Pancreasul

176
Pancreasul
Pancreasul

Pancreasul, glandă compusă care eliberează enzimele digestive în intestin și secretă hormonii insulină și glucagon, vital în metabolismul carbohidraților (zahărului), în sânge.

ANATOMIA PANCREASULUI, FUNCTIILE EXOCRINE SI ENDOCRINE

La om pancreasul cântărește aproximativ 80 de grame și are forma unei pere. Acesta este situat în abdomenul superior, capul fiind situat imediat lângă duoden (porțiunea superioară a intestinului subțire) și corpul și coada se extind peste linia mediană aproape de splină. La adulți, cea mai mare parte a țesutului pancreatic este dedicată funcției exocrine, în care enzimele digestive sunt secretate prin canalele pancreatice în duoden.

Celulele din pancreas care produc enzime digestive sunt numite celule acinare (din latină acinus, adică „struguri”), numite astfel încât celulele se agregă pentru a forma fascicule care seamănă cu un grup de struguri. Între grupurile de celule acinare se află patch-uri dispersate dintr-un alt tip de țesut secretor, cunoscut sub numele de insulele Langerhans, numit pentru patologul german Paul Langerhans din secolul al XIX-lea. Insulele îndeplinesc funcțiile endocrine ale pancreasului, deși reprezintă doar 1 până la 2 procente din țesutul pancreatic.

Un canal principal mare, canalul lui Wirsung, colectează sucul pancreatic și se golește în duoden. Enzimele active în digestia carbohidraților, a grăsimilor și a proteinelor curg în mod continuu din pancreas prin aceste canale. Fluxul lor este controlat de nervul vag și de hormonii secretin și colecistocinin, care sunt produși în mucoasa intestinală.

Când alimentele intră în duoden, secretina și colecistokinina sunt eliberate în fluxul sanguin prin celulele secretoare ale duodenului. Când acești hormoni ajung în pancreas, celulele pancreatice sunt stimulate să producă și să elibereze cantități mari de apă, bicarbonat și enzime digestive, care apoi curg în intestin.

Pancreasul endocrin este format din insulele din Langerhans. Există aproximativ un milion de insule care cântăresc aproximativ 1 gram în total și sunt împrăștiate în pancreas. Celulele care alcătuiesc insulele apar din ambele celule precursoare endodermice și neuroectodermale.

Aproximativ 75% din celulele din fiecare insulă sunt celule beta care produc insulină, care sunt grupate central în insule. Restul fiecărui insulă este alcătuit din celule alfa, delta și F (sau PP), care secretă glucagon, somatostatin și, respectiv, polipeptidă pancreatică și sunt localizate la periferia insulei. Fiecare insulă este furnizată de una sau două artere foarte mici (arteriole) care se încadrează în numeroase capilare.

Aceste capilare apar și se coalizează în vene mici în afara insulei. Insulele conțin, de asemenea, multe terminații nervoase (nervi predominant involunți sau autonomi, care monitorizează și controlează organele interne). Funcția principală a pancreasului endocrin este secreția insulinei și a altor hormoni polipeptidici necesari pentru stocarea sau mobilizarea celulară a glucozei, aminoacizilor și trigliceridelor. Funcția insulei poate fi reglată prin semnale inițiate de nervi autonomi, metaboliți circulanți (de exemplu glucoză, aminoacizi, corpuri cetone), hormoni circulanți sau hormoni locali (paracrini).

Pancreasul poate fi locul infecțiilor acute și cronice, tumorilor și chisturilor. Dacă se îndepărtează chirurgical, viața poate fi susținută prin administrarea de insulină și extracte de pancreas puternic. Aproximativ 80-90% din pancreas poate fi rezecat chirurgical fără producerea unei insuficiențe a hormonilor endocrini (insulină și glucagon) sau a substanțelor exocrine (apă, bicarbonat și enzime).

CONTROLUL HORMONAL AL METABOLISMULUI ENERGETIC

Descoperirea insulinei în 1921 a fost unul dintre cele mai importante evenimente din medicina modernă. A salvat viața a nenumărați pacienți afectați de diabet zaharat, o tulburare a metabolismului carbohidraților caracterizată prin incapacitatea organismului de a produce sau de a răspunde la insulină.

Descoperirea insulinei a inaugurat, de asemenea, înțelegerea actuală a funcției pancreasului endocrin. Importanța pancreasului endocrin se datorează faptului că insulina joacă un rol central în reglementarea metabolismului energetic. O deficiență relativă sau absolută a insulinei conduce la diabet zaharat, care este o cauză majoră a bolilor și a deceselor în întreaga lume.

Glucagonul hormonului pancreatic, împreună cu insulina, joacă, de asemenea, un rol-cheie în menținerea homeostaziei glucozei și în reglarea stocării nutrienților. O cantitate suficientă de glucoză este necesară pentru creșterea și dezvoltarea optimă a corpului și pentru funcția sistemului nervos central, pentru care glucoza este sursa majoră de energie.

Prin urmare, mecanismele elaborate au evoluat pentru a se asigura că concentrațiile de glucoză din sânge sunt menținute în limite înguste în timpul celei de sărbătoare și al foametei. Excesele de nutrienți consumate pot fi stocate în organism și puse la dispoziție mai târziu – de exemplu, atunci când nutrienții sunt în cantități mici, ca în timpul postului sau când organismul utilizează energie, ca în timpul activității fizice. Țesutul adipos este locul principal al depozitării nutrienților, aproape toate sub formă de grăsime. Un singur gram de grăsime conține de două ori mai multe calorii decât un singur gram de carbohidrați sau proteine. În plus, conținutul de apă este foarte scăzut (10%) în țesutul adipos. Astfel, un kilogram de țesut adipos are de 10 ori valoarea calorică ca aceeași greutate a țesutului muscular.

După ce mâncarea este ingerată, moleculele de carbohidrați sunt digerate și absorbite ca glucoză. Creșterea rezultată a concentrațiilor de glucoză din sânge este urmată de o creștere de 5 până la 10 ori a concentrațiilor serice de insulină, care stimulează absorbția glucozei în țesutul hepatic, adipos și muscular și inhibă eliberarea de glucoză din țesutul hepatic.

Acizii grași și aminoacizii derivați din digestia grăsimii și proteinei sunt, de asemenea, preluați și depozitați în ficat și în țesuturile periferice, în special țesutul adipos. Insulina inhibă, de asemenea, lipoliza (defalcarea grăsimii), prevenind mobilizarea grăsimilor. Astfel, în timpul perioadei de „hrană” sau anabolică, se stochează nutrienți ingerați care nu sunt utilizați imediat, un proces dependent în mare măsură de creșterea asociată cu alimente a secreției de insulină.

La câteva ore după masă, când absorbția intestinală a nutrienților este completă și concentrațiile de glucoză din sânge au scăzut față de valorile înainte de masă, secreția de insulină scade, iar producția de glucoză de către ficat se reia pentru a susține nevoile creierului.

În mod similar, lipoliza crește, furnizând acizi grași care pot fi utilizați drept carburant de către țesutul muscular și glicerol care poate fi transformat în glucoză în ficat. Pe măsură ce perioada de repaus continuă (de exemplu, 12 până la 14 ore), concentrațiile de glucoză din sânge și secreția de insulină continuă să scadă, iar secreția de glucagon crește. Creșterea secreției de glucagon și scăderea concomitentă a secreției de insulină stimulează defalcarea glicogenului pentru a forma glucoză (glicogenoliza) și producerea de glucoză din aminoacizi și glicerol (gluconeogeneză) în ficat.

După ce glicogenul hepatic este epuizat, concentrațiile glucozei din sânge sunt menținute prin gluconeogeneză. Astfel, starea de post, catabolică, se caracterizează prin scăderea secreției de insulină, creșterea secreției de glucagon și mobilizarea nutrienților din depozitele din ficat, muschi și țesutul adipos.

O mare parte din acizii grași eliberați din țesutul adipos sunt transformați în cetoacizi (acidul beta-hidroxibutiric și acidul acetoacetic, de asemenea cunoscuți sub denumirea de corpuri cetone) în ficat, proces care este stimulat de glucagon. Acești acizi ceto sunt molecule mici care conțin doi atomi de carbon.

Creierul, care în general utilizează glucoza pentru energie, începe să utilizeze acizi ceto în plus față de glucoză. În cele din urmă, mai mult de jumătate din nevoile energetice metabolice zilnice ale creierului sunt satisfăcute de cetokesul, reducând substanțial necesitatea producției de glucoză de către ficat și nevoia de gluconeogeneză în general. Acest lucru reduce nevoia de aminoacizi produse prin distrugerea musculara, economisind astfel tesutul muscular. Înfomurarea este caracterizată de concentrații scăzute de insulină serică, de concentrații serice crescute ale glucagonului și de concentrații ridicate de acid gras liber și de acid ceto-acid.

În concluzie, în starea de hrănire, insulina stimulează transportul de glucoză în țesuturi (pentru a fi consumat sub formă de combustibil sau depozitat ca glicogen), transportul aminoacizilor în țesuturi (pentru a construi sau a înlocui proteinele) și transportul acizilor grași în țesuturi (pentru a furniza un depozit de grăsimi pentru nevoile energetice viitoare).

În starea de repaus alimentar, secreția de insulină scade și secreția de glucagon crește. Glicogenul din depozitele hepatice, urmat ulterior de depozitele de proteine ​​și grăsimi, este mobilizat pentru a produce glucoză. În cele din urmă, cele mai multe necesități nutritive sunt furnizate de acizi grași mobilizați din depozitele de grăsimi.