Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы ее регуляция

Соседние файлы в папке Философия

• #
• #
• #
• #
• #
• #

В двенадцатиперстной кишке и в проксимальном отделе тощей кишки происходит основной процесс пищеварения. Содержимое представлено соком поджелудочной железы, соком бруннеровых желез, желчью.

Поджелудочная железа

Выделяет панкреатический сок в количестве 1,0—2,0 л/сутки. Он изотоничен плазме крови и имеет рН = 8,0—8,6. В состав панкреатического сока входят:

1. Неорганические вещества — гидрокарбонат натрия. Функция заключается в нейтрализации кислого химуса, поступившего из желудка, создание оптимума рН для действия ферментов.

2. Органические вещества — ферменты:

ñ протеазы — выделяются в неактивной форме (чтобы не допустить самопереваривания железы). Виды протеаз — трипсиноген, химотрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидаза. В просвете двенадцатиперстной кишки происходит активация ферментов энтерокиназой, которая выделяется стенкой кишки при действии ионов водорода, и образуются активные формы протеаз (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидаза), которые расщепляют белки;

ñ липазы и фосфолипазы. Липазы выделяются в активной форме и расщепляют нейтральные жиры, а фосфолипазы выделяются в неактивной форме, активируются желчными кислотами или трипсином и расщепляют фосфолипиды;

ñ амилазы — альфа- и бета-амилазы расщепляют крахмал и гликоген до дисахаридов;

ñ нуклеазы — рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза расщепляют нуклеиновые кислоты.

В регуляции панкреатической секреции выделяются такие фазы, как:

1. мозговая или сложнорефлекторная. Происходит под влиянием условных и безусловных рефлексов. ПСНС усиливает секрецию, СНС тормозит;

2. желудочная — рефлекторные влияния с хемо- и механорецепторов желудка усиливают секрецию. Гормон гастрин гуморально стимулирует секрецию панкреатического сока;

3. кишечная — рефлекторные влияния с хемо- и механорецепторов двенадцатиперстной кишки регулируют состав сока железы. Гормон двенадцатиперстной кишки секретин усиливает образование гидрокарбоната натрия, а холецистокинин-панкреозимин усиливает секрецию ферментов.

Полостное и пристеночное пищеварение в тонкой кишке.

1. Полостное пищеварение происходит в просвете кишечника с участием ферментов поджелудочной железы и ферментов из слущенных энтероцитов. Образуются вещества, неспособные к всасыванию, — олигопептиды, олигосахара, ди- и моноглицериды.

2. Пристеночное пищеварение (открыто Уголевым) происходит на гликокаликсе. Гликокаликс — это сеть из нитей полисахаридов, соединенных мостиками из кальция. Выполняет следующие функции:

ñ обеспечивает механическую прочность стенки кишки,

ñ является молекулярным ситом,

ñ не пропускает к мембране энтероцитов микроорганизмы,

ñ адсорбирует на своей поверхности ферменты.

ñ Здесь происходит переваривание олигомеров до димеров.

3. Мембранное пищеварение осуществляется за счет ферментов энтероцитов. Происходит переваривание димеров до мономеров с последующим всасыванием.

Физиология всасывания в желудочно-кишечном тракте.

Переход веществ из полости кишки в кровь или лимфу.

Всасывание белков может быть только у детей. Происходит всасывание имунноглобулинов, которые содержатся в молоке матери.

Всасывание аминокислот осуществляется механизмом активного транспорта, сопряженным с транспортом ионов натрия. На апикальной мембране образуется комплекс из трех веществ: белок-переносчик + аминокислота + ион натрия. Этот комплекс проходит в клетку только в том случае, если внутри клетки мало ионов натрия. Поэтому на базолатеральной мембране имеется натрий-калиевый насос, который работает с затратами энергии АТФ и выкачивает натрий из клетки.

ñ Глюкоза и галактоза всасываются вторичноактивным транспортом, сопряженным с ионами натрия.

ñ Манноза и пентозы проходят путем простой диффузии,

ñ Фруктоза — облегченной диффузии.

Всасывание продуктов гидролиза жиров и фосфолипидов происходит с участием желчных кислот.

ñ Глицерин и жирные кислоты с короткой цепью (до 12 атомов углерода) поступают в кровь путем простой диффузии.

ñ Жирные кислоты с длинной цепью соединяются с желчными кислотами, моноглицеридами и формируют комплекс, который называется мицелла. Мицелла подходит к апикальной мембране энтероцита, и желчные кислоты вдавливают жирные кислоты и моноглицериды внутрь клетки. В энтероцитах на мембранах эндоплазматической сети происходит ресинтез видоспецифичных триглицеридов и фосфолипидов, которые поступают к комплексу Гольджи, а там соединяются с белками, холестерином и образуются хиломикроны. Хиломикроны поступают в лимфу.

ñ Жирорастворимые витамины проходят в составе мицелл и хиломикронов.

ñ Водорастворимые (С, В1, В2, В6) проходят путем простой диффузии,

ñ В12 и фолиевая кислота всасываются в комплексе с внутренним фактором Кастла и путем активного транспорта.

Ионы кальция, железа, меди подвергаются активному транспорту в комплексе с белками-переносчиками. Натрий проходит путем простой диффузии и в комплексе с аминокислотами, глюкозой. Анионы проходят по электрохимическому, вода — по осмотическому градиенту.

В двенадцатиперстной кишке продолжается процесс гидролиза пищевых веществ, начатый в желудке. Но его объем значительно возрастает, так как в полость кишки выделяются пищеварительные соки поджелудочной железы и кишечных желез, содержащие ферменты для гидролиза белков, жиров и углеводов. Эти ферменты наиболее активны в щелочной среде, которая создается пищеварительными соками поджелудочной железы, бруннеровых и либеркюнновых желез, а также желчью.

За сутки поджелудочная железа человека выделяет от 1,5 до 2,5 л сока, который вырабатывается ацинарными, центроацинарными и эпителиальными клетками протоков железы. В состоянии относительного покоя (натощак) железа выделяет небольшое количество сока, а при поступлении желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку скорость сокоотделения возрастает до 4,7 мл/мин.

Панкреатический сок имеет высокую концентрацию бикарбонатов, которые обусловливают его щелочную реакцию. Его рН колеблется от 7,5 до 8,8. В соке содержатся хлориды натрия, калия и кальция, сульфаты и фосфаты. Вода и электролиты выделяются в основном центроацинарными и эпителиальными клетками выводах протоков. В состав сока входит и слизь, которая вырабатывается бокаловидными клетками главного протока поджелудочной железы.

Панкреатический сок богат ферментами, осуществляющими гидролиз белков, жиров и углеводов. Они вырабатываются ацинарными панкреацитами.

Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В) выделяются панкреацитами в неактивном состоянии, что предотвращает самопереваривание клеток. Трипсиноген превращается в трипсин в полости двенадцатиперстной кишки под влиянием фермента энтерокиназы, который вырабатывается слизистой оболочкой кишки. Выделение энторокинизы обусловлено влиянием желчных кислот. С появлением трипсина наступает аутокаталитический процесс активации всех протеолитических ферментов, выделяющихся в зимогенной форме.

Трипсин, химотрипсин и эластаза расщепляют внутренние пептидные связи белковой молекулы и высокомолекулярных полипептидов. Процесс гидролиза завершается образованием низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Образовавшиеся пептиды подвергаются заключительному гидролизу карбоксипептидазами А и В, которые расщепляют С-концевые связи молекул белков и пептидов с образованием аминокислот.

Содержащаяся в панкреатическом соке а-амилаза расщепляет крахмал на декстрины, мальтозу и мальтотриозу. Ионы кальция, входящие в состав ос-амилазы, обеспечивают устойчивость фермента при изменении рН среды и ее температуры, а также препятствуют его гидролизу под влиянием протеолитических ферментов.

Панкреатическая липаза секретируется в активной форме. Но ее активность значительно возрастает под влиянием колипазы после ее активации в двенадцатиперстной кишке трипсином. Колипаза образует комплекс с панкреатической липазой. В образовании этого комплекса участвуют соли жирных кислот. Липаза гидролизует жир на моноглицериды и жирные кислоты. Эффективность гидролиза жира резко возрастает после его эмульгирования желчными кислотами и их солями.

Под влиянием холестеразы холестериды расщепляются до холестерина и жирных кислот. Фосфолипиды подвергаются гидролизу с помощью панкреатической фосфолипазы А2, которая активируется трипсином. Конечными продуктами гидролиза являются жирная кислота и изолецетин. Рибо-нуклеазы и дезоксирибонуклеазы панкреатического сока расщепляют РНК и ДНК пищевых веществ до нуклеотидов.

Секреция поджелудочной железы регулируется нервными и гуморальными меха­низмами.

Начальная секреция поджелудочной железы вызывается видом, запахом пищи и другими раздражителями (условнорефлекторные сигналы), а также жеванием и глотанием (безусловнорефлекторнЫе сигналы). При этом нервные сигналы, формирую­щиеся в рецепторах полости рта и глотки, достигают продолговатого мозга, и затем эфферентные влияния по волокнам блуждающего нерва поступают к железе и вызывают ее секрецию.

Симпатические волокна, иннервирующие поджелудочную железу, тормозят ее секреторную активность. Поэтому после перерезки чревных нервов у собак поджелудоч­ная секреция увеличивается. Симпатические влияния, кроме того, имеют для железы трофическое значение — они изменяют реактивность железы по отношению к другим воздействиям, усиливают синтез органических веществ в ней.

Торможение панкреатической секреции наблюдается при раздражении многих центростремительных нервов, при болевых реакциях, во время сна, при напряженной физической и умственной работе.

В стимуляции панкреатической секреции прямые нервные влияния имеют меньшее значение, чем гуморальные. Ведущее значение в гуморальной регуляции секреции поджелудочной железы принадлежит гастроинтестинальным гормонам.

Секретин вызывает выделение большого количества поджелудочного сока, богатого бикарбонатами, но бедного ферментами, так как почти не действует на клетки ацинусов, секретирующие ферменты.

Вторым гормоном, усиливающим секрецию поджелудочной железы, является холецистокинин-панкреозимин. Сначала считали, что это два разных гормона. Один из них (панкреозимин) стимулирует секрецию поджелудочной железы, а другой (холецистокин) — выход желчи в двенадцатиперстную кишку. В наибольшей мере стимулируют высвобож­дение этого гормона продукты начального гидролиза пищевого белка и жира, а также некоторые аминокислоты. Сти­мулируют высвобождение холе-цистокинина-панкреозимина со­ляная кислота и углеводы.

Холецистокинин-панкрео-зимин действует преимущест­венно на панкреоциты ацинусов поджелудочной железы, поэтому выделяющийся в ответ на дейст­вие этого гормона сок богат фер­ментами. Одновременное влия­ние на железу секретина и холе-цистокинина-панкреозимина во время приема пищи усиливает друг друга.

Секреция поджелудочной железы, усиливается’ также гастрином, серотонином, инсули­ном, бомбезином, субстанцией П, солями желчных кислот. Тормо­зят выделение поджелудочного сока глюкагон, кальцитонин, ЖИП, ПП, соматостатин. ВИП может возбуждать и тормозить панкреатическую секрецию. Эф­фекты гормонов частично опосредуются через их влияние на желудочную секрецию:

с усилением ее более кислое содержимое поступает в двенадцатиперстную кишку и по­средством ее гормонов повышает панкреатическую секрецию. Нервные влияния при приеме пищи обеспечивают лишь пусковые воздействия на железу, а в коррекции панкреатической секреции большую роль играют гуморальные механизмы. Действие гормонов на железу более выражено при сохраненной ее иннер­вации, что подчеркивает единство нервных и гуморальных механизмов регуляции поджелудочной секреции. Стимуляторы секреции поджелудочной железы усиливают ее кровоснабжение, что немаловажно для поддержания функции железы на высоком уровне достаточно длительное время.

Фазы панкреатической секреции при стимуляции ее приемом пищи те же, что и для желудочной секреции, однако более выражены гормональные влияния на поджелудоч­ную железу, особенно в кишечную фазу.

Роль печени в пищеварении. Регуляция образования желчи, выделения ее в двенадцатиперстную кишку. Желчно-кишечный кругооборот желчных кислот. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке.

В пищеварении печень принимает участие благодаря образованию желчи, которая из общего протока через сфинктер Одди поступает в полость двенадцатиперстной кишки. Желчь — результат секреторной деятельности гепатоцитов и эпителиальных клеток желчных протоков. Секреторные клетки печени исходный материал для образования желчи получают из крови, протекающей по капиллярам дольки печени и под базальной мембраной эпителиальных клеток протоков.

Кровь поступает в печень по воротной вене от пищеварительного тракта и печеночной артерии (около 1,2 л за 1 мин).

Желчеобразование в печени происходит непрерывно. Под влиянием условных и безусловных раздражителей во время приема пищи образование желчи усиливается. Продолжительность латентного периода секретного рефлекса варьирует от 3 до 12 мин. После приема пищи темпы желчеобразования возрастают и достигают максимума при переваривании углеводистой пищи через 2—3 ч, белковой — через 3 ч, жирной — через 5—7 ч. Это зависит от продолжительности пребывания пищевых веществ в желудке, кислотности порций желудочного содержимого, поступающего в двенадцатиперстную кишку, образования эндокринными клетками слизистой оболочки желудка и кишки гастроинтестинальных гормонов (гастрина, секретина, холецистокинина-панкреозимина, глюкагона), которые стимулируют желчеобразование.

Рефлекторные стимулирующие влияния на желчеобразование реализуются через блуждающий нерв в ответ на раздражение рецепторов всех отделов пищеварительного тракта, а тормозные — через симпатические нервы.

При отсутствии процесса пищеварения (натощак) желчь поступает в желчный пузырь, потому что сфинктеры Мирицци (препятствующий поступлению желчи из общего желчного протока в проток желчного пузыря) и Люткинса (в шейке желчного пузыря) находятся в расслабленном состоянии, а сфинктер Одди — в сокращенном. Емкость желчного пузыря у взрослого человека равна 50—60 мл, но за счет сгущения желчи резервируется ее объем, выделенный печенью за 12—14 ч.

Начинается желчевыведение в ответ на комплекс условных и безусловных раздражителей, связанных с приемом пищи. Реализуется этот рефлекс через эфферентные волокна блуждающего нерва, возбуждение которых стимулирует моторику желчного пузыря и общего желчного протока, но расслабляет сфинктер Одди. Продолжается желчевыведение от 3 до 6 ч. Оно обусловлено не только раздражением рецепторов желудка и двенадцатиперстной кишки химусом, но и влиянием на мускулатуру желчевыводящего аппарата гастроинтестинальных гормонов (гастрина, секретина, холецистокинина-панкреозимина, бомбезина), вырабатываемых эндокринными клетками желудка и двенадцатиперстной кишки под влиянием химуса. Наибольший сокогонный эффект наблюдается после приема молока, яичных желтков, жиров и мяса.

Раздражение симпатических нервов вызывает расслабление мышц желчного пузыря, общего желчного протока и сокращение сфинктера Одди, что приводит к уменьшению и прекращению выделения желчи в двенадцатиперстную кишку. Торможение желчевыведения наблюдается также под влиянием ВИП, глюкагона и кальцитонина.

Циркуляция желчных кислот. Желч­ные кислоты выделяются в двенадцатиперстную кишку в виде смешанных мицелл. Несмотря на разведение желчных кислот содержимым желудка, их концентрация в кишечнике составляет около 10 ммоль/л и остается выше критической концент­рации мицеллообразования Здесь в добавление к холестеролу и лецитину в мицеллы включаются продукты гидролитического расщепления жиров-жирные кислоты и моноглицериды При перво­начальном контакте мицелл с кишечной стенкой

липиды диффундируют через мембрану щеточной каемки в энтероциты, а желчные кислоты остаются в просвете кишечника, но при дальнейшем про­хождении по кишечнику желчные кислоты всасы­ваются путем активного и пассивного транспорта.

Около 50% желчных кислот всасывается в ки­шечнике пассивным путем. В результате расщепле­ния конъюгатов желчных кислот и дегидроксилирования последних под действием кишечных бактерий повышается их растворимость в липидах и облегча­ется пассивная диффузия.

Активное всасывание желчных кислот происхо­дит исключительно в концевом отделе подвздошной кишки-редкое явление, известное еще только для всасывания витамина В. Активному всасыванию подвергаются лишь те желчные кислоты, которые обладают большой полярностью, затрудняющей их пассивное всасывание, например конъюгаты таурина. Для процесса всасывания желчных кислот в концевом отделе подвздошной кишки характерны типичные признаки активного транспорта: кинетика насыщения и конкурентное ингибирование. Неболь­шое количество желчных кислот (7-20%) не включа­ется ни в активное, ни в пассивное всасывание и выводится из организма.

Присутствие желчных кислот в толстой кишке играет, по-видимому, важную роль в регуляции консистенции каловых масс. При концентрации диоксижелчных кислот в толстой кишке свыше 3 ммоль/л в просвет кишечника секретируется значительное количество электролитов и воды, что приводит к поносу. Резко выраженная форма этого «хологенного» поноса может наблюдаться при резек­ции или заболевании концевого отдела подвздошной киш­ки, и для его лечения используют связывание желчных 1 кислот с помощью ионообменника холестирамина.

При поступлении поглощенных желчных кислот в печень из них вновь образуются конъюгаты, а не­которые вторичные желчные кислоты подвергаются гидроксилированию. Потеря желчных кислот с калом (0,2-0,6 г/день) компенсируется за счет их синтеза.

Общий пул желчных кислот в организме состав­ляет около 3,0 г. Этого количества недостаточно для обеспечения липолиза после приема пищи; в частности, при потреблении жирной пищи желчных кислот требуется в 5 раз больше. Однако организм не испытывает дефицита в желчных кислотах, поскольку они многократно циркулируют через кишечник и печень (кишечно-печеночная циркуляция). Частота, с которой пул желчных кислот совершает полный цикл, зависит от пищевого режима и составляет от 4 до 12 циклов в сутки.

В двенадцатиперстной кишке продолжается процесс гидролиза пищевых веществ, начатый в желудке. Но его объем значительно возрастает, так как в полость кишки выделяются пищеварительные соки поджелудочной железы и кишечных желез, содержащие ферменты для гидролиза белков, жиров и углеводов. Эти ферменты наиболее активны в щелочной среде, которая создается пищеварительными соками поджелудочной железы, бруннеровых и либеркюнновых желез, а также желчью.

Просмотров: 960

Вернуться в категорию: Кулинария