Принципы работы поджелудочной железы
Принцип работы поджелудочной железы основан на ее уникальном строении. Этот орган одновременно выполняет внутренние и внешнесекреторные функции. По этой причине его относят к двум различным системам – пищеварительной и эндокринной. Признаки сбоя в работе железы проявляются патологическим изменением метаболизма и нарушениями процессов переваривания пищи. При первом появлении симптомов неправильной работы поджелудочной железы рекомендуется срочно обращаться к врачу из-за тяжелых последствий, которые становятся необратимыми.
Строение и функции поджелудочной железы
Поджелудочная железа содержит структурные элементы, предназначенные для выполнения совершенно несхожих задач в организме. Она представлена железистой, очень нежной тканью, сверху покрыта соединительнотканной капсулой. От капсулы отходят перегородки, которые делят орган на множество долек — ацинусов. Каждая долька представлена особого вида железистыми клетками, секретирующими поджелудочный сок. Он поступает в мелкие протоки, которые образуют сеть, впадающую многочисленными выводными каналами в вирсунгов проток. Его важная роль по выведению поджелудочного сока с ферментами в просвет ДПК обусловлена анатомией: тянется через всю железу (от хвоста до головки).
Островки Лангерганса — сложно устроенная структурная единица ПЖ, располагающаяся между дольками. Каждый островок состоит из 5 разновидностей клеток, синтезирующих определенные гормоны. Инсулин — один из важных гормонов, который контролирует углеводный обмен. Островки Лангерганса не имеют протоков — гормоны попадают непосредственно в кровь.
Большая часть островков располагается в хвостовой части железы. Ацинусы равномерно распределены по всей толще органа.
Двойственная роль железы
Со строением ПЖ связаны ее функции в организме. В клетках ацинусов синтезируется приблизительно 1,5−2 л панкреатического сока. В его состав, помимо воды (98%) и органических компонентов (1,5%), входят соли и основные ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы:
- липаза — воздействует на жиры;
- протеаза — на белки;
- амилаза — на углеводы.
Кроме них, есть и другие представители этих групп энзимов.
Поджелудочная железа вырабатывает эти ферменты в неактивном состоянии. В присутствии энтерокиназы (энзима двенадцатиперстной кишки, который выделяется при попадании пищевого комка из желудка) трипсиноген превращается в трипсин. Далее с участием трипсина активируются другие ферменты ПЖ. Качественный состав и количество выделяемых энзимов находятся в прямой зависимости от съедаемой пищи.
Соли (бикарбонаты), входящие в состав панкреатического сока, создают щелочную среду в просвете ДПК: они нейтрализуют кислое содержимое желудка для улучшения дальнейшего процесса переваривания.
Вода, составляющая основной объем поджелудочного сока, делает поступающий пищевой комок (химус) более жидким, тем самым облегчая дальнейшее расщепление основных пищевых компонентов.
Без поджелудочного сока и ферментов, входящих в его состав, нормальный процесс пищеварения невозможен.
Непосредственное участие ПЖ в метаболизме осуществляется за счет вырабатываемых гормонов клетками островков. Всего эти образования синтезируют 11 гормонов. В ткани железы насчитывается 1,5 млн островков. Это всего лишь 1−3% от массы ПЖ. Каждое образование насчитывает 80−200 клеток пяти разновидностей, расположенных в определенном порядке:
- α-клетки (25%) – продуцируют глюкагон;
- β (60%) – вырабатывают инсулин и амилин;
- δ (10%) – соматостатин;
- PP (остальные 5%) − вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП);
- g – гастрин, повышающий кислотность желудочного сока.
Инсулин, глюкагон и амилин непосредственно участвуют в метаболизме углеводов. Амилин — компаньон инсулина в регуляции сахара крови. Глюкоза вырабатывается печенью. Глюкагон по функциям является антагонистом инсулина: он стимулирует расщепление гликогена (по составу − это сложный углевод, основная форма хранения глюкозы в организме) печени до глюкозы, в результате уровень сахара в крови повышается. Сбой в выработке α-клетками глюкагона может вызвать резкую гипогликемию — падение уровня сахара со значительным ухудшением общего состояния вплоть до потери сознания. Это происходит также во время голодовки или в условиях жесткой диеты.
Инсулин, напротив, способствует образованию гликогена из глюкозы, снижая ее содержание в крови. Разрушение β-клеток ведет к разрушению инсулина: происходят сбои углеводного обмена в виде тяжелого заболевания — сахарного диабета.
Признаки неправильной работы ПЖ
Неправильная работа ПЖ зависит от того, какая часть органа повреждена, и какие клетки железы подверглись замещению жировой или соединительной тканью под воздействием патогенных факторов.
Если появилась сухость во рту, жажда, количество воды или другой употребляемой жидкости резко возросло, увеличилось количество мочи (полиурия), появилась сухость кожи, ломкость ногтей и волос, потливость, мучительный зуд, необходимо проверить уровень сахара в крови для исключения сахарного диабета.
Появление поноса или жирного стула, который приобрел серый цвет, является признаком недостатка липазы — гормона, расщепляющего жиры. Он первым снижается при развитии панкреатита. Могут беспокоить боли в животе различной локализации. Их возникновение зависит от того, какой отдел ПЖ больше подвергся воспалительному процессу. Болеть может в правом или левом подреберье с иррадиацией в поясницу или опоясывающего характера.
Помимо поноса, нарушение экскреторной функции ПЖ сопровождается другими диспепсическими явлениями: тошнотой, рвотой, не приносящей облегчения, выраженным вздутием живота (метеоризмом), отрыжками. Если появилась хотя бы одна из этих жалоб, и человек почувствовал себя плохо, необходимо проверять функции ПЖ и ее состояние. Если это касается здоровья ребёнка, делать это нужно незамедлительно: при остром панкреатите симптомы нарастают быстро, при несвоевременном оказании неотложной помощи может в течение нескольких часов развиться панкреонекроз. Даже если состояние ухудшилось ночью, необходимо вызывать скорую помощь, чтобы избежать тяжелых осложнений: при панкреонекрозе сохраняется высокая летальность, независимо от возраста и пола пациента. Подвержен его развитию любой взрослый, но мужчина, по статистике, страдает чаще, чем женщина. Это зависит от образа жизни, питания и наличия вредных привычек.
Учитывая тесную взаимосвязь всех процессов в организме, хроническое длительное снижение деятельности ПЖ в результате плохо перевариваемой пищи вызывает:
- развитие гиповитаминоза;
- недостаток микроэлементов;
- снижение трофики: человек теряет вес;
- прогрессивное накопление солей;
- нарушение обмена холестерина.
Развивается остеохондроз, остеоартроз, атеросклероз.
Как регулируется работа поджелудочной железы?
Работа ПЖ регулируется на нескольких уровнях:
- Самый высокий — контроль ее работы центральной нервной системой, которая влияет на секрецию клеток органа.
- Второй уровень контроля — вегетативная нервная система (ВНС): вид, запах пищи, даже упоминание о ней вызывает выработку пищеварительного и желудочного сока. Такая активность железы происходит за счет парасимпатической части вегетативной нервной системы через блуждающий нерв (n.vagus). Симпатическая НС и такие гормоны, как соматостатин и глюкагон, снижают функциональную деятельность железы.
- Желудочный сок и состояние желудка взаимосвязано с внешнесекреторной работой ПЖ: высокая кислотность и большой объем пищи, поступающей в просвет ДПК, стимулируют образование и выделение ферментов. Этому способствует и повышенная выработка гормонов, производимых ДПК (секретин, холецистокинин), напрямую влияющих на работу ПЖ.
ПЖ самостоятельно регулирует количество необходимых ферментов в зависимости от рациона человека: если в пище преобладают углеводы — максимально синтезируется амилаза, при употреблении большого количества белковой пищи — трипсин, преимущественное содержание жиров в еде ведет к выработке липаз.
Что необходимо делать, если железа перестала работать?
При первых симптомах нарушения работы ПЖ необходимо обратиться к врачу, не занимаясь самолечением. Для восстановления функций органа нужно правильно установить диагноз, после чего принять курс комплексной терапии. Определяется сахар крови, и проводится анализ крови и мочи на диастазу. Это дает возможность отдифференцировать, какая часть деятельности (внешнесекреторная или инкреторная) железы пострадала. Лечение включает:
- изменение образа жизни (отказ от вредных привычек);
- диетическое питание;
- лекарственную терапию;
- исключение стрессовых ситуаций;
- ограничение тяжелых физических нагрузок.
Важным пунктом комплексной терапии является диета. Она зависит от выявленного заболевания: при сахарном диабете назначается стол № 9 по Певзнеру со значительным уменьшением или исключением углеводных продуктов; при панкреатите — стол № 5п: запрещается употребление жирной, жареной, острой, копченой пищи, консервов, крепкого чая и кофе, газированных напитков, пакетированных соков.
При патологии ПЖ необходим полный отказ от алкогольных напитков и курения.
Медикаментозное лечение включает прием сахароснижающих препаратов при диабете. Во многих случаях принимать их приходится всю жизнь. При панкреатите назначается ферментозамещающая терапия — в зависимости от тяжести заболевания, сроки приема препаратов различны, иногда — месяцы и годы. Помимо энзимов, прописываются симптоматические средства: спазмолитики, анальгетики, препараты, снижающие секрецию желудочного сока и кислотность (ИПП — ингибиторы протонной помпы, блокаторы Н2 — гимстаминовых рецепторов, антациды, препараты висмута), витаминные комплексы, микроэлементы, антигистамины. Все назначения в связи с опасностью тяжелых осложнений делает только врач. Самостоятельно принимать какие-либо препараты при такой патологии не рекомендуется.
Как проверить работу поджелудочной железы в домашних условиях?
Для проверки работы поджелудочной железы в домашних условиях проводится тест на скрытый сахарный диабет — определяется постпрандиальная гликемия (ППГ). Это уровень сахара через 2 часа после углеводного завтрака. Его должен делать каждый пациент, используя глюкометр — электронный прибор, простой в применении, доступный каждому пациенту Устройство определяет количество сахара в капле капиллярной крови.
Согласно «Рекомендациям по контролю постпрандиальной гликемии» Международной федерации диабета (IDF, 2007 год), имеющим высокий уровень доказательной медицины ППГ опасна для здоровья. Она нуждается в обязательной медикаментозной коррекции. Именно ППГ, а не тощаковый уровень сахара, способствует атеросклерозу, инфаркту миокарда, инсульту и смертности. ППГ является фактором риска появления:
- ретинопатии (поражение сосудов глазного дна – причина слепоты);
- нефропатии (патологии почек);
- нейропатии (приводит к диабетической стопе);
- ряда онкозаболеваний;
- депрессий.
Установлено, что содержание глюкозы в крови через 2 часа после должно быть не выше 7,8 ммоль/л. Самоконтроль остается важным методом мониторинга гликемии — инкреторной функции железы. Своевременное обращение к врачу предотвратит на ранних стадиях тяжелые проявления болезни.
Список литературы
- Физиология человека: учебное пособие под редакцией В.М. Смирнова. М. Медицина 2001 г.
- Лойт А.А., Звонарев Е.Г. Поджелудочная железа: связь анатомии, физиологии и патологии. Клиническая анатомия. №3 2013 г.
- Кузина С.И. Нормальная физиология: конспект лекций под редакцией С.С. Фирсова. М. Эксмо 2006 г.
- Физиология человека. В 3-х томах под редакцией Р. Шмидта и Г. Тевса. М. Мир 1996 г.
- Макаров В.А., Тараканов А.П. Системные механизмы регуляции содержания глюкозы в крови. М. 1994 г.
- Полтырев С.С., Курцин И.Т. Физиология пищеварения. М. Высшая школа. 1980 г.
- Хрипкова А.Г. Возрастная физиология. М. Просвещение 1978 г.
Источник
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
Общие сведения
Одним из наиболее многофункциональных органов пищеварительной системы является поджелудочная железа. Можно сказать, что это ключевой орган пищеварения и обменных процессов организма. К сожалению, о ней мы вспоминаем, лишь когда слышим о таких диагнозах как «панкреатит» или «сахарный диабет», при которых этот орган перестает работать нормально. В этой статье мы уделим внимание анатомии и физиологии поджелудочной железы. Это поможет Вам лучше узнать собственный организм и быть ответственными по отношению к своему здоровью.
Анатомия поджелудочной железы
С точки зрения анатомии поджелудочная железа несложна. Условно ее можно разделить на железистую ткань и систему протоков, по которым синтезируемый поджелудочный сок продвигается по направлению к просвету двенадцатиперстной кишки.
Железа расположена за брюшиной, на уровне поясничных и нижних грудных позвонков. При этом в поджелудочной железе различают несколько анатомических частей – головка, тело и хвост. Головка железы расположена в области двенадцатиперстной кишки, которая ее огибает. Именно на уровне этой части органа происходит слияние общего протока поджелудочной железы с желчным протоком. Объединившиеся желчевыводящий и проток поджелудочной железы открываются в просвет двенадцатиперстной кишки. В теле железы проходит общий проток, в который на всем протяжении впадают множество дополнительных протоков более мелкого калибра. В хвосте поджелудочной расположено наибольшее число железистых клеток, причем количество клеток, синтезирующих гормоны тут наибольшее.
Участие поджелудочной железы в пищеварении
На самом деле анатомическая простота строения железы не соответствует сложной функции, которая на нее возложена. Ведь панкреатический сок – это концентрированный коктейль различных пищеварительных ферментов. Рассмотрим различные виды ферментов и их функцию по отдельности:
Амилаза — фермент, который участвует во фрагментации углеводных цепочек. Именно благодаря данному ферменту длинные цепочки углеводов укорачиваются и распадаются до уровня единичных молекул сахаров, которые могут быть усвоены слизистой кишечника. Этот фермент уже в просвете протоки поджелудочной железы находится в активном состоянии.
Липаза – этот фермент активно воздействует на жиры. Оказывает расщепляющее воздействие на сложную структуру простых жиров, расщепляя их на жирные кислоты и глицерин. В таком виде структурные единицы жиров усваиваются в пищеварительном тракте.
Нуклеаза – участвует во фрагментации цепочек ДНК, РНК поступившей пищи. Именно данный фермент разрывает связи между нуклеиновыми кислотами, высвобождая из цепи свободные нуклеиновые кислоты, которые могут быть усвоены организмом и в дальнейшем использоваться для построения информационных генетических структур самого организма.
Трипсиноген и химотрипсиноген – эти вещества синтезируются железами поджелудочной железы в неактивной форме. Лишь в просвете двенадцатиперстной кишки происходит их активация под воздействием активного трипсина, кишечного фермента энтерокиназы при кислотности равной pH 6 — 8. Активация данного фермента осуществляется лишь в просвете кишечника для того, чтобы предотвратить повреждение самой поджелудочной железы.
В просвете кишечника под воздействием вспомогательных факторов приходит отщепление от белковой молекулы трипсиногена и химотрипсиногена концевого участка цепочки аминокислот. Благодаря этому происходит активация фермента, который приступает к процессу активного расщепления белковых молекул поступивших с пищей. Эти ферменты разрушают длинную аминокислотную цепочку белков. Благодаря этому процессу происходит развертывание белковых молекул, вытягивание цепочек, что делает возможным в дальнейшем отщепление концевых аминокислот, расположенных в начале и конце цепи.
Профосфолипазы – ферменты, которые активно воздействуют на сложные жиры – фосфолипиды. Так же как и трипсин, фосфолипаза в просвете кишечника должна быть активирована путем отщепления небольшой аминокислотной цепи. Благодаря этому механизму активации, фермент не воздействует на клеточные стенки тканей поджелудочной, которые в большом количестве содержат фосфолипиды.
В отношении расщепления жиров важно отметить важную роль, которую играет желчь. Дело в том, что жиры в просвет двенадцатиперстной кишки поступают в виде крупных жировых капель. Но для активного их расщепления необходимо формирование эмульсии состоящей из капель диаметром не более 5 мкм. Благодаря этому многократно увеличивается площадь контакта между жировыми капельками и ферментами, которые в состоянии их расщепить. Именно благодаря желчи удается достичь максимального измельчения жировых капель.
Как регулируется работа поджелудочной железы?
Регуляция работы этой железы – это многоуровневый процесс. Большое влияние на активность работы секретирующих клеток оказывает центральная нервная система. Доказано, что вид пищи, упоминание о ней, обонятельные или вкусовые ощущения приводят к резкому повышению активности поджелудочной. Это воздействие производится посредством вегетативной нервной системы. Парасимпатическая часть нервной системы через блуждающий нерв повышает активность железы. В то же время, симпатическая система снижает ее активность.
Большое значение в регуляции активности поджелудочной железы имеют свойства желудочного сока. Повышение кислотности желудка, его механическое растяжение приводят к повышению секреции поджелудочной. Так же механическое растяжение двенадцатиперстной кишки, повышение кислотности в ее просвете приводят к секреции гормоноподобных веществ (секретин, холецистокинин), которые стимулируют работу поджелудочной.
Однако на поджелудочную железу оказывается не только стимулирующее влияние, но и тормозящее. Реализуется оно посредством работы симпатической нервной системы и благодаря таким гормонам как глюкагон, соматостатин.
Важным является так же способность поджелудочной железы подстраиваться под ежедневный рацион. В том случае, если в пище преобладает углеводный компонент, то вырабатываемый железой секрет будет содержать преимущественно амилазу, при преобладании белковой пищи – трипсин, жирная пища будет способствовать выработке липаз.
Эндокринная функция поджелудочной железы
В отличие от клеток, которые секретируют в просвет канальцев, эндокринные клетки поджелудочной секретируют гормоны непосредственно в циркулирующую в тканях кровь. И, благодаря активному кровотоку в большом и малом кругу кровообращения, гормоны разносятся по всему организму в поисках специфических клеточных рецепторов.
Основные участки, в которых сконцентрированы эндокринные клетки поджелудочной железы, называются островками Лангерганса. Причем разные клетки специализируется на синтезе различных гормонов. Бета клетки синтезируют и секретируют инсулин, за секрецию гормона глюкагон отвечают альфа клетки.
Функции гормонов поджелудочной железы
Инсулин – этот гормон активно участвует в обменных процессах, причем его функция не ограничивается лишь регуляцией метаболизма углеводов. Уровень инсулина влияет на обменные процессы аминокислот, углеводов, жиров. При этом инсулин способствует усваиванию расщепленных в процессе пищеварения веществ, их распределению в организме после попадания в кровь. Именно благодаря инсулину углеводы, аминокислоты и некоторые компоненты жиров могут проникать через клеточную стенку из крови внутрь каждой клетки организма. Без инсулина, при дефекте молекулы гормона или рецептора клетки, растворенные в крови питательные вещества остаются в ее составе и оказывают на организм токсическое действие. Наиболее распространенной патологией, связанной с нарушением работы инсулина является такое известное всем заболевание как сахарный диабет.
Глюкагон – во многом этот гормон оказывает противоположное инсулину действие. Основной функцией данного гормона является мобилизация внутриклеточных резервов углеводов и их использование в энергетических целях. Благодаря этому гормону поддерживается нормальный уровень глюкозы в крови даже в период строгих диет и голодовок.
Уровень гормонов поджелудочной железы регулируется по принципу обратной связи. При повышении уровня глюкозы в крови происходит высвобождение инсулина, при его снижении повышается уровень глюкагона.
В заключение, хотелось бы обратить Ваше внимание, на тот факт, что поджелудочная железа, массой в 70 — 80 грамм в течение суток вырабатывает около 2 — 2,5 литров панкреатического сока. Вырабатываемый ею секрет нейтрализует кислотность желудочного сока, который, попадая в двенадцатиперстную кишку, может повредить слизистую кишечника.
Несмотря на свои малые размеры, простоту анатомического устройства поджелудочная железа является ключевым органом пищеварения и обменных процессов в организме. Вырабатываемый ею секрет является концентрированной смесью пищеварительных ферментов. Важным является механизм активации вырабатываемых железой ферментов именно в просвете двенадцатиперстной кишки. Этот механизм позволяет предотвращать ферментные повреждения самой поджелудочной железы, при этом, не изменяя активности пищеварения в просвете тонкой кишки.
Перед применением необходимо проконсультироваться со специалистом.
Источник
