Pancreasul endocrin

Pancreasul are atât rol digestiv, cât și rol endocrin. Partea endocrină este alcătuită din insulele Langerhans, grupuri de celule care eliberează hormoni în sânge. Insulina ajută multe celule să preia și să folosească glucoza și favorizează depozitarea substanțelor nutritive; glucagonul stimulează eliberarea glucozei din rezerve, mai ales prin acțiuni asupra ficatului. Împreună, contribuie la menținerea glicemiei într-un interval potrivit. După masă, glicemia crește și secreția de insulină este stimulată. Între mese, crește importanța glucagonului.

Acest echilibru nu înseamnă că insulina și glucagonul sunt singurii factori care influențează glicemia. Activitatea fizică, alimentația și alți hormoni contează și ei. Diabetul zaharat poate apărea când insulina lipsește sau când organismul nu răspunde suficient la ea; formele bolii diferă și necesită evaluare medicală. Într-o schemă, arată direcția schimbării glicemiei și răspunsul hormonal corespunzător. Nu confunda enzimele digestive, care sunt eliminate prin canale, cu hormonii eliberați în sânge. Lecția Disfuncțiile endocrine discută consecințele dereglării, iar Metabolismul explică utilizarea substanțelor nutritive.

Exemplu pe pași: ce se întâmplă cu glicemia după o masă.

1. Înainte de masă, glicemia este în jur de 90 mg/dL (aproximativ 5 mmol/L).
2. După ce mănânci pâine, zahărul sau fructe, glucoza este absorbită în sânge și glicemia crește la aproximativ 120–140 mg/dL.
3. Celulele beta din insulele Langerhans simt creșterea și secretă insulină.
4. Insulina deschide „porți” în mușchi și în celulele adipoase, prin care intră glucoza, iar ficatul și mușchii depozitează glucoza sub formă de glicogen.
5. Glicemia scade la valoarea inițială după aproximativ două ore.
6. Peste câteva ore fără mâncare, glicemia scade ușor; celulele alfa secretă glucagon, iar ficatul eliberează glucoză din glicogen.

Pancreasul se află în spatele stomacului, are formă alungită, iar insulele sunt mici grupuri de celule răspândite printre celulele care produc sucul digestiv.

Diabetul zaharat apare când insulina lipsește sau nu mai acționează bine, iar glicemia rămâne crescută.

Insulele pancreatice conțin celule β care secretă insulină și celule α care secretă glucagon; există și alte tipuri de celule endocrine. Insulina favorizează captarea glucozei în mușchi și țesut adipos prin mecanisme dependente de transportori și susține glicogeneza. Glucagonul stimulează glicogenoliza și gluconeogeneza hepatică. Secreția răspunde la nivelul nutrienților din sânge și la semnale nervoase și hormonale. Pancreasul exocrin produce enzime digestive, cu traseu diferit.

Partea endocrină este alcătuită din insulele Langerhans. Celulele beta secretă insulină, care favorizează scăderea glicemiei, iar celulele alfa secretă glucagon, care favorizează creșterea ei. Această parte se deosebește de acinii pancreatici exocrini care produc suc digestiv.

Pancreasul endocrin cuprinde aproximativ 1–2 milioane de insule Langerhans, care reprezintă aproximativ 1–2% din masa glandei. În insule se găsesc celule beta (cele mai numeroase, secretă insulină), alfa (secretă glucagon), delta (mai puține, secretă somatostatină, care frânează secreția insulinei și a glucagonului) și celule PP (polipeptid pancreatic). Insulina este un polipeptid cu 51 de aminoacizi, format din două lanțuri (A cu 21 și B cu 30 de aminoacizi) legate prin punți disulfidice. Insulina: crește captarea glucozei în mușchi și în țesutul adipos (prin transportorul GLUT4), stimulează glicogeneza și lipogeneza, sinteza proteică și scade glicemia. Glucagonul stimulează glicogenoliza și gluconeogeneza în ficat și lipoliza și crește glicemia. Secreția este controlată prin feedback negativ de glicemie, dar și de sistemul nervos vegetativ și de hormoni digestivi. Valori de referință: glicemia a jeun 70–110 mg/dL (valoarea normală din manuale); la 2 ore după masă sub 140 mg/dL; hemoglobina glicată (HbA1c) sub 5,7% la persoanele sănătoase și cel puțin 6,5% în diabet.

Exemplu rezolvat 1: conversia unităților. Glicemia a jeun a unui pacient este 126 mg/dL. Masa molară a glucozei este 180 g/mol, deci $1\text{mmol/L}=18\text{mg/dL}$.

1. În mmol/L: $\frac{126}{18}=7,0$ mmol/L.
2. Valoarea de 126 mg/dL (7,0 mmol/L) la două determinări în zile diferite este pragul de diagnostic pentru diabet.
3. Valoarea normală, sub 110 mg/dL, corespunde sub 6,1 mmol/L.

Exemplu rezolvat 2: cât durează rezerva de glicogen hepatic? Ficatul conține aproximativ 100 g de glicogen, iar creierul consumă aproximativ 5 g de glucoză pe oră (valori didactice).

1. Timpul pentru consumul rezervei de către creier: $\frac{100}{5}=20$ ore, dacă ar fi singura rezervă.
2. În realitate și alte țesuturi consumă glucoză, deci rezerva se epuizează în 12–24 de ore.
3. După aceasta, gluconeogeneza (din aminoacizi și glicerol) și cetogeneza (din lipide) asigură energia, iar nivelul glucagonului rămâne crescut.

Insulina are timp de înjumătățire de numai 5–6 minute, deci secreția se ajustează rapid. Secreția are două faze: o descărcare rapidă a insulinei stocate, apoi o secreție susținută, cu insulină nou sintetizată. Aminoacizii, hormonii digestivi și stimularea nervului vag cresc secreția, în timp ce adrenalina o scade.

Pe schema unei insule pancreatice, identifică celulele α și β și asociază glucagonul cu creșterea glicemiei, insulina cu scăderea ei. Distinge producția redusă de insulină de rezistența la insulină. Urmărește feedbackul glicemiei după masă și în post, fără a atribui toate efectele metabolice exclusiv pancreasului.

Reține: celulele β — insulină (scade glicemia); celulele α — glucagon (crește glicemia); celulele δ — somatostatină. Insulina favorizează glicogeneza, lipogeneza, sinteza proteică; glucagonul — glicogenoliza, gluconeogeneza, lipoliza. Diabetul tip 1 — distrugerea celulelor β; tip 2 — rezistența la insulină.

Pentru întrebările cu simptome, asociază: hiperglicemia peste pragul renal (aproximativ 180 mg/dL) produce glicozurie, deci poliurie și polidipsie. Hipoglicemia (sub 70 mg/dL) produce tremor, transpirații, foame și, în forme severe, pierderea cunoștinței; se tratează cu zahăr, iar în formele severe cu glucagon. Cetoacidoza apare în diabetul de tip 1 prin lipsă de insulină, cu miros de acetonă în respirație.

Exemplu în formatul examenului (complement grupat). Despre pancreasul endocrin sunt corecte afirmațiile:

1. Celulele α secretă insulină.
2. Glucagonul favorizează depozitarea glucozei sub formă de glicogen în ficat.
3. Insulina stimulează gluconeogeneza hepatică.
4. Somatostatina secretată de celulele δ frânează secreția de insulină și de glucagon.

• a) „Numai afirmațiile 1, 2 și 3 sunt corecte.”
• b) „Numai afirmațiile 1 și 3 sunt corecte.”
• c) „Numai afirmațiile 2 și 4 sunt corecte.”
• d) „Numai afirmația 4 este corectă.”
• e) „Toate afirmațiile sunt corecte sau toate sunt false.”

Răspuns: d. Afirmația 1 este falsă: insulina este secretată de celulele β, iar celulele α secretă glucagon. Afirmația 2 este falsă: glucagonul stimulează glicogenoliza, nu glicogeneza. Afirmația 3 este falsă: insulina scade glicemia și nu stimulează gluconeogeneza. Afirmația 4 este adevărată.

Greșeli frecvente

• Greșit: Insulina este o enzimă digestivă.
  Corect: Insulina este un hormon secretat de celulele beta ale insulelor pancreatice.
• Greșit: Glucagonul scade glicemia.
  Corect: Glucagonul favorizează creșterea glicemiei.
• Greșit: Insulina crește glicemia, iar glucagonul o scade.
  Corect: Insulina scade glicemia, iar glucagonul o crește; cei doi hormoni acționează antagonic.

Înainte și după