İnsülinin kas ve yağ dokudaki primer ve hızlı bir etkisi, glukoz ve glukoz ile ilişkili
monosakkaritler, amino asitler ve kalsiyum iyonunun hücre membranından transportunu
kolaylaştırmaktır. Kaslarda ve yağ dokuda glukozun hücre tarafından tutulması, daha sonraki
intrasellüler glukoz metabolizmasının tümü için hız sınırlayıcı basamaktır.
İnsülin, yağ dokuda yağ sentezini artırır ve epinefrin veya glukagonun etkisi ile ortaya çıkan
yağ asitlerinin serbestleşmesini belirgin bir şekilde deprese eder. İn vivo insülin verilmesinden
sonra karaciğerde gözlenen etkilerin birçoğu, dolaşımdaki serbest yağ asitlerinin
azaltılmasıyla ortaya çıkan sekonder değişikliklerin bir sonucu olabilir.
İnsülin, kasta protein sentezini doğrudan artırabilir. Bu etki, insülinin ribozomal düzeyde etki
göstererek ribozomun mRNA’dan bilgi çevirme kapasitesini artırma suretiyle olur.
İnsülinin karaciğerdeki etkileri, karaciğere gelen glukozun, amino asitlerin, yağ asitlerinin,
potasyum iyonunun miktarında bir azalışa bağlı sekonder etkiler olarak açıklanabilir.
İnsülinin direkt etkileri, yukarıda açıklandığı gibi, glukoz debisinde azalış, protein yıkılımı ve
üre oluşumunda azalış, potasyum ve fosfat alınıp tutuluşunda artıştır.
İnsülin, karaciğerde glukozun kullanılmasında etkili spesifik enzimlerin sentezini de indirekt
olarak uyarır ve glukoz oluşumunda etkili spesifik enzimleri baskılar.
İnsülin salıverilişindeki patolojiler ile ilgili klinik durumlar
İnsülinin yetersiz salıverilişi veya insülin antagonistlerinin aktivitelerinin artması
halinde, çeşitli metabolik olaylar etkilenir:
29
İnsülinin yetersiz salıverilişi veya insülin antagonistlerinin aktivitelerinin artması halinde
ortaya çıkan ve ağır metabolizma bozuklukları ile karakterize klinik durum,
diyabetes
mellitusdur.
Diyabetes mellitusun başlıca belirtileri, hiperglisemi (kan glukoz düzeyi yüksekliği),
glukozüri (idrarla glukoz atılımı), ketonemi (kanda keton cisimlerinin artışı), ketonüri
(idrarda keton cisimlerinin çıkışı), asidoz, amino asitlerden glukoz oluşumu artışına bağlı
negatif azot dengesidir; ağır olgularda koma gelişebilir.
İnsülinin aşırı salıverilişi, pankreasın
β hücrelerinin normalden fazla fonksiyon göstermeleri
ile ilgili olabilir. İnsülin salıverilişi aşırılığında, kan glukozu düzeyi normalin altına düşer
(hipoglisemi); az karbonhidrat alınması durumunda hipoglisemik şok ortaya çıkabilir.
Hipoglisemi, insülin salıverilişi normal olsa dahi glukagon, glukokortikosteroidler, STH,
ACTH gibi insülin antagonistlerinin az aktivite göstermelerinin sonucu olarak da gelişebilir.
Kan glukozu düzeyinin anormal derecede azalması, özellikle sinir sistemini ve kasları devamlı
olarak güçsüzleştirir.
Glukagon
Glukagon, pankreasın
α-hücreleri tarafından sentez edilen bir polipeptit hormondur. Sintalin
ve kobalt klorür ile, pankreasın
α hücreleri tahrip edilebilir; bu durum, glukagon üretiminin
ve salıverilişinin durmasına yol açar. Glukagon
molekülü, 29 amino asitten kurulmuştur;
30
sistin, prolin ve izolösin içermez. Glukagon, bağırsak hormonları olan sekretin, vazoaktif
intestinal polipeptit ve gastrik inhibitör polipeptit ile yapısal benzerlik gösterir. Glukogonun
son zamanlarda memeli beyninde de bulunması, bir nörotransmitter olarak işlev görüyor
olabileceğini düşündürmektedir.
Glukagonun salıverilişinin düzenlenmesi
Pankreastan glukagonun salıverilişi, açlık, insülin veya sülfanilüreler tarafından oluşturulan
düşük kan glukoz düzeyi durumunda artar. Özellikle arjinin olmak üzere amino asitlerin
büyük kısmı da pankreastan hızlı bir glukagon salıverilişine neden olurlar. Yüksek
karbonhidratlı karışık beslenme sırasında insülin daha fazla olmak üzere hem insülin hem
glukagon salıverilir; yüksek proteinli bir beslenme sırasında glukagon salıverilişi daha
fazladır. Karbonhidrat metabolizmasının düzenlenmesinde glukagon ile insülinin
salıverilişleri arasındaki denge önemlidir.
Akut streste epinefrin,
β-stimülasyonla glukagon salıverilişine neden olur ve α-stimülasyonla
insülin salıverilişini inhibe eder.
Pankreastan glukagon salıverilişi, insülin varlığında glukoz tarafından inhibe edilir. Yağ
asitleri de glukagon salıverilişini inhibe ederler.
Glukagonun etkileri
Glukagon, cAMP üzerinden hormonal etki gösterir.
Genelde glukagonun etkileri, insülinin etkilerine karşıt olan etkilerdir.
Glukagon, karaciğerden glukozun ve daha az olarak da yağ dokusundan yağ asitlerinin hızlı
mobilizasyonunu sağlar; hiperglisemik-glikojenolitik faktör diye de bilinir.
Glukagon, glikojen yıkılımını artırır ve sentezini inhibe eder; hepatik glukoz debisini
hızlandırır.
Glukagon, amino asitlerden glukoz oluşumunu uyarır ve glukozun oksidasyonunu inhibe eder.
Glukagon konsantrasyonunda artış, keton cisimleri oluşumunu artırır.
Glukagon, yağ dokuda ve olasılıkla karaciğerde, yağların yağ asitlerine ve gliserole
parçalanmalarını artırır.
Glikojen ve yağların parçalanması yönünden glukagon ve epinefrin, cAMP sentezi, glikojen
ve yağların parçalanmalarını artırma yönünden birbirine benzer şekilde etki gösterirler.
ancak glukagon karaciğerde daha aktiftir, epinefrin ise yağ dokuda ve iskelet kasında daha
aktiftir.
Glukagon, pankreasın
β hücrelerinden insülin salıverilişini uyarır. İnsülin ve glukagonun kan
dolaşımında bulunan düzeyleri, glukoza cevap olarak karşılıklı bir şekilde değişir.
Somatostadin
Somatostadin, pankreasın Langerhans adacıklarının D-hücrelerinden ve hipotalamustan
salıverilen bir peptit hormondur; hipotalamustan salıverilen büyüme hormonu salıverilişini
inhibe eden faktör olarak da bilinir.
Somatostadin, insülin ve glukagon salıverilişini inhibe eder; bu hormonların salıverilişlerinde
parakrin bir düzenleyici olarak işlev görür.
Somatostatin, gastrin ve sekretinin salgılanmasını, glukozun gastrointestinal emilimini,
pankreasın ekzokrin işlevlerini bastırır; safra kesesi kontraksiyonunu azaltır; gastrik
boşalmayı ve duodenal motiliteyi yavaşlatır.
31