Функции поджелудочной железы биохимия
Биохимический анализ крови – это самый объективный тест, который показывает функцию внутренних органов. В этой статье расскажем, какие показатели являются нормой для поджелудочной железы. Также поговорим о том, какие отклонения можно увидеть при воспалении ткани органа.
Основные критерии диагностики
Для определения функции поджелудочной железы нужно использовать следующие показатели:
- общий белок (характеризует ферментативную функцию);
- амилаза (в норме вещество содержится в клетках ткани, в больших количествах выходит в кровь только при деструктивных процессах);
- липаза (также является внутриклеточным ферментом, повышенный уровень при панкреатите держится очень долго);
- сывороточная эластаза (самый точный показатель некроза поджелудочной железы);
- глюкоза (свидетельствует о нормальной выработке инсулина, который продуцируют клетки хвоста поджелудочной железы).
Косвенные показатели, характеризующие и панкреас, и печень:
- билирубин (свидетельствует о нормальном оттоке желчи, может увеличиваться при панкреатите, спровоцированном патологией печени);
- трансаминазы (биохимические показатели разрушения печеночной ткани);
- ГГТП (свидетельствует о застойных явлениях в желчных путях);
- щелочная фосфатаза (имеет такое же значение, что и ГГТП, но реагирует медленно).
Норма
Итак, какие нормальные уровни имеют биохимические значения анализов поджелудочной железы?
Общий белок в норме составляет 75-85 г/литр. Этот показатель зависит от возраста и пола. Он свидетельствует об адекватном питании и переваривании пищи. Следовательно, при хроническом панкреатите, когда есть выраженная ферментная недостаточность, уровень общего белка будет снижаться.
Амилаза обычно составляет не более 64 Ед. При острых воспалительных процессах поджелудочной железы ее уровень поднимается в десятки, сотни и тысячи раз. Повышение держится 2-3 дня, после этого вещество выводится из крови. Амилазу используют для выставления диагноза «панкреатит». Она повышается при приступе у каждого пятого пациента.
Липаза у здорового человека достигает 190 Ед. Все значения, которые выше этой цифры, можно расценивать как острый панкреатит. Липаза – это более специфичный тест. Уровень фермента повышается на 3-5 сутки после приступа и держится на высоких отметках 10-14 дней. После этого липаза медленно снижается.
Эластаза составляет 0,1-4,0 нг/мл. Показатель весьма специфичен для воспаления этого органа. Вещество содержится только в ткани поджелудочной железы. Повышается при остром процессе через 6 часов от начала приступа. Эластаза снижается к 10 дню болезни. Фермент реагирует практически у всех пациентов.
Глюкоза варьирует от 3,5 до 6,2 ммоль/литр. Повышается глюкоза при хроническом панкреатите, осложненном сахарным диабетом.
Неспецифические критерии
Биохимия также поможет оценить причину воспаления при панкреатите. Как правило, болезнь начинается с желчных путей и печени. О патологии этого органа свидетельствует повышенный общий билирубин (в норме показатель равен 8,4-20,5 мкм/литр) и прямой билирубин (2,2-5,1 мкм/литр).
Прямой билирубин находится в клетках печени и повышается при разрушении тканей (цитолиз при гепатитах, цирроз, онкология). Общая фракция повышается при блокаде выводных протоков. Например, при камне в желчном пузыре, остром воспалении протоков, опухолевых болезнях головки поджелудочной железы. Билирубин может увеличиваться при вторичном панкреатите.
Трансаминазы (АЛТ, АСТ) характеризуют разрушение печеночной ткани. Они повышаются при токсических и вирусных гепатитах, первичных опухолях и метастазах печени. АЛТ в норме составляет 0–38 ЕД. АСТ варьирует от 0–42 ЕД. При вторичном панкреатите, возникающем из-за воспалительного некроза печеночной ткани, уровень ферментов может быть высоким.
Щелочная фосфатаза не превышает 260 ЕД. Этот фермент характеризует застой желчи. Изредка увеличивается при вторичном поражении поджелудочной железы. Не является специфичным для этих органов (имеет костную и тканевую форму).
ГГТП (гамма-глютамилтранспептидаза) более специфична при застойных явлениях в протоках. Она также содержится в ткани печени, поэтому увеличивается при некрозах и воспалении. Норма фермента для мужчин – не более 33,5 Ед/литр, для женщин – не более 48,6 Ед.
Итак, основными ферментами панкреатита являются амилаза, липаза и эластаза. Только их высокий уровень позволяет достоверно говорить о воспалении ткани. Помните, что любые анализы необходимо сдавать утром натощак. Желательно не принимать пищу за 8-12 часов до теста, ограничить жирные блюда и алкоголь. При высоком уровне жиров в крови образуется хилез (сыворотка представляет собой взвесь маленьких частичек жира), при котором исследование выполнить невозможно.
Источник
Эндокринная часть поджелудочной железы представлена островками Лангерганса, состоящими из клеток разного типа: α-клетки образуют глюкагон, β-клетки – инсулин, d-клетки – соматостатин, а также гормоны-стимуляторы эндокринной секреции (для желудка – панкреагастрин, для поджелудочной железы – секретин).
Глюкагон – полипептид, стимулирующий глюконеогенез и гликогенолиз, усиливает липолиз и кетогенез, вызывает секрецию инсулина. До 3% гормона (энтероглюкагон) вырабатывается α‑клетками желудка и тонкой кишки. В плазме гормон представлен 4 фракциями. Для определения глюкагона разработаны биологические методы (биоптаты железы) in vivo и in vitro и радиоиммунологические (плазма) с применением суспензии “уголь-декстран” или метода двойных антител.
Инсулин – полипептид содержится в β‑клетках в виде проинсулина, который перед секрецией расщепляется на инсулин и С‑пептид, выделяющийся в кровь в эквимолярных количествах. С‑пептид неактивен. Инсулин принято считать главным гормоном поджелудочной железы, поскольку это единственный фактор, снижающий уровень глюкозы в крови; оказывает анаболическое влияние на все органы и ткани. Инсулин активирует доставку глюкозы тканям, накопление макроэргов в клетках, гликолиз, синтез гликогена, липогенез, регулирует обмен белка и нуклеиновых кислот. Для определения содержания инсулина в крови разработан ряд методов: биологические (с использованием жировых клеток, изолированной диафрагмы); радиорецепторные; иммуноферментные (гормон конъюгирован с β‑Д‑галактозидазой); радиоиммунные; иммунометрические. В клинике практически используют последние два.
Определение С-пептида позволяет оценить работу β‑клеток: в присутствии экзогенного инсулина, при наличии антител к инсулину, при тесте с введением глюкагона (оценка секреторной способности железы).
Соматостатин – небольшой пептид, секретируется не только дефинитивными клетками поджелудочной железы, но также принадлежит семейству гипоталамических рилизинг-факторов. Соматостатин обладает широким спектром ингибирующих эффектов на эндокринные функции: в гипофизе тормозит секрецию тиреотропина, пролактина, снижает секрецию инсулина и особенно глюкагона поджелудочной железой, а также гормонов желудочно-кишечного тракта. Определяется методом радиоиммунного анализа. В клинике используется в комплексной диагностике расстройств эндокринной функции поджелудочной, щитовидной, половых желез, а также при общих нарушениях анаболических процессов и процессов роста.
Более полную информацию о соматотропной функции гипофиза получают, используя нагрузочные тесты стимуляции аргинином, глюкагоном, L-ДОФА, инсулином, тест угнетения глюкозой.
Нормальные величины
| Инсулин | 15-180 нмоль/л или 6-24 мМЕ/л | |
| старше 60 лет | 6-35 мМЕ/л | |
| Глюкагон | 30-120 нг/л | |
| С–пептид | сыворотка | 0,26-0,63 нмоль/л |
| в моче | 14,8-28,3 нмоль/сут | |
| Соматостатин | 0-10 нг/мл | |
Клинико-диагностическое значение
Глюкагон
Накопление глюкагона отмечается при гипергликемии у больных сахарным диабетом, глюкагономе, хронической почечной недостаточности, при стрессах различной этиологии, травмах, акромегалии, циррозе печени. Уменьшение концентрации — при муковисцидозе, хроническом панкреатите.
Инсулин
Повышение содержания инсулина отмечено при сахарном диабете II типа, заболеваниях печени, акромегалии, инсулиноме, синдроме Кушинга, ожирении. Недостаток гормона наблюдается при юношеском диабете, гипопитуитаризме.
С-пептид
Увеличение уровня С-пептида выявляется при инсулиноме и хронической почечной недостаточности. Снижение — сахарный диабет I типа и поздние стадии сахарного диабета II типа.
Источник
Изначально поджелудочная железа считалась обычной мышцей, но в XIX веке ученые обнаружили, что она выделяет секрет, который необходим для переваривания пищи. Анатомия поджелудочной железы изучена полностью. Известны размеры, форма, функции, патологии этой части пищеварительной системы. Каждый врач должен знать особенности строения и функционирования органа, чтобы своевременно выявить патологию и подобрать лечение.
Поджелудочная железа
Расположение и строение
Поскольку орган расположен в задней части брюшной полости, его сложно обследовать. Относительно других органов он размещается горизонтально. Поджелудочная железа находится на уровне поясничных позвонков, желудка. Спереди орган закрывается желудочным мешком, сзади его защищает позвоночник и спинные мышцы, снизу находится двенадцатиперстная кишка.
Орган состоит из двух видов ткани:
- Экзокринной. Она занимает около 95% объема. Ее главная задача — выработка ферментов, которые улучшают пищеварение. Каждый день вырабатывается около 1 литра жидкости для расщепления пищи.
- Эндокринной. Ткань занимает 5% объема. Она состоит из эндокринных клеток, которые называются островками Лангерганса.
Строение поджелудочной железы человека:
- Большой желчный проток.
- Островки Лангерганса.
- Дельта-клетки, которые вырабатывают гормоны.
- Бета-клетки.
- Проток поджелудочной железы.
- Альфа-клетки.
Основные отделы — головка, тело, хвост.
Большинство препаратов для лечения поджелудочной железы изготавливаются из этого же органа убитого скота.
Размеры и форма
Поджелудочная железа — крупный орган пищеварительной системы, который имеет лобулярную структуру. Он состоит из отдельных долек, которые укутываются общей сумкой, имеет изогнутую форму. Размеры:
- длина — до 22 см;
- ширина — до 7 см;
- масса — до 80 г.
Орган начинает формироваться на 3 месяце внутриутробного развития плода.
Примерно 100 лет назад этот орган называли «брюшной слюнной железой». Если заглянуть еще дальше в прошлое, первые врачи называли его подушкой для желудка. В конце концов специалисты запутались и был введен термин «безымянный орган», который существовал до XVII века. Свое настоящее название поджелудочная железа получила в XIX веке.
Отделы
Макроскопическая структура:
- Тело. Расположено возле первого поясничного позвонка. Имеет треугольную форму.
- Головка. Примыкает в двенадцатиперстной кишке. Находится на уровне 1,2 и 3 поясничного позвонка.
- Хвост. Имеет выраженную конусовидную форму.
Самый толстый отдел — головка. Хвост с телом сужаются, постепенно заканчиваются в воротах селезенки. Отделы объединяются защитной капсулой, которая состоит из соединительной ткани.
Средняя величина островка Лангерганса — 0,2 мм.
Функции и физиология
Когда пища поступает в полость желудка, поджелудочная железа начинает вырабатывать пищеварительные ферменты. Изначально метаболиты секретируются в неактивной форме, чтобы не повредить стенки желудка, тонкой кишки. Когда они попадают в просвет кишечника, происходит активация. После этого запускается переваривание пищи. Ферменты, которые участвуют в этом процессе:
- эластаза;
- химотрипсин;
- трипсин;
- липаза;
- карбоксипептидаза;
- амилаза.
После окончания переваривания нутриенты, которые были расщеплены, всасываются в кровь. Одновременно с этим происходит выброс гормона инсулина.
Основные функции:
- гормональная — выработка глюкагона, инсулина;
- ферментативная — выделение химотрипсина, трипсина, амилазы, липазы, карбоксипептидазы, эластазы;
- пищеварительная — расщепление нутриентов до элементарных соединений, переваривание пищи.
Подтвердить наличие воспалительного процесса можно по странному привкусу во рту.
Кровоснабжение
Для кровоснабжения поджелудочной железы задействуется сложная система сосудов. Основной приток крови обеспечивают панкреатодуоденальные артерии. Они являются ответвлениями от верхней брыжеечной артерии и печеночной артерии. Первые передают кровь нижним панкреатодуоденальным артериальным каналам, вторые — верхним панкреатодуоденальным артериям.
В соединительной ткани артериальные каналы разветвляются. Образуются капиллярные сети, которые оплетают орган. Отток крови осуществляется через панкреатодуоденальные вены. Они уходят к задней стороне органа и впадают в проходящую рядом воротную вену.
Ученые смогли доказать, что активная выработка гормона инсулина провоцирует развитие рака молочной железы.
Лимфатическая система
Отток лимфы осуществляется через чревные лимфатические узлы. Общее количество отводящих каналов — до 15. Расположены они возле корня чревного ствола. Чревные узлы являются центральными. Они выводят лимфу из двенадцатиперстной кишки, некоторых частей печени, селезенки, желудка.
Иннервация
Иннервация осуществляется с помощью блуждающих нервов. При этом она является парасимпатической. Симпатическая обеспечивается через чревное сплетение. Вдоль симпатических волокон проходят кровеносные сосуды.
Чтобы очистить желчевыводящие протоки, восстановить нормальную работу поджелудочной железы, необходимо употреблять минеральную воду, фрукты, натуральный мед, овощи.
Диагностика
Для выявления патологий врач может назначать разные диагностические процедуры. Их можно разделить на две группы:
- лабораторные;
- инструментальные.
К лабораторным относятся:
- Анализ кала. С его помощью можно узнать о содержании непереваренных жиров, которое указывают на наличие стеатореи.
- Различные функциональные тесты. Проводятся для оценки выработки ферментов, гормонов.
- Биохимический анализ мочи и крови. О наличии воспалительных процессов говорит повышенный уровень белка.
- Общий анализ крови. С его помощью можно получить данные об интоксикации организма, развитии воспалительных процессов.
К инструментальным методам относятся:
- МРТ. Считается одним из самых информативных способов исследования внутренних органов. Чаще назначается до операционного вмешательства.
- УЗИ брюшной полости. Визуальная методика обследования, с помощью которой можно точно определить структуру поджелудочной железы, узнать ее размеры, наличие новообразований.
- ФГДС. Методика для подтверждения диагноза. Подходит для проверки состояния желудка, двенадцатиперстной кишки.
Методики могут комбинироваться для получения более подробной информации или назначаться по одиночке.
За сутки здоровая поджелудочная железа вырабатывает до 1 литра панкреатического сока. На 98% он состоит из воды. Остальное количество занимают ферменты.
Патологии
Распространенные заболевания:
- Панкреатит. Начальная форма является самой активной, сопровождается сильными болями. Без должного лечения может перейти в хроническую. Часто возникает на фоне инфекционных заболеваний, поражающих желчевыводящие пути.
- Панкреонекроз. Из-за него гибнут клетки, орган начинает разрушаться. Часто возникает на фоне злоупотребления алкоголем, неправильного питания.
- Кисты, злокачественные, доброкачественные новообразования.
- Муковисцидоз. Врожденная генетическая болезнь. Считается самым распространенным заболеванием. Происходит выработка густого секрета, который перекрывает все каналы. Из-за этого панкреатический сок не может попасть в желудок, нарушаются процессы пищеварения.
Заболеть панкреатитом можно в любом возрасте. Это заболевание не редкость у детей. Каждый год в России у 50 тыс. пациентов диагностируетсч острый панкреатит..
Поджелудочная железа — самый большой орган пищеварительной системы. Она вырабатывает ферменты, которые необходимы для пищеварения. Чтобы орган функционировал без сбоев, необходимо правильно питаться, отказаться от вредных привычек.
Спасибо что уделили время на прочтение нашей статьи, не забудьте поставить палец в вверх и подписаться на канал. Мы будем стараться для Вас, а так же заходите на наш сайт, там тоже много интересного.
Источник
Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.
Глюкагон
Строение
Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.
Синтез
Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: гипогликемия, адреналин.
Уменьшают: глюкоза, жирные кислоты.
Механизм действия
Аденилатциклазный активирующий.
Мишени и эффекты
Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.
Жировая ткань
- повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.
Печень
- активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
- за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.
Патология
Гиперфункция
Глюкагонома – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.
Инсулин
Дополнительная, более подробная информация, об инсулине находится на следующей странице.
Строение
Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.
Синтез
Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют синтез и секрецию:
- глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
- жирные кислоты и аминокислоты,
- влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
- гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
- хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.
Уменьшают: влияние симпато-адреналовой системы.
Механизм действия
Осуществляется через рецепторы с тирозинкиназной активностью (подробно).
Мишени и эффекты
Основным эффектом является снижение концентрации глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы:
- активируя фосфодиэстеразу, которая разрушает вторичный мессенджер цАМФ, инсулин прерывает эффекты адреналина и глюкагона на печень и жировую ткань.
- в мышцах и жировой ткани стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
- в печени и мышцах ускоряет синтез гликогена (активация гликогенсинтазы).
- в печени, мышцах и адипоцитах инсулин стимулирует гликолиз, активируя фосфофруктокиназу и пируваткиназу.
- полученный в гликолизе пируват превращается в ацетил-SКоА под влиянием активированного инсулином пируватдегидрогеназного комплекса, и далее используется для синтеза жирных кислот. Превращение ацетил-SКоА в малонил-SКоА, первый субстрат синтеза жирных кислот, также стимулируется инсулином (ацетил-SКоА-карбоксилаза).
- в мышцах усиливает транспорт нейтральных аминокислот в миоциты и стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).
Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток.
Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма
- углеводов в печени (глюкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа),
- липидов в печени (АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) и адипоцитах (ГАФ-дегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).
и происходит репрессия фосфоенолпируват-карбоксикиназы (подавление глюконеогенеза).
Инактивация инсулина
Инактивация инсулина начинается после интернализации инсулин-рецепторного комплекса и образования эндосомы, в которой и происходит деградация инсулина. Участвуют две ферментные системы:
- Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
- Инсулиназа (инсулин-протеиназа), гидролизующая инсулин до аминокислот.
Период полужизни инсулина не превышает 5-6 минут. Происходит деградация в основном в печени и почках, но и другие ткани принимают в этом участие. Также в почках инсулин может фильтроваться, захватываться эпителиоцитами проксимальных канальцев и разрушаться до аминокислот.
Патология
Гипофункция
Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.
Источник