Строение и функции печени желчного пузыря и поджелудочной железы

Печень и поджелудочная (панкреатическая) железа – важнейшие органы человека. Без печени человек жить не сможет. Они являются самыми крупными железами пищеварительной системы. Функции поджелудочной железы и печени крайне разнообразны, клетки печени (гепатоциты) выполняют около 500 функций. Какую же роль играют в организме пищеварительные железы – печень и поджелудочная железа? Отвечают ли они только за пищеварение?

Анатомические особенности печени и поджелудочной железы

Что такое поджелудочная железа и печень?

Поджелудочная железа – второй по величине орган пищеварительной системы. Располагается за желудком, имеет продолговатую форму. Как экзокринная железа, секретирует панкреатический сок, содержащий ферменты, переваривающие углеводы, белки и жиры. Как эндокринная железа, секретирует гормоны инсулин, глюкагон и другие. 99 % железы имеет дольчатое строение – это экзокринная часть железы. Эндокринная часть занимает всего 1 % от объема органа, располагается в хвосте железы в виде островков Лангерганса.

Печень – самый крупный орган человека. Располагается в правом подреберье, имеет дольчатое строение. Под печенью находится желчный пузырь, в котором храниться произведенная в печени желчь. За желчным пузырем находятся ворота печени. Через них в печень входит воротная вена, несущая кровь от кишечника, желудка и селезенки, печеночная артерия, питающая саму печень, нервы. Из печени выходят лимфатические сосуды и общий печеночный проток. В последний впадает пузырный проток от желчного пузыря. Полученный общий желчный проток совместно с протоком панкреатической железы открываются в двенадцатиперстную кишку.

Поджелудочная железа и печень – железы, какой секреции?

В зависимости от того, куда железа выделяет свой секрет, различают железы внешней, внутренней и смешанной секреции.

• Железы внутренней секреции производят гормоны, попадающие непосредственно в кровь. К таким железам относятся: гипофиз, щитовидная железа, паращитовидная железа, надпочечники;
• Железы внешней секреции продуцируют специфическое содержимое, которое выделяется на поверхность кожи или в какую-либо полость организма, а затем наружу. Это потовые, сальные, слезные, слюнные, молочные железы.
• Железы смешанной секреции производят и гормоны и вещества, выделяемые из организма. К ним относят поджелудочную железу, половые железы.

Печень согласно интернет-источникам является железой внешней секреции, однако в научной литературе на вопрос: «Печень — железа, какой секреции?», дается однозначный ответ – «Смешанной», поскольку в этом органе синтезируется несколько гормонов.

Биологическая роль печени и поджелудочной железы

Эти два органа называют пищеварительными железами. Роль печени и поджелудочной железы в пищеварении заключается в переваривании жиров. Поджелудочная железа без участия печени переваривает углеводы и белки. Но функции печени и поджелудочной железы крайне разнообразны, некоторые из которых вообще никак не связаны с перевариванием пищи.

Функции печени:

1. Гормональная. В ней синтезируются некоторые гормоны – инсулиноподобный фактор роста, тромбопоэтин, ангиотензин и другие.
2. Депонирующая. В печени запасается до 0,6 л крови.
3. Кроветворная. Печень во время внутриутробного развития является органом кроветворения.
4. Выделительная. Она выделяет желчь, которая подготавливает жиры к перевариванию – эмульгирует их, а также обладает бактерицидным действием.
5. Барьерная. В организм человека регулярно попадают разные ядовитые вещества: лекарства, краски, пестициды, в кишечнике вырабатываются продукты обмена кишечной микрофлоры. Кровь, оттекающая от кишечника и содержащая ядовитые вещества, не идет прямо в сердце, а потом разносится по всему организму, а поступает по воротной вене в печень. Через этот орган каждую минуту проходит треть всей крови человека.

В печени происходит обезвреживание попавших в нее чужеродных и токсичных веществ. Опасность таких веществ в том, что они вступают в реакции с белками и липидами клеток, нарушая их структуру. В результате такие белки и липиды, а значит и клетки, и ткани и органы, не выполняют своих функций.

Процесс обезвреживания идет в два этапа:

1. Перевод нерастворимых в воде токсичных веществ в растворимые,
2. Соединение полученных растворимых веществ с глюкуроновой или серной кислотой, глутатионом с образованием нетоксичных веществ, которые выводятся из организма.

Метаболическая функция печени

Этот внутренний орган участвует в обмене белков, жиров и углеводов.

• Углеводный обмен. Обеспечивает постоянство содержания глюкозы в крови. После еды, когда в кровь попадает большое количество глюкозы, в печени и мышцах создается ее запас в виде гликогена. В перерывах между едой организм получает глюкозу за счет гидролиза гликогена.
• Белковый обмен. Аминокислоты, только что попавшие в организм из кишечника, по воротной вене направляются в печень. Здесь из аминокислот строятся белки системы свертывания (протромбин, фибриноген), плазмы крови (все альбумины, α- и β-глобулины). Здесь аминокислоты вступают в реакции дезаминирования и трансаминирования, необходимые для взаимных превращений аминокислот, синтеза глюкозы и кетоновых тел из аминокислот. В печени обезвреживаются ядовитые продукты белкового обмена, главным образом аммиак, который превращается в мочевину.
• Жировой обмен. После еды в печени синтезируются жиры и фосфолипиды из жирных кислот, поступающих из кишечника; часть жирных кислот окисляется с образованием кетоновых тел и выделением энергии. Между приемами пищи из жировой ткани в печень поступают жирные кислоты, где они подвергаются β-окислению с выделением энергии. В печени синтезируется ¾ всего холестерина, находящегося в организме. Только ¼ его поступает с пищей.

Функции поджелудочной железы

Что такое поджелудочная железа уже было рассмотрено, теперь выясним, какие же функции она выполняет?

1. Пищеварительная. Ферменты поджелудочный железы переваривают все компоненты пищи — нуклеиновые кислоты, жиры, белки, углеводы.
2. Гормональная. Поджелудочная железа секретирует несколько гормонов, в том числе инсулин и глюкагон.

Что такое пищеварение?

Наш организм состоит почти из 40 триллионов клеток. Для жизнедеятельности каждой из них нужна энергия. Клетки погибают, для образования новых нужен строительный материал. Источником энергии и строительного материала служит пища. Она попадает в пищеварительный тракт, расщепляется (переваривается) на отдельные молекулы, которые всасываются в кишечнике в кровь и разносятся по всему организму, к каждой клеточке.

Переваривание, то есть расщепление сложных веществ пищи – белков, жиров и углеводов, до мелких молекул (аминокислот), высших жирных кислот и глюкозы соответственно, протекает под действием ферментов. Они содержатся в пищеварительных соках – слюне, желудочном, панкреатическом и кишечном соках.

Углеводы начинают перевариваться уже в ротовой полости, белки начинают перевариваться в желудке. Все же большинство реакций распада углеводов, белков и все реакции распада липидов происходят в тонкой кишке под влиянием ферментов поджелудочной железы и кишечника.

Непереваренные части пищи выводятся из организма.

Роль поджелудочной железы в пищеварении

Поджелудочная железа играет исключительную роль в пищеварении. За что отвечает поджелудочная железа? Она выделяет ферменты, гидролизующие белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты в тонком кишечнике.

Роль поджелудочной железы в переваривании белков

Белки, или полипептиды пищи начинают расщепляться в желудке под действием фермента трипсина до олигопептидов, которые поступают в тонкий отдел кишечника. Здесь на олигопептиды действуют ферменты сока поджелудочной железы – эластаза, химотрипсин, трипсин, карбоксипептидазы А и В. Результатом их совместной работы является распад олигопептидов до ди- и трипептидов.

Завершение переваривания осуществляется ферментами клеток кишечника, под действием которых короткие цепочки ди- и трипептидов расщепляются до отдельных аминокислот, которые обладают достаточно мелкими размерами, чтобы проникнуть в слизистую оболочку и кишечника и далее попасть в кровь.

Роль поджелудочной железы в переваривании углеводов

Углеводы-полисахариды начинают перевариваться в ротовой полости под действием фермента α-амилазы слюны с образование крупных осколков — декстринов. В тонком кишечнике декстрины под воздействием фермента поджелудочной железы – панкреатической α-амилазы расщепляются до дисахаридов – мальтозы и изомальтозы. Эти дисахариды, а также те, что поступили с пищей – сахароза и лактоза, распадаются под влиянием ферментов кишечного сока до моносахаридов – глюкозы, фруктозы и галактозы, причем глюкозы образуется намного больше, чем остальных веществ. Моносахариды всасываются в клетки кишечника, далее попадают в кровь и разносятся по организму.

Роль поджелудочной железы и печени в переваривании жиров

Жиры, или триацилглицеролы начинают перевариваться у взрослого человека только в кишечнике (у детей в ротовой полости). Расщепление жиров имеет одну особенность: они нерастворимы в водной среде кишечника, поэтому собираются в большие капли. Как мы моем посуду, на которой застыл толстый слой жира? Пользуемся моющими средствами. Они отмывают жир, так как в их состав входят поверхностно активные вещества, разбивающие слой жира на мелкие капли, легко смываемые водой. Функцию поверхностно активных веществ в кишечнике выполняет желчь, вырабатываемая клетками печени.

Желчь эмульгирует жиры — разбивает крупные капли жира на отдельные молекулы, которые могут подвергаться действию фермента поджелудочной железы — панкреатической липазы. Таким образом, функции печени и поджелудочной железы при переваривании липидов выполняются последовательно: подготовка (эмульгирование) – расщепление.

При распаде триацилглицеролов образуются моноацилглицеролы и свободные жирные кислоты. Они формируют смешанные мицеллы, включающие также холестерол, жирорастворимые витамины, желчные кислоты. Мицеллы всасываются в клетки кишечника и далее попадают в кровь.

Гормональная функция поджелудочной железы

В поджелудочной железе образуется несколько гормонов – инсулин и глюкагон, обеспечивающие постоянство уровня глюкозы в крови, а также липокаин и другие.

Глюкоза играет исключительную роль в организме. Глюкоза необходима каждой клетке, поскольку реакции ее превращения приводят к выработке энергии, без которой невозможна сама жизнь клетки.

За что отвечает поджелудочная железа? Глюкоза из крови в клетки попадает с участием специальных белков-переносчиков нескольких видов. Один из таких видов переносит глюкозу из крови в клетки мышечной и жировой ткани. Эти белки работают только с участием гормона поджелудочной железы — инсулина. Ткани, в которые глюкоза попадает только с участием инсулина, называют инсулинозависимым.

Какой гормон выделяет поджелудочная железа после еды? После еды секретируется инсулин, который стимулирует реакции, приводящие к снижению уровня глюкозы в крови:

• превращение глюкозы в запасной углевод – гликоген;
• превращения глюкозы, идущие с выделением энергии – реакции гликолиза;
• превращение глюкозы в жирные кислоты и жиры – запасные энергетические вещества.

При недостаточном количестве инсулина возникает заболевание сахарный диабет, сопровождающийся нарушениями обмена углеводов, жиров и белков.

Какой гормон выделяет поджелудочная железа при голодании? Через 6 часов после приема пищи переваривание и всасывание всех питательных веществ заканчивается. Уровень глюкозы в крови начинает снижаться. Наступает время использования запасных веществ – гликогена и жиров. Их мобилизацию вызывает гормон поджелудочной железы – глюкагон. Его выработка начинается при падении уровня глюкозы в крови, его задача – повысить этот уровень. Глюкагон стимулирует реакции:

• превращения гликогена в глюкозу;
• превращения аминокислот, молочной кислоты и глицерола в глюкозу;
• расщепления жиров.

Совместная работа инсулина и глюкагона обеспечивает сохранение уровня глюкозы в крови на постоянном уровне.

Что такое панкреатит и как его лечить?

При заболеваниях печени и поджелудочной железы переваривание компонентов пищи нарушается. Самая частая патология поджелудочной железы – панкреатит. Заболевание развивается в случае непроходимости панкреатического протока. Ферменты, произведенные в железе и способные переварить белки, жиры и углеводы, не попадают в кишечник. Это приводит к тому, что:

• ферменты начинают переваривать сам орган, это сопровождается сильной болью в животе;
• пища не переваривается, это приводит к расстройству стула и сильному похудению.

Лечат панкреатит препаратами, подавляющими выработку ферментов железой. Правильное питание при панкреатите поджелудочной железы имеет решающее значение. В начале лечения на несколько дней обязательно назначают полное голодание. Главное правило питания при панкреатите поджелудочной железы – выбрать продукты и режим приема пищи, не стимулирующие выработку железой ферментов. Для этого назначают дробный прием теплой пищи небольшими порциями. Блюда выбирают сначала углеводные, в полужидком виде. Затем по мере ослабления боли рацион расширяют, исключая жирные продукты. Известно, что поджелудочная железа при соблюдении всех рекомендаций полностью восстанавливается через год после начала лечения.

Функции печени и поджелудочной железы в организме многообразны. Эти два органа имеют исключительное значение в пищеварении, поскольку обеспечивают переваривание белков, жиров и углеводов пищи.

Помимо многочисленных мелких пищеварительных желез, заложенных в слизистой желудочно-кишечного тракта, в химической переработке пищевых веществ важнейшую роль играют крупные пищеварительные железы — печень и поджелудочная железа. Железы эти в период эмбрионального развития формируются в стенке зачатка двенадцатиперстной кишки, но, разрастаясь, как бы выселяются за ее пределы и превращаются в крупные органы, связанные с ней на всю жизнь при помощи своих протоков, через которые в кишечный канал выделяются их секреты. Однако от остальных кишечных пищеварительных желез они отличаются не только своей величиной, но и существенными особенностями строения и функций.

Поджелудочная железа располагается на задней стенке брюшной полости в верхнем ее отделе позади желудка (см. рис. 6). Правый ее конец (головка) окружен подковообразно изогнутой двенадцатиперстной кишкой, а левый — касается селезенки. Железа состоит из двух отделов: в одном из них вырабатывается очень важный для пищеварения сок, который, можно сказать, является универсальным, так как содержит ферменты для всех основных органических пищевых веществ. Другой отдел железы представлен группами клеток (так называемыми островками), которые не связаны с ее протоками. Их секрет — гормон инсулин — выделяется непосредственно в кровь и оказывает существеннейшее влияние на углеводный обмен (рис. 14).

Рис. 14. Поджелудочная железа и пути выведения желчи.

1,2,3, 4, 6 — протоки для выведения желчи; 5 — желчный пузырь; 7 — участок двенадцатиперстной кишки, в который впадают желчный проток и проток поджелудочной железы; 8 — поджелудочная железа и ее проток.

Рис. 15. Печень (вид спереди):

1 — правая доля печени; 2 — левая доля печени; 3 — желчный пузырь

Печень — самая крупная железа нашего тела (рис. 15). Она весит 1,5 кг, что составляет приблизительно 1/50 веса взрослого человека. У новорожденного ребенка относительные размеры печени еще больше — она составляет 1/20 часть веса тела. Печень располагается в верхней части брюшной полости справа под диафрагмой. Непосредственными соседями ее являются желчный пузырь, желудок, двенадцатиперстная кишка, правая почка. Желчный проток впадает в двенадцатиперстную кишку вместе с протоком поджелудочной железы. Каждый знает, как выглядит печень животных, например коровы. Человеческая печень по внешнему виду и по форме очень похожа на этот орган у животных. Она имеет бурый цвет и полужидкую консистенцию. Строение печени очень сложно. Она образована клетками печеночного эпителия, множеством кровеносных сосудов и нервов. Если рассматривать кусочек печени под микроскопом, легко убедиться в том, что вещество ее разделено на множество мелких долек, имеющих одинаковое строение и отделенных друг от друга тонкими прослойками соединительной ткани, которые тянутся к капсуле печени, покрывающей ее снаружи. Всем известно, что печень выделяет желчь, которая представляет собой пищеварительный сок, имеющий важное значение для переваривания жиров. За сутки образуется от 600 мл до 1 л желчи, но в кишки она попадает по мере необходимости, когда поступает жирная пища. В периоды между приемами пищи желчь собирается в желчном пузыре. Несмотря на то, что объем его невелик (всего около 40—60 мл), в нем может сохраняться значительное количество плотных веществ желчи (кислот и пигментов). В желчном пузыре происходит быстрое всасывание воды, поэтому концентрация ее плотных веществ возрастает в 10 раз. Таким образом, 50 мл концентрированного содержимого желчного пузыря соответствует приблизительно 500 мл печеночной желчи. печень поджелудочная железа возрастной

Долгое время ученые думали, что образование желчи и является главной функцией печени. Но это мнение оказалось ошибочным Роль печени в жизнедеятельности организма, как выяснилось, гораздо более значительна. Опыты на животных и изучение болезней печени человека показали, что она является жизненно важным органом. Выключение желчеобразовательной функции не вызывает нарушений деятельности организма, несовместимых с жизнью. Удаление же печени или полное выключение ее функций неминуемо ведет к смерти в течение короткого времени (нескольких дней). Дело в том, что печень представляет собой, образно выражаясь, центральную химическую лабораторию организма, участвующую во всех видах обмена веществ (углеводного, жирового, белкового, витаминного, водного), в процессе кроветворения и, главное, в осуществлении защитных функций.

Через печень в течение минуты протекает 1,5 л крови (приблизительно 1/3 всей циркулирующей крови). Большая часть ее поступает из желудка, от всех отделов кишок и селезенки через один из крупнейших сосудов нашего тела — воротную вену. Печень располагается на пути крови, оттекающей от этих органов к сердцу, поэтому она представляет своеобразный контрольно-пропускной пункт, где подвергаются анализу и обработке все химические вещества, переходящие из желудочно-кишечного тракта в кровь, прежде чем она попадает в сердце и оттуда в общий кровоток. В печени происходит обезвреживание всех ядов, образующихся в толстой кишке в результате гниения и брожения его содержимого, поэтому при нормальной ее функции не наступает самоотравления организма. Здесь обезвреживается образующийся в результате белкового обмена аммиак — он превращается в значительно менее ядовитый продукт — мочевину, которая, будучи главной составной частью мочи, выводится в дальнейшем из организма через почки. Клетки многочисленных печеночных капилляров захватывают и уничтожают болезнетворных микробов, попадающих из кишок в кровь. Таким образом, осуществляется жизненно важная защитная или, как говорят, барьерная, функция печени. Не меньшее значение имеет прямое участие ее в синтезе целого ряда важных веществ. Здесь происходит образование белков крови, из сахара синтезируется сложный углевод — гликоген, Служащий главным источником энергии организма. Содержание в печени достаточного количества гликогена в то же время необходимо для нормальной ее деятельности. В печени образуется витамин А. Для нормального функционирования печени необходимо достаточное количество в пище витаминов группы В, а также витаминов С и К.

Следует отметить, что клетки печени весьма чувствительны к действию алкоголя, а по новейшим данным — и к никотину. Издавна известно заболевание, называемое алкогольным циррозом печени. Причиной возникновения этого заболевания является в первую очередь перерождение и гибель печеночных клеток под непосредственным влиянием алкоголя. Помимо прямого действия на печеночные клетки в развитии цирроза печени у хронических алкоголиков, несомненно, имеют значение сопутствующие воспалительные заболевания (катары)желудочно-кишечного тракта. Вследствие катарального воспаления слизистых нарушается всасывание витамина С. При недостаточном поступлении последнего в печень невозможна ее нормальная деятельность. Люди, систематически злоупотребляющие алкоголем, как правило, принимают недостаточное количество белковой пищи, это приводит к образованию необычных (патологических) продуктов гниения и брожения в кишечнике. В результате здесь накапливаются и всасываются в кровь такие сильные яды, как уксусная кислота, индикан, скотол, аммиак, масляная кислота. Все это приводит к перерождению и гибели печеночных клеток. На их месте разрастается соединительная ткань, печень сморщивается, становится плотной, в результате происходит тяжелое нарушение всех ее функций. К таким печальным последствиям приводит не только частое и неумеренное употреблений алкоголя. Крупнейший специалист по заболеваниям печени профессор А. Л. Мясников писал: «…цирроз печени развивается иногда на почве приема сравнительно незначительных количеств алкоголя, если это длится десятки лет»