Экзо и эндокринные функции поджелудочной железы

Функции поджелудочной железы

Поджелудочная железа – это орган пищеварительной системы, обеспечивающий переваривание питательных веществ – жиров, белков, углеводов. Вместе с тем, поджелудочная железа – это орган эндокринной системы. Она секретирует в кровь гормоны, регулирующие все виды обмена веществ. Таким образом, поджелудочная железа выполняет две функции – эндокринную и экзокринную.

Эндокринная функция поджелудочной железы

Поджелудочная железа секретирует в кровь пять гормонов, регулирующих в основном углеводный обмен. Эндокринная часть поджелудочной железы составляет не более 2% от всей массы органа. Она представлена островками Лангерганса – скоплениями клеток, которые находятся в окружении паренхимы поджелудочной железы.

Большинство островков Лангерганса сосредоточены в хвосте органа. По этой причине поражение хвоста поджелудочной железы воспалительным процессом часто приводит к недостаточности эндокринной функции органа. В островках Лангерганса находятся клетки разных типов, секретирующие разные гормоны. Больше всего в них содержится бета-клеток, вырабатывающих инсулин.

Функции гормонов поджелудочной железы

Поджелудочная железа вырабатывает пять гормонов. Два из них существенно влияют на обмен веществ. Это инсулин и глюкагон. Другие гомоны имеют меньшее значение для регуляции метаболизма, либо секретируются поджелудочной железой в малых количествах.

Инсулин
Анаболический гормон, основной функцией которого является транспорт сахара в клетки организма. Он снижает уровень глюкозы в крови за счет:

• изменения проницаемости клеточных мембран для глюкозы
• активации ферментов, обеспечивающих расщепление глюкозы
• стимуляции превращения глюкозы в гликоген
• стимуляции превращения глюкозы в жир
• угнетения образования глюкозы в печени

Другие функции инсулина

• стимулирует синтез белков и жиров
• препятствует расщеплению триглицеридов, гликогена и белков

Глюкагон
Принимает важнейшее участие в углеводном обмене. Основная функция этого гормона поджелудочной железы – стимуляция гликогенолиза (процесс расщепления гликогена, в процессе которого в кровь выделяется глюкоза).

Кроме того, глюкагон:

• активирует процесс образования глюкозы в печени
• стимулирует расщепление жира
• стимулирует синтез кетоновых тел

Физиологическое действие глюкагона:

• повышает артериальное давление и частоту пульса
• повышает силу сердечных сокращений
• способствует расслаблению гладкой мускулатуры
• усиливает кровоснабжение мышц
• повышает секрецию адреналина и других катехоламинов

Соматостатин
Вырабатывается не только в поджелудочной железе, но и в гипоталамусе. Его единственная функция – это подавление секреции других биологически активных веществ:

• серотонина
• соматотропина
• тиреотропного гормона
• инсулина
• глюкагона

Вазоактивный интестинальный пептид
Стимулирует перистальтику кишечника, увеличивает приток крови к органам ЖКТ, угнетает выработку соляной кислоты, усиливает выработку пепсиногена в желудке.

Панкреатический полипептид
Стимулирует желудочную секрецию. Подавляет внешнесекреторную функцию ПЖ.

Физиологическое действие глюкагона поджелудочной железы

Экзокринная функция ПЖ заключается в секреции панкреатического сока. По системе протоков он попадает в двенадцатиперстную кишку, где участвует в процессе пищеварения. Секрет поджелудочной железы содержит:

• ферменты — расщепляют питательные вещества, поступающие в кишечник с едой
• ионы бикарбоната — ощелачивают желудочный сок, поступающий в двенадцатиперстную кишку из желудка

Регуляция экзокринной функции поджелудочной железы осуществляется гормонами, которые вырабатываются в желудке и кишечнике:

• холецистокинин
• секретин
• гастрин

Все эти вещества угнетают активность поджелудочной железы. Они вырабатываются в ответ на растяжение стенок желудка и кишечника. Их секрецию стимулирует панкреатический сок, попадающий в двенадцатиперстную кишку после приема пищи.

Функции ферментов поджелудочной железы

ПЖ вырабатывает ферменты, которые переваривают все виды питательных веществ – углеводы, белки и жиры.

1. Протеазы
Ферменты, расщепляющие белки. Учитывая, что разновидностей протеинов много, поджелудочная железа вырабатывает несколько видов протеолитических ферментов:

• химотрипсин
• эластаза
• трипсин
• карбоксипептидаза

2. Липаза
Этот фермент расщепляет жиры.

3. Амилаза
Фермент, расщепляющий полисахариды (сложные углеводы).

4. Нуклеазы
Несколько видов ферментов, которые расщепляют нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).

Нарушение функции поджелудочной железы

Некоторые болезни поджелудочной железы сопровождаются нарушением функции этого органа. Чаще всего это происходит при остром или хроническом панкреатите, когда вследствие воспалительного процесса уничтожается большая часть паренхимы поджелудочной железы. Экзокринная функция со временем нарушается у большинства больных хроническим панкреатитом. Эндокринная – приблизительно у четверти пациентов.

Нарушение экзокринной функции сопровождается расстройством пищеварения и диспепсическими симптомами. Для этого состояния характерны следующие признаки:

• полифекалия
• частый и жидкий стул
• наличие жира в кале
• вздутие кишечника
• похудение

При нарушении эндокринной функции поджелудочной железы обычно развивается сахарный диабет. Он протекает легче, чем классический диабет первого типа, так как не все бета-клетки островков Лангерганса уничтожаются. Тем не менее, через несколько лет от начала заболевания у пациента обычно возникает потребность в инъекциях инсулина. Иногда удается нормализовать уровень глюкозы в крови при помощи диеты и сахароснижающих препаратов.

Выполняет и экзо- и эндокринную функцию. Эндокринная функция связана с синтезом и выделением пищеварительных ферментов (трипсин, амилаза и т.д.) Эндокринная функция — секретирование и выделение в кровь гормонов (инсулин, глюкагон, соматостатин, вазоактивный интестинальный полипептид, панкреатический полипептид). Поджелудочная железа снаружи покрыта соединительно-тканной капсулой. Ее вес достигает 87-90 грамм. Железа имеет дольчатое строение и секретирует по мерокриновому типу. Развивается из выпячивания вентральной стенки 12-перстной кишки зародыша, которое расположено рядом с печеночной бухтой.

СТРОЕНИЕ.

А. Экзокринная часть — составляет 97%. Структурно-функциональной единицей является ацинус. Состоит из концевого секреторного отдела и вставочного протока. Концевой отдел железы выстлан секреторными клетками — экзокринные панкреоциты ( ациноциты). На поперечном разрезе в каждом секреторном отделе насчитывается 8-12 клеток. Они треугольной формы с суживающимся концом. Ядро ближе к базальной части , округлой формы. Каждая клетки резкополярнодифференцирована. Различают базальную ( базофильная, гомогенная) зону и противоположную апикальную (оксифильная , зимогенная) зону, в которой располагаются секреторные гранулы ( окрашиваются кислыми красителями). Содержат ферменты ( которые синтезируются этими клеткам) в неактивном состоянии. В базофильной зоне располагаются гранулярный ретикулум. В противоположной части — пластинчатый комплекс, митохондрии, гранулы зимогена.

Клетки функционируют асинхронно ( находятся в разных фазах секреции).Вставочный проток в поджелудочной железе врастает в секреторный отдел. На поперечном срезе ацинуса находятся экзокринные клетки и плоские эпителиальные клетки, образующие выстилку вставочного протока — центро-ацинарные клетки.

Вставочный проток продолжается в межацинусные проток ( выстлан кубическим эпителием). Принимает участие в формировании жидкой части секрета. Далее внутридольковый проток ( однослойный кубический эпителий. Вокруг лучше выражена рыхлая соединительная ткань), далее междольковый проток, располагается в прослойке междольковой соединительной ткани, выстлан однослойным призматическим эпителием. Затем общий проток поджелудочной железы ( стенка толще, представлена слизистой, мышечной, адвентициальной оболочками, эпителий однослойный, высокий призматический). В протоке поджелудочной железы находятся бокаловидные гранулоциты и эндокриноциты ( прежде всего Н). Синтезируют холецистокинин ( усиливает сократительную активность желчного пузыря) и панкреозимин ( регулирует сократительную активность железистых клеток поджелудочной железы).

Б. Эндокринная часть составляет 3%. Представлена островками Лангерганса ( insulla). Они образованы железистыми клетками — инсулоцитами, располагающимися в виде тяжей, между которыми лежат тонкие прослойки рыхлой соединительной ткни, а в них фенестрированные капилляры. В юношеском возрасте этих островков от 200000 до 2.5 млн. штук. К старости их становится меньше. Размеры их от 100 до 500 мкм в диаметре. Вес 2-4 грамма ( всех вместе).

Инсулоциты.

1. Клетки Б ( базофильные) примерно 70%. Синтезируют инсулин, способствующий образованию гликогена из глюкозы. Усиливает потребление глюкозы тканями. Располагаются клетки в центре островков.

2. Клетки А (ацидофильные) примерно 20%. Располагаются на периферии. Синтезируют глюкагон ( антагонист инсулина). Вместе с ним участвуют в регуляции уровня глюкозы в крови.

3. Клетки Д (дендритические) примерно 8%. Располагаются на периферии. Синтезируют соматостатин , который является ингибитором белкового синтеза.

4. Клетки Д1 примерно 5%. Располагаются на периферии. Синтезируют ВИП — расширяет кровеносные капилляры, участвует в регуляции давления, стимулирует секреторную активность железистых клеток желудка и поджелудочной железы.

5. РР-клетки синтезируют панкреатический полипептид — стимулятор белкового синтеза.

Регенерирует поджелудочная железа за счет внутриклеточных процессов. Митозы встречаются во вставочных протоках.

На границе экзокринной части островков Лангерганса встречаются ацинозно-инсулярные клетки. Содержат в цитоплазме и зимогенные гранулы с гормонами. Эти клетки продуцируют и трипсиноподобные фермент, который способствует превращению про-инсулина в инсулин.

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА – смешанная железа, состоящая из экзокринной и эндокринной части. ИСТОЧНИКИ РАЗВИТИЯ 1энтодерма туловищного отдела (вентральное выпячивание, дорсальное выпячивание,ротация, слияние) 2экзокринная часть 3эндокринная часть 4мезенхима брыжейки (строма, сосуды)

ФУНКЦИИ: 1экзокринная часть :панкреатический сок (трипсин, липаза, амилаза), 2эндокринная часть : гормоны (инсулин, глюкагон, соматостатин, ВИП, панкреатический полипептид)

ЭКЗОКРИННАЯ ЧАСТЬ – состоит из панкреатических ацинусов и системы выводных протоков.ПАНКРЕАТИЧЕСКИЙ АЦИНУС это структурно-функциональная единица экзокринной части поджелудочной железы.

ПАНКРЕАТИЧЕСКИЙ АЦИНУС: секреторный отдел и вставочный выводной проток.

СЕКРЕТОРНЫЙ ОТДЕЛ : экзокринные панкреациты (ациноциты), центроацинозные клетки (вставочный проток) АЦИНОЦИТЫ :гомогенная зона (базальная), зимогенная зона (апикальная)

СИСТЕМА ВЫВОДНЫХ ПРОТОКОВ: вставочныеобразуют эпителиоциты неправильной уплощенной формы, межацинарные-кубический эпителий, внутридольковые-кубический эпителий, соединительная ткань с кровеносные сосуды и нервные волокна, междольковые-призматический эпителий и междольковая соединительная ткань

общий выводной проток-слизистая оболочка (высокий призматический эпителий:призматические, бокаловидные, Эндокриноциты)

собственная пластинка слизистой:слизистые железы, мышечный сфинктер

ЭНДОКРИННАЯ ЧАСТЬ представлена панкреатическими островками (островки Лангерганса)

ПАНКРЕАТИЧЕСКИЙ ОСТРОВОК: инсулоциты, фенестрированные кровеносные капилляры, перикапиллярное пространство

ИНСУЛОЦИТЫ: В-клетки (70-75%) (базофильные гранулы- инсулин), А-клетки (20-25%) (ацидофильные гранулы-глюкагон), D-клетки (5-10%)(соматостатин), D1-клетки-ВИП, РР-клетки (2-5%)-панкреатический полипептид

АЦИНООСТРОВКОВЫЕ (ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ) КЛЕТКИ

ГРАНУЛЫ: крупные (зимогенные), мелкие (инсулярных клеток)

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗАЭкзокринная часть1. У новорожденного:нет четкого дольчатого строения, преобладание стромы над паренхимой 2. Ранний детский возраст: выраженное дольчатое строение, паренхима преобладает над стромой, образование новых ацинусов3. В 18-20 лет – завершается дифференцировка.

Эндокринная часть1. У новорожденного островки развиты хорошо

Печень. Общая морфо-функц. характеристика. Ист. развития. Особенности кров-я. Строение классич. печеночной дольки. Представление о портальной дольке и печеночном ацинусе. Структурно-функциональная хар-ка гепатоцитов, липоцитов, печ.балкеи, синусных чемокапилляров. Регенерация возрастные особенности.

Это крупный ( до 1.5 кг) жизненно важный орган. Выполняет функции:

1. секреторная — выделяет желчь ( специфический секрет печеночных клеток). Она вызывает эмульгирование жиров, способствуя дальнейшему расщеплению молекул жиров. Усиливает перистальтику.

2. Обезвреживающее ( дезинтоксикационная). Выполняется только печенью. В ней с помощью сложных биохимических механизмов обезвреживаются образующиеся в процессе пищеварения токсины, лекарственные препараты.

3. Защитная связана с деятельностью особых клеток — макрофагов печени ( клетки Купфера). Они фагоцитируют различные микроорганизмы, взвешенные частички, попадающие в печень с током крови.

4. Синтезирует и накапливает гликоген — гликогенобразующая функция. Печеночные эпителиальные клетки синтезируют из глюкозы гликоген и депонируют его в цитоплазме. Печень — депо гликогена.

5. Синтетическая — синтез важнейших белков крови ( протромбин, фибриноген, альбумины).

6. Обмен холестерина.

7. Депонирование жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К).

8. Депонирование крови.

9. Печень — одни из важнейших органов кроветворения. Здесь впервые начинается образование крови у плода. Затем эта функция утрачивается, но в случаях заболевания кроветворных органов в печени образуются эктопические очаги кроветворения.

РАЗВИТИЕ.Развивается из 3 зачатков — кишечной эктодермы, мезенхимы и неврального зачатка. Образование начинается в конце 3 недели эмбриогенеза. Появляется выпячивание в вентральной стенке 12 перстной кишки зародыша — печеночная бухта. Из нее происходит развитие печени и желчного пузыря.

СТРОЕНИЕ. Связано с множественностью функций. Снаружи печень покрыта соединительно-тканной капсулой, от которой отходят перегородки. Орган разделен на доли , в которых выделяют структурно-функциональную единицу печени. Этих единиц несколько видов: 1)классическая печеночная долька, 2)портальная печеночная долька 3)печеночный ацинус

Классическая печеночная долька. Шестигранной формы призматическая , сужаемая к вершине. До 1.5 см в основании. Печеночные дольки образуются в комплексный сосуд — центральная вена. Вокруг нее компоненты дольки — печеночные балки и внутридольковые синусоидные капилляры. У некоторых животных очень хорошо выражена междольковая соединительная ткань. В печени выражена слабо в норме. Границы печеночных долек выражены нерезко. Всего в печени примерно 500 тыс долек.

КРОВОСНАБЖЕНИЕ.Печень снабжается кровью из двух кровеносных сосудов. В ворота печени входят вороная вена ( кровь от непарных органов брюшной полости ) и печеночная артерия (питание печени). Войдя в ворота, эти сосуды располагаются на более мелкие ветви. Венозные ветви на всем протяжении сопровождают артериальные. Долевые вены и артерии делятся на сегментарные вены и артерии, междольковые вены и артерии (располагаются параллельно длинной оси дольки) — внутридольковые вены и артерии (окружают дольку по периферии) — капилляры . на периферии дольки артериальные и венозные капилляры сливаются. В результате образуется внутридольковый (синусоидный) капилляр. В нем течет смешанная кровь. Эти капилляры располагаются в дольке радиально и сливаются в центре, впадая в центральную вену. Центральная вена переходит в поддольковую вену (собирательная) — печеночные вены ( 3 и 4 штуки), которые выходят из ворот печени.

Таким образом в системе кровообращения печени можно выделить 3 отдела:

1. система притока крови к дольке. Представлена воротной веной и артерией, долевыми, сегментарными, междольковыми, вокругдольковыми венами и артериями.

2. Система циркуляции крови в дольке. Представлена внутридольковыми синусоидными капиллярами.

3. Система оттока крови из дольки. Представлена центральной веной, поддольковыми, печеночными венами.

В печени имеет место система 2 вен: воротной вены — представлена воротной веной и ее ветвями до внутридолькового капилляра; печеночной вены — представлена центральной веной, поддольковыми и печеночными венами.

Строение классической дольки печени.Образована: печеночными балками, внутридольковым синусоидным капилляром.Печеночная долька располагается радиально. Образована у млекопитающих и человека 2 рядами эпителиальных печеночных клеток — гепатоцитов. Это крупные клетки, полигональной формы с шаровидным ядром в центре ( 20% клеток — двуядерные). Для печеночных клеток характерно содержание полиплоидных ядер (различного размера). Цитоплазма гепатоцитов содержит все органеллы — гранулярную и агранулярную цитоплазматические сети, митохондрии, лизосомы, пероксисомы, пластинчатый комплекс. Также есть разнообразные включения — гликоген, жир, различные пигменты — липофусцин и др. В центре печеночной балки, между 2 рядами печеночных клеток проходит желчный капилляр. Он слепо начинается в центре дольки и отдает короткие слепые веточки. На периферии капилляр переходит в короткую трубочку — холангиолу, а затем в междольковый желчный проток. Гепатоциты выделяют в желчный капилляр желчь. Печеночная балка — это очень специфический концевой секреторный отдел печени. Желчный капилляр не имеет своей собственной стенки, представляет собой расширенную межклеточную щель, которая образована цитолеммой смежный гепатоцитов с многочисленными микроворсинками. Соприкасающиеся поверхности образуют замыкательные пластинки. В норме они очень прочные и желчь не может проникать в окружающее пространство. Если нарушена целостность гепатоцитов (например при желтуха), то желчь поступает в кровь — желтоватое окрашивание тканей Холангиола имеет свою собственную выстилку, которая образована небольшим количеством клеток (эпителиоцитов) овальной формы. На поперечном срезе видны 2-3 клетки. Междольковый желчный проток располагается на периферии дольки. Он выстлан однослойным кубическим эпителием. Клетки этого эпителия — холангиоциты. Каждая печеночная клетки и экзокринная (выделяет желчь) и эндокринная (выделяет в кровь белки, мочевину, липиды, глюкозу). Поэтому у клетки выделяют 2 полюса — билиарный (где находится желчный капилляр) и васкулярный (обращен к кровеносному сосуду).

Гемокапилляр внутридольковый (синусоидный). Имеет свою собственную стенку: особенности строения:

1. Выстилка представлена несколькими видами клеток:

· эндотелиоциты — пористые и фенестрированные ( поры и фенестры — динамичные образования).

· Макрофаги печени (клетки Купфера), звездчатые ретикулоэндотелиоциты). Находятся между эндотелиоцитами. Их поверхность образует многочисленные псевдоподии. Эти клетки могут освобождаться от межклеточных связей и путешествовать с током крови. Ведут свое происхождение от стволовой клетки крови — клетки моноцитарного ряда. Способны накапливать различные взвешенные частички и микроорганизмы.

· Жиронакапливающие клетки (липоциты печени). Их немного . их цитоплазма содержит много жировых вакуолей, которые никогда не сливаются. Они накапливают жирорастворимые витамины.

· Pit -клетки ( от англ. Рябой). Их цитоплазма содержит много секреторных гранул различного цвета. Это эндокринные клетки. Располагаются на прерывистой базальной мембране, которая четко выражена в периферическом и центральном отделах долек.

2. Между гемокапилляром и печеночной балкой располагается очень узкое пространство:

· перисинусоидальное пространство Диссе. Его ширина 0.2-1 мкм. Заполнено тканевой жидкость, богатой белками ( при патологии увеличивается в размерах, накапливает жидкость). В нем располагаются фибринобластоподобные клетки, жиронакапливающие клетки, отростки pit-клетки. Жиронакапливающие, кроме вышеперечисленных функций, способный синтезировать коллаген.

3. На периферии печеночных долек располагаются междольковые желчные протоки, а рядом с ними лежат междольковые вены и артерия. И вокруг всего этого — рыхлая соединительная ткань. Этот комплекс — триада печени. Иногда может быть тетрада ( + лимфатический сосуд).

Портальная печеночная долька.Это сегменты 3 близлежащий долек. В ее центре — триада печени, а по острым углам — центральные вены. Кровоток здесь от центра к периферии.Печеночный ацинус. Образован 2 сегментами ( форма ромба). В его центре — триада, в острых углах — центральные вены.