Поджелудочная железа и его физиология
Поджелудочная железа
характеризуетсяальвеолярно-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 (СО2карбонатов,
бикарбонатов и хлоридов). В состав сока
входят ферменты: трипсиноген, амилаза,
липаза, мальтаза, лактаза, инвертаза,
нуклеаза, ренин, сычужный фермент и в
очень небольшом количестве — эрепсин.
Трипсиногенпредставляет 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.
Липазавнутри 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 деятельностьподжелудочной железы состоит в выработке
четырёх гормонов: инсулина, липокаина,
глюкагона и калликреина (падутина).
Островки Лангерганса содержат 20-25%
А-клеток, которые являются местом
образованияглюкагона. Остальные
75-80% составляют В-клетки, которые служат
местом синтеза и депонированияинсулина.
D-клетки являются местом
образованиясоматостатина, а С-клетки
—гастрина.
Основную роль в регуляции углеводного
обмена выполняетинсулин, 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.
Источник
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.
Источник
Поджелудочная
железа является железой внешней и
внутренней секреции; она продуцирует
панкреатический сок, играющий значительную
роль в процессе пищеварения и обмена.
По предположению большинства
исследователей, в сутки железа выделяет
1000-4000 мл панкреатического сока; он имеет
щелочную реакцию (рН 8,71-8,98). В его состав
входят ферменты, расщепляющие белки,
жиры и углеводы, а также вода, электролиты
и гидрокарбонат. Удельный вес
панкреатического сока колеблется в
зависимости от концентрации в нем
белков и электролитов и имеет следующие
показатели:
На
98% панкреатический сок состоит из воды;
сухой остаток составляет 1,0-1,23%.
Различают
четыре группы ферментов поджелудочной
железы:
1.
Протеазы (пептидазы): химотрипсиноген,
трипсиноген, карбоксипеп-тидаза,
аминопептидаза, коллагеназа, эластаза.
2.
Липаза (эстераза).
3.
Карбоангидразы (гликозидазы): мальтаза,
амилаза, лактаза.
4.
Нуклеазы: дезоксирибонуклеаза,
рибонуклеаза
Трипсин
и химотрипсин вырабатываются поджелудочной
железой в неактивной форме в виде
трипсиногена и химотрипсиногена. В
двенадцатиперстной кишке трипсиноген
активизируется под влиянием кишечной
энтерокиназы и солей кальция, а
химотрипсиноген — под действием
трипсина. По активности химотрипсин
слабее трипсина и имеет более узкий
спектр действия, однако, в отличие от
последнего, вызывает створаживание
молока. Трипсин расщепляет любые
денатурированные белки, не действует
на жировую ткань, нативный коллаген;
разрушается в процессе пассажа по
кишечнику и в кале, как правило, не
определяется.
Липаза
продуцируется железой в неактивной
форме, но в результате действия желчных
кислот и гистидина активизируется и
расщепляет нейтральные жиры до жирных
кислот и глицерина. Из панкреатического
сока выделены также фосфолипаза А
(гидролиз фосфолипидов, лецитина) и
карбоксилэстераза (гидролиз эфиров
жирных кислот), осуществляющие
липолиз. Железа выделяет основное
количество липазы. Этот фермент активен
в тонкой кишке в присутствии желчных
кислот, которые способствуют
эмульгированию жиров. Молекула липазы
стабилизируется и активизируется
ионами кальция и магния. Фосфолипаза А
и В поступают в двенадцатиперстную
кишку в неактивном состоянии, и там они
активизируются трипсином.
Амилаза,
в отличие от других ферментов, выделяется
в активной форме и способствует
расщеплению углеводов. Она может
выделяться и другими органами
(печенью, слюнными железами).
Инвертаза
расщепляет сахарозу, лактаза — молочный
сахар.
Бикарбонаты
наряду с ферментами играют важную роль
в пищеварении. Основной их функцией
является нейтрализация кислого пищевого
химуса, поступающего из желудка; кроме
того, бикарбонаты защищают слизистую
кишечника и являются оптимальными для
действия гидролаз.
Натрий
составляет 95% всех катионов. Значение
натрия и калия для работы железы
неизвестно. Кальций играет важную роль
в регуляции внутриклеточного синтеза
ферментов и их выхождении в протоки
желез.
Роль
микроэлементов, содержащихся в
панкреатическом соке в очень небольшом
количестве, изучена слабо.
Механизм
панкреатической секреции — нейрогуморальный.
Нервная система оказывает на железу
прямое и опосредованное действие.
Активизировать секрецию, по И.П.
Павлову (1902), удается путем стимуляции
блуждающих нервов (прямое действие).
Опосредованное влияние нервной
системы осуществляется через механизмы
регуляции высвобождения гастрина.
Парасимпатическая нервная система
стимулирует, а симпатическая угнетает
деятельность железы (Богер М.М., 1982).
Отчетливое повышение секреции ферментов
вызывают метахолин, ацетилхолин. При
раздражении волокон симпатической
нервной системы наблюдается резкое
сужение кровеносных сосудов железы,
что сопровождается снижением ее
экзокринной функции.
По
данным И.Л. Долинского (1894) и Л.Б. Попельского
(1896), местное раздражение слизистой
оболочки тонкой кишки соляной кислотой
(кислым желудочным содержимым)
вызывает образование в слизистой
оболочке двенадцатиперстной кишки
секретина, который, поступая в кровь,
стимулирует панкреатическую секрецию.
В отличие от вагусного влияния,
вызывающего выделение богатого ферментами
сока, секретин стимулирует отделение
сока с низким содержанием ферментов,
однако с большим количеством щелочей.
Известно, что экзокринная функция железы
регулируется в основном секретином,
холецистокинин-панкрео-зимином и
гастрином.
Секретин
и холецистокинин, активизируя друг
друга, попадают в кровь из S-клеток
(секретин) и I-клеток
(холецистокинин) слизистой оболочки
двенадцатиперстной кишки.
Эндокринная
функция поджелудочной железы связана
с деятельностью островков Лангерганса,
клетки которых выделяют в кровь инсулин
(бета-клетки), глюкагон (альфа-клетки),
соматостатин (дельта-клетки).
Инсулин
— анаболический гормон, содержащий
остатки 51 аминокислоты. Он необходим
для процесса гликогенеза и липогенеза.
Всасывание углеводов с последующей
гипергликемией является стимулом для
его выделения. Физиологическое действие
инсулина многогранно. Характерным
проявлением его отсутствия является
повышение уровня сахара в крови. Однако
необходимо помнить о взаимном влиянии
на количество сахара в крови функции
гипофиза, инсулярного аппарата печени
и надпочечников.
Глюкагон
содержит 29 остатков аминокислот;
выделяется в период голодания.
Спобствует поступлению в кровь глюкозы
из запасов гликогена в печени, а кроме
того, глюкогенезу в печени. По данным
А. А. Шелагурова (1970), глюкагон и инсулин
являются антагонистами. Известны три
формы этого гормона: глюкагон,
вырабатываемый L-клетками
островков Лангерганса; энтероглюкагон
и желудочный глюкагон. Все три формы
повышают
концентрацию сахара в крови. Под влиянием
панкреатического глюкагона уменьшается
объем панкреатической секреции и дебит
ферментов; секреция бикарбонатов не
изменяется.
Экзогенный
глюкагон с успехом применяется для
лечения острого панкреатита, однако
роль этого гормона в регуляции секреции
железы пока неизвестна. Считается, что
он влияет на поджелудочную железу
различными способами: путем снижения
кровообращения железы в результате
спазма сосудов; уменьшения содержания
кальция в крови, угнетения высвобождения
секретина, кислотообразующей функции
желудка.
Соматостатин
содержит остатки 14 аминокислот; тормозит
секрецию глюкагона и инсулина.
Высвобождение соматостатина стимулируется
глюкозой, лейцином, аргинином и тормозится
адреналином. Механизм действия
соматостатина на железу не ясен.
Липокаин
— вещество, также выделяемое островковым
аппаратом железы; препятствует жировому
перерождению печени (Лепорский Н.И.,
1951).
По
мнению многих авторов, поджелудочная
железа вырабатывает и ряд других
биологически активных веществ
(лактоферрин, калликреин, ваготонин,
иммуноглобулин А). Калликреин понижает
давление, вызывая расширение артерий
мозга, сердца, кожи, легких, мышц. Железа
продуцирует неактивную форму этого
гормона — калликреиноген, который
активизируется трипсином. Ваготонин
повышает тонус блуждающих нервов и
вызывает ряд эффектов, связанных с их
возбуждением, в том числе падение
артериального давления.
Источник