D1 клетки поджелудочной железы

Поджелудочная железа — феноменальный орган, приводящий в исполнение одновременно два противоположных назначения в организме человека – эндокринную и экзокринную. Крупнейший железистый орган длиной от 14 до 25 см. Функции поджелудочной железы содержатся в индукции панкреатического сока и гормонов, помогающих в оптимальном переваривании питательных веществ.

Роль поджелудочной железы в пищеварении

Непростая структура, состоящая из клеток противоположной друг другу гистологии. Паренхима покрывает весь орган и делит его соединительными перегородками на дольки. Дольки состоят из ацинусов и островков Лангерганса. Кровоснабжение и иннервирующие нервы проходят рядом во множественных разветвлениях.

Экзокринные функции представлены клетками — ацинусами, в свою очередь фигурирующие в процессе выработки панкреатического сока. За сутки у здорового взрослого человека вырабатывается около полутора — двух литров сока.

Строение и функции поджелудочной железы направлены на активное участие в процедуре пищеварения. Малейшая дисфункция тканей органа отразится на пищеварении и на общем состоянии организма.

Зачем нужна поджелудочная железа? Для переваривания еды, опускающейся в желудок по пищеводу, выделяется желудочный сок. Поджелудочной вырабатывается панкреатический сок, протекающий по большому сосочку в двенадцатиперстную кишку. В желудке под стимуляцией пищеварительного, сложного по составу, сока еда расщепляется и продвигается в двенадцатиперстную кишку, в которой уже находится панкреатический сок. Одной из функций является нейтрализация желудочного содержимого, в котором еще находятся остатки сока, благодаря низко-щелочной реакции. Процесс этот длится пока весь желудочный сок не уйдет из переваренной еды. При нарушениях данное течение нарушается и происходит выброс в тонкий кишечник необработанной кислоты и еды.

Одновременно продолжается расщепление еды при помощи гидролитических ферментов:

• протеаза влияет на белки и расщепляет их до аминокислот;
• липаза участвует в расщеплении жиров на высшие жирные кислоты и глицерин;
• карбоксигидразы воздействует на углеводы, превращая в глюкозу.

Во время поглощения еды срабатывает рефлекс, активизирующий деятельность поджелудочной. Только начиная прием еды, а железа уже выделила сок и направила его в двенадцатиперстную кишку. Нарушение питания, истощение диетами, грипп, алкоголизм и прочие факторы приводят к измененным состояниям железы. Поэтому так много заболеваний, связанных с нарушением функций органа.

Эндокринная функция

Альвеолярный орган изолирован паренхимой, состоящая из перегородок. Они сложены из соединительной ткани, нервных синусов и сосудов. Это основа эндокринной части поджелудочной. Вторая часть представлена островками Лангерганса, являющимися клетками регуляции содержания глюкозы. Общее число которых не более одного миллиона, с возрастом количество их постепенно снижается.
Удивительный факт: при нарушении работоспособности островков Лангерганса под воздействием неправильной диеты, алкоголя и пр. эти клетки замещаются соединительной или жировой тканью.

Эндокринные функции поджелудочной обусловлены работой островков Лангерганса, состоящих из эндокриноцитов и инсулоцитов. Выделяют следующие типы:

1. α-клетки. Функция основана на продуцировании глюкагона. Всего 10-30% от общего количества.
2. Β-клетки. Синтезируют инсулин. (60-80%).
3. Δ-клетки вырабатывают соматостатин.3-7%.
4. D1клетки, индуцирующие ВИП (вазоинтестинальный пептид).5-10%.
5. РР-клетки образуют панкреатический полипептид. 2-5%.

Также имеется отдельный типаж клеток в самом мизерном количестве, которые содержат тиролиберин, гастрин и соматолиберин.
Какую эндокринную функцию выполняет поджелудочная железа?

В состав панкреатического сока входят проферменты:

• протеиназы – трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза;
• амилаза, мальтаза, лактаза – для распада углеводов;
• липаза, воздействующая на жиры;
• для воздействия на нуклеиновые кислоты – рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза.

Проферменты – это инертный вид ферментов. После того как пережеванные остатки поступили в желудок, выделяющиеся гормоны активируют реакции. Те в свою очередь приводят к активации проферментов и перевода их в ферменты. Такой сложный механизм обусловлен тем, что железа обезопасила сама себя от воздействия своих же ферментов на собственные ткани.

Эндокринные функции поджелудочной напрямую связаны с деятельностью гормонов, которые выделяются в кровь в том количестве, которого будет достаточно для переваривания определенных видов еды.

1. Инсулин контролирует оптимальное содержание в тканях и клетках уровня глюкозы.
2. Глюкагон воздействует на гликоген печени, жиры и увеличивают глюкозу в кровотоке.
3. Соматостатин понижает выработку желчи, влияет на снижение некоторых гормонов;
4. ВИП осуществляет контроль за всей системой переваривания еды, повышает желчеобразование.

Совместная деятельность инсулина и глюкагона контролирует оптимальное количественный процент глюкозы в крови.
Какова дополнительная функция поджелудочной железы? Она осуществляет гуморальную функцию, которая основана на распространении питательных веществ по организму при помощи жидкостей (крови, лимфы). Выполняют ее панкреозимин и секретин. Деятельность заключается в контроле секреции поджелудочного сока.

Секреторная функция обусловлена наличием панкреатического сока, состоящего из органических веществ и ферментов:

• воды на 98%;
• мочевины;
• белка (альбумины, глобулины);
• бикарбонатов;
• микроэлементов (кальций, натрий, фосфор, хлориды);
• мочевая кислота;
• глюкоза.

Благодаря солям создается щелочная среда.

Связь функций со строением и расположением железы

Функции поджелудочной зависят от характерных черт структуры и местоположения органов в абдоминальной полости. Правильное расположение органов способствует качественному обмолоту еды и нормальной секреции нужных ферментативных веществ и других компонентов, участвующих в пищеварительном процессе.

Условно подразделяют части поджелудочной: головку, тело и хвост.

Головка располагается в дуге двенадцатиперстной кишки. Соединяет печень и поджелудочную через большой сосочек и различные протоки, включая желчный.

Тело органа покрывается брюшиной спереди, а хвост граничит с селезенкой.

В усвоении еды орган играет важную роль. Без нее невозможно превращение макромолекул еды в более мелкие сегменты, способные всасываться в кровь. Расщепление до мономеров позволяет осуществлять их всасывание в отделах тонкого кишечника. Само пищеварение условно делится на механическое и химическое. Панкреатический сок совместно с желудочным соком и желчью играет важную роль расщепления химуса (полупереваренного комка пищи) до молекул.

Функции поджелудочной в организме человека играют наиважнейшую роль. При нарушении в деятельности любых частей органа происходит сбой деятельности всего тела.

Патологии поджелудочной железы

Изменение функции поджелудочной железы в организме человека координируется жизненным кредо, реже генетическая предрасположенность, аутоиммунные болезни и какой-то самостоятельный сбой.

В зависимости от того, какие функции выполняет поджелудочная железа, выявляются и заболевания этого органа, связанные определенным образом с работой группы клеток, секреции ферментов или болезней соседних органов.

Нарушенная функциональность внешнесекреторной направленности вызывает воспалительные заболевания различного генеза. Часто к ним приводят неправильный образ жизни, страсть к алкоголю и питание большими порциями и редко, жирные и жареные блюда.

Воспалительные заболевания носят названия острого, хронического панкреатита и их осложнений. Процесс сказывается на функциональности одного органа и на работе пищеварительного тракта. Развитие панкреатита обычно стремительно, хотя хроническая форма скрыта годами со слабой симптоматикой, на которую человек не обращает внимания. При лечении панкреатита любой формы основную роль играет диета, направленная на восстановление работоспособности органа.

Внутрисекреторная патология обычно связана с нарушением работы клеток органа. Например, β-клетки перестают работать в полной мере и происходит развитие сахарного диабета.

К редким видам заболеваний относят муковисцидоз, рак и образование кист и псевдокист с различными осложнениями протекания.
Любая функция поджелудочной железы: гуморальная, эндокринная, экзокринная и секреторная, страдает при перебоях в строении или в способности работать органа. Они взаимозависимы и при нарушении в деятельности одной пострадает другая.

Поджелудочная железа (pancreas) включает 2 части: 1) экзокринную и 2) эндокринную.

В экзокринной части вырабатывается панкреатический сок, содержащий ферменты — трипсин, липазу, амилазу и др., который поступает в двенадцатиперстную кишку.

В эндокринной части вырабатываются гормоны: инсулин, глюкагон, соматостатин, ВИП, панкреатический полипептид.

Развитие.

Поджелудочная железа развивается на 3-4-й неделе эмбриогенеза из 2 зачатков:

1) эпителий — из дор­сального и вентральных выпячиваний энтодермальной киш­ки, врастающих в брыжейку;

2) соединительнотканная строма, кровеносные сосуды и капсула — из мезенхимы. На 3-м месяце эмбриогенеза происходит дифференцировка зачатка на экзокринную и эндокринную части.

В экзокринной части образуются ацинусы и выводные протоки. Развитие эндокринной части начинается с появле­ния почек на выводных протоках экзокринной части, потом эти почки отделяются от стенки протоков и дифференциру­ются в панкреатические островки.

Общий план строения.

Поджелудочная железа покрыта тонкой соединительнотканной капсулой, срастающейся с брюшиной. От капсулы отходят соединительнотканные тя­жи, разделяющие железу на дольки. В тяжах находятся междольковые выводные протоки, кровеносные сосуды, нервы, интрамуральные нервные ганглии, пластинчатые тельца. Доля экзокринной части железы составляет 97 %, эндокрин­ной — 3 %.

Экзокринная часть поджелудочной железы. Эта часть поджелудочной железы представлена панкреатическими ацинусами, межацинозными, внутридольковыми и междольковыми выводными протоками, впадающими в общий вы­водной проток, который открывается в двенадцатиперстную кишку.

Структурно-функциональной единицей экзокринной ча­сти является панкреатический ацинус (acinus pancreaticus). Он состоит из концевого отдела и вставочного протока. Аци­нус имеет форму мешочка, его размеры 100-150 мкм. Ацинусы отделяются друг от друга тонкими прослойками рыхлой соединительной ткани, богатой ретикулярными волокнами. В прослойках проходят капилляры, нервные волокна и нахо­дятся интрамуральные ганглии.

Железистые клетки ацинуса расположены на базальной мембране. Они называются экзокринными панкреацитами, или ациноцитами (acinocytus). В центре ацинусов располага­ются клетки вставочных протоков. Эти клетки называются центроацинозными эпителиоцитами (cellulae centroacinosi).

Ациноциты имеют форму пирамид, широким концом лежат на базальной мембране, а узким апикальным концом обращены в просвет ацинуса. Цитолемма базального конца образует складки, на апикальной поверхности имеются ми­кроворсинки. Ациноциты соединяются друг с другом при помощи замыкательных пластинок, десмосом и интердигитаций. В апикальной части клеток содержатся крупные гра­нулы незрелого фермента (незрелый фермент называется зимогеном) размерами около 800 нм. Апикальная часть ациноцитов окрашивается оксифильно и называется зимогенной зоной.

В базальной части ациноцитов сконцентрирована грану­лярная ЭПС, богатая рибосомами. Эта часть клеток окраши­вается базофильно и называется гомогенной зоной. Мито­хондрии ациноцитов разбросаны по всей цитоплазме, ком­плекс Гольджи располагается над ядром. Ядро находится в базальной части клеток, имеет круглую форму и содержит ядрышки.

Функция ациноцитов заключается в синтезе белков пищеварительных ферментов (трипсина, липазы, амилазы и др.)

Вставочный проток ацинуса может внедряться в центр концевого отдела — в таком случае в центре ацинуса видны центроацинозные клетки. В то же время вставочный про­ток может прилежать к боковой поверхности ацинуса — в та­ком случае клетки вставочного протока лежат на той же базальной мембране, на которой находятся ациноциты.

Центроацинозные клетки имеют малые размеры, оваль­ное ядро, вокруг которого располагается тонкий слой слабо окрашенной цитоплазмы, бедной органеллами. На их по­верхности имеются единичные микроворсинки.

Секрет ациноцитов поступает во вставочный проток, от­туда — в межацинозный проток (ductus interacinosus).

Межацинозные протоки выстланы кубическим эпители­ем, в клетках которого имеется хорошо развитый комплекс Гольджи. Клетки соединяются друг с другом при помощи дес­мосом, на их апикальной поверхности имеются микровор­синки. Предполагается, что эти клетки секретируют жидкий компонент сока поджелудочной железы. Межацинозные про­токи впадают во внутридольковые протоки (ductus intralobularis), выстланные кубическими эпителиоцитами, содержа­щими круглые ядра и слабо развитые органеллы (комплекс Гольджи, митохондрии, рибосомы и гладкая ЭПС). Внутри­дольковые протоки впадают в междольковые (ductus interlo- bularis), лежащие в прослойках междольковой соединитель­ной ткани и несущие секрет в общий проток поджелудочной железы (ductus glandulae).

Междольковые протоки и общий проток железы выстланы призматическим эпителием, среди клеток которого имеются бокаловидные экзокриноциты и эндокриноциты (I-клетки), вырабатывающие панкреазимин и холецистокинин. Под эпителием находится собственная пластинка слизистой оболочки протоков.

Эндокринная часть поджелудочной железы. Эта часть поджелудочной железы состоит из панкреатических островков. Их количество составляет 1-2 мил­лиона. Наибольшая часть островков сконцентрирована хвостовой части железы. Форма островков разнообразная, овальная или круглая; размеры 100-300 мкм. В coстав островков входят клетки, называемые инсулоцитами. Они имеют меньшие размеры по сравнению ациноцитами, светлоокрашенную цитоплазму, содержат комплекс Гольджи, гранулярную ЭПС, митохондрии и секреторные гранулы. В зависимости от строения и содер­жания гранул различают 5 типов инсулоцитов: 1) В-клетки (базофильные): 2) А-клетки (ацидофильные); 3) D-клетки (дендритные); 4) D1-клетки (аргирофильные); 5) РР-клетки.

В-клетки расположены в центре островков, их количе­ство составляет около 70 %. Гранулы В-клеток, имеющие ди­аметр около 275 нм, растворяются в спирте и не растворяют­ся в воде. В центре гранул имеется уплотнение, окруженное светлым ободком. Гранулы окрашиваются основными краси­телями (альдегидфуксином и генциановым фиолетовым) в синий цвет. В гранулах содержится инсулин и — иногда — цинк, являющийся консервантом инсулина. Функция В-кле­ток — выделение инсулина. Инсулин стимулирует усвоение клетками простых сахаров, которые под его влиянием синте­зируются в гликоген и депонируются в цитоплазме клеток. При избытке инсулина в организме снижается уровень саха­ра в крови.

А-клетки располагаются преимущественно по перифе­рии островков, их количество — 20 %. Гранулы А-клеток имеют диаметр около 230 нм, растворяются в воде и не ра­створяются в спирте, окрашиваются кислыми красителями (кислым фуксином — в ярко-красный цвет). В центре гранул имеется плотная сердцевина, окруженная светлым обод­ком. В гранулах содержится глюкагон, под влиянием кото­рого гликоген клеток расщепляется на простые сахара, по­ступающие в кровь. Это приводит к повышению сахара в крови (гипергликемия).

D-клетки имеют неправильную форму (грушевидную, звездчатую), располагаются по периферии островков, их ко­личество — 5-10 %. Гранулы D-клеток размером около 325 нм не имеют светлого ободка, содержат соматостатин, под влия­нием которого задерживается выделение инсулина В-клетками и глюкагона А-клетками, а также ингибируется синтез ферментов в ацинозных клетках поджелудочной железы.

Д1-клетки составляют 2-5 %, содержат гранулы диаме­тром около 160 нм. В гранулах Д1-клеток, под их мембраной, имеется светлый ободок. В гранулах, окрашивающихся сере­бром, содержится ВИП, снижающий артериальное давление и стимулирующий секрецию ферментов и гормонов поджелу­дочной железой.

РР-клетки составляют 2-5 %, располагаются по перифе­рии островков; их гранулы имеют размеры около 140 нм. Функция РР-клеток — секреция панкреатического полипептида, который стимулирует выделение желудочного и панкреатического соков.

Промежуточные клетки (ацинозно-инсулярные клетки) актеризуются содержанием в их цитоплазме зимогенных присущих ациноцитам, и гранул типа А, В и D, нахо­дящихся в инсулоцитах. Промежуточные клетки располага­ются около островков между ацинусами. В зависимости от характера инсулярных гранул промежуточные клетки по­дразделяются на клетки 3 типов: А, В и D.

Инсулярные и зимогенные гранулы промежуточных кле­ток могут поступать в выводные протоки экзокринной части поджелудочной железы и в кровеносное русло. С током крови трипсиноподобные ферменты зимогенных гранул транспор­тируются к В-клеткам островков и способствуют освобожде­нию инсулина из проинсулина.

Кровоснабжение поджелудочной железы обеспечивается ветвями верхнебрыжеечной и чревной артерий. Существуют 2 версии васкуляризации поджелудочной железы. Согласно одной из них, артерии ветвятся по ходу выводных протоков и, достигнув ацинусов и островков, делятся на артериолы, одни из которых направляются к ацинусам, другие — к островкам, где разветвляются на фенестрированные капилляры, окру­женные перикапиллярными пространствами. Затем капилля­ры от ацинусов и островков собираются в венулы, которые впадают в вены, идущие рядом с одноименными артериями.

Согласно другой версии, артериолы подходят только к ос­тровкам, разветвляются на фенестрированные капилляры, проходящие через островки и впадающие в выносящие арте­риолы, которые разветвляются на вторичную капиллярную сеть, оплетающую ацинусы. Венозная кровь от поджелудоч­ной железы транспортируется по одноименной вене в ворот­ную вену.

Лимфатическая система поджелудочной железы представлена лимфатическими капиллярами, которые слепо на­чинаются от ацинусов и островков и впадают в лимфатиче­ские сосуды, расположенные рядом с кровеносными.

Иннервация поджелудочной железы осуществляется эфферентными симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами, а также афферентными волокнами. В прослойках соединительной ткани железы имеются интрамуральные ганглии. Эфферентные симпатические волокна — это аксоны афферентных нейронов симпатических ганглиев, парасимпатические волокна — аксоны эфферентных нейро­нов интрамуральных ганглиев. К парасимпатическим ней­ронам подходят волокна блуждающего нерва. Эфферентные нервные волокна заканчиваются моторными нервными окончаниями на миоцитах кровеносных сосудов и секретор­ными нервными окончаниями — на железистых клетках. Афферентные нервные волокна — это дендриты чувстви­тельных нейронов нервных ганглиев, которые заканчивают­ся рецепторами, в том числе пластинчатыми тельцами Фатера—Пачини.

Возрастные изменения поджелудочной железы харак­теризуются уменьшением панкреатических островков в по­жилом возрасте и снижением функций эндокринной и экзокринной частей.

Регенерация поджелудочной железы осуществляется за счет внутриклеточного обновления органелл. В связи с низ­кой митотической активностью железистых клеток они по­сле гибели не восстанавливаются.

ЛЕКЦИЯ 23 ТОНКАЯ КИШКА, ТОЛСТАЯ КИШКА.