто говорит о наличии у пациента:

  • хронической формы панкреатита;
  • муковисцидоза;
  • сахарного диабета 2 типа.

При нехватке глюкагона, синтезируемого клетками поджелудочной железы, необходимо обеспечить его поступление извне. Для этого применяется препарат Глюкагон, отпускающийся в форме порошка и лиофилизата для приготовления инъекционного раствора. Он может вводится несколькими способами:

  • внутривенно струйно;
  • инфузионно (посредством постановки капельницы);
  • внутримышечно;
  • подкожно.

Способ введения медпрепарата определяется индивидуально. Вводится лекарство обычно в условиях стационара – круглосуточного или дневного. Если же речь не идет о внутривенном инфузионном или струйном вливании, то делать инъекции можно и дома.

Немного об искусственном глюкагоне

В том случае, когда по каким-либо причинам глюкагон не вырабатывается в достаточном количестве, на помощь приходит одноимённый препарат, получаемый из поджелудочных желез быка и свиньи, чья последовательность соединения аминокислот в цепочке идентична человеческой. Назначается он при следующих заболеваниях:

  1. психические расстройства – в качестве шоковой терапии.
  2. сахарный диабет с сопутствующим диагнозом «гипогликемия».
  3. патология желчных путей.
  4. острый дивертикулит – одно из воспалительных заболеваний толстого кишечника, способное привести к перитониту. Глюкагон используется для снятия спазм.

Также его назначают для расслабления гладких мышц живота и кишечника и часто используют как вспомогательное средство при исследованиях ЖКТ.

Необходимость применения этого препарата и его дозировка определяется исключительно врачом. Самолечение в этом случае категорически не рекомендуется по нескольким причинам. Во-первых, как мы уже упоминали, избыточная и ненужная концентрация глюкагона в крови может привести к гипергликемии и некоторым другим неприятным последствиям в виде высокого артериального давления. Во-вторых, этот препарат категорически противопоказан детям с весом до 25 кг. В-третьих, его можно вводить внутривенно или внутримышечно, но способ применения, опять-таки, должен определить только специалист. Обычно при гипогликемии назначается 1 гр. глюкагона и то лишь в том случае, если требуется экстренная помощь. Использовать глюкагон лучше всего под присмотром лечащего врача, который одновременно с дозировкой и методами применения следит за уровнем запасов этого гормона в печени. Как только самочувствие больного улучшается, ему рекомендуется съесть любую белковую пищу, выпить сладкий тёплый чай и прилечь на два часа, чтобы минимизировать риск рецидива. Если же применение этого гормона не даёт нужного результата, следует прибегнуть к внутривенному введению в организм глюкозы – опять же, под присмотром специалиста.

Применение глюкагона может вызвать побочные эффекты в виде тошноты и позывов к рвоте.

Восстановление уровня гормона без препаратов

Если упрощенно представить биологические эффект от поступления пищи, то скорость образования гормонов будет следующей:

  • в рационе мало углеводов, преобладает белок – повышается глюкагон;
  • поступают в основном углеводы (выпечка, сладости, фрукты) – увеличивается синтез инсулина;
  • в пище много растительной клетчатки и жира, например, овощных салатов с растительным маслом – не повышается ни инсулин, ни глюкагон, индекс остается исходным, как до приема пищи.

Продукты, содержащие углеводы

Для оптимального рациона и нормального гормонального фона ни один из этих вариантов не подходит.

Достаточное образование энергии и баланс гормонов бывает только при правильном распределении элементов питания: половина углеводов, 30% белков и 20% жиров.

Любые перекосы в диете не дают возможности достичь необходимого результата. Например, для похудения выбирается вариант низкоуглеводного меню с высоким содержанием белков. Глюкагон вырабатывается в повышенных количествах, но одновременно он активизирует выброс инсулина, способствующего удержанию и накоплению жира.

Глюкагон образуется панкреатическими альфа-клетками ее островковой части. Его действие противоположно инсулину. Гормон обеспечивает повышение содержания глюкозы крови путем распада гликогена, а также образования новых молекул в печени. Анализ на содержание гормона позволяет исключить глюкагоному как причину высокого сахара крови.

Синтетический аналог применяется для выведения пациентов из состояния гипогликемии. Для нормализации гормонального фона необходим сбалансированный рацион питания. 

Поджелудочная железа, её гормоны и симптомы заболевания

Поджелудочная железа — вторая по величине железа пищеварительной системы, ее масса 60-100 г, длина 15-22 см.

Эндокринная активность поджелудочной железы осуществляется островками Лангерганса, которые состоят из разного типа клеток. Примерно 60% островкового аппарата поджелудочной железы составляют β-клетки. Они продуцируют гормон инсулин, который влияет на все виды обмена веществ, но прежде всего снижает уровень глюкозы в плазме крови.

Таблица. Гормоны поджелудочной железы

Инсулин (полипептид) — это первый белок, полученный синтетически вне организма в 1921 г. Бейлисом и Банти.

Инсулин резко повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы. Вследствие этого скорость перехода глюкозы внутрь этих клеток увеличивается примерно в 20 раз по сравнению с переходом глюкозы в клетки в отсутствие инсулина. В мышечных клетках инсулин способствует синтезу гликогена из глюкозы, а в жировых клетках — жира. Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны и для аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки.

Рис. Основные гормоны, влияющие на уровень глюкозы крови

Второй гормон поджелудочной железы глюкагон — выделяется а-клетками островков (примерно 20%). Глюкагон по химической природе полипептид, а по физиологическому воздействию антагонист инсулина. Глюкагон усиливает распад гликогена в печени и повышает уровень глюкозы в плазме крови. Глюкагон способствует мобилизации жира из жировых депо. Подобно глюкагону действует ряд гормонов: СТГ, глюкокортиконды, адреналин, тироксин.

Таблица. Основные эффекты инсулина и глюкагона

Вид обмена

Инсулин

Глюкагон

Углеводный

Повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и ее утилизацию (гликолиз)

Стимулирует синтез гликогена

Угнетает глюконеогенез

Снижает уровень глюкозы крови

Стимулирует гликогенолиз и глюконеогенез

Оказывает контринсулярное действие

Повышает уровень глюкозы крови

Белковый

Стимулирует анаболизм

Стимулирует катаболизм

Жировой

Угнетает липолиз

Уменьшается количество кетоновых тел в крови

Стимулирует липолиз

Повышается количество кетоновых тел в крови

Третий гормон поджелудочной железы – соматостатин выделяется 5-клетками (примерно 1-2%). Соматостатин подавляет освобождение глюкагона и всасывание глюкозы в кишечнике.

Гипер- и гипофункция поджелудочной железы

При гипофункции поджелудочной железы возникает сахарный диабет. Он характеризуется целым рядом симптомов, возникновение которых связано с увеличением сахара в крови – гипергликемией. Повышенное содержание глюкозы в крови, а следовательно, и в клубочковом фильтрате приводит к тому, что эпителий почечных канальцев не реабсорбирует глюкозу полностью, поэтому она выделяется с мочой (глюкозурия). Возникает потеря сахара с мочой — сахарное мочеиспускание.

Количество мочи увеличено (полиурия) от 3 до 12, а в редких случаях до 25 л. Это связано с тем, что нереабсорбированная глюкоза повышает осмотическое давление мочи, которое удерживает в ней воду. Вода недостаточно всасывается канальцами, и количество выделяемой почками мочи оказывается увеличенным. Обезвоживание организма вызывает у больных диабетом сильную жажду, что приводит к обильному приему воды (около 10 л). В связи с выведением глюкозы с мочой резко увеличивается расходование белков и жиров в качестве веществ, обеспечивающих энергетический обмен организма.

Ослабление окисления глюкозы приводит к нарушению обмена жиров. Образуются продукты неполного окисления жиров — кетоновые тела, что приводит к сдвигу крови в кислую сторону — ацидозу. Накопление кетоновых тел и ацидоз могут вызвать тяжелое, угрожающее смертью состояние – диабетическую кому, которая протекает с потерей сознания, нарушением дыхания и кровообращения.

Гиперфункция поджелудочной железы — очень редкое заболевание. Избыточное содержание инсулина в крови вызывает резкое снижение сахара в ней – гипогликемию, что может привести к потере сознания – гипогликемическая кома. Это объясняется тем, что ЦНС очень чувствительна к недостатку глюкозы. Введение глюкозы снимает все эти явления.

Регуляция функции поджелудочной железы. Выработка инсулина регулируется механизмом отрицательной обратной связи в зависимости от концентрации глюкозы в плазме крови. Повышенное содержание глюкозы в крови способствует увеличению выработки инсулина; в условиях гипогликемии образование инсулина, наоборот, тормозится. Продукция инсулина может возрастать при стимуляции блуждающего нерва.

Анализы – норма – как сдавать

Норма:

ВозрастМинимальное значение (в пг/мл)Максимальное значение (в пг/мл)
Дети (4-14 лет)148
Взрослые20100

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.

Функции глюкагона

В организме человека из остатков глюкозы формируется полисахарид гликоген. Он является своеобразным депо углеводов и в большом количестве хранится в печени. Часть гликогена находится в мышцах, но там он практически не накапливается, а сразу тратится на образование местной энергии. Небольшие дозы этого углевода могут быть в почках и головном мозге.

Глюкагон действует противоположно инсулину – он заставляет организм тратить запасы гликогена, синтезируя из него глюкозу. Соответственно, при этом уровень сахара в крови возрастает, что стимулирует выработку инсулина. Соотношение этих гормонов называется инсулин-глюкагоновым индексом (он изменяется во время пищеварения).

Для нормальной жизнедеятельности человеку необходим гормональный баланс без перевесов в одну или другую сторону

Также глюкагон выполняет такие функции:

  • понижает уровень холестерина в крови;
  • восстанавливает клетки печени;
  • повышает количества кальция внутри клеток разных тканей организма;
  • усиливает кровообращения в почках;
  • косвенно обеспечивает нормальную работу сердца и кровеносных сосудов;
  • ускоряет выведение солей натрия из организма и поддерживает общий водно-солевой баланс.

Глюкагон участвует в биохимических реакциях превращения аминокислот в глюкозу. Он ускоряет этот процесс, хотя сам не включается в данный механизм, то есть выполняет роль катализатора. Если в организме образуется избыточное количество глюкагона на протяжении длительного времени, теоретически считается, что это может привести к опасному заболеванию – раку поджелудочной железы. К счастью, этот недуг встречается крайне редко, точная причина его развития неизвестна до сих пор.

Инсулин и глюкагон хоть и являются антагонистами, но нормальная работа организма невозможна без этих двух веществ. Они взаимосвязаны между собой, а их деятельность дополнительно регулируется другими гормонами. От того, насколько сбалансированно функционируют эти эндокринные системы, зависит общее здоровье и самочувствие человека.

Что такое глюкагон и как он действует

Белковый гормон глюкагон, вырабатываемый альфа-клетками находящихся в поджелудочной железе островков Лангерганса, относится к т.н. обменной группе гормонов, которые отвечают за регуляцию обменных процессов в организме. Он был открыт в 1923 году британскими учёными С. Кимбеллом и Д. Мерлином, однако поначалу на это открытие не обратили должного внимания. И лишь в начале 60-х годов учёные сумели выяснить значение этого гормона для организма.

Основная функция глюкагона состоит в поддержании глюкозы в крови на одном уровне для того, чтобы центральная нервная система работала бесперебойно и эффективно. Этот уровень составляет примерно 4 гр. в 1 час. Главный орган, с которым он тесно взаимодействует – это печень, один из немногих человеческих органов, не нуждающихся благодаря этому в инсулине. Механизм воздействия связан с определёнными рецепторами её клеток, которым глюкагон «посылает» сигнал о необходимости выработки глюкозы за счёт распада запасного углевода гликогена или её синтеза из других аминокислот, тем самым запуская определённую цепь биохимических реакций. Проще говоря, глюкагон является катализатором, благодаря которому все клетки и ткани организма в итоге получают свою, необходимую им гормональную дозу.

Помимо этого, в его функции входит:

  1. стимуляция распада жиров на жирные кислоты и, следовательно, снижение уровня холестерина.
  2. усиление кровотока в почках.
  3. регенерация клеток печени.
  4. стимуляция выхода инсулина из организма.
  5. повышение содержания кальция внутри клеток.

Кроме того, глюкагон ускоряет выведение натрия и поддерживает нужную электролитическую пропорцию, что влияет на работу сердечно-сосудистой системы, повышает доступность ряда биологических «энергетиков» (к примеру, жирных кислот) для скелетных мышц и усиливает их кровоснабжение.

В то же время избыточное выделение глюкозы может привести к развитию гипергликемии – повышением её содержания в крови по сравнению с нормой. Это состояние, в свою очередь, блокирует увеличение секреции инсулина и торможение активности инсулиназы, которая разрушает инсулин. Предполагается, что эти процессы также вызываются глюкагоном. Кроме того, в некоторых случаях вследствие его избыточного количества в крови возможно появление злокачественной опухоли поджелудочной железы. И хотя статистика на сей счёт милостива и даёт показатель всего лишь около 30 человек на 1 тыс., эта опасность всё равно существует. Наконец, глюкагон наряду с ещё некоторыми гормонами является стимулятором процессов, приводящих в итоге к повышению артериального давления и усилению сердцебиения.

Стимулируют же выработку глюкагона две аминокислоты, попадающие в организм с белковой пищей – аргинин и аланин. По поводу первого вещества в 90-х годах ХХ века было много споров среди учёных, выяснивших, что из неё синтезируется окись азота, печально прославившая себя способствованием к накоплению канцерогенов в организме и вызыванием кислотных дождей в природе. Однако дальнейшие исследования аминокислоты показали, что пользы от неё намного больше, нежели вреда, и даже окись азота при определённых обстоятельствах может быть полезной человеческому организму. Кроме того, друг без друга эти вещества не могут существовать и долго сохраняться. Наибольшая концентрация аргинина (5353 мг. на 100 гр. продукта) наблюдается в тыквенных семечках, наименьшая (119 мг.) – в коровьем молоке 3,7% жирности.

Что же касается аланина, то он, находясь в печени, при стимуляции со стороны глюкагона легко превращается в столь необходимую организму глюкозу, но при этом при необходимости возможна реверсная реакция.

Обе эти аминокислоты являются жизненно необходимыми, однако с возрастом – примерно после 30 лет – их синтез и выработка начинает замедляться, из-за чего организм недополучает важных для себя веществ

Поэтому так важно после наступления указанного возраста придерживаться правильного полноценного питания и здорового образа жизни. Это же утверждение актуально и для глюкагона

Интересно отметить, что его секрецию, помимо указанных аминокислот, стимулируют занятия спортом и прочие физические нагрузки, причём проведённые на пределе человеческих сил. В этом случае его концентрация в крови увеличивается в пять раз.

Эффекты инсулина

Инсулин регулирует обмен веществ, прежде всего – концентрацию глюкозы. Он влияет на мембранные и внутриклеточные процессы.

Мембранные эффекты инсулина:

  • стимулирует транспорт глюкозы и ряда других моносахаридов,
  • стимулирует транспорт аминокислот (главным образом аргинина),
  • стимулирует транспорт жирных кислот,
  • стимулирует поглощение клеткой ионов калия и магния.

Инсулин оказывает внутриклеточные эффекты:

  • стимулирует синтез ДНК и РНК,
  • стимулирует синтез белков,
  • усиливает стимуляцию фермента гликогенсинтазы (обеспечивает синтез гликогена из глюкозы – гликогенез),
  • стимулирует глюкокиназу (фермент способствующий превращению глюкозы в гликоген в условиях ее избытка),
  • ингибирует глюкозо-6-фосфатазу (фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу и, соответственно, повышающий уровень сахара в крови),
  • стимулирует липогенез,
  • ингибирует липолиз (за счет торможения синтеза цАМФ),
  • стимулирует синтез жирных кислот,
  • активирует Na+/K+-АТФ-азу.

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.

Правила использования

Для использования гормона в терапевтических целях его добывают из желез животных – это могут быть быки или свиньи. Для этих животных характерен такой же принцип строения аминокислот, что и для человека.

В случае развития гипогликемии выписывают по 1 мг глюкагона. Это вещество нужно вводить внутривенным или внутримышечным способом. При необходимости оказания срочной помощи подходят именно такие методы использования гормона.

Благодаря четкому выполнению правил использования вещества удается добиться улучшения буквально через 10 минут. Благодаря этому удастся снизить угрозы повреждения нервной системы.

Вводить гормональное вещество детям, которые весят меньше 25 кг, запрещено. В такой ситуации показана дозировка менее 0,5 мг. Причем на протяжении 10-15 минут следует контролировать состояние организма. Затем объем повышают на 30 мкг.

При истощении запасов вещества в клетках печени следует повысить дозировку лекарства в несколько раз. Однако вводить лекарство самостоятельно строго запрещено.

Когда состояние пациента улучшится, ему стоит выпить чай с сахаром и съесть какой-то белковый продукт. Также рекомендуется лечь и оставаться в таком положении на протяжении 2 часов. Это поможет предотвратить рецидив нарушения.

Если после использования глюкагона не удалось добиться ощутимых результатов, показано введение глюкозы внутривенно. К побочным реакциям гормонального вещества относят тошноту и рвоту.

Правила подготовки

Важно выполнять несложные правила:

  • в день перед тестом не употреблять много сладостей, не заниматься тяжелой работой, избегать стрессов,
  • перед анализом на протяжении двух суток алкоголь запрещен,
  • оптимальный интервал между едой и забором крови от 8 до 10 часов. При резком падении уровня сахара нужно проводить исследование без промедления, чтобы выяснить концентрацию антагониста инсулина,
  • при отсутствии показаний к проведению экстренного анализа, нужно прийти в лабораторию утром, до приема пищи. Пить тоже нельзя, чтобы не запускать активную выработку печеночных ферментов.

Гормон глюкагон

Человеческий организм давно уже назван самым тонким и совершенным созданием природы, и с каждым научным открытием в этом можно убедиться всё больше и больше. В нём нет ничего лишнего, и каждый его орган или элемент выполняет свою, пусть и незаметную, но очень важную и необходимую роль. К таким вот с виду незаметным, но жизненно необходимым элементам относятся биологические вещества гормоны.

Несмотря на то, что они обычно вырабатываются в незначительных количествах, их роль огромна и заключается прежде всего в регуляции обменных процессов, синтеза и превращения, роста и деления клеток, развития органов. Гормоны часто называют «тонкими настройками организма», и в этом определении есть значительная доля истины. Любое нарушение в гормональном фоне или в балансе приводит к неприятным последствиям и даже серьёзным заболеваниям.

В организме вырабатывается около 60 видов этих веществ и их производных, причём значение многих становилось понятным учёным далеко не сразу. Один из таких гормонов – глюкагон.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *