Клетка поджелудочной железы вырабатывает
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.
- 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.
- 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.
- Соматостатин. Его функция – в угнетении синтеза остальных гормонов железы. Это его свойство используется в лечении острого воспаления железы, когда применяется синтетический аналог этого гормона.
Источник
Поджелудочная железа является важнейшим органом человеческого организма. Она оказывает влияние не только на пищеварительный процесс, но и на жизнедеятельность организма в целом. Некоторые называют ее панкреатической железой.
Поджелудочная железа
Орган относится к эндокринной и пищеварительной системам. Он вырабатывает ферменты, расщепляющие поступившую пищу в организм. Также и гормоны, регулирующие углеводный и жировой обмены. Поджелудочная железа состоит из долек, каждая из которых вырабатывает необходимые организму вещества – ферменты. По форме она похожа на вытянутую запятую. Весит от 80 до 90 г. Располагается орган позади желудка.
Железа состоит из:
- головки;
- шейки;
- тела (треугольной формы);
- хвоста (грушевидного).
Важно. Орган снабжен кровеносными сосудами, выводящими протоками. Через всю железу проходит канал, по которому выработанный панкреатический сок выводится в двенадцатиперстную кишку.
К ферментам, которые вырабатывает поджелудочная железа, относятся:
- амилаза;
- лактаза;
- трипсин;
- липаза;
- инвертаза.
Особые клетки, инсулоциты, осуществляют эндокринную миссию поджелудочной железы. Они вырабатывают следующие гормоны:
- Гастрин.
- Инсулин.
- С-пептид.
- Тиролиберин.
- Глюкогон.
- Соматостатин.
Важно. Гормоны участвуют в углеводном обмене организма.
Болезни
Если поджелудочная железа начинает неправильно работать, человек заболевает панкреатитом, сахарным диабетом, другими недугами. Функции органа могут нарушаться вследствие повреждения альфа, дельта и бета клеток. В организм перестают поступать гормоны: инсулин, глюкагон, соматостатин. Именно по этой причине развивается диабет. Когда уменьшается количество клеток, выделяющих ферменты, происходят нарушения пищеварительного процесса.
Голодание
Как метод лечения хорошо помогает при панкреатитах. Организм отдыхает от усвоения пищи, использует накопленные лишние ресурсы, перестает неправильно работать. Вода выводит накопившиеся вредные вещества, шлаки, а также вещества распада. Организм освобождается от лишних килограммов.
Пересадка клеток
Хороший эффект дает пересадка клеток из поджелудочной железы донора. Подсаженные виды начинают вырабатывать инсулин, функции органа постепенно восстанавливаются. Пересадка клеток аннулирует риск углубления недуга, снижает необходимость организма в инсулине, нормализует количество глюкозы в крови, снимает пониженную чувствительность к гипогликемии.
Горечи
При заболеваниях поджелудочной железы организму необходимо принимать горечи. Они стимулируют выработку инсулина. Можно добавить в напитки настои корней и листьев одуванчика, полыни, аира.
Бета-соединения
Бета виды вырабатывают инсулин, благодаря которому организм способен усвоить глюкозу. Более ранние исследования показывали, что восстановление бета клеток является невозможным. Однако в последние годы ученые приоткрыли завесу над тайнами природы, нашли способ восстановления.
Известно, что старые клеточные соединения восстанавливаются за счет альфа клеток. Молодые восстанавливаются за счет дельта клеток. Несколько лет назад исследователи Женевского Университета модифицировали особый ген в альфа-соедиенениях, и они превратились в бета вид. Опыты проводились на мышах. Измененные альфа клетки стали продуцировать инсулин.
В период до полового созревания клеточные соединения бета восстанавливаются дельта видами. А взрослый организм уже лишен такой возможности. Поэтому модификация клеток произвела такой фурор в медицинском мире.
Ученые обнаружили новое свойство поджелудочной железы у человека: пластичность. Именно это качество дает надежду, что можно найти эффективные способы восстановления бета клеток во взрослом организме. Сегодня рынок предлагает препарат, способствующий восстановлению бета клеток в органе: верапамил.
Одним из основных способов улучшить деятельность поджелудочной железы, повлиять на бета-соединения, считается правильное питание. Диета, полноценный рацион, горечи, необходимые элементы – помогут сохранить здоровье.
Антитела
Чтобы определить предрасположенность организма к заболеванию сахарным диабетом, у больного берут анализ на антитела. Для этого делают забор крови. Наличие антител в сыворотке крови указывает на болезнь. Это показывает, что недуг уже прогрессирует, больной нуждается в инсулинотерапии.
Когда бета-соединения перестают выделять инсулин, а затем погибают, организму требуется вводить инсулин извне. Подбирается специальная диета, назначается медикаментозное лечение. Чем скорее будет сделан правильный диагноз, тем быстрее врач сможет подобрать соответствующее лечение. Признаками диабета I типа являются: сухость во рту, частые мочеиспускания, запах ацетона изо рта, плохая регенерация кожного эпителия.
Диабет
Бета клетки в поджелудочной железе сложны. Они относятся к эндокринной части поджелудочной железы. Если их лишить кислорода, она перестает выделять норму инсулина. После этого начинается диабет. Это страшная и коварная болезнь, которая полностью меняет жизнь человека.
Диабет I типа является аутоиммунным заболеванием. Здесь бета-соединения подвергаются атакам иммунной системы больного. При диабете II типа наблюдается резистентность тканей к действию инсулина. Именно поэтому происходит повышение сахара в крови. Этот недуг сокращает жизнь больного на 5-8 лет.
Новейшим способом лечения сейчас стала трансформация клеток протоков поджелудочной железы в альфа-соединения, с последующим превращением в бета клетки. В альфа клетках здесь активируется ген Pax4. Это приводит к зарождению новых бета клеток. Такую процедуру можно провести 3 раза.
Сейчас исследовательская группа работает над созданием фармакологических молекул, которые в будущем смогут исцелять больных сахарным диабетом.
Стволовые виды
В ближайшем будущем человечество станет выращивать новые органы из стволовых видов клеточного соединения. Оттуда можно будет заимствовать необходимые клетки для больных органов. Это еще один из современных методов лечения, который находится в стадии развития. Человечество будущего сможет исцелять себя от самых сложных недугов.
Источник
Функции
поджелудочной железы.
I.
Экзокринная. Она заключается
в секреции панкреатического
сока
– смеси
пищеварительных ферментов, поступающих
в двенадцатиперстную кишку и расщепляющих
все компоненты химуса;
II.
Эндокринная.
Она заключается в продукции гормонов.
1 7 2 3 4 6 5 Поджелудочная |
Поджелудочная
железа – паренхиматозный
дольчатый орган.
Строма
железы представлена:
капсулой,
которая сливается с висцеральной
брюшиной и отходя-щими
от неё трабекулами. Строма тонкая,
образована
рыхлой
волокнистой —
тканью. Трабекулы делят железу на дольки.
В прослойках
рыхлой волокнистой ткани находятся
выводные протоки
экзокринной части железы, сосуды, нервы,
интраму-ральные ганглии,
пластинчатые тельца
Фатер-Пачини.
Паренхима
образо-вана совокупностью
секреторных отделов (ацинусов),
выводных протоков и остров-ков
Лангерганса. Каждая
долька состоит из экзокринной и
эндокринной частей. Их соотношение
≈ 97 : 3.
Экзокринная
часть поджелудочной железы представляет
собой сложную
алъвеолярно-трубчатую белковую железу.
Структурно-функциональной
единицей экзокринной части является
панкреатический
ацинус.
Он
образован 8
– 14 ацинозными клетками (ациноцитами)
и центроацинозными клетками
(центроациноцитами).
Ацинозные клетки лежат на базальной
мембране, имеют коническую форму и
выраженную полярность: различающиеся
по строению базальный и апикальный
полюсы. Расширенный базальный полюс
равномерно окрашивается основными
красителями и называется гомогенным.
Суженный апикальный полюс окрашивается
кислыми красителями и называется
зимогенным,
потому
что содержит гранулы зимогена –
проферментов. На апикальном полюсе
ациноцитов имеются микроворсинки.
Функция ациноцитов – выработка
пищеварительных ферментов. Активация
ферментов, секретируемых
ациноцитами, в норме происходит только
в двенадцатиперстной кишке под влиянием
активаторов. Это обстоятельство, а также
вырабатываемые
клетками эпителия протоков ингибиторы
ферментов и
слизь защищают паренхиму поджелудочной
железы от аутолиза (самопереваривания).
Поджелудочная
железа, долька,
рисунок, большое увеличение:
1 – концевой отдел
(ацинус):
а – апикальная
(оксифильная) часть клетки, содержит
зимоген,
б – базальная
(базофильная) – гомогенная часть клетки;
2 – гемокапилляр;
3 – островок
Лангерганса (инсула).
Эндокринная
часть железы. Структурно-функциональной
единицей эндокринной
части поджелудочной железы является
островок
Лангерганса
(инсула). Он
отделён от ацинусов рыхлой волокнистой
неоформленной
тканью. Островок состоит из клеток
инсулоцитов,
между которыми лежит рыхлая волокнистая
соединительная
ткань с гемокапиллярами фенестрированного
типа. Инсулоциты
различаются по способности окрашиваться
красителями. В соответствии
с этим различают инсулоциты типа А, В,
D,
D1,
PP.
В-клетки
(базофильные инсулоциты) окрашиваются
в синий цвет основными красителями. Их
количество составляет около 75% всех
клеток островка. Они располагаются в
центре инсулы. Клетки имеют развитый
белоксинтезирующий аппарат
и секреторные гранулы с широким светлым
ободком. Секреторные
гранулы содержат гормон инсулин
в комплексе с цинком. Функцией
В-инсулоцитов является выработка
инсулина, снижающего в крови
уровень глюкозы и стимулирующего ее
поглощение клетками организма.
В печени инсулин стимулирует образование
из глюкозы гликогена.
[При недостатке выработки инсулина
формируется сахарный
диабет].
А-клетки
(ацидофильные) – составляют 20-25% всех
клеток островка. Они располагаются по
периферии инсулы. Они содержат
гранулы, окрашивающиеся кислыми
красителями. В электронном микроскопе
гранулы имеют узкий ободок. Клетки также
содержат развитый
белоксинтезирующий аппарат и секретируют
гормон глюкагон.
Этот гормон является антагонистом
инсулина (контринсулярный гормон),
поскольку стимулирует распад гликогена
в печени и способствует
повышению содержания глюкозы в крови.
D-клетки
составляют около 5% эндокринных клеток
островка. Они
располагаются по периферии инсулы.
Содержат
умеренно плотные гранулы без светлого
ободка. В гранулах содержится
гормон соматостатин,
угнетающий функцию А, В-клеток островков
и ациноцитов. Он же обладает митозингибирующим
действием
на различные клетки.
D1-клетки
содержат гранулы с узким ободком.
Вырабатывают вазоинтестинальный
полипептид,
понижающий артериальное давление и
стимулирующий выработку панкреатического
сока. Количество этих клеток
невелико.
РР-клетки
(2—5%) располагаются по периферии
островков, иногда могут
встречаться и в составе экзокринной
части железы. Содержат гранулы различной
формы, плотности и величины. Клетки
вырабатывают панкреатический
полипептид,
угнетающий внешнесекреторную активность
поджелудочной железы.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
В 19 веке молодой ученый из Германии обнаружил неоднородность тканей поджелудочной железы. Клетки, отличавшиеся от основной массы, располагались небольшими скоплениями, островками. Группы клеток в дальнейшем назвали именем патологоанатома — островки Лангерганса (ОЛ).
Их доля в общем объеме тканей составляет не более 1-2%, однако эта небольшая часть железы выполняет свою функцию, отличную от пищеварительной.
Предназначение островков Лангерганса
Основная часть клеток поджелудочной железы (ПЖ) вырабатывает ферменты, способствующие пищеварению. Функция островных скоплений другая – они синтезируют гормоны, поэтому их относят к эндокринной системе.
Таким образом, поджелудочная железа является частью двух основных систем организма – пищеварительной и эндокринной. Островки являются микроорганами, вырабатывающими 5 видов гормонов.
Большая часть панкреатических групп расположены в хвостовой части поджелудочной железы, хотя хаотичные, мозаичные вкрапления захватывает всю экзокринную ткань.
ОЛ отвечают за регулирование углеводного обмена и поддерживают работу других эндокринных органов.
Гистологическое строение
Каждый островок представляет собой самостоятельно функционирующий элемент. Вместе они составляют сложный архипелаг, который составлен из отдельных клеток и более крупных образований. Размеры их значительно различаются – от одной эндокринной клетки до зрелого, крупного островка (>100 мкм).
В панкреатических группах выстроена иерархия расположения клеток, их 5 видов, все выполняют свою роль. Каждый островок окружен соединительной тканью, имеет дольки, где находятся капилляры.
В центре расположены группы бета-клеток, по краям образований – альфа и дельта-клетки. Чем больше размер островка, тем больше в нем периферийных клеток.
Островки не имеют протоков, вырабатываемые гормоны выводятся по системе капилляров.
Разновидности клеток
Разные группы клеток продуцируют свой вид гормона, регулируя пищеварение, липидный и углеводный обмен.
- Альфа-клетки. Эта группа ОЛ расположена по краю островков, их объем составляет 15-20% от общего размера. В них происходит синтез глюкагона – гормона, регулирующего количество глюкозы в крови.
- Бета-клетки. Группируются в центре островков и составляют большую часть их объема, 60- 80%. Они синтезируют инсулин, около 2 мг в сутки.
- Дельта-клетки. Отвечают за выработку соматостатина, их от 3 до 10%.
- Эпсилон-клетки. Количество от общей массы не более 1%. Их продукт – грелин.
- PP-клетки. Гормон панкреатический полипептид вырабатывается этой частью ОЛ. Составляют до 5% островков.
С течением жизни удельный вес эндокринной составляющей поджелудочной железы сокращается – от 6% в первые месяцы жизни до 1-2 % к 50-ти годам.
Гормональная активность
Гормональная роль поджелудочной железы велика.
Синтезированные в маленьких островках активные вещества током крови доставляются в органы и регулируют метаболизм углеводов:
- Основной задачей инсулина является минимизация уровня сахара в крови. Он увеличивает всасывание глюкозы клеточными оболочками, ускоряет ее окисление и помогает сохранению в виде гликогена. Нарушение синтеза гормона приводит к развитию диабета 1 типа. При этом анализы крови показывают наличие антител к вета-клеткам. Сахарный диабет 2 типа развивается, если снижается чувствительность тканей к инсулину.
- Глюкагон выполняет противоположную функцию – увеличивает уровень сахара, регулирует выработку глюкозы в печени, ускоряет расщепление липидов. Два гормона, дополняя действие друг друга, гармонируют содержание глюкозы – вещества, обеспечивающего жизнедеятельность организма на клеточном уровне.
- Соматостатин замедляет действие многих гормонов. При этом происходит снижение скорости всасывания сахара из пищи, уменьшение синтеза пищеварительных ферментов, снижение количества глюкагона.
- Панкреатический полипептид снижает количество ферментов, замедляет выброс желчи и билирубина. Считается, что он останавливает расход пищеварительных ферментов, сохраняя их до очередного приема пищи.
- Грелин считается гормоном голода или сытости. Его выработка дает сигнал организму о чувстве голода.
Количество вырабатываемых гормонов зависит от полученной с пищей глюкозы и скорости ее окисления. При увеличении ее количества выработка инсулина увеличивается. Синтез запускается при концентрации 5,5 ммоль/л в плазме крови.
Спровоцировать выработку инсулина может не только прием пищи. У здорового человека максимальная концентрация отмечается в период сильных физических напряжений, стрессов.
Эндокринная часть ПЖ вырабатывает гормоны, которые оказывают решающее влияние на весь организм. Патологические изменения ОЛ способны нарушить работу всех органов.
Видео о задачах инсулина в организме человека:
Поражение эндокринной части поджелудочной железы и ее лечение
Причиной поражения ОЛ могут быть генетическая предрасположенность, инфекции и отравления, воспалительные заболевания, иммунные проблемы.
В результате происходит прекращение или значительное снижение выработки гормонов разными клетками островков.
В результате этого могут развиться:
- СД 1 типа. Характеризуется отсутствием или дефицитом инсулина.
- СД 2 типа. Определяется неспособностью организма воспользоваться выработанным гормоном.
- Гестационный диабет развивается во время беременности.
- Другие типы сахарного диабета (MODY).
- Нейроэндокринные опухоли.
Основные принципы лечения сахарного диабета 1 типа заключаются во введение в организм инсулина, выработка которого нарушена или снижена. Применяют два вида инсулинов – быстрый и длительного действия. Последний вид имитирует выработку гормона ПЖ.
СД 2 типа требует строгого соблюдения диеты, умеренных физических упражнений и приема препаратов, способствующих сжиганию сахара.
Во всем мире наблюдается рост заболеваемости диабетом, его уже называют чумой 21 века. Поэтому медицинские исследовательские центры ищут способы борьбы с заболеваниями островков Лангерганса.
Процессы в поджелудочной железе развиваются быстро и приводят к отмиранию островков, которые должны синтезировать гормоны.
В последние годы стало известно:
- стволовые клетки, пересаженные на ткань ПЖ, хорошо приживаются и способны в дальнейшем продуцировать гормон, так как начинают работать как бета-клетки;
- ОЛ вырабатывают больше гормонов, если удалить часть железистой ткани ПЖ.
Это позволяет пациентам отказаться от постоянного приема лекарственных средств, строгой диеты и вернуть нормальный образ жизни. Проблемой остается иммунная система, которая может отторгнуть подсаженные клетки.
Еще одним возможным способом лечения рассматривается пересадка от донора части островковой ткани. Этот способ заменяет установку искусственной ПЖ или ее полную пересадку от донора. При этом удается остановить прогрессирование заболевания и нормализовать глюкозу в крови.
Проведены успешные операции, после которых у больных с диабетом 1 типа отпала необходимость во введении инсулина. Орган восстановил популяцию бета-клеток, синтез собственного инсулина возобновился. После операции была проведена иммуносупрессивная терапия, чтобы не допустить отторжения.
Видео-материал о функциях глюкозы и заболевании диабетом:
Медицинские институты работают над изучением возможности пересадки поджелудочной железы от свиньи. Первые средства для лечения сахарного диабета как раз использовали части поджелудочной железы свиней.
Ученые сходятся на том, что необходимы исследования особенностей строения и работы островков Лангерганса из-за большого количества важных функций, которые выполняют синтезируемые в них гормоны.
Постоянный прием искусственных гормонов не помогает победить болезнь и ухудшает качество жизни пациента. Поражение этой маленькой части ПЖ вызывает глубокие нарушения работы всего организма, поэтому исследования продолжаются.
Источник
