Funkcije gušterače
Uvod
Gušterača se nalazi iza peritoneuma (retroperitonealno) u gornjem dijelu trbuha. Gušterača ima dva dijela, takozvani egzokrini (= koji emitira prema van) i endokrini (= koji emitira prema unutra). Egzokrini dio gušterače, probavni sok koji se ispušta u dvanaesnik. , Endokrini dio proizvodi hormone inzulin i glukagon i oslobađa ih u krv. Važni su za regulaciju razine šećera u krvi.
Pročitajte više o ovome na:
- Funkcija gušterače
- Anatomija i bolesti gušterače
Funkcija probave
Gušterača je građena u lobulama. Egzokrini dio gušterače, koji čini glavninu tijela, čisto je serozna žlijezda, što znači da stvara vrlo tekuću sekreciju. U tom omjeru dnevno se stvori oko 1,5 litre gušterače. To je enzimima bogat, osnovni probavni sok koji se oslobađa u dvanaesnik. Izlučivanje reguliraju probavni procesi, a brzina izlučivanja naglo raste nakon uzimanja hrane. Enzimi u gušterači za razgradnju masti (lipaze), proteina (proteaze) i probavu ugljikohidrata daju važan doprinos probavi hrane i osiguravaju da se hranjive tvari mogu učinkovito apsorbirati iz crijeva u krv.
Uz glavni dio vode, gušterača se sastoji od preko 20 različitih bjelančevina; to su neaktivni prethodnici probavnih enzima (zimogeni) i aktivni probavni enzimi. Osobito agresivne proteaze poputTripsin ili kimotripsin izlučuju se kao neaktivni prethodnik kako bi zaštitili gušteraču od samoprobave i aktiviraju se samo u dvanaesniku. Ostale proteaze (npr. Α-amilaze), lipaza i enzimi za probavu nukleinske kiseline oslobađaju se izravno u gušteraču kao aktivni enzimi. Druga važna komponenta soka gušterače su zaštitni i regulatorni proteini. Osim probavnih enzima, gušterača se sastoji od bikarbonata koji neutralizira kiseli sadržaj želuca i dovodi do blago alkalne pH vrijednosti 8,1 u dvanaesniku. Povećanje koncentracije bikarbonata u tankom crijevu važno je jer s jedne strane olakšava stvaranje micela u mastima, a s druge strane različiti probavni enzimi neaktivni su u kiselom okruženju i djeluju samo na osnovnim vrijednostima.
Ovdje ćete pronaći sve na temu: Enzimi gušterače
Razni zaštitni mehanizmi sprječavaju probavu gušterače i uništavanje je nastalim sokom gušterače: neke posebno opasne proteaze izlučuju se kao neaktivni zimogeni i aktiviraju samo u dvanaesniku. Uz to, istodobno s probavnim enzimima oslobađa se niz inhibitora zaštitnih enzima, a posebne proteaze razgrađuju prerano aktivirane enzime.
Mogli bi vas također zanimati: Zadatak enzima u ljudskom tijelu
Hormoni egzokrinog dijela
Najvažniji probavni enzimi koji se nalaze u gušterači mogu se podijeliti u tri široke skupine. Proteolitički enzimi (enzimi koji dijele proteine), od kojih se neki luče kao zimogeni, enzimi koji dijele ugljikohidrate i lipolitički enzimi (enzimi koji dijele masnoće).
Najvažniji predstavnici proteaza uključuju tripsin (ogen), kimotripsin, (pro) elastaze i karboksipeptidaze. Ti enzimi dijele proteine u manje peptide na različitim peptidnim vezama. α-Amilaza je jedan od enzima za cijepanje ugljikohidrata i hidrolizira glikozidne veze. Da bi se masti sadržane u hrani u duodenumu razgradile i mogle probaviti, osim žuči iz jetre potrebne su i razne lipaze (enzimi koji dijele masnoću). Gušterača sadrži karboksil ester lipazu, lipazu gušterače i (pro) fosfolipazu A2, koji napadaju i razgrađuju esterske veze u mastima.
Zadaci u regulaciji šećera u krvi
Endokrini dijelovi gušterače (Langerhansovi otočići) leže u malim skupinama stanica između gusto zbijenih egzokrinih žlijezda. Oko milijun ovih Langerhansovih otočića javlja se u ljudi, a posebno su česti u repnom dijelu gušterače. Langerhansi otočići mogu se mikroskopski vidjeti kao svijetla područja okružena brojnim krvnim žilama (insulo-acinarni portalni vaskularni sustav). U endokrinom tkivu postoje četiri vrste stanica: centralno smještene β-stanice koje čine 80% otočića i proizvode inzulin, α-stanice koje proizvode glukagon (20%), δ-stanice koje proizvode somatostatin (8 %) i PP- Stanice koje stvaraju polipeptid gušterače (2%).
Inzulin i glukagon igraju središnju ulogu u regulaciji razine šećera u krvi. Inzulin je jedini hormon koji može smanjiti razinu šećera u krvi. Uz to, inzulin potiče nakupljanje masti. Akutno povećanje koncentracije glukoze u krvi nakon konzumacije hrane bogate ugljikohidratima dovodi do oslobađanja inzulina u krv. Besplatni inzulin pristaje na receptore inzulina na stanicama i tako dovodi do unosa glukoze u stanicu. Glavna ciljana tkiva su jetra, koštani mišići i masno tkivo. Kao rezultat, razina šećera u krvi opada i stanice imaju na raspolaganju energiju u obliku glukoze.
Glukagon djeluje kao antagonist inzulinu. Glavni zadatak glukagona je povećati razinu šećera u krvi potičući stvaranje nove glukoze (glukoneogeneza) i razgradnju glikogena u glukozu u jetri.
Obrok bogat ugljikohidratima dovodi do oslobađanja inzulina i istodobno do inhibicije glukagona, dok hrana bogata proteinima pospješuje lučenje i inzulina i glukagona. Precizna interakcija oba hormona omogućena je njihovim antagonistički (suprotan) učinak i određuje se međusobnim omjerom koncentracije. To znači da se šećer u krvi može održavati konstantnim i izbjegavati velike fluktuacije (hiperglikemija ili hipoglikemija).
O ovome također možete pročitati:
- Hormoni gušterače
- Šećer u krvi
Endokrini hormoni
Inzulin je peptidni hormon koji se sintetizira kao prohormon u β stanicama endokrine gušterače. Zbog kratkog poluvijeka inzulin se luči na pulsiran način svakih 10-20 minuta. Akutno povećanje koncentracije glukoze u krvi najsnažniji je poticaj za lučenje inzulina i dovodi do brzog uklanjanja glukoze iz krvi uvođenjem glukoze u ciljne stanice. Ostali važni učinci inzulina su, uz povećani unos glukoze u stanice, i unos slobodnih masnih kiselina i aminokiselina. Uz to, inzulin sprječava razgradnju masnog tkiva (lipoliza) i inhibira lučenje glukagona.
Antagonist inzulina, glukagon, također se formira kao prohormon u α stanicama i luči se po potrebi. Pored hrane bogate proteinima, najjači poticaj lučenja je i nedovoljna razina šećera u krvi (hipoglikemija). Osim što povećava koncentraciju glukoze u krvi, glukagon pospješuje lipolizu.
δ stanice proizvode somatostatin (SIH, GHIRH), kratki peptidni hormon koji također izlučuje hipotalamus. Rast razine šećera u krvi potiče oslobađanje SIH koji, između ostalog, inhibira lučenje inzulina i glukagona. Uz to, somatostatin inhibira brojne druge hormone i djeluje kao univerzalni inhibitor.
Polipeptid gušterače nastaje u PP stanicama, izlučuje se nakon obroka bogatih proteinima i djeluje supresivno i inhibirajuće apetit na izlučivanje egzokrine gušterače.