TUYẾN tụy nội TIẾT (SINH lý SLIDE (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường))

Insulin gắn với các tiểu đơn vị alpha ở phía ngoài màng Phần tiểu đơn vị beta mà nó lồi vào trong tế bào trở nên được phosporyl hóa tự động-> trở thành một enzym được hoạt hóa, Protein

TUYẾN TỤY NỘI

TIẾT

GIẢI PHẪU SINH LÝ CỦA TUYẾN TỤY

Tuyến tụy gồm hai loại mô chính:

(1) mô acini tiết ra dịch tiêu hóa đổ vào tá tràng và

(2) đảo Langerhans là tuyến nội tiết, nó tiết ra các hormon

Tuyến tụy có từ 1 đến 2 triệu đảo

Langerhans

Đảo chứa ba loại tế bào chính là các tế bào alpha, beta, và delta

Tế bào beta chiếm khoảng 60 %, nằm giữa đảo và tiết insulin

Tế bào alpha chiếm 25 %, tiết glucagon

Tế bào delta chiếm trên 10 %, tiết

somatostatin

Các tế bào liên quan chặt chẽ với nhau và ức chế lẫn nhau

Thí dụ: insulin ức chế sự bài tiết

glucagon, và somatostatin ức chế sự

bài tiết của cả insulin và glucagon

2 INSULIN VÀ CÁC TÁC DỤNG

CHUYỂN HÓA

2.1 ĐẠI CƯƠNG

Insulin là một phân tử polypeptit

lớn, gồm 51 axit amin, nối nhau

bằng cầu nối disulfur

Insulin được tổng hợp trong các tế bào beta,

Khi insulin được bài tiết vào máu, nó ở dạng tự do, có thời gian bán hủy khoảng 6 phút

Nó rời khỏi hệ tuần hoàn trong từ 10 đến 15 phút

Trừ số insulin được gắn với các receptor ở tế bào đích

Số còn lại bị thoái biến bởi

enzym insulinaz ở gan, mức độ ít hơn ở thận và cơ, và rất ít ở

các mô khác

2.2 SỰ HOẠT HÓA THỤ THỂ TẾ BÀO ĐÍCH CỦA INSULIN

Đầu tiên insulin gắn và hoạt hóa một

protein thụ thể màng của tế bào đích

Chính receptor được hoạt hóa sẽ gây tác dụng tiếp theo

Receptor của insulin là một kết hợp của 4 tiểu đơn vị gắn với nhau bằng cầu nối

disulfur: hai tiểu đơn vị alpha nằm ở phía

ngoài của màng tế bào, và hai tiểu đơn

vị beta, chúng xuyên qua màng, lồi vào trong bào tương của tế bào

Insulin gắn với các tiểu đơn vị

alpha ở phía ngoài màng

Phần tiểu đơn vị beta mà nó lồi vào trong tế bào trở nên được phosporyl hóa tự động-> trở

thành một enzym được hoạt hóa,

Protein kinaz gây ra sự phosphoryl hóa hàng loạt các enzym khác trong tế bào.

Các tác dụng cuối cùng của insulin

là như sau:

1 Sau ít giây insulin gắn với receptor

màng, màng tế bào trở nên có tính thấm cao với glucoz

Đặc biệt là tế bào gan, tế bào cơ

và tế bào của mô mỡ, còn các

neuron của não thì không

Sự tăng tính thấm đối với glucoz cho

phép glucoz chuyển nhanh vào tế bào, trong tế bào glucoz được phosphoryl

hóa ngay, và trở thành cơ chất cho

tất cả các phản ứng chuyển hóa

carbohydrat thông thường

Cơ chế của sự tăng vận chuyển glucoz là như sau:

Có nhiều túi nhỏ ở trong bào tương được gắn với màng tế bào

Những túi nhỏ này có các phân tử

protein vận chuyển glucoz ở trên màng

của nó

Khi insulin hết tác dụng, những túi nhỏ

này lại tách ra khỏi màng tế bào trong

khoảng từ 3 đến 5 phút, và chuyển trở về bên trong tế bào, để rồi có thể được dùng lại nhiều lần

Đó là cơ chế vận chuyển glucoz theo kiểu khuếch tán được hỗ trợ

2 Ngoài việc tăng tính thấm của

màng đối với glucoz, màng tế

bào còn thấm với các axit amin,

các ion kali và phosphat

3 Các tác dụng xảy ra chậm hơn, sau từ 10 – 15 phút là làm thay

đổi hoạt tính của nhiều men

chuyển hóa trong tế bào Các tác dụng này chủ yếu là do sự

phosphoryl hóa của các men

4 Các tác dụng tiếp theo còn chậm

hơn nữa, xảy ra sau nhiều giờ đến nhiều ngày,

Insulin làm tăng sự dịch mã của RNA thông tin ở ribosom để tạo

thành protein mới, rồi tác dụng

chậm hơn nữa là tăng mức sao

mã của DNA trong nhân tế bào

Bằng cách này insulin đẩy mạnh

cơ chế enzym của tế bào để đạt tới mục đích chuyển hóa

2.3 TÁC DỤNG CỦA INSULIN TRÊN CHUYỂN HÓA GLUXIT

Sau bữa ăn, nồng độ glucoz máu

tăng, kích thích tuyến tụy bài tiết

insulin

Nó làm tăng thu nhập, dự trữ và sử dụng glucoz bởi toàn bộ các tế bào của cơ thể, đặc biệt là tế bào cơ,

mô mỡ và gan

2.3.1 Tác dụng của insulin đẩy

mạnh chuyển hóa glucoz trong cơ

Lúc đói, đường huyết giảm, ức chế sự bài tiết insulin, nên glucoz vào tế bào cơ rất ít, cơ thường sử dụng axít

béo để cho năng lượng

Có hai điều kiện để cơ sử dụng glucoz với lượng lớn

- Trong lao động: cường độ từ vừa tới nặng, ngay cả khi có rất ít insulin,

vì trong lao động sợi cơ có tính thấm cao với glucoz

-Sau khi ăn, đường huyết tăng cao, kích

thích tuyến tụy bài tiết nhiều insulin

Nó có tác dụng trực tiếp trên màng tế bào cơ, làm tăng mức độ vận

chuyển glucoz qua màng vào trong tế bào cơ, gấp 15 lần khi thiếu insulin

Lúc đó cơ sử dụng glucoz thay vì axít

béo, vì dòng axít béo từ các mô mỡ

bị ức chế bởi insulin

Dự trữ glycogen trong cơ:

Sau khi ăn, lượng glucoz vận chuyển

vào tế bào cơ nhiều

Nếu cơ sử dụng không hết, số glucoz thừa sẽ dự trữ trong cơ dưới dạng

lượng yếm khí trong ít phút, do thoái

biến glycogen tới axít lactic trong lúc

thiếu oxy

2.3.2 Tác dụng của insulin đẩy

mạnh việc thu nhập, dự trữ và

sử dụng glucoz ở gan.

Tác dụng quan trọng nhất của insulin

là chuyển glucoz thành glycogen sau

bữa ăn

Giữa các bữa ăn, nồng độ glucoz

máu giảm thấp, ức chế sự tiết insulin

Glycogen lại chuyển thành glucoz và

đưa trở lại máu, để giữ cho glucoz

máu hằng định

2.3.2.1 Gan chuyển glucoz thành

glycogen qua các bước sau

1 Insulin làm bất hoạt hóa men

phosphorylaz gan, men chính làm cắt

phân tử glycogen gan thành glucoz

2 Insulin làm tăng thu nhận glucoz

máu vào tế bào gan, nó làm tăng

hoạt tính của men glucokinaz, men này gây phosphoryl hóa glucoz sau khi nó

khuếch tán vào tế bào gan, glucoz đã được phosphoryl hóa thì không thể

khuếch tán lại qua màng để vào

máu được

3 Insulin làm tăng hoạt tính của các

men đẩy mạnh việc tổng hợp

glycogen, đặc biệt là men glycogen synthetaz, nó đồng phân hóa các đơn vị monosaccharit để tạo thành các phân tử glycogen

Lượng glycogen có thể tăng đến mức chiếm từ 5 – 6 % của khối

gan, tương đương với 100g glycogen trong gan

2.3.2.2 Gan giải phóng glucoz vào máu

Lúc đói, glucoz máu giảm thấp, gan

sẽ chuyển glycogen dự trữ thành

glucoz, và giải phóng glucoz vào máu, qua các bước sau:

1 Sự giảm glucoz máu, làm tụy

giảm tiết insulin

2 Thiếu insulin, gan ngừng tổng hợp glycogen, và ngừng thu nhận glucoz từ máu vào gan

3 Thiếu insulin làm hoạt hóa men

phosphorylaz gây cắt glycogen thành

glucoz phosphat

4 Men phosphataz mà nó bị insulin ức

chế, bây giờ nó được hoạt hóa

do thiếu insulin, nó cắt gốc

phosphat của glucoz, và glucoz tự do được giải phóng vào máu

Thông thường khoảng 60% glucoz

đưa vào sau bữa ăn được dự trữ

ở gan, rồi giữa các bữa ăn nó

lại được giải phóng ra

2.3.2.3 Các tác dụng khác của

insulin trên chuyển hóa gluxit ở

gan

Khi lượng glucoz vào gan lớn hơn số dự trữ glycogen, insulin đẩy mạnh chuyển glucoz thừa thành axít béo

Axít béo tạo triglycerit ở dạng

lipoprotein có tỷ trọng thấp-> vận

chuyển vào máu tới mô mỡ để dự trữ

Insulin ức chế tạo đường mới, do làm giảm số lượng và hoạt tính

của các enzym dùng cho tạo

đường mới

Insulin làm giảm sự huy động axit amin từ cơ và các tổ chức ngoài gan là nguyên liệu cho sinh đường mới.

2.3.3 Vai trò của insulin trên sự

thu nhận và sử dụng glucoz của não

Tế bào não hoàn toàn khác với tế bào của cơ thể về việc thu nhận và sử dụng glucoz

Nó có thể thấm glucoz và sử dụng glucoz không cần có trung gian là

50mg/dL, có thể dẫn đến shock hạ

đường huyết, biểu hiện : co giật và hôn mê

2.4 TÁC DỤNG CỦA INSULIN TRÊN CHUYỂN HÓA LIPID

2.4.1 Tác dụng của insulin trên

tổng hợp và dự trữ lipid

Insulin có nhiều tác dụng dẫn tới dự trữ lipid trong các mô mỡ

Insulin làm tăng sử dụng glucoz các

mô-> làm giảm sử dụng lipid

Insulin đẩy mạnh sự tổng hợp axít béo

ở gan, và axít béo được vận chuyển trong lipoprotein tới các mô mỡ để dự trữ

Các yếu tố dẫn tới tăng tổng hợp axít béo trong gan như sau:

a Insulin tăng vận chuyển glucoz vào tế bào gan, khi nồng độ glycogen đạt tới 5– 6 %, nó sẽ ức chế sự tổng hợp glycogen tiếp, tất

cả glucoz vào gan được dùng để tạo lipid

Glucoz bị cắt thành pyruvat theo con đường

phân giải glucoz, và pyruvat tiếp tục biến

đổi tới acetyl-coenzym A, từ đó axít béo được tổng hợp.

b Phần lớn axít béo được tổng hợp

trong gan dùng để tạo triglycerit là

dạng dự trữ lipid

Lipid được giải phóng từ gan vào máu

ở dạng lipoprotein

Insulin hoạt hóa men lipoprotein lipaz cắt triglycerit trở lại thành axít béo, để

chúng hấp thu vào tế bào mỡ

Chúng lại được chuyển thành triglycerit và dự trữ

2.4.2 Dự trữ lipid trong tế bào mỡ

Insulin có 2 tác dụng cần cho dự trữ

lipid trong tế bào mỡ :

a Insulin ức chế men lipaz nhạy cảm với hormon

Đó là men thủy phân triglycerit, dự

trữ trong tế bào mỡ, vì vậy sự giải

phóng axít béo vào máu tuần hoàn

bị ức chế

Insulin tăng cường vận chuyển glucoz

qua màng vào trong tế bào mỡ, giống vận chuyển glucoz vào tế bào cơ

Rồi một số nhỏ glucoz được sử dụng để tổng hợp axít béo, còn số lớn hơn được dùng để tạo

thành chất a-glycerophosphat

Chất này cung cấp glycerol, mà nó kết hợp với axít béo để tạo thành triglycerit, ở dạng dự trữ của lipid trong tế bào mỡ

2.4.3 Kết quả chuyển hóa lipid khi thiếu insulin

2.4.3.1 Tiêu lipid của mỡ dự trữ

và giải phóng axít béo tự do vào máu

Khi thiếu insulin, men lipaz nhạy cảm

với hormon trong tế bào mỡ trở nên hoạt động mạnh

Nó gây phân giải triglycerit dự trữ,

giải phóng một lượng lớn axít béo và glycerol vào máu tuần hoàn

Axít béo tự do trở thành chất cho

năng lượng chính của cơ thể, trừ não

2.4.3.2 Nhiều axít béo trong huyết tương làm gan chuyển một số axít béo thành phospholipid và

cholesterol

Hai chất này cùng với triglycerit được tạo thành đồng thời ở gan được đưa

vào máu dưới dạng lipoprotein

Khi thiếu insulin, có khi lipoprotein huyết tương tăng gấp 3 lần bình thường

Nồng độ lipid cao, đặc biệt là

cholesterol, dẫn tới phát triển nhanh

chóng bệnh xơ vữa động mạch ở

người bị đái tháo đường nặng

2.4.3.3 Thiếu insulin gây nên tích

ceton và toan huyết

Khi thiếu insulin, axít béo bị beta oxit

hóa, giải phóng một số lớn

acetyl-CoA

Một phần lớn acetyl-CoA này được tạo thành axít acetoacetic, và đưa vào máu tuần hoàn, phân phối cho các tế

bào ngoại biên

Ở đây, nó lại chuyển ngược thành

acetyl-CoA và dùng cho năng lượng theo cách thông thường

Tuy nhiên, thiếu insulin cũng làm giảm sử dụng axít acetoacetic trong tổ chức ngoại biên, đồng thời ù nhiều axít

acetoacetic được chuyển đến từ gan

Một số axít acetoacetic sẽ chuyển

thành axít-b-hydroxybutyric và aceton

Hai chất này cùng với axít acetoacetic gọi là thể ceton, và nó có mặt trong dịch cơ thể một lượng lớn, gọi là tích ceton

Trong bệnh đái tháo đường nặng, axít acetoacetic và axít-b-hydroxybutyric gây toan huyết nặng và hôn mê

2.5 TÁC DỤNG CỦA INSULIN TRÊN CHUYỂN HÓA PROTEIN VÀ SỰ

PHÁT TRIỂN

2.5.1 Tác dụng của insulin trên

tổng hợp và dự trữ protein

1 Insulin vận chuyển nhiều axit amin vào tế bào, insulin cùng với GH làm tăng thu nhập axit amin của tế bào

2 Insulin có tác dụng trực tiếp trên ribosom, làm tăng sự dịch mã của RNA thông tin để tạo protein mới, khi thiếu insulin, ribosom ngừng làm việc

3.Insulin cũng làm tăng sự sao mã

của DNA trong nhân tế bào, để tạo ra một lượng lớn mRNA, và làm tăng

tổng hợp protein

4 Insulin ức chế sự thoái biến

protein do lysosom của tế bào, làm

giảm mức giải phóng axit amin từ

các tế bào, đặc biệt từ tế bào cơ

vào máu

5 Ở gan, insulin làm giảm mức tạo đường mới, do sự giảm hoạt tính của các enzym sinh đường mới, và do sự

giảm thoái biến protein, giảm axit amin huyết tương, là nguyên liệu sinh

đường mới Sự giảm sinh đường mới, để dành axit amin cho tổng hợp protein, dự trữ trong tế bào

2.5.2 Giảm protein và tăng axit

amin huyết tương do thiếu insulin

Khi thiếu insulin thoái biến protein tăng, sự tổng hợp protein ngừng lại,một

lượng lớn axit amin được đưa vào huyết tương, axit amin này được dùng cho nhu cầu năng lượng và sinh đường mới

Sự thoái biến của các axit amin cũng dẫn đến sự tăng bài xuất urê trong nước tiểu

Hậu quả của các chất thải do protein, thường gây những biến chứng trầm trọng của bệnh đái tháo đường

nặng

2.5.3 Tác dụng của insulin trên sự phát triển – Đồng tác dụng với

GH

Insulin cần cho sự tổng hợp protein, yếu tố cần cho sự phát triển cơ thể

Kết hợp cả hai hormon: insulin và GH

làm cho cơ thể phát triển mạnh

2.6 KIỂM TRA SỰ BÀI TIẾT INSULIN

2.6.1 Mức đường huyết

Mức đường huyết lúc đói là

80-90mg/dL, sự bài tiết insulin ở mức tối thiểu, 25ng/min/kg cân nặng

Đường huyết tăng lên gấp 2 – 3 lần

so với bình thường, sự bài tiết insulin tăng lên trong 2 giai đoạn:

1 Sau 3 – 5 phút, nồng độ insulin tăng gấp 10 lần, do chuyển tiền chất insulin từ tế bào beta của

đảo tụy.

Sau từ 5 – 10 phút, nồng độ

insulin giảm xuống còn một nửa tới mức bình thường.

2 Sau khoảng 15 phút, sự bài tiết

insulin tăng lên lần thứ hai, và

đạt tới đỉnh mới trong 2 – 3 giờ

Có thể tăng gấp 20 lần bình

thường, do insulin đã tạo thành từ trước, và do hoạt hóa hệ men

tổng hợp insulin mới

Sự đáp ứng bài tiết insulin với

nồng độ glucoz máu nhanh chóng và tăng đột ngột, là một cơ chế feed back cực kỳ quan trọng để

điều hòa nồng độ glucoz máu

Nhưng nếu đồng thời glucoz huyết

cũng tăng, thì có thể gây tăng bài tiết insulin lên gấp nhiều lần

Sự tăng bài tiết insulin do axit amin,

đẩy mạnh vận chuyển axit amin vào

tế bào và tổng hợp protein trong tế

bào

2.6.3 Các hormon dạ dày – ruột

Gastrin, secretin, cholecystokinin,v.v ï bài tiết insulin vừa phải

Các hormon này được giải phóng trong và sau khi ăn, đúng lúc glucoz và các axit amin được hấp thu vào máu

Các hormon này có thể làm tăng

tiết insulin gấp đôi, để vận chuyển

nhanh glucoz và axit amin vào tế bào

2.6.4 Các hormon khác

Như glucagon, GH, cortisol cũng gây bài tiết insulin

Tác dụng kích thích của các hormon này là sự bài tiết kéo dài, và nếu chúng có số lượng lớn, có thể

dẫn đến sự bài tiết kiệt quệ của tế bào beta của tiểu đảo Langerhans, gây đái tháo đường, như ở

người cường tuyến yên, hay cường vỏ thượng thận.

2.6.5 Kích thích dây thần kinh giao cảm hay phó giao cảm của tuyến tụy cũng gây bài tiết insulin

Adrenalin làm tăng nồng độ glucoz

máu trong stress

(1) Adrenalin làm tăng glucoz máu, do

tiêu mạnh glycogen, nó hoạt hóa men phosphorylaz

(2) Nó cũng có tác dụng tiêu lipid

trên tế bào mỡ, vì nó hoạt hóa men lipaz nhạy cảm với hormon trong tế

bào mỡ, vì vậy nó làm tăng nồng

độ axít béo máu

3 GLUCAGON VÀ CÁC TÁC DỤNG

Glucagon do tế bào alpha của tiểu đảo Langerhans tụy bài tiết, khi

nồng độ glucoz máu giảm

Tác dụng của nó đối lập với

insulin->tăng glucoz máu

Tiêm 1 microgam/kg glucagon làm tăng nồng độ glucoz máu chừng 20mg/dL máu trong 20 phút

3.1 Tác dụng trên chuyển hóa

của glucagon

3.1.1 Tiêu glycogen làm tăng

nồng độ glucoz máu

Glucagon hoạt hóa men adenylcyclaz

trong màng tế bào gan, tạo thành AMP vòng

Chất này hoạt hóa protein điều hòa, gây hoạt hóa protein kinaz; men này

hoạt hóa phosphorylaz b kinaz, biến

phosphorylaz b thành phosphorylaz a; nó xúc tác sự thoái biến glycogen thành glucoz-1-phosphat

Rồi chất này bị khử phosphoryl hóa, glucoz tách ra và được giải phóng từ tế bào gan vào máu

3.1.2 Sinh đường mới do glucagon

Glucagon làm tăng mức sinh đường

mới ở gan

Nó hoạt hóa nhiều men cần cho sự

sinh đường mới, đặc biệt là men

chuyển pyruvat tới

phosphoenolpyruvat,

Glucagon làm tăng sự rút axit amin từ máu vào tế bào gan, để làm cơ chất cho sinh đường mới