Termin 3 · Homeostas · PBL Fall 13
Pankreas
Endokrina pankreas, glukosreglering och diabetes
01 · Fallet
Patientfallet
En patient med känd diabetes kommer in trött, illamående och kräks. Hen har druckit ovanligt mycket vatten, är sluddrig i talet och andas först djupt och sedan snabbt.
Status och prover
- Andning
- Hyperventilerar, först djup, sedan snabb
- Blodtryck
- Lågt, 95/65
- B-pH
- Lågt
- B-basöverskott
- Lågt
- Hb
- Högt (177)
- P-Natrium
- Lågt
- P-O₂
- Högt
- P-Kalium
- Normalt
- SR
- Normal
Patienten får koksaltlösning och injektioner av insulin. Vid uppföljning ligger HbA1c på högsta normalvärdet.
Central fråga: hur hänger lågt pH, hyperventilation, högt Hb och lågt blodtryck ihop hos en diabetiker, och varför ger man kalium trots att P-Kalium är normalt?
02 · Prioritera
Tentafokus
Det här måste du kunna på det här fallet:
- De endokrina cellerna i de langerhanska öarna och vilket hormon var och en utsöndrar
- Hur och när insulin, glukagon och katekolaminer frisätts, och deras verkningsmekanismer
- Insulinfrisättningens steg i betacellen, från GLUT2 till exocytos
- Skillnaden mellan typ 1- och typ 2-diabetes, orsak, andel och förlopp
- Hur metabolismen ställer om mellan födotillstånd och fasta
- Varför insulinbrist leder till ketoacidos och hur vätske-, elektrolyt- och syra-basbalansen rubbas
03 · Anatomi
Endokrina pankreas
Det här fallet handlar om den endokrina delen av pankreas, hormonerna som går ut i blodet. Den exokrina delen, som tömmer enzymer i tarmen, hörde till GI-veckan. De endokrina cellerna ligger samlade i de langerhanska öarna, där fem celltyper utsöndrar var sitt hormon.
| Celltyp | Hormon | Funktion |
|---|---|---|
| Alfa | Glukagon | Höjer blodglukos genom att frigöra glukos till blodet |
| Beta | Insulin | Sänker blodglukos genom att celler tar upp glukos |
| Delta | Somatostatin | Hämmar processer i mag-tarmkanalen |
| F (PP) | Pankreatisk polypeptid | Motverkar utsöndring av exokrina produkter |
| Epsilon | Ghrelin | Stimulerar aptit |
Betacellen tillverkar utöver insulin även proinsulin (förstadiet), C-peptid (biprodukten vid klyvningen) och amylin (som bromsar magsäckstömningen).
Kommunikation i öarna
- Hormonellt (endokrint)
- Blodflödet i ön går inifrån och ut, och betacellerna sitter centralt. Glukagon kan stimulera insulin, medan insulin hämmar glukagon. Somatostatin verkar hämmande, precis som tidigare veckor.
- Neuralt
- Parasympatisk stimulering frisätter insulin. Sympatisk stimulering hämmar insulin men driver på glukagon.
04 · Hormoner
Insulin och glukagon
Insulin och glukagon är varandras motsatser. Insulin sänker blodglukos vid måltid; glukagon höjer det vid fasta.
Insulin
Insulin signalerar till cellerna att ta upp glukos från blodet. Det frisätts framför allt i samband med måltid, men betacellen utsöndrar en mindre mängd även under fasta.
Bildningen går preproinsulin (mRNA) → proinsulin (rER) → insulin + C-peptid (Golgi till vesikel).
Glukagon
Glukagon kommer från alfacellerna och har motsatt effekt mot insulin. Det frisätts vid lågt blodsocker, till exempel under fasta, och frigör energi från lever och fettväv.
05 · Betacellen
Insulinfrisättning
Betacellen tar upp glukos, galaktos och mannos. Bara det som kan metaboliseras ger insulinsvar, kan sockret inte brytas ner händer ingenting. Glukos driver frisättningen så här:
- 1Glukos in i cellen via GLUT2 (okänsliga för insulin)
- 2Glukokinas (lever- och pankreasspecifikt hexokinas) bildar glukos-6-fosfat och driver glykolysen → ATP
- 3De ATP-beroende K⁺-kanalerna stängs
- 4Betacellen depolariseras
- 5Spänningsstyrda Ca²⁺-kanaler öppnas (CCK förstärker via en egen signalväg)
- 6Ca²⁺ strömmar in, och ER frisätter ytterligare Ca²⁺
- 7Calmodulin fosforyleras och insulinvesiklarna töms ut i blodet
06 · Verkan
Insulins målorgan
Insulin styr om kroppen mot lagring. Effekten ser olika ut beroende på vävnad, i muskel och fett rekryteras dessutom GLUT4 till cellmembranet så att glukosupptaget ökar.
| Vävnad | Insulinets effekter |
|---|---|
| Lever (hepatocyter) | Glykogensyntes, glykolys, lipogenes, proteinsyntes |
| Skelettmuskel | Rekryterar GLUT4, glykogensyntes, glykolys, proteinsyntes |
| Fettväv (adipocyter) | Rekryterar GLUT4, glykolys, lipogenes, syntes av LPL |
07 · Metabolism
Föda och fasta
Friska personer håller blodglukos stabilt även efter ett stort sockerintag eller en natts fasta. Vilket hormon som styr beror på om kroppen lagrar eller mobiliserar energi.
| Födotillstånd (absorption) | Fasta (postabsorption) | |
|---|---|---|
| Huvudhormon | Insulin | Glukagon |
| Strategi | Lagrar överskottsenergi | Mobiliserar lagrad energi |
| Glukos | Förbränns och lagras som glykogen i lever och muskel | Frigörs via glykogenolys |
| Övrigt | Glukos omvandlas till fett | Glukoneogenes (laktat, glycerol, aminosyror) och ketogenes från fettsyror |
Glukagon i levern
Glukagon frisätts från alfacellerna vid stimulans från aminosyror och driver tre processer i levern:
- Glykogenolys
- Nedbrytning av glykogen till glukos
- Glukoneogenes
- Nybildning av glukos från andra substrat, t.ex. laktat
- Ketogenes
- Bildning av ketonkroppar från fett
08 · Sjukdom
Diabetes mellitus
Diabetes är den vanligaste metabola sjukdomen, ett tillstånd av hyperglykemi som beror på både livsstil, miljö och ärftlighet. Diagnosen ställs på fasteglukos (f-P-glukos), glukos efter glukosbelastning och långtidsglukos (HbA1c). HbA1c speglar hur glukos under tid binder till hemoglobinet och ger ett mått på de senaste månadernas blodsocker.
| Typ 1 | Typ 2 | |
|---|---|---|
| Orsak | Autoimmun nedbrytning av betacellerna | Insulinresistens, ej autoimmun |
| Andel | 15 % | 55 % |
| Mekanism | Insulinbrist, sedan glukagonpåslag → mer ämnen i blodet | Färre insulinreceptorer, lägre känslighet; betaceller kompenserar |
| Förlopp | Ketonkroppar och osmos stiger (polyuri); metabol acidos kan bli livshotande | Ofta efter 40 års ålder; risk för hypertoni, fetma, ateroskleros |
09 · Komplikation
Ketoacidos
Vid obehandlad diabetes känner fettcellerna inte av insulinet och börjar bryta ner fett. De fria fettsyrorna förs till levern och förbränns, och då bildas ketonkroppar. Tre frisätts:
- Acetoacetat
- Kan omvandlas till de två andra
- Aceton
- Ger den karakteristiska lukten
- β-hydroxybutyrat
- Den dominerande ketonkroppen
10 · Behandling
Behandling av diabetes
Grunden är densamma för båda typerna:
- Energibalanserad kost med måttligt fett och lite kolhydrater
- Fysisk aktivitet sänker B-glukos och ökar insulinkänsligheten
- Insulin subkutant eller via pump
- Vid behov reglering av blodtryck och blodfetter
Farmakologi
Vid typ 1 är det insulinbehandling som gäller; framtida alternativ inkluderar transplantation av pankreasöar eller stamceller. Vid typ 2 finns flera läkemedelsgrupper som angriper olika delar av glukosomsättningen:
| Läkemedel | Verkan |
|---|---|
| Akarbos | Bromsar glukosupptaget från tarmen |
| Empagliflozin | Ökar glukosutsöndringen via njurarna |
| Metformin | Ökar insulinkänsligheten |
| Sulfonylurea | Stimulerar insulinsekretionen |
| GLP-1-analog | Stimulerar insulin och hämmar glukagon |
11 · Fallåterkoppling
Fallanalys
Patientens höga blodglukos höjer osmolaliteten i blodet, vilket drar med sig vatten ut i urinen. Tillsammans med acidosen (överskott av H⁺) ökar utbytet av H⁺ mot K⁺ i njuren. Tre kedjor förklarar fynden:
- Hyperglykemi
- Osmotisk diures → polyuri → dehydrering → lågt blodtryck
- Ketoacidos
- Fettnedbrytning → ketonkroppar → metabol acidos → hyperventilation som kompensation
- Elektrolytrubbning
- Dehydrering → hemokoncentration (högt Hb), samt H⁺/K⁺-utbyte i njuren
12 · Repetition
Tentafrågor
- Beskriv mekanismerna med vilka glukagon höjer blodsockret vid typ 1-diabetes.
- Glykogenolys, glukoneogenes och ketogenes i levern.
- Vad innebär HbA1c 44 mmol/mol (referens 27–42)?
- Långtidsblodsocker, genomsnittligt blodsocker de senaste 2–3 månaderna, här lätt förhöjt.
- Var (organ och celltyp) bildas ketonkroppar?
- I leverns hepatocyter vid β-oxidation av fettsyror.
- Hur ska ett P-glukos på 7,5 mmol/L i fasta bedömas?
- Förhöjt fasteglukos (>7,0), vilket talar för diabetes.
13 · Resurser