Роль желчи и сока поджелудочной железы

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.

Источник