Островки лангерганса

Поджелудочная железа, помимо клеток, выделяющих пищеварительные ферменты, содержит группы, или «островки», клеток, которые' имеют иной вид, иначе окрашиваются и не связаны с выводными протоками железы. Существование этих клеток было известно задолго до того, как была выяснена их функция.

В 1886 г. немецкие исследователи Минков-ский и фон Меринг изучали роль поджелудочной железы в пищеварении, удаляя ее хирургическим путем у собак и наблюдая возникавшие при этом расстройства пищеварения. Работник, ухаживающий за животными, заметил, что их моча привлекает к клеткам тучи мух. При анализе в моче нашли большое количество сахара, и было обращено внимание на сходство симптомов с симптомами диабета. Эта болезнь была известна уже в I в. нашей эры, но причины ее оставались неизвестными и эффективного средства лечения не было. Незадолго до того, как Минковский и фон Меринг производили свои эксперименты, было установлено, что микседему можно излечить скармливанием щитовидной железы, и возникла надежда, что подобное же скармливание поджелудочной железы или впрыскивание ее экстрактов позволит излечивать диабет. После 1892 г.,

когда эти исследования были опубликованы, многие ученые пытались приготовить эффективные вытяжки поджелудочной железы, но ни один из препаратов не был вполне удовлетворителен, а многие оказались токсичными. Пищеварительные ферменты поджелудочной железы разрушали гормон, прежде чем его можно было экстрагировать и очистить. Наконец, в 1922 г. канадские исследователи Бантинг и Бест получили активное вещество, приготовляя вытяжки из желез, протоки которых были перевязаны на несколько недель, так что клетки, образующие ферменты, дегенерировали. Им удалось также получить активные экстракты из эмбрионального материала, так как у зародышей животных клетки островков развиваются раньше, чем клетки, секретирующие панкреатический сок. После января 1922 г., когда экстракты были впервые использованы при лечении диабета у человека, инсулин (так Бантинг и Бест назвали вещество, выделенное из островковых клеток) продлил жизнь миллионам диабетиков на многие годы. Впоследствии были разработаны методы экстрагирования инсулина из обычных поджелудочных желез коров и свиней, которые можно получать на бойнях. В 1927 г. гормон был впервые выделен в виде чистых кристаллов. Блестящие исследования Ф. Сейнджера в Англии позволили установить точную последовательность аминокислот в каждой из двух пептидных цепей, составляющих молекулу инсулина. Одна цепь содержит 21, а другая— 30 аминокислот.

Инсулин, будучи белком, при приеме внутрь разрушается пищеварительными соками, и поэтому его приходится вводить путем инъекций. Обычный инсулин нужно вводить несколько раз в сутки, чтобы поддерживать надлежащую концентрацию его в крови. Протамин-цинк-инсулин рассасывается из места инъекции медленнее, и многим больным достаточно впрыскивать его один раз в день.

Оказалось, что в большинстве продажных препаратов инсулина содержится второй гормон, который в противоположность инсулину не снижает концентрации сахара в крови, а повышает ее. Этот гормон, названный глюкаго-ном, удалось выделить, и оказалось, что он представляет собой белок. Его секретируют альфа-клетки поджелудочной железы, инсулин же выделяют бета-клетки; альфа- и бета-клетки окрашиваются по-разному. Глюкагон стимулирует фосфорилазу — фермент, расщепляющий гликоген печени до свободной глюкозы через глюкозо-6-фосфат; эта глюкоза выделяется в кровь, повышая содержание сахара в крови.

Инсулин повышает скорость поглощения глюкозы из крови некоторыми клетками, особенно клетками скелетных мышц, и превращение ее в глюкозо-6-фосфат. При этом содержание глюкозы в крови понижается, накопление гликогена в печени и мышцах возрастает и ускоряется расщепление глюкозы до углекислоты и воды. При недостаточности инсулина использование глюкозы понижается и наступают изменения в углеводном обмене, которые в свою очередь вызывают нарушения в обмене белков, жиров и других веществ.

Гипофункция поджелудочной железы при диабете влечет за собой нарушение использования глюкозы, повышение содержания глюкозы в крови и выделение больших количеств глюкозы с мочой, так как концентрация ее превышает почечный порог (см. разд. 237). Для выделения этого сахара необходимо добавочное количество воды; поэтому объем мочи увеличивается, организм обезвоживается, и больной испытывает жажду. Ткани, не получающие достаточного количества глюкозы из крови, начинают превращать белки в углеводы. Большая часть этих углеводов также,; выделяется; больной все больше и больше худеет. Мобилизуются запасы жиров, которые включаются # обмен. v

Повышенное окисление жиров "П к

накоплению не полностью окисленных жирных кислот — так называемых кетоновых тел, которые токсичны. Эти вещества летучи и сообщают воздуху, выдыхаемому диабетиками, характерный сладковатый запах.

Кетоновые тела выделяются с мочой; они имеют кислую реакцию и вызывают ацидоз (уменьшение щелочного резерва жидкостей тела).

Диабет приводит к смерти вследствие токсичности накапливающихся кетоновых тел и непрерывной потери веса. Инъекции инсулина облегчают все симптомы диабета; больной вновь начинает нормально использовать глюкозу, другие симптомы тоже исчезают. Однако действие инсулина продолжается лишь короткое время, и поэтому необходимы его повторные инъекции. Инсулин не «излечивает» диабет, так как поджелудочная железа не начинает вновь выделять свой гормон, но постоянные инъекции его предупреждают появление симптомов и позволяют диабетику вести нормальную жизнь. Почему поджелудочная железа перестает выделять достаточные количества инсулина, неизвестно, но

какую-то роль в этом, по-видимому, играют наследственные факторы.

Секреция инсулина регулируется содержанием глюкозы в крови. Повышение уровня глюкозы в крови, например после еды, стимулирует секрецию инсулина, который вновь приводит этот уровень к норме. Понижение концентрации глюкозы устраняет стимул для секреции инсулина, и последняя уменьшается или прекращается.

Если при лечении диабета будет впрыснуто слишком много инсулина, то содержание глюкозы в крови резко упадет и наступит шок. Для нормального функционирования нервных клеток головного мозга требуется определенный уровень глюкозы в крови; если этот уровень не поддерживается, то их раздражимость чрезмерно повышается и могут последовать судороги, потеря сознания и смерть. В редких случаях поджелудочная железа бывает увеличена (вследствие опухолевого роста) и вырабатывает так много инсулина, что больные страдают повторными приступами судорог и потери сознания. Эти явления можно смягчить или устранить, съев что-нибудь сладкое, но излечить такое состояние можно лишь хирургическим удалением части поджелудочной железы.

<<< Паращитовидные железы ·

· Надпочечники >>>

Наверх