Роль сока поджелудочной железы в пищеварении
Поджелудочная железа — феноменальный орган, приводящий в исполнение одновременно два противоположных назначения в организме человека – эндокринную и экзокринную. Крупнейший железистый орган длиной от 14 до 25 см. Функции поджелудочной железы содержатся в индукции панкреатического сока и гормонов, помогающих в оптимальном переваривании питательных веществ.
расположение поджелудочной
Роль поджелудочной железы в пищеварении
Непростая структура, состоящая из клеток противоположной друг другу гистологии. Паренхима покрывает весь орган и делит его соединительными перегородками на дольки. Дольки состоят из ацинусов и островков Лангерганса. Кровоснабжение и иннервирующие нервы проходят рядом во множественных разветвлениях.
Экзокринные функции представлены клетками — ацинусами, в свою очередь фигурирующие в процессе выработки панкреатического сока. За сутки у здорового взрослого человека вырабатывается около полутора — двух литров сока.
Строение и функции поджелудочной железы направлены на активное участие в процедуре пищеварения. Малейшая дисфункция тканей органа отразится на пищеварении и на общем состоянии организма.
Зачем нужна поджелудочная железа? Для переваривания еды, опускающейся в желудок по пищеводу, выделяется желудочный сок. Поджелудочной вырабатывается панкреатический сок, протекающий по большому сосочку в двенадцатиперстную кишку. В желудке под стимуляцией пищеварительного, сложного по составу, сока еда расщепляется и продвигается в двенадцатиперстную кишку, в которой уже находится панкреатический сок. Одной из функций является нейтрализация желудочного содержимого, в котором еще находятся остатки сока, благодаря низко-щелочной реакции. Процесс этот длится пока весь желудочный сок не уйдет из переваренной еды. При нарушениях данное течение нарушается и происходит выброс в тонкий кишечник необработанной кислоты и еды.
поджелудочная железа
Одновременно продолжается расщепление еды при помощи гидролитических ферментов:
- протеаза влияет на белки и расщепляет их до аминокислот;
- липаза участвует в расщеплении жиров на высшие жирные кислоты и глицерин;
- карбоксигидразы воздействует на углеводы, превращая в глюкозу.
Во время поглощения еды срабатывает рефлекс, активизирующий деятельность поджелудочной. Только начиная прием еды, а железа уже выделила сок и направила его в двенадцатиперстную кишку. Нарушение питания, истощение диетами, грипп, алкоголизм и прочие факторы приводят к измененным состояниям железы. Поэтому так много заболеваний, связанных с нарушением функций органа.
Эндокринная функция
Альвеолярный орган изолирован паренхимой, состоящая из перегородок. Они сложены из соединительной ткани, нервных синусов и сосудов. Это основа эндокринной части поджелудочной. Вторая часть представлена островками Лангерганса, являющимися клетками регуляции содержания глюкозы. Общее число которых не более одного миллиона, с возрастом количество их постепенно снижается.
Удивительный факт: при нарушении работоспособности островков Лангерганса под воздействием неправильной диеты, алкоголя и пр. эти клетки замещаются соединительной или жировой тканью.
Эндокринные функции поджелудочной обусловлены работой островков Лангерганса, состоящих из эндокриноцитов и инсулоцитов. Выделяют следующие типы:
- α-клетки. Функция основана на продуцировании глюкагона. Всего 10-30% от общего количества.
- Β-клетки. Синтезируют инсулин. (60-80%).
- Δ-клетки вырабатывают соматостатин.3-7%.
- D1клетки, индуцирующие ВИП (вазоинтестинальный пептид).5-10%.
- РР-клетки образуют панкреатический полипептид. 2-5%.
островки Лангерганса
Также имеется отдельный типаж клеток в самом мизерном количестве, которые содержат тиролиберин, гастрин и соматолиберин.
Какую эндокринную функцию выполняет поджелудочная железа?
В состав панкреатического сока входят проферменты:
- протеиназы – трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза;
- амилаза, мальтаза, лактаза – для распада углеводов;
- липаза, воздействующая на жиры;
- для воздействия на нуклеиновые кислоты – рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза.
Проферменты – это инертный вид ферментов. После того как пережеванные остатки поступили в желудок, выделяющиеся гормоны активируют реакции. Те в свою очередь приводят к активации проферментов и перевода их в ферменты. Такой сложный механизм обусловлен тем, что железа обезопасила сама себя от воздействия своих же ферментов на собственные ткани.
Эндокринные функции поджелудочной напрямую связаны с деятельностью гормонов, которые выделяются в кровь в том количестве, которого будет достаточно для переваривания определенных видов еды.
- Инсулин контролирует оптимальное содержание в тканях и клетках уровня глюкозы.
- Глюкагон воздействует на гликоген печени, жиры и увеличивают глюкозу в кровотоке.
- Соматостатин понижает выработку желчи, влияет на снижение некоторых гормонов;
- ВИП осуществляет контроль за всей системой переваривания еды, повышает желчеобразование.
гормоны поджелудочной железы
Совместная деятельность инсулина и глюкагона контролирует оптимальное количественный процент глюкозы в крови.
Какова дополнительная функция поджелудочной железы? Она осуществляет гуморальную функцию, которая основана на распространении питательных веществ по организму при помощи жидкостей (крови, лимфы). Выполняют ее панкреозимин и секретин. Деятельность заключается в контроле секреции поджелудочного сока.
Секреторная функция обусловлена наличием панкреатического сока, состоящего из органических веществ и ферментов:
- воды на 98%;
- мочевины;
- белка (альбумины, глобулины);
- бикарбонатов;
- микроэлементов (кальций, натрий, фосфор, хлориды);
- мочевая кислота;
- глюкоза.
Благодаря солям создается щелочная среда.
Связь функций со строением и расположением железы
Функции поджелудочной зависят от характерных черт структуры и местоположения органов в абдоминальной полости. Правильное расположение органов способствует качественному обмолоту еды и нормальной секреции нужных ферментативных веществ и других компонентов, участвующих в пищеварительном процессе.
Условно подразделяют части поджелудочной: головку, тело и хвост.
строение поджелудочной железы
Головка располагается в дуге двенадцатиперстной кишки. Соединяет печень и поджелудочную через большой сосочек и различные протоки, включая желчный.
Тело органа покрывается брюшиной спереди, а хвост граничит с селезенкой.
В усвоении еды орган играет важную роль. Без нее невозможно превращение макромолекул еды в более мелкие сегменты, способные всасываться в кровь. Расщепление до мономеров позволяет осуществлять их всасывание в отделах тонкого кишечника. Само пищеварение условно делится на механическое и химическое. Панкреатический сок совместно с желудочным соком и желчью играет важную роль расщепления химуса (полупереваренного комка пищи) до молекул.
Функции поджелудочной в организме человека играют наиважнейшую роль. При нарушении в деятельности любых частей органа происходит сбой деятельности всего тела.
Патологии поджелудочной железы
Изменение функции поджелудочной железы в организме человека координируется жизненным кредо, реже генетическая предрасположенность, аутоиммунные болезни и какой-то самостоятельный сбой.
В зависимости от того, какие функции выполняет поджелудочная железа, выявляются и заболевания этого органа, связанные определенным образом с работой группы клеток, секреции ферментов или болезней соседних органов.
Нарушенная функциональность внешнесекреторной направленности вызывает воспалительные заболевания различного генеза. Часто к ним приводят неправильный образ жизни, страсть к алкоголю и питание большими порциями и редко, жирные и жареные блюда.
неправильное питание
Воспалительные заболевания носят названия острого, хронического панкреатита и их осложнений. Процесс сказывается на функциональности одного органа и на работе пищеварительного тракта. Развитие панкреатита обычно стремительно, хотя хроническая форма скрыта годами со слабой симптоматикой, на которую человек не обращает внимания. При лечении панкреатита любой формы основную роль играет диета, направленная на восстановление работоспособности органа.
Внутрисекреторная патология обычно связана с нарушением работы клеток органа. Например, β-клетки перестают работать в полной мере и происходит развитие сахарного диабета.
К редким видам заболеваний относят муковисцидоз, рак и образование кист и псевдокист с различными осложнениями протекания.
Любая функция поджелудочной железы: гуморальная, эндокринная, экзокринная и секреторная, страдает при перебоях в строении или в способности работать органа. Они взаимозависимы и при нарушении в деятельности одной пострадает другая.
Источник
Поджелудочный сок — это секрет, благодаря которому происходит переваривание пищи. В составе поджелудочного сока имеются ферменты, которые расщепляют содержащиеся в употребляемых продуктах жиры, белки и углеводы до более простых компонентов. Они участвуют в дальнейших обменных биохимических реакциях, происходящих в организме. На протяжении суток поджелудочная железа (ПЖ) человека способна вырабатывать 1,5-2 л панкреатического сока.
Что выделяет поджелудочная железа?
Поджелудочная железа — один из основных органов эндокринной и пищеварительной систем. Двойная функция этого органа делает его незаменимым, а строение тканей приводит к тому, что любые воздействия на железу приводят к их повреждению. Экзокринная (внешнесекреторная) функция ПЖ заключается в том, что специальные клетки выделяют пищеварительный сок при каждом приеме пищи, благодаря которому и происходит ее переваривание. Эндокринная деятельность железы — выработка гормонов, участвующих в основных процессах метаболизма в организме. Один из них — обмен углеводов, происходящий с участием нескольких гормонов ПЖ.
Где образуется и куда поступает сок ПЖ?
Паренхима поджелудочной железы состоит из железистой ткани. Основными компонентами ее являются дольки (ацинусы) и островки Лангерганса. Они обеспечивают внешне- и внутрисекреторную функцию органа. Островки Лангерганса находятся между ацинусами, по количеству их значительно меньше, и большее их число располагается в хвосте ПЖ. Они составляют 1-3% от общего объема ПЖ. В клетках островков синтезируются гормоны, которые сразу поступают в кровь.
Экзокринная часть имеет сложное альвеолярно-трубчатое строение и секретирует около 30 энзимов. Основная масса паренхимы состоит из долек, имеющих вид пузырьков или трубочек, разделенных между собой нежными соединительнотканными перегородками. В них проходят:
- капилляры, оплетающие густой сетью ацинус,
- лимфатические сосуды,
- нервные элементы,
- выносящий проток.
Каждый ацинус состоит из 6-8 клеток. Продуцируемый ими секрет поступает в полость дольки, оттуда — в первичный панкреатический проток. Несколько ацинусов объединяются в доли, которые, в свою очередь, образуют более крупные сегменты из нескольких долей.
Мелкие протоки долек сливаются в более крупный выводной канал доли и сегмента, который впадает в главный − вирсунгов − проток. Он тянется через всю железу от хвоста до головки, постепенно расширяясь от 2 мм до 5 мм. В головной части ПЖ в вирсунгов канал вливается (не у каждого человека) дополнительный проток — санториниев, образующийся проток соединяется с холедохом (общим протоком желчного пузыря). Через эту так называемую ампулу и фатеров сосочек содержимое попадает в просвет двенадцатиперстной кишки.
Вокруг главного панкреатического и общего желчного протоков и их общей ампулы имеется значительное количество гладкомышечных волокон, формирующих сфинктер Одди. Он осуществляет регуляцию поступления в просвет двенадцатиперстной кишки необходимого количества панкреатического сока и желчи.
В целом сегментарное строение ПЖ напоминает дерево, количество сегментов индивидуально, колеблется от 8 до 18. Они могут быть крупными, широкими (редковетвистый вариант главного протока) или узкими, более ветвистыми и многочисленными (густоветвистый проток). В ПЖ насчитывается 8 порядков структурных единиц, образующих такое древовидное строение: начиная с мелкого ацинуса и заканчивая самым крупным сегментом (которых от 8 до 18), проток которого впадает в вирсунгов.
Клетки ацинусов синтезируют, помимо ферментов, которые по химическому составу являются белками, определенное количество других протеинов. Протоковые и центральноацинозные клетки продуцируют воду, электролиты, слизь.
Сок ПЖ представляет собой прозрачную жидкость со щелочной средой, которую обеспечивают бикарбонаты. Они осуществляют нейтрализацию и ощелачивание поступающего из желудка пищевого комка — химуса. Это необходимо, поскольку желудок вырабатывает соляную кислоту. Благодаря ее секреции желудочный сок имеет кислую реакцию.
Ферментаты сока ПЖ
Пищеварительные свойства ПЖ обеспечиваются ферментами. Они являются важной составной частью вырабатываемого сока и представлены:
- амилазой,
- липазой,
- протеазами.
Еда, ее качество и употребляемый объем оказывают непосредственное влияние:
- на свойства и соотношение энзимов в поджелудочном соке,
- на объем или количество секрета, который может выработать ПЖ,
- на активность продуцируемых энзимов.
Функцией поджелудочного сока является непосредственное участие энзимов в пищеварении. На их выделение влияет присутствие желчных кислот.
Все ферменты ПЖ по строению и функциям составляют 3 главные группы:
- липаза — превращает жиры в их компоненты (жирные кислоты и моноглицериды),
- протеаза — расщепляет протеины на исходные пептиды и аминокислоты,
- амилаза — воздействует на углеводы с образованием олиго- и моносахаридов.
В активной форме образуются в ПЖ липаза и α-амилаза – они сразу включаются в биохимические реакции с участием углеводов и жиров.
Все протеазы вырабатываются исключительно в виде проферментов. Они могут активироваться в просвете тонкой кишки при участии энтерокиназы (энтеропептидазы) – энзим, синтезирующийся в пристеночных клетках ДПК и названный И.П. Павловым «ферментом ферментов». Он становится активным в присутствии желчных кислот. Благодаря такому механизму ткани поджелудочной железы защищены от аутолиза (самопереваривания) собственными, вырабатываемыми ею протеазами.
Амилолитические ферменты
Предназначение амилолитических ферментов — участвовать в расщеплении углеводов. Действие одноименной амилазы направлено на превращение крупных молекул в их составляющие части – олигосахариды. Амилазы α и β секретируются в активном состоянии, они расщепляют крахмал и гликоген до дисахаридов. Дальнейший механизм состоит в расщеплении этих веществ до глюкозы – главного источника энергии, которая уже поступает в кровь. Это возможно благодаря ферментному составу группы. В нее входят:
- мальтаза,
- лактаза,
- инвертаза.
Биохимия процесса состоит в том, что каждый из этих энзимов может регулировать определенные реакции: например, лактаза расщепляет молочный сахар — лактозу.
Протеолитические ферменты
Протеазы по своим биохимическим реакциям относятся к гидролазам: участвуют в расщеплении пептидных связей в молекулах белков. Их гидролитическое воздействие аналогично у экзопротеаз, вырабатываемых самой ПЖ (карбоксипептидаза), и у эндопротеаз.
Функции протеолитических энзимов:
- трипсин преобразует белок в пептиды,
- карбоксипептидаза превращает пептиды в аминокислоты,
- эластаза оказывает воздействие на протеины и эластин.
Как упоминалось, протеазы в составе сока неактивны (трипсин и химотрипсин выделяются в виде трипсиногена и химотрипсиногена). Трипсин превращается в действующий фермент энтерокиназой в просвете тонкой кишки, а химотрипсиноген — трипсином. В дальнейшем при участии трипсина изменяется структура и других энзимов — они активируются.
Клетками ПЖ вырабатывается также ингибитор трипсина, который предохраняет их от переваривания этим ферментом, образующимся из трипсиногена. Трипсин расщепляет пептидные связи, в образовании которых участвуют карбоксильные группы аргинина и лизина, а химотрипсин дополняет его действие, расщепляя пептидные связи с участием циклических аминокислот.
Липолитические ферменты
Липаза воздействует на жиры, предварительно превращая их в глицерин и жирные кислоты, поскольку они не могут попасть в сосуды из-за величины и структуры своей молекулы. К группе липолитических ферментов отностся также холестераза. Липаза водорастворима и действует на жиры только на границе раздела вода — жир. Она выделяется в уже активном виде (не имеет профермента) и значительно повышает свое воздействие на жиры в присутствии кальция и желчных кислот.
Реакция среды на поступление сока
Очень важно, чтобы показатель рН поджелудочного сока составлял 7,5 — 8,5. Это, как указывалось, соответствует щелочной реакции. Физиология пищеварения сводится к тому, что химическая обработка пищевого комка начинается еще в полости рта, под воздействием ферментов слюны, и продолжается в желудке. После пребывания в его агрессивной кислотной среде химус поступает в просвет тонкой кишки. Чтобы не повредилась слизистая ДПК и не дезактивировались ферменты, необходимо нейтрализовать остатки кислоты. Это происходит благодаря ощелачиванию поступающей пищи с помощью панкреатического сока.
Влияние пищи на выработку ферментов
Энзимы, которые синтезируются в виде неактивных соединений (как, например, трипсиноген), активируются при поступлении в тонкую кишку благодаря дуоденальному содержимому. Они начинают выделяться, как только пища поступает в ДПК. Этот процесс продолжается 12 часов. Значение имеет употребляемая еда, влияющая на ферментативный состав сока. На поступившую углеводную пищу вырабатывается самое большое по объему количество поджелудочного сока. В его составе превалируют ферменты из группы амилазы. Но на хлеб и хлебобулочные изделия выделяется максимальное количество панкреатического секрета, при употреблении мясных продуктов — меньше. Минимальный объем сока продуцируется в ответ на молочные продукты. Если хлеб режется толстым куском и глотается в больших количествах, плохо пережеванным, это сказывается на состоянии ПЖ — работа ее усиливается.
От пищи зависит и конкретное количество содержащихся в соке ферментов: на жирную пищу вырабатывается в 3 раза больше липазы, чем протеазы для переваривания мяса. Поэтому при воспалении ПЖ запрещены жирные продукты: на их расщепление железе приходится синтезировать огромное количество энзимов, что является для органа значительной функциональной нагрузкой и усиливает патологический процесс.
Употребляемые продукты влияют и на химические свойства панкреатической жидкости: в ответ на поступление мяса образуется более щелочная среда, чем на остальные блюда.
Регуляция кишечного сокоотделения
Если кратко, то секреция кишечного сока происходит под воздействием механического и химического раздражения клеток слизистых оболочек ДПК при поступлении пищевого комка. Только жир приводит к отделению секрета в отдаленных от места его поступления участках кишечника рефлекторным путем.
Механическое раздражение в норме происходит пищевыми массами, процесс сопровождается выделением большого количества слизи.
Химическими раздражителями являются:
- желудочный сок,
- продукты расщепления протеинов и углеводов,
- панкреатический секрет.
Сок ПЖ приводит к повышению количества выделяемой энтерокиназы в содержимом кишечного секрета. Химические раздражители приводят к выделению жидкого сока, содержащего мало плотных веществ.
Помимо этого, в клетках слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника человека содержится гормон энтерокринин, возбуждающий отделение кишечного сока.
Поджелудочная железа секретирует важную биологическую жидкость — панкреатический сок, без которого невозможен нормальный процесс пищеварения и поступление в организм питательных веществ. При любой патологии органа и сниженном образовании сока эта деятельность нарушается. Для восстановления здорового переваривания пищи необходимо подобрать ферментозамещающую терапию. При тяжелом панкреатите или других заболеваниях такие препараты пациенту приходится принимать пожизненно. Ребёнок может страдать в результате аномалий развития протоков или самой железы.
Коррекция экзокринных нарушений делается врачом по уровню липазы. Он является незаменимым ферментом и в полном объеме синтезируется только самой железой. Поэтому активность любого медикаментозного препарата для заместительной терапии рассчитывается в липазных единицах. Дозировка и длительность его применения зависит от степени панкреатической недостаточности.
Тест: на определение риска сахарного диабета 2 типа
Источник
