El glucagón y la insulina son hormonas pancreáticas. La función de todas las hormonas es la regulación del metabolismo en el cuerpo. La función principal de la insulina y el glucagón es proporcionar al organismo sustratos energéticos después de las comidas y durante el ayuno. Después de comer, es necesario asegurarse de que la glucosa ingrese a las células y almacene su exceso. Durante el período de ayuno, extraer glucosa de las reservas (glucógeno) o sintetizarla u otros sustratos energéticos.
Se cree ampliamente que la insulina y el glucagón descomponen los carbohidratos. Esto no es verdad. Las enzimas proporcionan la descomposición de las sustancias. Las hormonas regulan estos procesos.
Síntesis de glucagón e insulina
Las hormonas se producen en las glándulas endocrinas. Insulina y glucagón - en el páncreas: insulina en las células β, glucagón - en las células α de los islotes de Langerhans. Ambas hormonas son de naturaleza proteica y se sintetizan a partir de precursores. La insulina y el glucagón se liberan en estados opuestos: insulina en hiperglucemia, glucagón en hipoglucemia. La vida media de la insulina es de 3-4 minutos, su secreción variable constante mantiene el nivel de glucosa en la sangre en estrechosdentro.
Efectos de la insulina
La insulina regula el metabolismo, principalmente la concentración de glucosa. Afecta la membrana y los procesos intracelulares.
Efectos de membrana de la insulina:
- estimula el transporte de glucosa y otros monosacáridos,
- estimula el transporte de aminoácidos (principalmente arginina),
- estimula el transporte de ácidos grasos,
- estimula la absorción de iones de potasio y magnesio por parte de la célula.
La insulina tiene efectos intracelulares:
- estimula la síntesis de ADN y ARN,
- estimula la síntesis de proteínas,
- aumenta la estimulación de la enzima glucógeno sintasa (garantiza la síntesis de glucógeno a partir de glucosa - glucogénesis),
- estimula la glucoquinasa (enzima que promueve la conversión de glucosa en glucógeno en condiciones de su exceso),
- inhibe la glucosa-6-fosfatasa (una enzima que cataliza la conversión de glucosa-6-fosfato en glucosa libre y, por lo tanto, aumenta el azúcar en la sangre),
- estimula la lipogénesis,
- inhibe la lipólisis (debido a la inhibición de la síntesis de cAMP),
- estimula la síntesis de ácidos grasos,
- activa Na+/K+-ATP-ase.
El papel de la insulina en el transporte de glucosa a las células
La glucosa entra en las células con la ayuda de proteínas transportadoras especiales (GLUT). Numerosos GLUT se localizan en diferentes células. En las membranas celulares de los músculos esqueléticos y cardíacos, tejido adiposo, leucocitos y la capa cortical de los riñones.trabajan transportadores dependientes de insulina - GLUT4. Los transportadores de insulina en las membranas del SNC y las células del hígado son independientes de la insulina, por lo tanto, el suministro de glucosa a las células de estos tejidos depende únicamente de su concentración en la sangre. En las células de los riñones, intestinos, eritrocitos, la glucosa entra sin portadores, por difusión pasiva. Así, la insulina es necesaria para la entrada de glucosa en las células del tejido adiposo, músculo esquelético y músculo cardíaco. Con la f alta de insulina, solo una pequeña cantidad de glucosa entrará en las células de estos tejidos, insuficiente para cubrir sus necesidades metabólicas, incluso en condiciones de alta concentración de glucosa en sangre (hiperglucemia).
El papel de la insulina en el metabolismo de la glucosa
La insulina estimula la utilización de la glucosa a través de varios mecanismos.
- Aumenta la actividad de la glucógeno sintasa en las células hepáticas, estimulando la síntesis de glucógeno a partir de residuos de glucosa.
- Aumenta la actividad de la glucoquinasa en el hígado, estimulando la fosforilación de la glucosa con la formación de glucosa-6-fosfato, que "bloquea" la glucosa en la célula, porque no es capaz de atravesar la membrana desde el célula al espacio extracelular.
- Inhibe la fosfatasa hepática, que cataliza la conversión inversa de glucosa-6-fosfato en glucosa libre.
Todos los procesos anteriores aseguran la absorción de glucosa por las células de los tejidos periféricos y reducen su síntesis, lo que conduce a una disminución de la concentración de glucosa en la sangre. Además, una mayor utilización de la glucosa por parte de las células preserva las reservas de otros sustratos de energía intracelular: grasas y proteínas.
El papel de la insulina en el metabolismo de las proteínas
La insulina estimula tanto el transporte de aminoácidos libres a las células como la síntesis de proteínas en ellas. La síntesis de proteínas se estimula de dos maneras:
- debido a la activación del ARNm,
- al aumentar el suministro de aminoácidos a la célula.
Además, como se mencionó anteriormente, un mayor uso de la glucosa como sustrato energético por parte de la célula ralentiza la descomposición de las proteínas en ella, lo que lleva a un aumento de las reservas de proteínas. Debido a este efecto, la insulina participa en la regulación del desarrollo y crecimiento del cuerpo.
El papel de la insulina en el metabolismo de las grasas
Los efectos intracelulares y de membrana de la insulina conducen a un aumento de las reservas de grasa en el tejido adiposo y el hígado.
- La insulina asegura la penetración de la glucosa en las células del tejido adiposo y estimula su oxidación en ellas.
- Estimula la formación de lipoproteína lipasa en las células endoteliales. Este tipo de lipasa fermenta la hidrólisis de los triacilgliceroles asociados con las lipoproteínas sanguíneas y asegura el flujo de los ácidos grasos resultantes hacia las células del tejido adiposo.
- Inhibe la lipoproteína lipasa intracelular, inhibiendo así la lipólisis en las células.
Funciones del glucagón
El glucagón afecta el metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas. Se puede decir que el glucagón es un antagonista de la insulina en cuanto a sus efectos. El resultado principal del trabajo del glucagón es un aumento en la concentración de glucosa en la sangre. Es el glucagón el que mantieneel nivel requerido de sustratos energéticos - glucosa, proteínas y grasas en la sangre durante el período de ayuno.
1. El papel del glucagón en el metabolismo de los carbohidratos.
Proporciona la síntesis de glucosa por:
- mejora de la glucogenólisis (descomposición del glucógeno en glucosa) en el hígado,
- aumento de la gluconeogénesis (síntesis de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos) en el hígado.
2. El papel del glucagón en el metabolismo de las proteínas.
La hormona estimula el transporte de aminoácidos de glucagón al hígado, lo que contribuye a las células hepáticas:
- síntesis de proteínas,
- síntesis de glucosa a partir de aminoácidos: gluconeogénesis.
3. El papel del glucagón en el metabolismo de las grasas.
La hormona activa la lipasa en el tejido adiposo, como resultado, aumenta el nivel de ácidos grasos y glicerol en la sangre. Eventualmente, esto nuevamente conduce a un aumento en la concentración de glucosa en la sangre:
- el glicerol como precursor no carbohidrato está incluido en el proceso de gluconeogénesis - síntesis de glucosa;
- Los ácidos grasos se convierten en cuerpos cetónicos, que se utilizan como sustratos energéticos, conservando las reservas de glucosa.
La relación de las hormonas
La insulina y el glucagón están íntimamente relacionados. Su tarea es regular la concentración de glucosa en la sangre. El glucagón proporciona su aumento, la insulina, una disminución. Hacen el trabajo opuesto. El estímulo para la producción de insulina es un aumento en la concentración de glucosa en la sangre, glucagón, una disminución. Además, la producción de insulina inhibe la secreción de glucagón.
Si se altera la síntesis de una de estas hormonas, la otra comienza a funcionar incorrectamente. Por ejemplo, en la diabetes mellitus, el nivel de insulina en la sangre es bajo, el efecto inhibidor de la insulina sobre el glucagón se debilita, como resultado, el nivel de glucagón en la sangre es demasiado alto, lo que conduce a un aumento constante de la sangre. glucosa, que caracteriza a esta patología.
Producción incorrecta de hormonas, su proporción incorrecta conduce a errores en la nutrición. El abuso de alimentos proteicos estimula la secreción excesiva de glucagón, carbohidratos simples: insulina. La aparición de un desequilibrio en el nivel de insulina y glucagón conduce al desarrollo de patologías.
