Pancreas. Il pancreas endocrino comprende cordoni cellulari anastomizzati a rete, frammisti a...
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pancreaspancreas
Il pancreas endocrino comprende cordoni cellulari anastomizzatia rete , frammisti a capillari sanguigni, diffusi nel tessuto del pancrea
il pancreas ha due funzioni distinte: il pancreas ha due funzioni distinte: esocrinaesocrina : :
partecipa alla digestione degli alimenti a livello intestinale partecipa alla digestione degli alimenti a livello intestinale endocrinaendocrina::
produce tre ormoni da parte di alcuni gruppi cellulari isolati produce tre ormoni da parte di alcuni gruppi cellulari isolati detti isole del Langerhans nei quali si possono distinguere:detti isole del Langerhans nei quali si possono distinguere:
cellule alfacellule alfa
che producono ormone glucagone che producono ormone glucagone cellule betacellule beta
che producono ormone insulina che producono ormone insulina cellule deltacellule delta
che regolano la funzione gastrica attraverso la gastrina?che regolano la funzione gastrica attraverso la gastrina?
insulina insulina partecipa al metabolismo di protidi,glucidi,lipidi in partecipa al metabolismo di protidi,glucidi,lipidi in
particolare permette alle cellule di assumere dal sangue il particolare permette alle cellule di assumere dal sangue il glucosio necessario alle loro funzioni glucosio necessario alle loro funzioni
glucagone glucagone induce la idrolisi,trasformazione del glicogeno epatico, in induce la idrolisi,trasformazione del glicogeno epatico, in
glucosio reso così disponibile per le funzioni cellulariglucosio reso così disponibile per le funzioni cellulari favorisce la crescita corporea, regolato sembrafavorisce la crescita corporea, regolato sembra
dall’ormone somatotropo GHdall’ormone somatotropo GH
in particolare la regolazione della glicemia comporta la in particolare la regolazione della glicemia comporta la necessità di prelevare il glucosio dai depositi per renderlo necessità di prelevare il glucosio dai depositi per renderlo
disponibile alle cellule e la sua rimozione dal circolo disponibile alle cellule e la sua rimozione dal circolo sanguigno per essere utilizzato o ritrasformato in glicogeno sanguigno per essere utilizzato o ritrasformato in glicogeno
di riserva(in cellule adipose,muscolari) di riserva(in cellule adipose,muscolari)
la insulinala insulina ha il compitoha il compito specifico di ridurre la glicemia favorendo specifico di ridurre la glicemia favorendo
l'assorbimento del glucosio da parte delle cellule o la sua l'assorbimento del glucosio da parte delle cellule o la sua trasformazione in glicogeno di riserva:trasformazione in glicogeno di riserva:
azione ipoglicemizzanteazione ipoglicemizzanteregola in parte , riducendola, la trasformazione diregola in parte , riducendola, la trasformazione di
protidi in glucosioprotidi in glucosio
il glucagoneil glucagone,,insieme ad altri ormoni iperglicemizzanti,come cortisone, insieme ad altri ormoni iperglicemizzanti,come cortisone,
adrenalina,somatotropo,tiroxina tende invece a trasformare in adrenalina,somatotropo,tiroxina tende invece a trasformare in glucosio il glicogeno di riserva:glucosio il glicogeno di riserva:
azione iperglicemizzante azione iperglicemizzante
particolare disfunzione nella regolazione della glicemia in senso particolare disfunzione nella regolazione della glicemia in senso di aumento del glucosio nel sangue si può verificare nel diabete di aumento del glucosio nel sangue si può verificare nel diabete
mellito con alcuni sintomi mellito con alcuni sintomi tipici(glicosuria,poliuria,polidipsia,polifagia)tipici(glicosuria,poliuria,polidipsia,polifagia)
Lo stimolo che induce la liberazione della insulina è l’aumentodi glucosio circolante:
la insulina passando per il fegato viene in parte neutralizzata mediante l’azione di enzimi particolari:
insulina + glutatione-insuliina-transidrogenasi >separa le due catene A-BA B + insulinasi >> idrolisi in amminoacidi
(reazione controllata da enzima antiinsulinasi)
enzima
enzina
L’insulina favorisce la utilizzazione del glucosio facilitandonel’entrata nelle cellule come fonte energetica o per trasformarlo
in glicogeno (cellule muscolari, epatiche)
favorisce anche la sintesi di acidi grassi a partire dal glucosioinfluenzando particolari enzimi intracellulari
rende disponibili amminoacidi per la sintesi proteica trasformandoglucosio in eccesso
Stimola la entrata del potassio nelle cellule
Il glucagone induce la idrolisi del glicogeno epatico immettendo il glucosio in circolazione
La gastrina, secreta da cellule delta e da cellule della mucosa gastricastimola le cellule gastriche nella produzione di HCl
Fegatoglicogeno (+ glucagone) > glucosio
Cellula che richiede glucosio
insulina
glucagone
pancreas
Glucosio circolante in eccesso Cellule muscolari-epatiche
insulina
Sintesi di glicogeno
Particolare disfunzione nella regolazione della glicemia:diabete
Diabete magro, giovanile: causato da mancanza di insulina > acidosi
Diabete grasso o dell’adulto,normoinsulinico: causato da mancatautilizzazione della insulina presente
Diabete dovuto a eccesso di azione iperglicemizzante per la presenza anomala di ormoni come cortisolo, somatotropo, tiroxina
Cellula che richiede glucosio
Cellula che richiede glucosio
insulina
Cellula che richiede glucosio
Cortisolo-tiroxina-somatotropo
Diabete giovanile ( ereditabile è la tendenza ad ammalarsi):possibili cause:
mancata produzione di insulina da parte delle cellule beta:per familiarità , tendenza a ridurre, perdere capacità di produrre insulina
sensibilità anomala ad agenti tossici, infettivi che distruggono cellule betaformazione di anticorpi contro le cellule beta
eccessiva distruzione della insulina a livello epatico mediante insulinasi
Pancreas normale
Pancreas anomalo
Pancreas normale
Pancreas danneggiato da agenti tossici
Pancreas normaleFegato
insulina + insulinasi >> demolita
Manifestazioni tipiche in caso di mancanza di insulina o di mancata utilizzazione da parte delle cellule o eccesso di disponibilità
di glucosio per preponderante attività di ormoni antagonisticidella insulina, iperglicemizzanti, come cortisolo, tiroxina…
Iperglicemia: il glucosio circolante, non potendo entrare nelle cellule
per mancata azione insulinica o per eccesso di disponibilità produceaumento di glucosio circolante : iperglicemia ( e carenza di glucosio
all’interno delle cellule per il normale metabolismo)
Cellule che esigono glucosio : carenza, danno
glucosio
Glicosuria: comparsa di glucosio nell’urina
(se concentrazione supera valori di circa 1.6 – 1.8 g/lessendo mediamente di 0.6- 1.2 g/l)
Normalmente a livello dei tubuli renali tutto il glucosio viene riassorbito(nel caso di diabete renale, compare glucosio nell’urina anche se la glicemia
è normale, per anomala capacità locale di ricambio tra tubuli e capillari):se esiste iperglicemia, la capacità di riassorbimento normale viene
superata e quindi appare glucosio , non riassorbito, nell’urina
ultrafiltrazione
Riassorbimento totale Riassorbimento parziale Glucosio nella urina
Poliuria e polidipsiala eliminazione di glucosio , glicosuria, comporta anche la
eliminazione di acqua al seguito e quindi aumento della urina emessafino a circa 3-5 litri al giorno
poliuriasegue come effetto sull’organismo una esigenza di riidratazione
ottenuta aumentando la introduzione di liquido: senso di setepolidipsia
La mancata disponibilità di glucosio per il metabolismo cellulare provocauna reazione che tende ad aumentare l’apporto alimentare (per senso
di fame) : polifagia
( ed eventuale aumento di peso per mancatautilizzazione degli alimenti ingeriti ma non utilizzati)
obesità
Principali vie metaboliche cellulari ed effetti dovuti a mancanza di insulina
Il glucosio, in presenza di insulina, penetra nelle cellule viene trasformato in glucosio 6- fosfato che può seguire tre vie:via che porta alla sintesi di glicogeno (riserva energetica)via della glicolisi, via dei pentosi (attivato da insulina)>> fosfogliceraldeide
Fosfogliceraldeide >>> entra nella via per sintesi di trigliceridifosfogliceraldeide >>> via che porta ad acido piruvico >>>
Acido piruvico >>> via per sintesi di amminoacidiacido piruvico >>> via con produzione acido ossalacetico >>>acido piruvico >>> via che porta a acetilcoenzima-A
Acetilcoenzima – A >>> via con reazioni che coinvolgono trasformazionisu glucidi, lipidi, protidi, glucosio, acidi grassi, glicerina, amminoacidiin processi di sintesi, idrolisi, trasformazioni varie
Acetilcoenzina –A + acidoossalacetico >>> ciclo di Krebs >>> produzione di ATP + CO2 + H2O ( >>> energia disponibile per cellula)
Insulina interviene in particolare nel processo dei pentosi
Nota fondamentalele cellule hanno bisogno di energia che ricavano normalmente
utilizzando la molecola di ATP sintetizzata in particolare in un ciclo complesso di reazioni
ciclo di Krebsnel quale sono essenziali l’acido ossalacetico e l’acetilcoenzima-A
che derivano da reazioni che hanno generato fosfogliceraldeideutilizzando il glucosio-6 fosfato specialmente con la via dei pentosi
il glucosio fornito alla cellula viene trasformato in CO2 + H2Oe la energia presente viene usata per la sintesi di ATP
ADP + P > ATP
Principali vie metaboliche cellulari ed effetti dovuti a mancanza di insulina
Il glucosio, in presenza di insulina, penetra nelle cellule viene trasformato in glucosio 6- fosfato che può seguire tre vie:via che porta alla sintesi di glicogeno (riserva energetica)via della glicolisi, via dei pentosi (attivato da insulina)>> fosfogliceraldeide
glicogeno
Glicolisi-pentosi fosfogliceraldeide
Principali vie metaboliche cellulari ed effetti dovuti a mancanza di insulina
Fosfogliceraldeide >>> entra nella via per sintesi di trigliceridifosfogliceraldeide >>> via che porta ad acido piruvico >>>
fosfogliceraldeide
Glicerolo+ acidi grassi > trigliceridi
Acido piruvico
Principali vie metaboliche cellulari ed effetti dovuti a mancanza di insulina
Acido piruvico >>> via per sintesi di amminoacidiacido piruvico >>> via con produzione acido ossalacetico >>>acido piruvico >>> via che porta a acetilcoenzima-A
Acido piruvico
Sintesi amminoacidi > proteine
Acido ossalacetico >> Krebs >>>
Acetilcoenzima-A >> ciclo di Krebs
Principali vie metaboliche cellulari ed effetti dovuti a mancanza di insulina
Acetilcoenzina –A + acidoossalacetico >>> ciclo di Krebs >>> produzione di ATP + CO2 + H2O ( >>> energia disponibile per cellula)
Acetilcoenzima-A Acido ossalacetico
Ciclo di KrebsATP + CO2 + H2O
trigliceridi
Amminoacidi> proteine
Acido ossalacetico
Acetilcoenzima-A
Ciclo di KrebsATP+H2O+CO2
glicogeno
fosforogliceraldeide
Acido piruvico
Effetti della carenza di insulina o della sua lnattivazione
La mancanza di insulina comporta mancato o ridotto assorbimento
di glucosio da parte delle cellule: seguono
iperglicemia, glicosuria, poliuria, polidipsia
La mancanza o riduzione di glucosio nelle cellule comporta
alterazione nel metabolismo dei glucidi-lipidi.protidisintesi di glicogeno ridotta
ciclo dei pentosi con produzione di fosfogliceraldeide e suautilizzazione nel ciclo di Krebs insufficiente
seguono carenza di zuccheri, grassi,proteine, ATPe quindi si spiega la magrezza, debolezza presenti
la mancata utilizzazione di acetilcoenzima-A comportala comparsa di corpi chetonici, acetone, nel fegato, vescica, polmoni
e conseguente chetoacidosi
la mancanza di ATP derivante da Krebs insufficienterichiede idrolisi dei trigliceridi con accumulo di acetilcoenzima-A
conseguente alla idrolisi stessala trasformazione di amminoacidi per produrre acido piruvico
mancante comporta pure aumento di acetilcoenzima-Aappare magrezza, stancabilità , difficoltà a riparare ferite
accumulo di acetilcoenzima-A
2 molecole di Acetilcoenzima-A formano acetacilcoenzima –Ache nel fegato diventa Coenzima-A e acido acetacetico
acido acetacetico nei polmoni e vescica diventa acetonenel fegato diventa acido beta-idrossibutirrico
accumulo di acetone, acido acetacetico, beta idrossibuticco (chetoni)comporta la comparsa di chetosi, che produrrebbe variazione
nel pH :se non tamponato si passa alla acidosi ( > coma)i corpi chetonici vengono in parte neutralizzati legandoli al sodio
ed eliminati con l’urina: perdita di sodio e acqua > essicosiinfluenza su centro respiratorio per eliminare acetone, CO2
e se non compensazione > coma
la mancanza di ATP derivante da Krebs insufficienterichiede idrolisi dei trigliceridi con accumulo di acetilcoenzima-A
conseguente alla idrolisi stessala trasformazione di amminoacidi per produrre acido piruvico
mancante comporta pure aumento di acetilcoenzima-A
appare magrezza, stancabilità , difficoltà a riparare feriteaccumulo di acetilcoenzima-A
Ciclo di Krebscarente
ATPtrigliceridi
idrolisi
Acetilcoenzima -A
amminoacidi
trasformazione
Acido piruvico
Aumenta concentrazione di acetilcoenzima-A
2 molecole di Acetilcoenzima-A formano acetacilcoenzima –Ache nel fegato diventa Coenzima-A e acido acetacetico
acido acetacetico nei polmoni e vescica diventa acetonenel fegato diventa acido beta-idrossibutirrico
accumulo di acetone, acido acetacetico, beta idrossibuticco (chetoni)
Acetilcoenzima-A Acetacetilcoenzima-A
coenzima-A
Acido acetacetico
Polmoni-vescicaacetone
fegatoAcido idrossibutirrico
fegato
accumulo di acetone, acido acetacetico, beta idrossibuticco (chetoni)comporta la comparsa di chetosi, che produrrebbe variazione
nel pH :se non tamponato si passa alla acidosi ( > coma)i corpi chetonici vengono in parte neutralizzati legandoli al sodio
ed eliminati con l’urina: perdita di sodio e acqua > essicosiinfluenza su centro respiratorio per eliminare acetone, CO2
e se non compensazione > coma
Acido acetacetico
acetone
Acido idrossibutirrico
sodio
Tubuli
renali
urina
Centro respiratorio bulbare CO2+acetone
Diabete mellito , grasso: colpisce adulti oltre i 40 anni circa
La insulina è presente ma risulta inattivaparticolarmente su cellule muscolari e epatiche
sembra attiva nelle cellule adipose nelle quali favorisce l’entratadel glucosio poi usato per la sintesi di grassi dai quali
ottenere energiaipotesi su alcune possibili cause della inattivizione insulinica
La insulina circola legata a proteine collegate a livello epaticoforse le proteine legate sono errate e non permettono alla insulina di
essere attiva a livello dei tessutiforse esistono molecole capaci di neutralizzare
la azione della insulinaforse il pancreas sintetizza molecole di insulina anormali
Sintomi principaliiperglicemia e glicosuria , poliuria e polidipsia
stanchezza e difficoltà a riparare le ferite(dovuta a mancanza di amminoacidi > proteine)
La disponibilità di grassi e la energia ricavabilepermette una vitalità cellulare accettabile e non si
accumulano corpi chetonici ( evitata acidosi)
La iperglicemia può indurre un lavoro eccessivo nel tempoper il pancreas fino a esaurimento: si passa aldiabete tipo magro, per mancanza di insulina
Alcune particolari complicazioni
Fenomeni infettivi per attenuazione delle difese immunitarie
Angiopatie specialmente a carico di arteriole e capillari(retina, reni, cuore, cervello, arti inferiori)
Conclusionediabete giovanile, magro > mancanza di insulina
seguono iperglicemia, glicosuria, poliuria, polidipsiapossibile acidosi e coma diabetico
si rimedia con somministrazione di insulina
Diabete adulto, grasso > insulina presente ma inattivaseguono iperglicemia, glicosuria, poliuria, polidipsia
improbabile acidosisi rimedia con dieta adeguata, attività fisica,
uso di ipoglicemizzanti
Non si eredità il diabete ma una certa disponibilità a manifestarlo in particolari situazioni: tale disponibilità
sembra dovuta a un gene recessivo d
Genitori dd omozigotici > figli 100% ddgenitori eterozigotici Dd > figli 25 % dd 25% DD 25 % Dd
genitori DD / dd > figli 100 % Ddgenitori Dd / dd > figli 50% Dd 50% dd