Какие секреты вырабатывает поджелудочная железа

Поджелудочная железа вырабатывает ряд биоактивных веществ, которые выполняют огромную роль в обменных процессах, происходящих в организме человека, а также панкреатические ферменты и гормоны.

Общие сведения об анатомии и морфологии поджелудочной железы

Поджелудочная железа располагается в брюшной части тела, позади желудка и плотно примыкает к нему и начальному отделу кишечника на уровне первого позвонка поясницы. Поджелудочная железа имеет трубчато-альвеолярную анатомическую конструкцию. Анатомически в составе тела железы выделяют три отдела:

• головку;
• непосредственно тело;
• хвостовой отдел.

Поджелудочная железа – одна из важнейших желез организма. Этот орган представляет собой вторую по размеру железу у человека и принимает активное участие в пищеварительном процессе.

Головка железы размещена в изгибе начального отдела кишечника. Головку от тела отделяет борозда, по которой пролегает воротная вена. Снабжение кровью органа осуществляется по артерии, обеспечивающей кровью желудок, а отток крови обеспечивается посредством сбора крови в воротной вене.

В теле секреторного органа анатомами выделяются передняя, задняя и нижняя плоскости. Помимо этого анатомами выделяются три края железы: верхний, передний и нижний. Передняя плоскость тела органа плотно примыкает к наружной стенке желудка, задняя плоскость прилегает к позвоночному столбу и брюшной аорте, нижняя плоскость расположена немного ниже корня ободочной кишки. Хвост имеет форму конуса, при этом вершина конуса направлена вверх и слегка влево и достигает ворот селезенки.

В состав поджелудочной входят два типа тканей, которые ответственны за выполнение различных функций.

Основную массу ткани органа составляют функциональные мелкие доли, именуемые ацинусами. Ацинусы разделяются между собой с помощи соединительнотканных прослоек. Ацинусы имеют отдельные протоки для вывода секрета, мелкие выводные протоки поджелудочной железы объединяются и сливаются в один крупный, который пролегает в толще ткани поджелудочной. Проток открывается отверстием в двенадцатиперстной кишке. Выводные протоки поджелудочной объединяются с желчным протоком и образуют общую ампулу, имеющую вход в полость кишечника в соске двенадцатиперстной кишки.Между ацинусами размещаются скопления особых клеток, эти группы носят название островки Лангерганса. Эти островки клеток не имеют выводящих протоков, однако они обильно снабжены капиллярной сетью. Клетки островков отвечают за выработку инсулина и глюкагона. Эти соединения поступают непосредственно в кровяное русло. Размер скоплений клеток составляет от 100 до 300 мкм.

Функции, выполняемые поджелудочной железой

Поджелудочная железа выполняет в организме две основные функции:

• внешнесекреторную;
• внутрисекреторную.

При выполнении возложенных на орган функций он вырабатывает целый комплекс панкреатических ферментов. Для того чтобы определить, какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, нужно по отдельности рассмотреть каждую из возложенных на орган функций.

Внешнесекреторная функция заключена в синтезе и транспортировке в просвет двенадцатиперстной кишки панкреоферментов, которые представляют собой основной компонент в составе панкреосока. Поджелудочная железа ответственна за продуцирование следующих панкреатических ферментов:

• трипсина;
• липазы;
• мальтазы;
• лактазы;
• амилазы и некоторых других.

Так же есть ряд симптомов и причин развития ферментной недостаточности поджелудочной железы.

В задачу вырабатываемых панкреатических ферментов входит участие в процессе переваривания употребляемой пищи, а также в процессе нейтрализации кислотности содержимого, поступающего из желудка.

Внешнесекреторные биологически активные вещества, ферменты, в тканях органа синтезируются в неактивной форме. Активация биоферментов обеспечивается поступлением желчи, энтерокиназы. Основное действие направлено на расщепление в процессе пищеварения белковых цепей, жира и углеводов на составляющие их компоненты.

Внутрисекреторная функция органа заключается в синтезе ряда важнейших гормонов: инсулина, глюкагона и липокаина.

Инсулин с глюкагоном являются по своим характеристикам антагонистами. Эти биоактивные вещества ответственны за контроль концентрации сахара в крови и участвуют в осуществлении углеводного обмена в организме.

Липокаин принимает активное участие в процессах синтеза фосфолипидов в печени и благоприятно влияет на осуществление окисления жирных кислот в организме. При недостатке этого гормона происходит перерождение специализированной ткани печени в жировую. Имея нормальную концентрацию в организме, этот гормон поджелудочной железы контролирует концентрацию жиров и препятствует возникновению жировой инфильтрации печеночной ткани и ткани поджелудочной.

Функции гормонов, вырабатываемых поджелудочной железой

Выполнение эндокринной функции поджелудочной железы связано с функционированием островков Лангерганса. Скопления клеточных структур в этих образованиях составляют около 3 процентов от общего объема органа. Каждый островок содержит до 200 клеток. Клетки делятся на три вида: α- β- и D-клетки. Наибольшее количество в островках содержится бета-клеток, они ответственны за осуществление синтеза инсулина, α-клетки отвечают за синтез глюкагона.

Основная роль внутрисекреторной функции железы заключается в обеспечении гомеостаза некоторых веществ в организме, среди которых основными являются углеводы и жирные кислоты. Вырабатываемый в поджелудочной железе инсулин является основным гормоном, контролирующим количество глюкозы в кровяном русле. Воздействие на организм инсулина позволяет понизить концентрацию глюкозы путем поглощения ее из состава крови клетками тканей, которые проявляют высокую инсулинозависимость. Глюкагон, вырабатываемый альфа-клетками, является по своим характеристикам антагонистом инсулина. Воздействие на человеческий организм этого гормона приводит к высвобождению глюкозы и повышению ее количества в крови.

Инсулин представляет полипептид, в состав которого входят две цепи: одна цепь состоит из 21 аминокислотного остатка, а вторая – из 30 аминокислот. Образование инсулина происходит из проинсулина. В отличие от инсулина, его антагонист, глюкагон, в своем составе содержит одну пептидную цепь, состоящую из 29 аминокислотных остатков.

Инсулин, попадая в кровяное русло, способствует снижению концентрации глюкозы и жирных кислот. Это биоактивное соединение способно в незначительной мере снижать концентрацию аминокислот. Разрушение гормона происходит в клетках печени.

Глюкагон оказывает влияние на углеводный и липидный обмен в тканях на периферии.

Концентрация этого гормона способна повышаться при развитии некоторых нарушений в организме. Так, например, концентрация глюкогена увеличивается при развитии в организме сахарного диабета. Резкое и значительное увеличение концентрации гормона может быть спровоцировано развитием глюкагономы, которая представляет собой опухоль альфа-клеток. Снижение концентрации гормона в крови может говорить о снижении общей массы поджелудочной железы.

О лечении поджелудочной при сахарном диабете более подробно можно прочитать тут.

Основные функции внешнесекреторных ферментов

Наибольшее количество поджелудочная железа вырабатывает следующих биоактивных соединений:

• трипсина;
• липазы;
• амилазы.

Трипсин осуществляет расщепление пептидных и белковых цепей. Первоначальное продуцирование ферментативных соединений осуществляется в поджелудочной, в деактивированной форме. Переход в активную форму происходит в просвете тонкой кишки под воздействием энтерокиназы, вырабатываемой слизистой кишечника.

Липаза представляет собой водорастворимый фермент, который призван осуществлять переваривание триглициридов. Этот фермент продуцируется в форме неактивного соединения, активация фермента осуществляется под воздействием на него желчных кислот. Действие липазы заключается в расщеплении нейтральных жиров на ВЖК и глицерин. Помимо этого, липаза принимает активное участие в энергообмене, обеспечивая транспортировку к тканям полиненасыщенных жирных кислот. Этот фермент также активирует процесс усваивания некоторых жирорастворимых витаминов. Липаза может продуцироваться кишечником, печенью, легкими. Каждый из этих видов липазы имеет небольшое отличие от других, что обеспечивает расщепление разных групп жиров.

Амилаза требуется для осуществления процесса переработки потребляемых человеком углеводов. Изменение количества этого биологически активного соединения характерно для некоторых тяжелых недугов, таких как сахарный диабет, гепатит и некоторые другие.

Основной недуг, который развивается при изменении концентрации этого фермента, острая или хроническая форма панкреатита.

Ферменты, вырабатываемые при выполнении поджелудочной своей внешнесекреторной функции, продуцируются только в процессе потребления еды. Начинается продуцирование через 2-3 мин после попадания пищи в полость желудка. Период продуцирования ферментов продолжается на протяжении 12-14 часов. Ферменты, продуцируемые в результате деятельности поджелудочной железы, становятся активными только в случае наличия достаточного объема желчи, вырабатываемой клетками печени.

Поджелудочная железа – это своеобразное сердце пищеварительного тракта, которое превращает поступающие в желудок продукты в вещества, понятные каждой клетке организма. Кроме этого, этот орган обвиняют в развитии сахарного диабета. Что вырабатывает поджелудочная железа? Неужели от нее действительно так много зависит в организме?

Анатомия железы

Поджелудочная железа – вторая по размеру железа в организме, находящаяся ниже и сзади желудка, на уровне первых четырех тел поясничных позвонков. Покрыта железа капсулой из соединительной ткани. Внутри она состоит из большого количества долек, разделенных соединительнотканными тяжами; последние оборачивают и разной величины выводные протоки, нервы и сосуды.

Так выглядит поджелудочная железа и ее сообщения с соседними органами

Простирается орган от селезенки слева до изгиба двенадцатиперстной кишки, состоит из трех частей: головки, тела и хвоста. Вокруг железы располагается жировая ткань, и чем масса тела человека больше, тем толще слой липоцитов вокруг.

В области хвоста, который граничит с селезенкой, начинается основной проток, собирающий панкреатический, богатый ферментами секрет от более мелких протоков. Этот проток проходит через все тело и головку, и открывается в специально выделенной структуре в 12-перстной кишке – дуоденальном сосочке. В головке имеется дополнительный проток для панкреатического сока, который может как сливаться с основным протоком, так и самостоятельно открываться в 12-перстную кишку. Все эти протоки – экзокринная часть железы. Гормоны, выделяемые поджелудочной железой, речь о которых пойдет ниже, выделяются прямо в кровь из особых, эндокринных клеток.

Масса органа в молодости составляет около 90 граммов, к старости уменьшается до 50 г, что связано с уменьшением процентного содержания железистых клеток, замещением их соединительной тканью.

Функции железы

Строение поджелудочной железы обеспечивает ей возможность выполнять две функции – внешнесекреторную и эндокринную. Это очень интересное совмещение, которое мы рассмотрим более подробно.

Среди клеток, вырабатывающих пищеварительные энзимы, находятся участки, в которых синтезируются гормоны

Экзокринная функция

В дольках поджелудочной располагаются ацинусы – участки из нескольких клеток, одни из которых (их около 8-10 в одном ацинусе) синтезируют ферменты, другие – участвуют в выведении образованного панкреатического сока. Протоки между функциональными клетками сливаются в межацинозные протоки, те впадают во внутридольковые, последние – в междольковые. Междольковые протоки впадают в общий большой проток поджелудочной.

Поджелудочная железа синтезирует около 2 литров в сутки особого панкреатического сока. Основная часть этого сока – ферменты, образованные в ацинусах. Это:

• лактаза;
• липаза;
• мальтаза;
• трипсин;
• химотрипсин
• некоторые другие.

Каждый из ферментов предназначен для расщепления определенной структуры. Так, липаза расщепляет жиры до жирных кислот, лактаза перерабатывает лактозу молока, а трипсин делает из белков аминокислоты. Чтобы получить более подробную информацию по этому вопросу, рекомендуем ознакомиться со статьей про ферменты поджелудочной железы.

Такой панкреатический сок выделяется в ответ на прием пищи. Пик секреторной активности железы наблюдается через 1-3 часа после приема пищи, длительность ее работы зависит от характера принятой пищи (белковая расщепляется дольше). Секреция панкреатического сока регулируется гормоноподобными веществами, вырабатываемыми в желудке – панкреозимином, гастрином и секретином.

Самые опасные ферменты, которые способны переварить свои же ткани (при остром панкреатите) – это трипсин и химотрипсин. Они выделяются в протоки в виде неактивных веществ – проферментов. Только в 12-перстной кишке, соединяясь с веществом энтерокиназой, проферменты превращаются в полноценные ферменты.

Предупреждение! Биопсия поджелудочной железы без крайней на то необходимости не производится, ввиду опасности того, что может запуститься самопереваривание тканей.

Эндокринная функция

Схематическое изображение работы эндокринного отдела поджелудочной железы

Среди ацинусов расположены участки клеток, в которых нет выводных протоков – островки Лангерганса. Это – эндокринные железки. Основными гормонами поджелудочной железы, вырабатываемыми в островках, являются: глюкагон, инсулин и соматостатин. Каждый из них синтезируется в своем типе клеток:

• ɑ-клетки синтезируют глюкагон;
• β-клетки вырабатывают инсулин;
• в δ-клетках синтезируется соматостатин;
• PP-клетки выделяют гормоноподобное вещество – панкреатический полипептид;
• D1-клетки вырабатывают вазоинтестинальный пептид.

Также в поджелудочной синтезируются в небольших количествах гормоны тиролиберин (активизирует выработку гормонов щитовидной железы), соматолиберин (способствует синтезу гормона роста), гастрин и липокаин. Каждая эндокринная клетка устроена таким образом, чтобы выделять свои вещества непосредственно в сосуд, которые окутывают островки Лангерганса в изобилии.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, мы выяснили. Теперь разберем функцию основных из них.

1. Инсулин. Его название происходит от слова «insula», то есть «островок». Основная функция этого вещества – использование глюкозы крови для обеспечения внутриклеточной энергии. При этом содержание этого простого углевода в крови снижается.
2. Глюкагон – антагонист инсулина. Он, повышаясь при снижении концентрации кровяной глюкозы ниже нормы, вызывает превращению глюкагона печени в этот простой углевод. В результате гликемия на краткий период времени (пока человек не поест) приходит к норме. Также этот гормон подавляет секрецию желудочного сока и «подстегивает» метаболизм жиров в организме.
3. Соматостатин. Его функция – в угнетении синтеза остальных гормонов железы. Это его свойство используется в лечении острого воспаления железы, когда применяется синтетический аналог этого гормона.