Поджелудочная железа (ПЖЖ) рисунок

Почечный порог у больных диабетом

Классификация сахарного диабета

Дедов И.И. Эндокринология: уч-к для студентов мед. вузов., 2-е изд., перераб. и доп., М., 2009

Бета-клетка

[править]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

β-Клетки — один из видов клеток, выделенных в островках поджелудочной железы. Бета-клетки продуцируют гормон инсулин, регулирующий уровень глюкозыкрови.

В-клетки, составляющие основную массу островков, содержат множественные секреторные гранулы размером около 275 нм. Гранулы не растворимы в воде, но хорошо растворяются в спирте, и они проявляют базофильные свойства, окрашиваясь генциановым фиолетовым и альдегидфуксином в синий цвет.

Поджелудочная железа поддерживает базальный уровень инсулина в крови, а также обеспечивает быстрое выделение пресинтезированного инсулина, а также его образование, при резком повышении уровня глюкозы в крови. Ответ происходит достаточно быстро и обычно занимает несколько минут.

Секрецию инсулина усиливают аминокислоты, особенно лейцин и аргинин, некоторые гормоны гастроэнтеропанкреатической системы: холецистокинин, ГИП, ГПП-1, а также такие гормоны, как глюкагон, АКТГ, СТГ, эстрогены и др., препараты сульфонилмочевины. Также секрецию инсулина усиливает повышение уровнякалия или кальция, свободных жирных кислот в плазме крови. Понижается секреция инсулина под влиянием соматостатина.

Бета-клетки также находятся под влиянием автономной нервной системы.

§                     Парасимпатическая часть (холинергические окончания блуждающего нерва) стимулирует выделение инсулина.

§                     Симпатическая часть (активация α2-адренорецепторов) подавляет выделение инсулина.

Повреждение и нарушение функции бета-клеток (в сочетании с другими факторами) выступают причиной сахарного диабета 1-го типа.

Помимо инсулина бета-клетки выделяют в кровь в эквимолярном количестве С-пептид, побочный продукт образования инсулина. Определение уровня C-пептида позволяет косвенно судить о инсулиносекретирующей способности бета-клеток.

Также бета-клетки синтезируют так называемый островковый амилоидный полипептид (амилин), функции которого до конца не выяснены. У больных НИЗСД нарушена секреция амилина, и он задерживается бета-клетками, образуя в островках фибриллярные отложения.

Редкая обычно доброкачественная опухоль, возникающая из бета-клеток, — инсулинома — обычно проявляется в виде множественных и продолжительных приступов гипогликемии.

Инсулиновая задача (описание ситуации):

Инсулиновая задача (описание ситуации):

При инсулинозависимом диабете (1 тип) скопление клеток в островке Лангерганса (ПЖ, бета-клетка) перестают вырабатывать гормон инсулин. Как объяснить причину такого системного сбоя?

Предположения: вирусная инфекция, стресс, иммунный сбой, - не приводят к результату, точная причина остается невыясненной.

1.Система для выработки инсулина включает:

-поджелудочная железа

-островок Лангерганса

-бета-клетка

-альфа-клетка

-дельта-клетка

(соответственно они производят молекулы:

-молекула инсулина

-молекула глюкагона

-молекула соматостатина)

-молекула глюкозы

При заболевании СД-1 бета-клетка не вырабатывает инсулин. Как это объяснить?

 2.Обращенная задача:

Система для производства инсулина включает бета-клетку, альфа-клетку, дельта-клетку, ПЖ, островок Лагерганса, глюкозу, глюкагон, соматостин.

Как повредить бета-клетку незаметным образом, сломать, чтобы даже самые дотошные исследователи не смогли установить причину поломки? И не просто сломать кое-как, а так, чтобы бета-клетка перестала вырабатывать инсулин?

3.Известных решений не обнаружено.

4.Ресурсные вещества: все, что находится в ПЖ, в печени, пища (очень широко)

Более узко: материал, из которого изготовлена (состоит) бета-клетка (требуется уточнить состав – вики?)

Поля: химическое, биохимическое взаимодействия.

5.Физические, химические и др. эффекты, способные вызвать такую поломку, пока не ясны. Возможно, обрыв в цепи какой-нибудь сложной молекулы? Не будем гадать.

Решение обращенной задачи по АРИЗ-85-В

1.1  Минимальная задача. ТС для производства инсулина сразу после приема пищи включает бета-клетку (возможно придется разбить на состав), инсулин, глюкозу.

Техническое противоречие !: Если…, то…, но…

ТП-2: Если…, то…, но…

(продолжение следует)

ОСТРОВКИ ЛАНГЕРГАНСА

          (islets of Langerhans) - небольшие скопления клеток, рассеянные по поджелудочной железе, которые секретируют гормоны инсулин и глюкагон. Существуют три гистологических типа этих клеток: альфа-, бета- и дельта-клетки; они соответственно производят глюкагон, инсулин и соматостатин.

Диабет: "диверсионный" подход

Суть: при анализе конструкции или технологии задается вопрос: как этот объект испортить? Как добиться дефектов и брака, причем так, чтобы его не могли выявить ни ОТК, ни другие методы контроля? (т.е. придумать «диверсию»)

А затем, когда способы «испортить» деталь, объект будут найдены, возникает новая задача: как этого не допустить?

Такой анализ необходим не только для готовящегося к выпуску изделия, проектируемой технологии, но и для новых юридических законов, экспертизы крупномасштабных проектов на экологическую безопасность и пр.

 (Поиск новых идей: от озарения к технологии, Кишенев, 1989)

Диабет: переход к «исследовательской» задаче

Диабет: переход к «исследовательской» задаче

Перед нами типичная «исследовательская» задача (по терминологии ТРИЗ): нужно найти – объяснить – причину наблюдаемого явления (системного сбоя в ПЖ). Не вырабатывается инсулин, бета-клетки гибнут. Как это объяснить?

Метод проб и ошибок: МПиО – формулируется сначала гипотеза, потом её проверяют. Если гипотеза не подтверждается – выдвигают новую и т.д. (вирус, иммунитет, стресс – «маленькие привидения»

В постановк исследовательской задачи имеется явное или скрытое противоречие: «явление А происходит (не происходит) в то время как должно быть наоборот по представлениям»

ПРИЕМ ТРИЗ: обращение исследовательской задачи- вместо ответа на вопрос «КАК ОБЪЯСНИТЬ ТАКОЕ ЯВЛЕНИЕ, ПОЧЕМУ ОНО ПРОИСХОДИТ?» ставится вопроси «КАК ЭТО ЯВЛЕНИЕ ПОЛУЧИТЬ?»

Таким образом переходим от исслед.задачи к изобретательской, получаем одну или несколько гипотез подлежащих проверке с целью подтверждения – отвержения.

Внимание: решение обращенной задачи всегда достигается за счет имеющихся ресурсов (запрещено вводить новые вещества и поля)

Очень часто самым эффективным является «ресурс изменения», т.е. те изменения, несоответствия условиям задачи, при которых ожидалось появление известного решения.

Не менее часто решение иссл. задачи состоит в нахождении некоторого скрытого физического, химического и т.п. эффекта, системного свойства, приводящего к непонятногму явлению.

Часто после обращения исследовательская задача становится настолько легкой, что для решения её не требуется применять аппарат ТРИЗ. Но – не всегда…

Диабет: формулировка изобретельской ситуации

Диабет: формулировка изобретельской ситуации

Известны два типа сахарного диабета (СД)

1.СД-1: инсулинозависимый (ИЗД)

2. СД-2: инсулинонезависимы1 (ИНЗД) – 85-90% от общего числа СД.

СД-1: поджел.железа вообще не выраб-ет инсулин (требуется вводить инсулин извне, чтобы сохранить жижнь больному)

СД-2: уровень инсулина в крови в норме (или даже повышен), но ткани организма (какие?) теряют к нему чув-ть. Либо инсулин в нерабочем состоянии.

Не нужны, как правило, пост. инъекции.

1. Почему ч-к заболевает диабетом? (Как сделать так, чтобы ч-к заболел диабетом «диверсионный» подход)

2. Почем уразрушаются все бета-клетки поджел. железы? (Как разрушить бета-клетки, не вводя дополн. ресурсов?)

Гипотеза ученых: какая-то «поломка» иммунной системы – ведет к производству антител против родных бета-клеток.

Что это? Стресс? Вирусное заболевание? Почему тогда не все заболевают? 

Ученые: «генетическая предрасположенность» («маленькое привидение»)

Диабет: реконструкция исходной ситуации

Реконструкция исходной ситуации

Итак, система клеток ПЖ перестает вырабатывать в нужных кл-вах гормон инсулин. Скопления клеток – островок Лангерганса. Точнее – бета-клетки. Есть еще альфа-клетки (выделяют в кровь гормон глюкагон) и дельта-клетки (функция их к 1988 не была изучена)

Функция инсулина – расщеплять поступающую в организм с пищей глюкозу.

Функция глюкагона – обратная (способствует накоплению глюкозы)

В норме в ПЖ (поджел. железа) оба процесс сбалансированы и содерж-е сахара (глюкозы) в крови все время поддерживается на опр. Уровне.

Глюкоза образуется в печени после расщепления в кишечнике углеводов пищи, попадает в кровь. Глюкоза воздействует на наружную поверхность мембраны бета-клеток, а точнее, на определенный участок, чувствительный к глюкозе (вот она, оперативная зона!?). Через этот участок на внутреннюю поверхность мембраны передается сигнал (что за сигнал такой? убрать термин), по которому фермент аденилциклаза (убрать терминологию) включает ряд биохимических процессов (каких именно процессов? Убрать спецтермин, заменить).

В рез-те проницаемость клеточных мембран увеличивается, что способствует выработке инсулина в бета-клетках и выходу его из них (способствует – некорректно, как именно способствует, что там происходит?)

Причем внутри бета-клеток образуется проинсулин (малоактивное биологически в-во) По мере прохождения через клеточные мембраны проинсулин превращается в инсулин.

Что входит в состав бета-клетки? Схема, строение и состав. Найти. Это слишком неконкретный, крупный объект для анализа, состоит из массы элементов-ресурсов. Разложить на молекулы.

А теперь – что происходит в системе «организм человека»? ПЖ перестает вырабатывать инсулин в нужном количестве.

При ИЗД 80-90% бета-клеток разрушены, нечем вырабатывать инсулин.

Инсулин также участвует в образовании сложного полисахарида – гликогена (играет существенную роль в энергетическом балансе организма – какую, конкретно, процессы описать химические; препятствует превращению в сахар нек-рых аминокислот, способствует переходу углеводов в жиры – что означает термин «способствует»? катализатор?не ясно…)

Глюкоза нужна для производства аденозинтрифосфата (АФ), живой энергии. (как производить АТФ без глюкозы? Макси-задача, переход в надсистему)…

ВЫВОД профессора умопомрачительный в своей логике: «ПОЭТОМУ больным инсулинозависимой формой диабета необходимы регулярные инъекции искусственного гормона.»