Функции клеток поджелудочной железы

Поджелудочная железа является крупнейшей железой в организме человека и одним из важнейших органов желудочно-кишечного тракта. Она отвечает за внешнюю и внутреннюю секрецию, синтезируя не только ферментные вещества, помогающие правильному усвоению пищи, но и гормоны. Именно поджелудочной принадлежит ключевая роль в обмене веществ.

Анатомическое строение

Поджелудочная железа у человека расположена позади желудка и вплотную примыкает к двенадцатиперстной кишке. Она имеет головку, шейку, тело и хвост. Головка и часть тела охвачены петлей двенадцатиперстной кишки, а хвост уходит вглубь и поднимается вверх и влево, к селезенке.

Шейка железы, расположенная между головкой и телом, – это самое узкое место. Здесь берет свое начало санториниев проток, который чаще всего соединяется с основным протоком, а несколько реже заходит непосредственно в двенадцатиперстную кишку через санториниев сосочек.

Длина всего органа составляет в среднем 20 см, толщина варьируется от 2-х до 3-х см, а общий вес обычно не превышает 80 г. Таким образом, поджелудочная железа в организме человека защищена со всех сторон: сзади находится позвоночник, спереди – желудок, слева – селезенка, а справа – двенадцатиперстная кишка.

В теле железы выделяют переднюю, заднюю и нижнюю поверхности. Передняя примыкает к желудку и имеет сальниковый бугор. Область задней поверхности находится рядом с позвоночником, аортой брюшины, чревным сплетением, нижней полой веной и левой почечной веной. Здесь же, в предназначенных для этого бороздах, располагаются сосуды селезенки. Нижняя часть железы уходит вниз, за корень брыжейки. Основным протоком поджелудочной железы является вирсунгов проток, проходящий по всей ее длине и впадающий в двенадцатиперстную кишку.

Производство панкреатического сока происходит преимущественно в теле железы, островки Лангеранса, синтезирующие гормоны, находятся в хвостовой части

Функции поджелудочной железы имеют тесную взаимосвязь со строением и подразделяются на эндокринную и экзокринную. Эндокринная зона представлена островками Лангеранса – скоплением клеток, синтезирующих гормоны:

• инсулин;
• глюкагон;
• соматостатин;
• полипептиды;
• вазоактивные интестинальные пептиды.

В малых количествах клетки островков Лангеранса продуцируют также гастрин, тиролиберин, соматолиберин.

В экзокринной части расположена система выводных протоков и панкреатические ацинусы, которые являются структурными единицами органа. Именно в ацинусах начинаются все протоки.

Эндокринная функция поджелудочной железы реализуется посредством инсулоцитов – клеток островков Лангеранса, отвечающих за синтез гомонов и гуморальную регуляцию.

Экзокринная функция

Каждый день поджелудочная железа вырабатывает в среднем около литра панкреатического сока, который состоит из ферментных веществ, соли и воды. Ферменты носят название «проферментов» и изначально являются неактивными. Попадание пищевого кома в двенадцатиперстную кишку сопровождается выбросом гормонов, запускающих, в свою очередь, цепь химических превращений. В результате происходит активация проферментов.

Наиболее сильным катализатором секреции поджелудочной железы выступает соляная кислота желудка. При попадании в тонкий кишечник она вызывает усиленный синтез секретина и панкреозимина, выделяемых слизистой оболочкой кишки и стимулирующих выработку ферментов:

• амилазы;
• липазы;
• трипсина (трипсиногена);
• химотрипсина;
• нуклеазы;
• профосфолипазы.

Именно в этом и заключается внешнесекреторная функция поджелудочной железы.

Трипсин (трипсиноген) производится только в поджелудочной железе и необходим для расщепления пептидов и белков. Изначально неактивный, данный фермент активизируется энтеропептидазой, или энтерокиназой. Именно по показателю трипсина в его активной форме определяется наличие панкреатита.

Амилаза – это фермент, помогающий перерабатывать углеводы и синтезируемый не только в поджелудочной, но и в слюнных железах. При избыточном либо недостаточном выделении в кровь амилазы можно предположить развитие патологического процесса в поджелудочной железе. Уровень амилазы в крови и моче является очень весомым диагностическим признаком. Например, резкое снижение содержания ампилазы в анализах может указывать на серьезные патологии печени и муковисцидоз, а также на проведенную панкреатэктомию.

Роль липазы состоит в том, чтобы нейтрализовывать триглицериды, уже подверженные воздействию желчи из желчного пузыря. Данный фермент помогает расщеплять жиры на глицерин и высшие кислоты, а также принимает участие в энергетическом обмене. Липаза обеспечивает транспорт полиненасыщенных жирных кислот к тканям и способствует усвоению ряда жирорастворимых витаминов.

За выработку липазы отвечают поджелудочная железа, печень, легкие и кишечник. Вследствие гипофункции железы уменьшается активность липазы, что сопровождается изменением цвета стула на серо-желтый.

Фермент нуклеаза принимает участие в моделировании цепочек ДНК и РНК поступившей в организм пищи. С его помощью высвобождаются молекулы нуклеиновых кислот, необходимых для выстраивания информационных генетических структур человека.

Профосфолипаза работает подобно трипсину и активно действует на сложные жиры, называемые фосфолипидами.
Следует отметить, что проферменты поджелудочной железы выделяются только в процессе приема пищи, начиная уже со 2-3 минуты после начала трапезы. После этого они продолжают выделяться еще как минимум 12 часов.

Полноценная работа ферментов невозможна без достаточного объема желчи, которую вырабатывает печень. Именно желчь делает ферменты активными и дробит липиды на меньшие фрагменты, подготавливая их таким образом к расщеплению. Панкреатический сок содержит не только ферменты, но и кислые соли для обеспечения щелочной реакции. Благодаря этому кислое содержимое желудка нейтрализуется и создаются благоприятные условия для усвоения углеводов.

Эндокринная функция

Какова функция поджелудочной железы в эндокринной системе? Этот орган секретирует в кровь гормоны, влияющие на все без исключения обменные процессы в организме. Несмотря на малые размеры эндокринной зоны, составляющей около 2% от всей площади железы, значимость ее работы трудно переоценить.

Сахарный диабет 1-го типа характеризуется абсолютной недостаточностью гормона инсулина, которую вызывает деструкция бета-клеток

Внутрисекреторная функция железы состоит в выделении инсулина и глюкагона. Альфа-клетки островков Лангеранса вырабатывают глюкагон, который является природным антагонистом инсулина. Кроме того, они участвуют в синтезе липокаина, тормозящего развитие жировой инфильтрации печени. Бета-клетки производят инсулин, доставляющий глюкозу к тканям организма посредством белковых рецепторов.

Внутренняя секреторная функция поджелудочной железы дополняется выработкой гормона грелина, который отвечает за нормальный аппетит, и панкреатического полипептида, тормозящего секрецию железы и стимулирующего выработку желудочного сока.

При нехватке и разрушении бета-клеток синтез инсулина снижается, что может приводить к развитию сахарного диабета. Недостаточность этого гормона проявляется в усилении мочевыделительной функции, зуде кожных покровов и ощущении постоянной жажды.

Соматостатин – это гормон, который вырабатывается не только в поджелудочной железе, но и в гипоталамусе. Он необходим для подавления секреции серотонина, соматотропина, тиреотропного гормона, инсулина и глюкагона.

ВИП – вазоактивный интестинальный пептид стимулирует перистальтику в кишечнике, повышает приток крови к органам пищеварения, тормозит синтез соляной кислоты и увеличивает производство пепсиногена в желудке.

Панкреатический полипептид участвует в регуляции внешней секреторной функции поджелудочной железы и стимулирует работу желудка.

Функциональное нарушение

Наиболее часто функции поджелудочной железы в организме человека нарушаются вследствие воспаления – хронического либо острого панкреатита, при котором меняется клеточная структура, и развивается функциональная недостаточность. Жертвами панкреатита часто становятся люди, злоупотребляющие жирной пищей, алкогольными напитками, а также те, кто практикует голодание.

Нарушение правильной работы поджелудочной железы могут вызывать следующие причины:

• заболевания желчевыводящих путей и печени;
• травмы и механические повреждения органов ЖКТ;
• длительный прием антибиотиков, диуретиков, гормональных средств;
• интоксикации ядовитыми веществами в быту или на производстве;
• хирургические операции;
• вирусные и инфекционные патологии – паротит, микоплазмоз, гепатит;
• лишний вес;
• врожденные аномалии (сужение протоков) и развитие новообразований;
• эндокринные (гиперпаратиреоз) и сердечно-сосудистые болезни;
• глистные инвазии;
• гормональные сбои;
• наследственность.

В ряде случаев железа не выполняет свои функции по причинам, установить которые не удается.

Дефицит ферментов существенно сказывается на самочувствии пациента и проявляется следующими симптомами:

• болью в верхней левой трети живота, возникающей сразу после еды или независимо от нее;
• уменьшением аппетита вплоть до его полного отсутствия;
• ощущением тошноты, рвотой;
• урчанием в желудке;
• изменением цвета и консистенции каловых масс.

Интерстициальный панкреатит сопровождается отечностью межклеточного пространства и имеет преимущественно благоприятный прогноз; острый геморрагический панкреатит представляет собой очень тяжелую форму заболевания, которая в 50% случаев заканчивается смертью пациента

В зависимости от того, какую функцию поджелудочная железа выполняет не в полном объеме, наблюдаются изменения в отправлениях организма. При нехватке липазы стул приобретает желтый либо оранжевый цвета и маслянистую консистенцию.

Недостаток амилазы сопровождается плохой переносимостью углеводов и появлением водянистого стула вследствие избыточного содержания крахмала. Из-за снижения усвоения питательных веществ в тонкой кишке возникает диарея, авитаминоз, уменьшается масса тела.

Нехватка профермента трипсина выражается в повышении экскректорной функции поджелудочной железы и проявляется увеличением содержания азота и непереваренных белков (мышечных волокон) в кале. Стул становится кашеобразным и приобретает резкий, неприятный запах.

При дефиците того или иного фермента полноценное усвоение пищи нарушается, поэтому даже усиленное питание может вызывать выраженный авитаминоз. Его симптомами являются снижение веса, ломкость ногтевых пластин и волос, сухость кожных покровов.

Вследствие недостаточного переваривания пищи в тонком кишечнике повышается газообразование и учащаются позывы на дефекацию.

Панкреатин является базовым препаратом, назначаемым при дисфункции поджелудочной железы

При нарушении оттока секреции происходит активация «лишних» ферментов, работающих неправильно. Вместо того, чтобы переваривать пищу, они начинают переваривать слизистую оболочку поджелудочной железы, что приводит к ее воспалению – панкреатиту.

В случае повреждения островков Лангеранса снижается синтез инсулина, и развивается диабет 1-го типа. Чем больше бета-клеток окажутся в зоне поражения, тем тяжелее он будет протекать.

Лечение дисфункции

Восстановить работу поджелудочной железы можно с помощью медикаментов и соответствующей диеты. Чтобы наладить работу пищеварительного тракта, назначаются ферментные препараты – Креон, Панкреатин, Фестал.

Если панкреатит сопровождается частой рвотой, то применяются средства для нормализации водно-солевого баланса, например, раствор Хлорида Натрия. Неотъемлемой частью лечения является витаминотерапия. При тяжелых расстройствах пищеварения назначается парентеральное, или внутривенное питание.

Лечение острого панкреатита проводится только в условиях стационара, поэтому в случае появления характерных признаков необходимо вызвать бригаду «Скорой помощи». До приезда врачей нельзя принимать пищу, рекомендуется пить воду каждые 30-60 минут по 1/4 стакана. Облегчить состояние можно в положении сидя с прижатыми к животу коленями. Уменьшить боль поможет холодный компресс, который прикладывается к спине в проекции поджелудочной железы.

Последнее обновление: 3 сентября, 2020