Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Эндокринная ее часть представлена так называемыми островками Лангерганса (около 2 млн), в которых различают альфа-, бета- и дельта-клетки, вырабатывающие гормоны, которые регулируют углеводный обмен. Для нормального функционирования островков Лангерганса необходимо наличие тиреоидных гормонов и кортикостероидов.
В a-клетках (25% клеток островков) синтезируется гормон глюкагон (29 аминокислот) при активации центра голода в переднем гипоталамусе (в ответ на уменьшение уровня глюкозы в крови). Симпатическая стимуляция также увеличивает синтез глюкагона. Глюкагон действует через цАМФ-аденилатциклазу и усиливает гидролиз гликогена в печени с образованием глюкозы (гликогенолиз), что приводит к увеличению уровня глюкозы в крови.
В b-клетках (60 % клеток островков) вырабатывается инсулин (две пептидные цепи по 21 и 30 аминокислот, соединенные двумя дисульфидными мостиками) в ответ на подъем уровня глюкозы. Присутствие глюкозы в желудочно-кишечном тракте стимулирует образование в нем регуляторных пептидов типа энтероглюкагона (глюкагоноподобный пептид-1), который с кровью поступает в поджелудочную железу и стимулирует в ней секрецию инсулина.
Эффекты инсулина разделяют на быстрые (секунды), медленные (минуты) и отсроченные (часы).
Быстрые эффекты: способствует транспорту глюкозы через клеточные мембраны внутрь клетки (способствуя перемещению молекул переносчика глюкозы на поверхность плазматической мембраны), а также усиливает превращение глюкозы внутри клетки в резервные жиры и гликоген. Инсулин одновременно влияет на многие биохимические процессы, облегчающие липогенез и тормозящие глюконеогенез.
Медленные эффекты: улучшает проникновение аминокислот в клетки, усиливает синтез клеточных белков и тормозит их распад, обеспечивая положительный азотистый баланс.
Отсроченные эффекты: усиливает транскрипцию генов и трансляцию мРНК, активирует процессы клеточного деления.
В дельта-клетках островков Лангерганса вырабатывается соматостатин, который ингибирует секрецию и инсулина, и глюкагона, уменьшает всасывание глюкозы в желудочно-кишечном тракте, ограничивая таким образом эффекты и инсулина, и глюкагона, а также панкреогастрин, который стимулирует секрецию соляной кислоты в желудке.
При нарушении функции островков Лангерганса развивается сахарный диабет.