Нормальная физиология поджелудочной железы

Анатомия и физиология поджелудочной железы

Поджелудочная железа – очень важный орган для правильной работы всего организма человека.
Ее особенностью является то, что она одновременно выполняет две функции:

•  экзокринную — она управляет процессом пищеварения, его скоростью;
•  эндокринную — контролирует углеводный и жировой обмен, поддерживает иммунную систему.
  Анатомия и физиология поджелудочной железы позволяет лучше понять уникальность этого органа.

Анатомия поджелудочной железы

Это — удлиненный орган с однородной плотной структурой, находится на втором месте по величине после печени.
Для здорового человека в юношеском и среднем возрасте характерна однородная структура железы. При ультразвуковом исследовании (УЗИ) поджелудочной железы ее эхогенность (то есть отражение ультразвуковых волн тканями органа) сопоставима с результатами исследования печени, обычно описывается как мелкозернистая и однородная.
Но также нормальной считается пониженная эхогенность у полных людей и повышенная эхогенность— у худых людей.

Орган закладывается на пятой неделе беременности. Полностью развитие поджелудочной железы завершается к шести годам.
У новорожденного ребенка ее размер равен 5÷5,5 см, у годовалого — 7 см, у десятилетнего – 15 см.
У взрослого человека размер поджелудочной железы достигает длины 16÷23 см и толщины до 5 см в самой широкой части.
Вес поджелудочной железы равен 60÷80 граммам, причем в пожилом возрасте он снижается до 50÷60 граммов.
Величина органа может быть больше или меньше нормы при возникновении различных заболеваний. Он может увеличиться при воспалении (панкриатите) из-за отеков и сдавливать рядом лежащие внутренние органы, что тоже отрицательно скажется на них. При атрофии железистой ткани поджелудочной железы (паренхимы) возникает уменьшение ее размера.

Поэтому при любых симптомах (боль в животе, диспепсия) рекомендуется обратиться к врачу и сделать УЗИ.

Орган условно можно разделить на:

•  Головку – это самая толстая часть органа (до 5 см). Она лежит в подковообразной петле двенадцатиперстной кишки, чуть сместившись вправо от линии позвоночного столба.
•  Тело поджелудочной железы проходит за желудком влево и вглубь брюшной полости.
•  Хвост (до 2 см) немного приподнят вверх и подходит к селезенке.

Орган состоит из основной части – паренхимы, которая по строению напоминает цветную капусту. Сверху она покрыта оболочкой из соединительной ткани, называемой капсулой.
Ткань паренхимы (98% всей массы поджелудочной железы) составляют дольки (ацинусы). Они вырабатывают панкреатический сок и передают его по микропротокам в основной канал органа — вирсунгов проток, который открывается вместе с желчным протоком в 12-перстную кишку, где происходит переваривание пищи.

В течение суток у взрослого здорового человека вырабатывается 1,5÷2 литра панкреатического сока.

Панкреатический сок содержит:

•  главные пищеварительные ферменты — липазу, амилазу и протеазу, которые участвуют в переваривании жиров, белков и углеводов;
•  бикарбонаты, которые создают в 12-перстной кишке щелочную среду и этим нейтрализуют поступающую из желудка кислоту.

Оставшиеся 2% органа заняты мелкими островками Лангерганса, большинство которых расположено в хвосте. Эти группы клеток, не имеют протоков, находятся рядом с кровеносными капиллярами и выделяют прямо в кровь гормоны, в частности, инсулин.

Кровоснабжение тканей поджелудочной железы происходит благодаря крупным артериям, от которых отходят более мелкие поджелудочные артерии. Они разветвляются и образуют мощную капиллярную сеть, которая пронизывает все ацинусы (клетки, вырабатывающие пищеварительные ферменты), обеспечивая их необходимыми элементами.
При воспалении железа может увеличиться и сдавить артерии, что ухудшает питание органа и провоцирует дальнейшее осложнение болезни.
Также при остром воспалительном процессе существует опасность возникновения сильного кровотечения, которое будет сложно остановить.

Где находится поджелудочная железа?

Орган располагается за желудком в левой части (кроме головки) брюшной полости примерно на 6÷8 см выше пупочной области (в точке перехода от грудного отдела позвоночника к поясничному). Его головка плотно охватывается петлей 12-перстной кишки, тело почти перпендикулярно идет вглубь, а хвост – влево и вверх до селезенки.

Фактически орган защищен со всех сторон:

•  впереди от него располагается желудок;
•  позади — позвоночник;
•  с левой стороны — селезенка;
•  с правой стороны — 12-перстная кишка.

Физиология поджелудочной железы

Этот орган выполняет двойную функцию:

•  участвует в пищеварении,
•  регулирует содержание сахара в крови.

1. Пищеварительная (экзокринная) функция поджелудочной железы
98% всей массы поджелудочной железы составляют дольки (ацинусы). Именно они занимаются производством панкреатического сока, а затем передают его по микропротокам в основной канал органа — вирсунгов проток, который открывается вместе с желчным протоком в 12-перстную кишку, где происходит переваривание пищи.
Панкреатический сок содержит:

•  ферменты, которые преобразуют жиры, белки и углеводы в простые элементы и помогают организму их усвоить, то есть преобразовать в энергию или органическую ткань;
•  бикарбонаты, которые нейтрализуют кислоты, поступившие в 12-перстную кишку из желудка.

Ферменты, входящие в состав поджелудочного сока:

Липаза — расщепляет жиры, поступившие в кишечник до глицерина и жирных кислот, для дальнейшего поступления в кровь.
Амилаза — преобразует крахмал в олигосахариды, которые при помощи других ферментов превращаются в глюкозу, а она поступает в кровь, откуда в качестве энергии распространяется по всему человеческому организму.
Протеазы (пепсин, химотрипсин, карбоксипептидаза и эластаза) — преобразуют белки в аминокислоты, которые легко усваиваются организмом.

Процесс переработки углеводов (сахароза, фруктоза, глюкоза) начинается уже при нахождении в ротовой полости, но здесь расщепляются только простые сахара, а сложные могут распадаться только под влиянием специализированных ферментов поджелудочной железы в 12-перстной кишке, а также ферментов тонкого кишечника (мальтазы, лактазы и инвертазы), и только после этого организм сможет их усвоить.

Жиры поступают в 12-перстную кишку «нетронутые», и здесь начинается их переработка. При помощи фермента поджелудочной железы липазы и других ферментов, вступивших между собой в реакцию и образовавших сложные комплексы, жир расщепляется в жирные кислоты, а те проходят через стенки тонкого кишечника и попадают в кровь.

Производство пищеварительных ферментов начинается при поступлении сигналов, возникающих при растяжении стенок желудочно-кишечного тракта, а также от вкуса и запаха пищи, а прекращается при достижении определенного уровня их концентрации.

Если у поджелудочной железы нарушается проходимость протоков (это возникает при остром панкреатите), ферменты активируются в самом органе и начинают расщеплять его ткани, а позже — вызывают некроз клеток и образуют токсины. При этом начинается острая боль. В то же время из-за недостатка ферментов в пищеварительном тракте возникает диспепсия.

2. Гормональная (эндокринная) функция поджелудочной железы
Наряду с пищеварительными ферментами орган производит гормоны, управляющие углеводным и жировым обменом.
Их в поджелудочной железе вырабатывают группы клеток, называемые островками Лангерганса и занимающие всего2% массы органа (в основном в хвостовой части). Они не имеют протоков, находятся рядом с кровеносными капиллярами и выделяют гормоны прямо в кровь.

Поджелудочной железой вырабатываются следующие гормоны:

•  инсулин, управляющий поступлением питательных веществ, в частности глюкозы, в клетку;
•  глюкагон, управляющий уровнем глюкозы в крови и активизирующий ее получение из жировых запасов организма при недостаточном количестве;
•  соматостатин и панкреатический полипептин, останавливающие производство других гормонов или ферментов при отсутствии их надобности.

Инсулин играет огромную роль в обмене веществ организма и обеспечение его энергией.
Если выработка этого гормона снижается, у человека возникает сахарный диабет. Теперь ему придется в течение всей своей жизни понижать уровень глюкозы в крови при помощи лекарств: регулярно делать себе инъекции инсулина или принимать специальные препараты, уменьшающие содержание сахара.

Поджелудочная железа и другие органы, расположенные рядом

Железа находится в брюшной полости, вокруг располагаются кровеносные сосуды, печень, почки, желудочно-кишечный тракт и т. д. Отсюда следует, что при заболевании какого-нибудь одного органа, его увеличении или инфицировании, существует опасность и для других, не зря симптомы многих заболеваний совпадают.

Так, деятельность поджелудочной железы тесно связана с 12-перстной кишкой: через вирсунгов проток в кишечник поступает панкреатический сок, расщепляющий пищу для полного усвоения питательных веществ.
Например, при язве 12-перстной кишки и, как следствие, сужении протока возникает воспаление поджелудочной железы (панкреатит). Если болезнь не лечить, железа прекращает производство гормонов и ферментов, нормальную ткань постепенно заменяет рубцовая, возникающая гнойная инфекция приводит к возникновению перитонита, при котором возможен летальный исход.

Кроме того, и поджелудочная железа, и печень сильно страдают от приема алкоголя и курения — их клетки перестают выполнять свои функции, и на их месте могут возникнуть злокачественные опухоли.

Поджелудочная железа характеризуется альвеолярно-ацинозным строением, состоит из многочисленных долек, отделённых друг от друга прослойками соединительной ткани. Каждая долька складывается из секреторных эпителиальных клеток разнообразной формы: треугольной, округлой и цилиндрической. В этих клетках образуется панкреатический сок.

Среди клеток железистой паренхимы поджелудочной железы имеются особые клетки, которые группируются в виде скоплений и носят название островков Лангерганса. Величина островков варьирует от 50 до 400 мкм в диаметре. Общая масса их составляет 1-2 % массы железы взрослого человека. Островки Лангерганса богато снабжены кровеносными сосудами и не имеют выводных протоков, то есть обладают внутренней секрецией, выделяют гормоны в кровь, принимают участие в регуляции углеводного обмена.

Поджелудочная железа обладает внутренней и внешней секрецией. Внешняя секрециясостоит в выделении в двенадцатиперстную кишку панкреатического сока, который играет большую роль в процессе пищеварения. За сутки поджелудочная железа вырабатывает от 1.500 до 2.000 мл панкреатического сока, имеющего щелочной характер (рН 8,3-8,9) и строгое соотношение анионов (155 ммоль) и катионов (СО2 карбонатов, бикарбонатов и хлоридов). В состав сока входят ферменты: трипсиноген, амилаза, липаза, мальтаза, лактаза, инвертаза, нуклеаза, ренин, сычужный фермент и в очень небольшом количестве — эрепсин.

Трипсиноген представляет собой сложный фермент, состоящий из трипсиногена, химотрипсиногена, карбоксипептидазы, расщепляющих белки до аминокислот. Трипсиноген выделяется железой в недеятельном состоянии, активируется в кишечнике энтерокиназой и переходит в активный трипсин. Однако, если этот фермент соприкасается с цитокиназой, выделяющейся из клеток поджелудочной железы при их гибели, то активация трипсиногена может наступить и внутри железы.

Липаза внутри железы не активна и активируется в двенадцатиперстной кишке солями желчных кислот. Она расщепляет нейтральный жир на жирные кислоты и глицерин.

Амилазавыделяется в активном состоянии. Она участвует в переваривании углеводов. Амилаза вырабатывается не только поджелудочной железой, но также слюнными и потовыми железами, печенью и лёгочными альвеолами.

Инкреторная функция поджелудочной железы обеспечивает регуляцию водного обмена, принимает участие в жировом обмене и регуляции кровообращения.

Механизм панкреатической секреции двойной — нервный и гуморальный, действует одновременно и синергично.

В первой фазе пищеварения выделение сока происходит под влиянием стимулов с блуждающего нерва. Выделяющийся панкреатический сок при этом содержит большое количество ферментов. Введение атропина уменьшает выделение панкреатического сока. Во второй фазе пищеварения секреция железы стимулируется секретином — гормоном, который выделяется слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки. Выделяющийся панкреатический сок при этом имеет жидкую консистенцию и содержит небольшое количество ферментов.

Внутрисекреторная деятельность поджелудочной железы состоит в выработке четырёх гормонов: инсулина, липокаина, глюкагона и калликреина (падутина).

Островки Лангерганса содержат 20-25% А-клеток, которые являются местом образования глюкагона. Остальные 75-80% составляют В-клетки, которые служат местом синтеза и депонирования инсулина. D-клетки являются местом образования соматостатина, а С-клетки — гастрина.

Основную роль в регуляции углеводного обмена выполняет инсулин, который снижает уровень сахара крови, способствует отложению гликогена в печени, поглощению его тканями и уменьшению липемии. Нарушение продукции инсулина вызывает повышение сахара крови и развитие сахарного диабета. Глюкагон — антагонист инсулина. Он вызывает распад гликогена в печени и выделение глюкозы в кровь и может являться второй причиной развития диабета. Функция этих двух гормонов тонко координируется. Секреция их определяется уровнем сахара в крови.

Таким образом, поджелудочная железа является сложным и жизненно важным органом, патологические изменения которого сопровождаются глубокими нарушениями пищеварения и обмена веществ.

Терминология и классификация острого панкреатита.

Остро развивающийся воспалительныйпроцесс в поджелудочной железе, сопровождающийся активированием ферментов с последующим аутолизом её ткани, получил название острого панкреатита.

Известно множество классификаций острого панкреатита, но одной из наиболее полных является классификация А.А. Шалимова (1990), основанная на учёте клинико-морфологических изменений в самой железе и в организме в целом:

1. По морфологическим изменениям:

1) отёчный панкреатит:

а) серозный;

б) серозно-геморрагический.

2) некротический (панкреонекроз):

а) геморрагический (мелкоочаговый, крупноочаговый, субтотальный и тотальный);

б) жировой — мелкоочаговый, крупноочаговый, субтотальный, тотальный (с преобладанием геморрагического или жирового процесса).

3) гнойный панкреатит:

а) первично-гнойный;

б) вторично-гнойный;

в) обострение хронического гнойного панкреатита.

2. По степени тяжести:

1) лёгкая степень;

2) средняя степень;

3) тяжёлый;