Высокие концентрации инсулина в крови обладают анаболическим, а низкие - катаболическим действием на обмен веществ

Рис. 8. Гомеостаз глюкозы у здорового человека. Во время приема пищи секреция инсулина b-клетками поджелудочной железы увеличивается под влиянием желудочно-кишечного инсулинотропного полипептидного гормона (ЖИП) и вагусных стимулов. Инсулин подавляет секрецию глюкагона поджелудочной железой и синтез глюкозы печенью. Одновременно инсулин стимулирует поглощение глюкозы в инсулин-зависимых органах (печень, скелетные мышцы, жировая ткань). В инсулин-независимые органы (мозг, периферические нервы, эритроциты, кровеносные сосуды, соединительная ткань, почки) поступление глюкозы определяется ее уровнем в системе кровотока. При повышении отношения инсулин/глюкагон (после еды) глюкоза запасается в гликогене и превращается в жир. А – глюкагон-продуцирующие a-клетки поджелудочной железы; В – инсулин-продуцирующие b-клетки поджелудочной железы.

К инсулину может развиваться резистентность, которая является главным патогенетическим механизмом развития сахарного диабета 2 типа. Резистентность проявляется нечувствительностью периферических тканей к физиологической концентрации гормона. В настоящее время показано, что аффинность (сродство рецепторов к инсулину) и/или число рецепторов зависят от ряда факторов; это примембранный уровень рН, характер и состав пищи, физическая активность, антитела к мембранным фрагментам и инсулину, принимаемые пациентом сульфонилмочевинные препараты, гормональный фон и другие факторы.

Глюкагон - полипептид, состоящий из 29 аминокислот, секретируется a-клетками островков поджелудочной железы, секреция снижается при повышении концентрации глюкозы в крови. В основном его эффекты противоположны действию инсулина. Глюкагон стимулирует гликогенолиз в печени и глюконеогенез и способствует липолизу и кетогенезу. Совместные эффекты инсулина и глюкагона в поджелудочной железе и на обмен веществ в печени представлены на рисунке 9.

Рис. 9. Противоположные эффекты инсулина и глюкагона в поджелудочной железе и их действие на обмен веществ в печени. В норме печень образует примерно 10 г глюкозы в час, при этом 65-75 % этого количества - глюкагонзависимо. Инсулин может угнетать секрецию глюкагона альфа-клетками, независимо от уровня глюкозы крови. Инсулин угнетает образование глюкозы и кетоновых тел в печени. При уменьшении отношения инсулин/глюкагон (при голодании) увеличивается образование глюкозы и кетоновых тел в печени. При инсулиновой недостаточности существенно повышается образование глюкозы и кетоновых тел в печени.

Адреналин синтезируется в мозговом слое надпочечников, он стимулирует в печени гликогенолиз, в скелетной мускулатуре - гликогенолиз и липолиз, в жировой ткани усиливает липолиз. Гиперпродукция адреналина наблюдается при феохромоцитоме, при этом в крови может быть транзиторная гипергликемия.

Глюкокортикоиды вырабатываются корой надпочечников, усиливают катаболизм белка и глюконеогенез, тормозят транспорт глюкозы, ингибируют гликолиз и пентозофосфатный цикл, снижают синтез белка, потенциируют действие глюкагона, катехоламинов, соматотропного гормона. Избыточной продукцией глюкокортикоида гидрокортизона характеризуется синдром Иценко-Кушинга, при котором гипергликемия возникает из-за избыточного образования глюкозы из аминокислот и других субстратов.

Гормоны щитовидной железы усиливают скорость утилизации глюкозы, ускоряют ее всасывание в кишечнике, активируют инсулиназу, повышают основной обмен, в том числе окисление глюкозы. Тиреотропный гормон (ТТГ) оказывает метаболические эффекты через стимуляцию щитовидной железы.

Соматотропный гормон (СТГ) обладает метаболическим эффектом, оказывает гипергликемическое действие, в жировой ткани - липолитический эффект. При избытке образования СТГ у детей развивается гигантизм, у взрослых акромегалия. Высокий уровень глюкозы в крови является проявлением этого заболевания.

Адренокортикотропный гормон прямо и через стимуляцию освобождения глюкокортикоидов вызывает выраженный гипергликемический эффект.