- Trang chủ
- Sách y học
- Sinh lý y học
- Điều hòa bài tiết insulin
Điều hòa bài tiết insulin
Kích thích tiết insulin bởi amino acid là quan trọng bởi vì insulin lần lượt tăng cường vận chuyển amino acid tới tế bào, cũng như sự hình thành protein trong tế bào..
Biên tập viên: Trần Tiến Phong
Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương
Có những lúc người ta tin rằng sự tiết insulin được điều khiển hầu như hoàn toàn bởi nồng độ glucose trong máu. Tuy nhiên, khi có hiểu biết hơn về chức năng chuyển hóa của insulin cho chuyển hóa protein và chất béo, nó đã trở nên rõ ràng rằng amino acid trong máu và những yếu tố khác cũng đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát sự tiết insulin (xem bảng).
Bảng. Các yếu tố và điều kiện làm tăng hoặc giảm bài tiết insulin
Tăng glucose máu kích thích sự tiết insulin
Bình thường nồng độ glucose lúc đói khoảng 80-90mg/100ml, mức độ tiết insulin thấp khoảng 25ng/phút/kg, mức độ mà chỉ có hoạt động sinh lý nhẹ. Nếu đường máu tăng đột ngột hai đến ba lần so với bình thường và giữ ở mức độ cao này sau đó, insulin sẽ tăng tiết rõ ràng ở hai giai đoạn.
Hình. Sự gia tăng nồng độ insulin trong huyết tương sau khi tăng đường huyết đột ngột lên gấp hai đến ba lần so với mức bình thường. Lưu ý sự gia tăng nhanh chóng ban đầu về nồng độ insulin và sau đó là sự chậm trễ nhưng cao hơn và tiếp tục tăng nồng độ bắt đầu từ 15 đến 20 phút sau đó.
1. Nồng độ insulin tăng trong huyết tương khoảng 10 lần trong 3 đến 5 phút sau khi glucose máu tăng đột ngột. Điều này là kết quả của sự giải phóng ngay lập tức insulin đã có sẵn trong tế bào beta của tiểu đảo Langerhan. Tuy nhiên, mức độ bài tiết lớn này không được duy trì, thay vào đó, nồng độ insulin giảm khoảng 1 nửa trong 5-10 phút.
2. Bắt đầu sau khoảng 15 phút, insulin tăng tiết lần thứ hai và đạt đỉnh mới trong 2 đến 3 giờ, thời gian này mức độ tiết insulin thường lớn hơn giai đoạn đầu. Kết quả này là do sự giải phóng thêm insulin sẵn có và kích hoạt hệ thống enzyme tổng hợp và giải phóng insulin mới từ tế bào.
Feedback giữa nồng độ glucose máu và mức độ tiết insulin
Nếu nồng độ glucose tăng trên 100mg/100ml, quá trình tiết insulin sẽ tăng nhanh, đạt đỉnh 10-25 lần mức cơ bản khi nồng độ glucose máu khoảng 400-600mg/100ml như trong Hình 79-9. Do đó tăng tiết insulin trong một kích thích bởi glucose là ấn tượng về cả tốc độ và mức độ tiết insulin có thể đạt được. Hơn nữa, sự dừng bài tiết insulin cũng không kém phầm nhanh chóng, xảy ra trong 3-5 phút sau khi nồng độ glucose máu giảm tới ngang mức đói.
Hình. Sự tiết insulin gần đúng ở các mức glucose huyết tương khác nhau
Đáp ứng này của sự bài tiết insulin với nồng độ glucose máu cao mang lại cơ chế feedback cực kỳ quan trọng cho điều hòa nồng độ glucose máu. Đó là, tăng glucose máu tăng tiết insulin, và insulin lần lượt tăng mức độ vận chuyển glucose vào gan, cơ và các thế bào khác, dẫn đến giảm nồng độ glucose máu trở về giá trị bình thường.
Những yếu tố khác kích thích tiết insulin
Amino acid. Một vài amino acid có tác dụng tương tự glucose trong kích thích tiết insulin. Mạnh nhất là arginine và lysine. Hiệu ứng này khác với tác dụng của glucose: Amino acid kiểm soát khi không có sự tăng glucose máu và chỉ gây ra sự tăng tiết insulin rất nhỏ. Tuy nhiên, khi kiểm soát cùng lúc glucose máu cao, sự bài tiết insulin có thể tăng lên gấp đôi khi xuất hiện dư thừa amino acid. Do đó amino acid có vai trò tăng cường kích thích tiết insulin của glucose.
Kích thích tiết insulin bởi amino acid là quan trọng bởi vì insulin lần lượt tăng cường vận chuyển amino acid tới tế bào, cũng như sự hình thành protein trong tế bào. Do đó insulin quan trọng cho sử dụng hợp lý amino acid dư thừa cũng giống như nó quan trọng trong sử dụng carbohydrate.
Gastrointestinal Hormone. Hỗn hợp nhiều hooc-môn dạ dày ruột quan trọng – gastrin, secretin, cholecystokinin, glucagonlike peptide-1 (GLP-1) và glucos-dependent insulinotropic peptide (GIP)- có thể gây ra tăng tiết insulin mức độ trung bình. Hai trong số các hormon trên, GLP-1 và GIP, biểu hiện mạnh nhất và thường được gọi là incretin bởi vì chúng tăng mức độ giải phóng insulin từ tế bào beta đảo tụy đáp ứng với sự tăng glucose huyết tương. Chúng cũng ức chế tiết glucagon từ tế bào anpha của tiểu đảo Langerhan.
Những hormon này được giải phóng ở hệ thống dạ dày ruột sau ăn. Chúng sau đó gây ra “tác dụng trước” tăng insulin trong máu để chuẩn bị cho sự hấp thu glucose và amino acid từ thức ăn. Những hormon này thường tác động theo cùng 1 cách như amino acid làm tăng độ nhạy cảm của sự bài tiết insulin với glucose đáp ứng với sự tăng glucose máu, hầu như gấp đôi lượng insulin được bài tiết trong khi mức độ glucose máu tăng. Như sẽ bàn luận sau ở chương này, nhiều thuốc tậm chí được phát triển tương tự hoặc làm tăng tác dụng của incretin cho điều trị đái tháo đường.
Những hormon khác và hệ thần kinh tự chủ
Những hormon khác hoặc trực tiếp làm tăng tiết insulin hoặc tăng độ nhạy cảm với glucose với tiết insulin bao gồm glucagon, hormon tăng trưởng, cortisol và một phần progesterone và estrogen. Tầm quan trọng của các tác động kích thích của những hormone này là kéo dài
sự bài tiết của bất kỳ một trong số chúng với số lượng lớn đôi khi có thể dẫn đến cạn kiệt các tế bào beta của đảo Langerhans và do đó làm tăng nguy cơ cho sự phát triển của bệnh tiểu đường. Thật vậy, bệnh tiểu đường thường xảy ra trong người nhận được liều cao và được duy trì của một số các hormone. Tiểu đường là đặc biệt phổ biến trong người giàu hoặc ở những người mắc bệnh to đầu chi (acromgalic), người có khối u tiết ra hormone tăng trưởng, cũng như ở những người có tuyến thượng thận tiết ra glucocorticoid dư thừa.
Các đảo tụy được đa dạng về phân bố các dây thần kinh giao cảm và phó giao cảm. Sự kích thích của các dây thần kinh phó giao cảm đến tuyến tụy có thể làm tăng tiết insulin trong điều kiện tăng đường huyết, trong khi sự kích thích thần kinh giao cảm có thể làm tăng tiết glucagon và giảm tiết insulin trong hạ đường huyết. Nồng độ glucose được cho là bị phát hiện bởi các tế bào thần kinh chuyên biệt của vùng dưới đồi và thân não, cũng như bởi các tế bào đường cảm ứng tại các vùng ngoại vi như gan.
Bài viết cùng chuyên mục
Tự điều chỉnh lưu lượng máu trong quá trình thay đổi áp lực động mạch
Xu hướng trở về bình thường của dòng máu được gọi là sự điều chỉnh tự động. Sau khi trao đổi chất tích cực xảy ra, dòng máu tại chỗ ở hầu hết các mô sẽ liên quan đến áp lực động mạch.
Giải phẫu và chức năng của ốc tai
Ốc tai là một hệ thống các ống xoắn. Nó bao gồm 3 ống xoắn nằm cạnh nhau: (1) thang tiền đình, (2) thang giữa (ống ốc tai) và (3) thang nhĩ.
Sự hình thành lưu thông và hấp thu dịch não tủy
Dịch được bài tiết từ não thất bên đầu tiên đến não thất ba, sau khi bổ sung thêm một lượng nhỏ dịch từ não thất ba, chảy xuống qua công Sylvius vào não thất bốn, nơi một lượng nhỏ dịch tiếp tục được bài tiết thêm.
Sự đào thải các sản phẩm chuyển hóa của cơ thể
Nhiều cơ quan được liên kết gián tiếp loại bỏ chất thải trao đổi chất, hệ thống bài tiết chỉ các cơ quan được sử dụng để loại bỏ và bài tiết các thành phần phân hủy.
Cấu trúc hóa học và sự tổng hợp insulin
Khi insulin được bài tiết vào máu, nó hầu như lưu thông ở dạng tự do. Bởi vì nó có thời gian bán hủy trung bình chỉ khoảng 6 phút nên phần lớn chúng bị loại bỏ khỏi tuần hoàn.
Sự tiết Progesterone của nhau thai
Progesterone góp phần vào sự phát triển của thai, làm tăng bài tiết của ống dẫn trứng và tử cung người mẹ ddeer cung cấp chất dinh dưỡng thích hợp cho sự phát triển của phôi dâu và túi phôi.
Kiểm soát cục bộ lưu lượng máu đáp ứng nhu cầu của mô
Lưu lượng máu đến da quyết định sự thải nhiệt từ cơ thể, giúp kiểm soát nhiệt độ cơ thể. Ngoài ra sự vận chuyển đầy đủ máu đến thận cho phép thận lọc và bài tiết các chất thải của cơ thể, điều chỉnh thể tích dịch cơ thể và chất điện giải.
Chức năng trao đổi và vận chuyển khí hô hấp
Sau khi phế nang đã được thông khí, bước tiếp theo của quá trình hô hấp là sự khuyếch tán O2 từ phế nang vào mao mạch phổi và CO2 theo chiều ngược lại. Sau khi trao đổi, máu tĩnh mạch trở thành máu động mạch có phân áp O2 cao, CO2 thấp so với tổ chức.
Vận chuyển dịch ngoại bào và trộn lẫn máu trong hệ tuần hoàn
Thành của các mao mạch cho thấm qua hầu hết các phân tử trong huyết tương của máu,ngoại trừ thành phần protein huyết tương, có thể do kích thước của chúng quá lớnđể đi qua các mao mạch.
Nhãn áp: sự điều tiết nhãn áp của mắt
Trong hầu hết các trường hợp của bệnh tăng nhãn áp, nguyên nhân chính gây nhãn áp cao bất thường là do tăng sức cản khi thoát thủy dịch qua khoảng trabecular vào kênh của Schlemm.
Sinh lý quá trình sinh nhiệt thải nhiệt cơ thể
Hầu hết lượng nhiệt sinh ra trong cơ thể được tạo thành từ các cơ quan ở sâu như gan, não, tim và cơ (khi có vận cơ). Rồi thì nhiệt được vận chuyển đến da là nơi có thể thải nhiệt vào môi trường xung quanh.
Chức năng sinh lý nội tiết của thận
Erythropoietin có tác dụng kích thích tế bào đầu dòng sinh hồng cầu, erythroid stem cell, chuyển thành tiền nguyên hồng cầu,proerythroblast, và làm tăng sinh hồng cầu.
Tăng huyết áp: gây ra bởi sự kết hợp của tăng tải khối lượng và co mạch
Tăng huyết áp di truyền tự phát đã được quan sát thấy ở một số chủng động vật, bao gồm các chủng chuột, thỏ và ít nhất một chủng chó.
Thị lực: chức năng của thị giác
Thị lực người thường có thể phân biệt được 2 điểm các nhau khoảng 25 giây cung. Nghĩa là khi các tia sáng đi từ hai nguồn riêng đi đến mắt tạo một góc giữa chúng tối thiểu là 25 giây, chúng sẽ được xem là hai điểm riêng biệt.
Chức năng của progesterone
Progesteron cũng làm gia tăng chế tiết ở niêm mạc lót bên trong vòi Fallope. Những sự chế tiết này rất quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho noãn tồn tại và phân chia khi nó di chuyển trong vòi Fallope trước khi làm tổ ở tử cung.
Feedback âm của estrogen và progesterone làm giảm bài tiết FSH và LH
Ngoài ảnh hưởng của feedback âm tính của estrogen và progesterone, vài hormone khác cũng tham gia vào việc này, đặc biệt là inhibin- được tiết ra cùng với các hormone steroid giới tính bởi các tế bào hạt tại hoàng thể.
Kích thích riêng và đồng loạt bởi hệ giao cảm và phó giao cảm
Trong một số trường hợp, hầu hết toàn bộ các phần của hệ thần kinh giao cảm phát xung đồng thời như một đơn vị thống nhất, hiện tượng này được gọi là sự phát xung đồng loạt.
Quá trình phân tích hình ảnh quan sát: trung khu thần kinh của sự kích thích
Vỏ não thị giác phát hiện không những sự hiện diện của các tia và ranh giới ở những vùng khác nhau của hình ảnh võng mạc mà còn định hướng hướng của mỗi tia và ranh giới.
Adenosine Triphosphate: chất mang năng lượng trong chuyển hoá
Carbohydrat, chất béo, and protein đều được tế bảo sử dụng để sản xuất ra một lượng lớn adenosine triphosphate, là nguồn năng lượng chính cho mọi hoạt động của tế bào. Vì vậy, ATP được gọi là “chất mang năng lượng” trong chuyển hoá tế bào.
Thần kinh giao cảm và phó giao cảm: điều chỉnh nhịp điệu và xung động co bóp
Sự gia tăng tính thấm với các ion canxi ít nhất là một nguyên nhân cho sự gia tăng sức co bóp của cơ tim dưới tác động của kích thích giao cảm, bởi vì các ion canxi kích thích quá trình co bóp của các tơ cơ.
Phân ly ô xy hemoglobin thay đổi do BPG và lao động nặng
Trong khi lao động, một số yếu tố chuyển dịch đồ thị phân ly sang phải một cách đáng kể. Do đó cung cấp thêm O2 cho hoạt động, co cơ. Các cơ co sẽ giải phóng một lượng lớn khí CO2.
Dịch cơ thể và muối trong tập luyện thể thao
Kinh nghiệm đã chứng minh vẫn còn vấn đề điện giải khác ngoài natri, là mất kali. Mất kali kết quả một phần từ sự tiết tăng aldosterone trong thích nghi với khí hậu nhiệt, làm tăng mất kali trong nước tiểu, cũng như mồ hôi.
Chứng ngừng thở lúc ngủ: kiểm soát hô hấp
Ngừng thở khi ngủ có thể gây ra bởi tắc nghẽn đường hô hấp trên, đặc biệt là hầu hoặc do sự tự phát xung và dẫn truyền của trung tâm thần kinh bị suy giảm.
Chức năng dự báo của hệ thống ống bán khuyên để duy trì sự thăng bằng
Các ống bán khuyên dự đoán được trước rằng sự mất thăng bằng sắp xảy ra và do đó khiến các trung tâm giữ thăng bằng thực hiện sự điều chỉnh phù hợp từ trước, giúp người đó duy trì được thăng bằng.
Hấp thu và bài tiết của canxi và phosphate
Thông thường ống thận hấp thu khoảng 99% lượng canxi, và khoảng 100mg/ngày tiết ra trong nước tiểu. khoảng 90 % canxi trong nước tiểu đầu được tái hấp thu ở ống lượn gần,quai henle, một phần đầu của ống lượn xa.