Skip to main content
Global

17.10: Pancreas ya Endocrine

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    184507

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza

    Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

    • Eleza eneo na muundo wa kongosho, na morpholojia na kazi ya visiwa vya kongosho
    • Linganisha na kulinganisha kazi za insulini na glucagon

    Kongosho ni chombo cha muda mrefu, nyembamba, ambacho nyingi iko nyuma ya nusu ya chini ya tumbo (Mchoro 17.18). Ingawa kimsingi ni tezi ya exocrine, ikificha aina mbalimbali za enzymes ya utumbo, kongosho ina kazi ya endocrine. Visiwa vyake vya kongosho-makundi ya seli zilizojulikana zamani kama visiwa vya Langerhans-hutoa homoni glucagon, insulini, somatostatin, na polipeptidi ya kongosho (PP).

    Mchoro huu unaonyesha anatomy ya kongosho. Upande wa kushoto, mkubwa wa kongosho umeketi ndani ya pembe ya duodenum ya tumbo mdogo. Ncha ndogo, ya kulia ya kongosho iko karibu na wengu. Arteri ya spleniki inaonekana ikisafiri hadi wengu, hata hivyo, ina matawi kadhaa yanayounganisha na kongosho. Mtazamo wa ndani wa kongosho unaonyesha kwamba duct ya kongosho ni tube kubwa inayoendesha katikati ya kongosho. Ni matawi katika urefu wake katika mifuko kadhaa ya farasi- umbo la seli acinar. Siri hizi hutoa enzymes za utumbo, ambazo husafiri chini ya duct ya bile na ndani ya tumbo mdogo. Pia kuna vidogo vidogo vya kongosho vilivyotawanyika katika kongosho. Visiwa vya kongosho hutoa homoni za kongosho insulini na glucagon ndani ya ateri ya splenic. Micrograph inset inaonyesha kwamba visiwa vya kongosho ni rekodi ndogo za tishu zilizo na pete nyembamba, ya nje inayoitwa acinus exocrine, pete ya ndani ya seli za beta na mduara wa kati wa seli za alpha.
    Kielelezo 17.18 Pancreas Kazi ya exocrine ya kongosho inahusisha seli za acinar zinazoficha enzymes za utumbo ambazo zinahamishwa ndani ya tumbo mdogo na duct ya kongosho. Kazi yake ya endocrine inahusisha secretion ya insulini (zinazozalishwa na seli za beta) na glucagon (zinazozalishwa na seli za alpha) ndani ya visiwa vya kongosho. Homoni hizi mbili hudhibiti kiwango cha kimetaboliki ya glucose katika mwili. Micrograph inaonyesha islets za kongosho. M × 760. (Micrograph zinazotolewa na Regents ya Chuo Kikuu cha Michigan Medical School © 2012)

    Interactive Link

    View Chuo Kikuu cha Michigan WebScope kuchunguza sampuli tishu kwa undani zaidi.

    Viini na Usiri wa Visiwa vya Pancreatic

    Islets ya kongosho kila mmoja ina aina nne za seli:

    • Kiini cha alpha hutoa glucagon ya homoni na hufanya takriban asilimia 20 ya kila islet. Glucagon ina jukumu muhimu katika udhibiti wa damu ya glucose; viwango vya chini vya damu ya glucose huchochea kutolewa kwake.
    • Kiini cha beta hutoa insulini ya homoni na hufanya takriban asilimia 75 ya kila islet. Viwango vya juu vya damu ya glucose huchochea kutolewa kwa insulini.
    • Kiini delta akaunti kwa asilimia nne ya seli islet na secretes peptide homoni somatostatin. Kumbuka kwamba somatostatin pia hutolewa na hypothalamus (kama GHIH), na tumbo na matumbo pia huificha. Homoni inayozuia, somatostatin ya kongosho inhibitisha kutolewa kwa glucagon na insulini.
    • Kiini cha PP kinahesabu asilimia moja ya seli za islet na huficha homoni ya polipeptidi ya kongosho. Inafikiriwa kuwa na jukumu katika hamu ya chakula, pamoja na udhibiti wa exocrine ya kongosho na siri za endocrine. Polipeptidi ya Pancreatic iliyotolewa kufuatia mlo inaweza kupunguza matumizi zaidi ya chakula; hata hivyo, pia hutolewa katika kukabiliana na kufunga.

    Udhibiti wa Viwango vya Glucose ya damu na Insulini na Glucagon

    Glucose inahitajika kwa kupumua kwa seli na ni mafuta yaliyopendekezwa kwa seli zote za mwili. Mwili hupata glucose kutokana na kuvunjika kwa vyakula na vinywaji vyenye kabohaidreti tunayotumia. Glucose si mara moja kuchukuliwa na seli kwa ajili ya mafuta inaweza kuhifadhiwa na ini na misuli kama glycogen, au kubadilishwa kwa triglycerides na kuhifadhiwa katika tishu adipose. Homoni hudhibiti kuhifadhi na matumizi ya glucose kama inavyotakiwa. Receptors iko katika kongosho hisia viwango vya damu glucose, na hatimaye seli kongosho secrete glucagon au insulini kudumisha viwango vya kawaida.

    Glucagon

    Receptors katika kongosho inaweza kuhisi kupungua kwa viwango vya damu glucose, kama vile wakati wa kufunga au wakati wa kazi ya muda mrefu au zoezi (Kielelezo 17.19). Kwa kujibu, seli za alpha za kongosho hutoa glucagon ya homoni, ambayo ina athari kadhaa:

    • Inachochea ini kubadili maduka yake ya glycogen tena kwenye glucose. Jibu hili linajulikana kama glycogenolysis. Glucose hutolewa katika mzunguko kwa matumizi ya seli za mwili.
    • Ni stimulates ini kuchukua amino asidi kutoka damu na kubadili yao katika glucose. Jibu hili linajulikana kama gluconeogenesis.
    • Kuchukuliwa pamoja, vitendo hivi huongeza viwango vya damu ya glucose. Shughuli ya glucagon inasimamiwa kupitia utaratibu wa maoni hasi; kupanda kwa viwango vya damu ya glucose huzuia uzalishaji zaidi wa glucagon na usiri.
      Mchoro huu unaonyesha udhibiti wa homeostatic wa viwango vya damu ya glucose. Mkusanyiko wa damu ya glucose huhifadhiwa kati ya miligramu 70 kwa deciliter na miligramu 110 kwa deciliter. Ikiwa ukolezi wa damu ya glucose huongezeka juu ya aina hii (hyperglycemia), insulini hutolewa kutoka kongosho. Insulini huchochea seli za mwili kuchukua glucose kutoka damu na kuitumia katika kupumua kwa seli. Insulini pia huzuia glycogenolysis, kwa kuwa glucose huondolewa kwenye damu na kuhifadhiwa kama glycogen katika ini. Insulini pia inhibits gluconeogenesis, kwa kuwa amino asidi na glycerol bure si waongofu na glucose katika ER. Ikiwa ukolezi wa damu ya glucose hupungua chini ya aina hii, glucagon hutolewa, ambayo huchochea seli za mwili kutolewa glucose ndani ya damu. Vitendo hivi vyote husababisha ukolezi wa damu ya glucose kupungua. Wakati mkusanyiko wa damu ya glucose ni mdogo (hypoglycemia), seli za alpha za kongosho hutoa glucagon. Glucagon huzuia seli za mwili kutoka kuchukua glucose kutoka damu na kuitumia katika kupumua kwa seli. Glucagon pia huchochea glycogenolysis, kwa kuwa glycogen katika ini imevunjika ndani ya glucose na iliyotolewa ndani ya damu. Glucagon pia huchochea glucogenogenesis, kwa kuwa amino asidi na glycerol ya bure hubadilishwa kuwa glucose katika ER na kutolewa ndani ya damu. Hatua hizi zote husababisha viwango vya damu ya glucose kuongezeka.
      Kielelezo 17.19 Homeostatic Udhibiti wa damu Glucose Ngazi damu glucose mkusanyiko ni kukazwa iimarishwe kati ya 70 mg/DL na 110 mg Ikiwa ukolezi wa damu ya glucose huongezeka juu ya aina hii, insulini hutolewa, ambayo huchochea seli za mwili kuondoa glucose kutoka kwa damu. Ikiwa ukolezi wa damu ya glucose hupungua chini ya aina hii, glucagon hutolewa, ambayo huchochea seli za mwili kutolewa glucose ndani ya damu.

      Insulini

      Kazi ya msingi ya insulini ni kuwezesha matumizi ya glucose ndani ya seli za mwili. Seli nyekundu za damu, pamoja na seli za ubongo, ini, figo, na bitana ya utumbo mdogo, hazina receptors za insulini kwenye utando wa seli zao na hazihitaji insulini kwa ajili ya matumizi ya glucose. Ingawa seli nyingine zote za mwili zinahitaji insulini ikiwa zitachukua glucose kutoka kwenye damu, seli za misuli ya mifupa na seli za adipose ni malengo ya msingi ya insulini.

      Kuwepo kwa chakula ndani ya utumbo husababisha kutolewa kwa homoni za njia ya utumbo kama vile peptidi ya insulinotropiki inayotegemea glucose (iliyojulikana hapo awali kama peptidi ya kizuizi ya tumbo). Hii pia ni trigger ya awali ya uzalishaji wa insulini na secretion na seli za beta za kongosho. Mara baada ya ngozi ya virutubisho hutokea, kuongezeka kwa viwango vya sukari ya damu huchochea secretion ya insulini.

      Hasa jinsi insulini inavyowezesha matumizi ya glucose si wazi kabisa. Hata hivyo, insulini inaonekana kuamsha receptor ya kinase ya tyrosine, na kusababisha fosforasi ya substrates nyingi ndani ya seli. Athari hizi nyingi za biochemical hujiunga mkono harakati za vilengelenge vya intracellular vyenye wasafirishaji wa glucose zinazowezesha kwenye utando wa seli. Kutokuwepo kwa insulini, protini hizi za usafiri kwa kawaida zinatengenezwa polepole kati ya membrane ya seli na mambo ya ndani ya seli. Insulini husababisha harakati ya haraka ya bwawa la vesicles ya transporter ya glucose kwenye membrane ya seli, ambapo hufuta na kufungua wasafirishaji wa glucose kwenye maji ya ziada. Wasafirishaji kisha hoja glucose kwa kuwezeshwa utbredningen ndani ya mambo ya ndani

      Interactive Link

      Tembelea kiungo hiki ili uone uhuishaji unaoelezea eneo na kazi ya kongosho. Ni nini kinachoenda vibaya katika kazi ya insulini katika ugonjwa wa kisukari cha aina ya 2?

      Insulini pia hupunguza viwango vya damu ya glucose kwa kuchochea glycolysis, kimetaboliki ya glucose kwa kizazi cha ATP. Zaidi ya hayo, huchochea ini kubadilisha glucose ya ziada katika glycogen kwa ajili ya kuhifadhi, na inhibits enzymes zinazohusika katika glycogenolysis na gluconeogenesis. Hatimaye, insulini inakuza triglyceride na protini awali. Usiri wa insulini umewekwa kupitia utaratibu wa maoni hasi. Kama viwango vya damu ya glucose hupungua, kutolewa kwa insulini zaidi kunazuiliwa. Homoni za kongosho zinafupishwa katika Jedwali 17.7.

      Homoni za Kongosho
      Homoni zinazohusiana Kemikali darasa Athari
      Insulini (seli za beta) Protini Inapunguza viwango vya damu ya sukari
      Glucagon (seli za alpha) Protini Huongeza viwango vya damu ya sukari
      Somatostatin (seli za delta) Protini Inhibitisha insulini na glucagon kutolewa
      Polypeptidi ya Pancreatic (seli za PP) Protini Jukumu katika hamu
      Jedwali 17.7

      Matatizo ya...

      Mfumo wa Endocrine: Ugonjwa

      Uharibifu wa uzalishaji wa insulini na usiri, pamoja na mwitikio wa seli za lengo kwa insulini, unaweza kusababisha hali inayoitwa ugonjwa wa kisukari. Ugonjwa unaozidi kawaida, ugonjwa wa kisukari umetambuliwa kwa watu wazima zaidi ya milioni 18 nchini Marekani, na zaidi ya watoto 200,000. Inakadiriwa kuwa hadi watu wazima milioni 7 zaidi wana hali hiyo lakini hawajatambuliwa. Aidha, takriban watu milioni 79 nchini Marekani wanakadiriwa kuwa na ugonjwa wa kisukari kabla ya ugonjwa wa kisukari, hali ambayo viwango vya glucose ya damu ni ya juu isiyo ya kawaida, lakini bado si juu ya kutosha kuainishwa kama ugonjwa wa kisukari.

      Kuna aina mbili kuu za ugonjwa wa kisukari. Aina ya ugonjwa wa kisukari 1 ni ugonjwa wa autoimmune unaoathiri seli za beta za kongosho. Jeni fulani zinatambuliwa ili kuongeza uwezekano. Seli za beta za watu wenye ugonjwa wa kisukari cha aina 1 hazizalishi insulini; hivyo, insulini ya synthetic inapaswa kutumiwa na sindano au infusion. Aina hii ya ugonjwa wa kisukari huhesabu chini ya asilimia tano ya kesi zote za ugonjwa wa kisukari.

      Aina ya ugonjwa wa kisukari 2 huhesabu takriban asilimia 95 ya matukio yote. Inapatikana, na mambo ya maisha kama vile chakula duni, kutokuwa na shughuli, na kuwepo kwa ugonjwa wa kisukari kabla huongeza hatari ya mtu. Kuhusu asilimia 80 hadi 90 ya watu wenye ugonjwa wa kisukari cha aina 2 ni overweight au feta. Katika ugonjwa wa kisukari cha aina ya 2, seli zinakabiliwa na madhara ya insulini. Kwa kujibu, kongosho huongeza secretion yake ya insulini, lakini baada ya muda, seli za beta zimechoka. Mara nyingi, kisukari cha aina 2 kinaweza kuachwa na kupoteza uzito wa wastani, shughuli za kimwili mara kwa mara, na matumizi ya chakula cha afya; hata hivyo, kama viwango vya sukari ya damu haviwezi kudhibitiwa, mtu mwenye ugonjwa wa kisukari hatimaye atahitaji insulini.

      Maonyesho mawili ya mapema ya ugonjwa wa kisukari ni urination nyingi na kiu kikubwa. Wao huonyesha jinsi viwango vya nje vya udhibiti wa glucose katika damu vinaathiri kazi ya figo. Figo zinawajibika kwa kuchuja glucose kutoka kwa damu. Glucose nyingi za damu huchota maji ndani ya mkojo, na kwa sababu hiyo mtu huondoa kiasi kikubwa cha mkojo mzuri. Matumizi ya maji ya mwili ili kuondokana na mkojo huacha mwili umepungukiwa na maji, na hivyo mtu huwa na kiu isiyo ya kawaida na daima. Mtu anaweza pia kupata njaa inayoendelea kwa sababu seli za mwili haziwezi kupata glucose katika damu.

      Baada ya muda, viwango vya juu vya glucose katika damu huumiza tishu katika mwili wote, hasa wale wa mishipa ya damu na mishipa. Kuvimba na kuumia kwa kitambaa cha mishipa husababisha atherosclerosis na hatari kubwa ya mashambulizi ya moyo na kiharusi. Uharibifu wa mishipa ya damu ya microscopic ya figo huathiri kazi ya figo na inaweza kusababisha kushindwa kwa figo. Uharibifu wa mishipa ya damu ambayo hutumikia macho inaweza kusababisha upofu. Uharibifu wa chombo cha damu pia hupunguza mzunguko kwa viungo, wakati uharibifu wa neva husababisha kupoteza hisia, inayoitwa neuropathy, hasa katika mikono na miguu. Pamoja, mabadiliko haya huongeza hatari ya kuumia, maambukizi, na kifo cha tishu (necrosis), na kuchangia kiwango cha juu cha vidole, mguu, na miguu ya chini kwa watu wenye ugonjwa wa kisukari. Ugonjwa wa kisukari usio na udhibiti unaweza pia kusababisha aina ya hatari ya asidi ya kimetaboliki inayoitwa ketoacidosis. Kunyimwa kwa glucose, seli zinazidi kutegemea maduka ya mafuta kwa mafuta. Hata hivyo, katika hali ya upungufu wa glucose, ini inalazimika kutumia njia mbadala ya kimetaboliki ya lipid ambayo husababisha kuongezeka kwa uzalishaji wa miili ya ketone (au ketoni), ambazo ni tindikali. Kujengwa kwa ketoni katika damu husababisha ketoacidosis, ambayo-ikiwa haijaachwa bila kutibiwa inaweza kusababisha “coma ya kisukari” inayohatarisha maisha. Pamoja, matatizo haya hufanya ugonjwa wa kisukari kuwa sababu ya saba inayoongoza ya kifo nchini Marekani.

      Ugonjwa wa kisukari hutambuliwa wakati vipimo vya maabara vinaonyesha kwamba viwango vya damu ya glucose ni vya juu kuliko kawaida, hali inayoitwa hyperglycemia. Matibabu ya ugonjwa wa kisukari inategemea aina, ukali wa hali hiyo, na uwezo wa mgonjwa kufanya mabadiliko ya maisha. Kama ilivyoelezwa hapo awali, kupoteza uzito wa wastani, shughuli za kawaida za kimwili, na matumizi ya chakula cha afya huweza kupunguza viwango vya damu ya glucose. Baadhi ya wagonjwa wenye ugonjwa wa kisukari aina 2 wanaweza kuwa hawawezi kudhibiti ugonjwa wao na mabadiliko haya ya maisha, na itahitaji dawa. Kihistoria, matibabu ya mstari wa kwanza wa ugonjwa wa kisukari cha aina 2 ilikuwa insulini. Maendeleo ya utafiti yamesababisha chaguzi mbadala, ikiwa ni pamoja na dawa zinazoongeza kazi ya kongosho.

      Interactive Link

      Tembelea kiungo hiki ili uone uhuishaji unaoelezea jukumu la insulini na kongosho katika ugonjwa wa kisukari.