Поджелудочная железа анатомия и гормоны
Гормонами называются вещества, синтезируемые крупными эндокринными железами и особыми железистыми клетками во внутренних органах. Их роль для организма заключается в контроле и регулировании метаболических биохимических процессов.
Гормоны поджелудочной железы вырабатываются в органе пищеварительной системы, связаны с перевариванием пищи и усвоением ее полезных составляющих. Через общую систему гипоталамо-гипофизарного управления подчиняются влиянию необходимости изменений обмена веществ. Чтобы понять особенности деятельности поджелудочной железы, необходим небольшой урок анатомии и физиологии.
Строение и функции
Поджелудочная железа является самой крупной среди эндокринных. Расположена забрюшинно. В строении различают: округлую головку, более широкое тело и удлиненный хвост. Головка — наиболее широкая часть, окружена тканями двенадцатиперстной кишки. Ширина доходит в норме до пяти см, толщина составляет 1,5–3 см.
Тело — имеет переднюю, заднюю и нижнюю грани. Спереди прилегает к задней поверхности желудка. Нижним краем доходит до второго поясничного позвонка. Длина составляет 1,75–2,5 см. Хвостовая часть — направлена кзади и влево. Контактирует с селезенкой, надпочечником и левой почкой. Общая длина железы составляет 16–23 см, а толщина уменьшается от трех см в зоне головки до 1,5 см в хвосте.
Вдоль железы идет центральный (Вирсунгиев) проток. По нему пищеварительный секрет непосредственно попадает в двенадцатиперстную кишку. Структура паренхимы складывается из двух основных частей: экзокринной и эндокринной. Они отличаются по функциональному значению и строению.
Экзокринная — занимает до 96% массы, состоит из альвеол и сложной системы выводных протоков, которые «отвечают» за выработку и выделение в пищеварительный сок ферментов для обеспечения переваривания пищи в кишечнике. Их недостаток тяжело отражается на процессах усвоения белков, жиров и углеводов. Эндокринная часть — образована скоплением клеток в особые островки Лангерганса. Именно здесь происходит секреция важных для организма гормональных веществ.
Участие в синтезе разных гормонов со стороны поджелудочной железы неодинаково
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?
Возможности науки с каждым годом расширяют сведения о роли гормонов поджелудочной железы, позволяют выявлять новые формы, их влияние и взаимодействие. Поджелудочная железа выделяет гормоны, участвующие в обмене веществ в организме:
- инсулин;
- глюкагон;
- соматостатин;
- панкреатический полипептид;
- гастрин.
До некоторого времени к гормонам поджелудочной железы относилось вещество С-пептид. Затем было доказано, что оно представляет собой частичку молекулы инсулина, оторванную при синтезе. Определение этого вещества сохраняет свою важность при анализе обнаружения количества инсулина в крови, поскольку его объем пропорционален основному гормону. Это используется в клинической диагностике.
В экстракте ткани железы обнаружены еще гормональные вещества ваготонин и центропнеин.
В эндокринной части железы клетки делят на четыре главных типа:
- альфа-клетки — составляют до 20% общей массы, в них синтезируется глюкагон;
- бета-клетки — основная разновидность, на них приходится 65–80%, продуцируют необходимый инсулин, для этих клеток свойственно постепенное разрушение с возрастом человека, их количество к старости уменьшается;
- дельта-клетки — занимают примерно 1/10 часть от общего числа, они вырабатывают соматостатин;
- РР-клетки — обнаруживаются в небольшом количестве, отличаются способностью к синтезу панкреатического полипептида;
- G-клетки — вырабатывают гастрин (совместно со слизистой оболочкой желудка).
Гистологическое строение паренхимы позволяет выделить разные виды клеток
Характеристика гормонов поджелудочной железы
Мы рассмотрим основные функции гормонов по их строению, действию на органы и ткани организма человека.
Инсулин
Представляет по строению полипептид. Структура состоит из двух цепочек аминокислот, соединенных «мостиками». Природа образовала наиболее похожий по строению с человеческим инсулин у свиней и кроликов. Эти животные оказались наиболее пригодными для получения препаратов из гормонов поджелудочной железы. Гормон вырабатывается бета-клетками из проинсулина с помощью отделения с-пептида. Выявлена структура, где происходит этот процесс — аппарат Гольджи.
Главная задача инсулина — регулировать концентрацию глюкозы в крови с помощью ее проникновения в жировые и мышечные ткани организма. Инсулин способствует усиленному поглощению глюкозы (повышает проницаемость клеточных оболочек), накоплению ее в виде гликогена в мышцах и печени. Запасы используются организмом при резком росте потребности в энергии (повышении физической нагрузки, заболевании).
Однако инсулин препятствует этому процессу. Он также не дает расщепляться жирам и образовывать кетоновые тела. Стимулирует синтез жирных кислот из продуктов обмена углеводов. Снижает уровень холестерина, предупреждает атеросклероз. Важна роль гормона в белковом обмене: он активизирует расход нуклеотидов и аминокислот с целью синтеза ДНК, РНК, нуклеиновых кислот, задерживает распад белковых молекул.
Эти процессы важны для формирования иммунитета. Инсулин способствует проникновению в клетки аминокислот, магния, калия, фосфатов. Регуляция количества необходимого инсулина зависит от уровня глюкозы в крови. Если образуется гипергликемия, то выработка гормона увеличивается, и наоборот.
В продолговатом мозге существует зона, именуемая гипоталамусом. В ней находятся ядра, куда поступает информация об избытке глюкозы. Обратный сигнал идет по нервным волокнам к бета-клеткам поджелудочной железы, тогда образование инсулина усиливается.
Гипоталамус — руководящая выработкой инсулина высшая «инстанция»
При снижении уровня глюкозы в крови (гипогликемии) ядра гипоталамуса тормозят свою активность, соответственно снижается секреция инсулина. Таким образом, высшие нервные и эндокринные центры регулируют обмен углеводов. Со стороны вегетативной нервной системы на регуляцию выработки инсулина влияют блуждающий нерв (стимулирует), симпатический (блокирует).
Доказано, что глюкоза способна непосредственно действовать на бета-клетки островков Лангерганса и высвобождать инсулин. Большое значение имеет активность разрушающего инсулин фермента (инсулиназы). Она максимально сосредоточена в паренхиме печени и в мышечной ткани. При прохождении крови сквозь печень разрушается половина инсулина.
Глюкагон
Гормон, как и инсулин является полипептидом, но в структуре молекулы присутствует только одна цепочка аминокислот. По своим функциям считается антагонистом инсулина. Образуется в альфа-клетках. Основное значение — расщепление липидов жировой ткани, увеличение концентрации глюкозы в крови.
Совместно с другим гормоном, который также выделяет поджелудочная железа, соматотропином и гормонами надпочечников (кортизолом и адреналином) он защищает организм от резкого падения энергетического материала (глюкозы). Кроме того, важна роль:
- в усилении почечного кровотока;
- нормализации уровня холестерина;
- активации способности печеночной ткани к регенерации;
- в выведении натрия из организма (снимает отеки).
Механизм действия связан во взаимодействии с рецепторами клеточной мембраны. В результате увеличивается активность и концентрация в крови фермента аденилатциклазы, что стимулирует процесс распада гликогена до глюкозы (гликогенолиз). Регуляция секреции осуществляется уровнем глюкозы в крови. При повышении тормозится выработка глюкагона, понижение активизирует продуцирование. Центральное воздействие оказывает передняя доля гипофиза.
Соматостатин
По биохимическому строению относится к полипептидам. Способен тормозить вплоть до полного прекращения синтез таких гормонов, как инсулин, тиреотропных, соматотропина, глюкагона. Именно этот гормон может подавлять секретирование пищеварительных ферментов и желчи.
Нарушение выработки способствует патологиям, связанным с пищеварительной системой. Тормозит секрецию глюкагона путем блокирования поступления в альфа-клетки ионов кальция. На действие влияет гормон роста соматотропин передней доли гипофиза через повышение активности альфа-клеток.
Один из гормонов, который вырабатывается железой
Полипептид
Гормон синтезируют PP-клетки. Он считается антагонистом холецистокинина. Подавляет секреторные функции и активизирует продуцирование желудочного сока. Действие еще недостаточно изучено. Известно, что он участвует в торможении бурного поступления в кровь билирубина, трипсина, желчи, расслаблении мышечной стенки желчного пузыря, подавляет выработку некоторых пищеварительных ферментов.
Пока ученые сходятся во мнении, что основной задачей этого гормона является — экономия ферментов, желчи.
Гастрин
Продуцируется двумя органами — желудком и поджелудочной железой (в меньшем объеме). Контролирует деятельность всех гормонов, участвующих в пищеварении. По числу аминокислотного состава известны 3 вида: микрогастрин — в структуре молекулы 14 аминокислот, малый — в составе 17 разновидностей, большой — формула содержит 34 аминокислоты. Нарушение синтеза вызывает сбой в работе желудка и кишечника. В клинической практике важен анализ на гастрин.
Другие активные вещества
Выявлены и другие, но не менее значимые гормоны, синтезируемые в поджелудочной железе:
- Липокаин — стимулирует образование липидов и окисление жирных кислот, защищает печень от жировой дистрофии.
- Ваготонин — повышает тонус блуждающего нерва, усиливает его воздействие на внутренние органы.
- Центропнеин — возбуждает дыхательный центр продолговатого мозга, помогает в расслаблении мускулатуры бронхов. Усиливает возможность гемоглобина связываться с кислородом и этим улучшает его транспорт в ткани.
- Тиролиберин (другие названия «тиреотропин-рилизинг-фактор», «тиреорелин») — основное место синтеза — гипоталамус, но в малом количестве образуется в островках Лангерганса, желудочно-кишечном тракте, в других нервных ядрах мозга, в эпифизе. Способствует усилению продуцирования в передней доле гипофиза тиреотропного гормона и пролактина, обеспечивающего лактацию у женщин после родов.
Вещество отвечает за процессы, протекающие в печени
Какие применяются лекарственные препараты гормонов поджелудочной железы?
Наиболее известны препараты из инсулина, выпускаемые разными фармацевтическими компаниями. Их отличия заключаются в трех признаках:
- в происхождении;
- скорости наступления и продолжительности действия;
- способе очистки, а также степени чистоты.
В зависимости от происхождения выделяют:
- природные (естественные) средства, изготовленные из поджелудочных желез свиней и крупного рогатого скота (Актрапид, Инсулин ленте GPP, Ультраленте МС, Монотард МС);
- синтетические — получают тонкими методами генной инженерии, составления комбинаций ДНК (Актрапид НМ, Изофан НМ, Хомофан, Хумулин и другие).
По времени начала эффекта и продолжительности действия различают препараты:
- быстрого и одновременно короткого действия (Инсуман рапид, Актрапид, Актрапид НМ,), они начинают действовать уже спустя 15–30 минут после поступления, длительность составляет до 8 часов;
- средней продолжительности — (Хумулин Н, Инсулонг СПП, Хумулин ленте, Монотард МС), начало через 1–2 часа, длительность до 24 часов);
- средней продолжительности + инсулины короткого действия (Актрафан НМ, Инсуман комб., Хумулин М-1) — большая группа, в которой для каждого препарата определены свои параметры, но начинается действие всех спустя 30 минут.
Подробную классификацию препаратов учитывают врачи эндокринологи при выборе для лечения конкретного пациента после его обследования.
Глюкагон показан при любых гипогликемических состояниях
Синтетический препарат Глюкагон вводят внутривенно в качестве помощи от передозировки инсулина. Соматостатин близких животных используется для создания лекарственных средств в терапии заболеваний, связанных с гиперфункцией гормона роста. Очень важен при акромегалии. Болезнь возникает во взрослом возрасте, проявляется усиленным ростом костей черепа, стоп, увеличением некоторых частей тела.
Биологическая роль гормонов поджелудочной железы незаменима для здорового организма. Практически они обеспечивают перевод пищевых продуктов в необходимую энергию. В клетках, которых идет выработка гормонов, нет специальных протоков или выводных путей. Они свой секрет выделяют непосредственно в кровоток и быстро разносят по организму. Нарушенные функции, сбой продуцирования угрожают человеку опасными заболеваниями.
Источник
Поджелудочная железа – железистый орган, необходимый для нормального функционирования желудочно-кишечного тракта. Ее оболочка состоит из тонкой капсулы, внутри ее части разделяют перегородки.
Каждая часть железы выполняет определенную функцию в процессе пищеварения и отсутствие или повреждение хотя бы одной из них чревато нарушениями всего пищеварительного процесса.
Где расположен орган?
Поджелудочная железа в организме здорового человека находится прямо за желудком, на задней забрюшной области в непосредственной близости к печени, и имеет сложную анатомию. Масса органа у взрослого человека составляет примерно девяноста граммов.
Среди составляющих железы выделяют головку (где располагается и крючковидный отросток), а также тело и хвост органа. Большая часть железы располагается в левом подреберье, однако ее головка делает проекцию в пространство слева над пупком.
Роль и функции в организме человека, для чего она нужна?
Функционально поджелудочная условно делиться на две части: эндокринную и экзокринную. Каждая из них выполняет собственные роли и функции.
Эндокринная функция
Если говорить кратко, эндокринная часть поджелудочной отвечает непосредственно за выработку жизненно важных гормонов. В большей степени она состоит из островков Лангерганса.
Здесь происходит производство глюкагона, полипептида, инсулина, С-пептида и гастрина. Кроме того, островки вырабатывают соматостатин, который контролирует процесс выделения пищеварительных соков.
Все эндокринные клетки железы разделяют на четыре класса:
- Альфа-клетки. Участвуют в выработке глюкагона, занимают около 15-20%.
- Бета-клетки. Синтезируют инсулин, составляют до 80% всех клеток железы.
- Дельта-клетки. Отвечают за секрецию соматостатина, занимают до 10%.
- РР-клетки. Выделяют панкреатический полипептид, необходимый для выделения желудочного сока.
Как работает экзокринная функция?
Экзокринная часть железы протоками связана непосредственно с двенадцатиперстной кишкой. Ее основной функцией является продуцирование пищеварительных ферментов и соков, нужных для переработки пищи.
Связь функций со строением и расположением органа
Все системы в организме человека располагаются так, чтобы было возможно оперативное выполнение функций каждой ее составляющей. Правильное пищеварение, возможно только при своевременном поступлении панкреатического сока из железы в двенадцатиперстную кишку, поэтому они соединены между собой протоками.
Здесь же из желчного пузыря поступает желчь, а протоки от обоих органов соприкасаются между собой. В непосредственной близости к кишке располагается и головка органа. Таким образом, характеризуется физиология, строение и роль поджелудочной железы в пищеварении.
Какие функции также выполняет поджелудочная железа? Помимо пищеварительной, у есть также и эндокринная функция. Орган располагается так, чтобы необходимые гормоны (инсулин и глюкагон) систематически поставлялись в кровоток после реакции на попадание углеводов в пищеварительную систему.
Ее размеры
Средняя масса поджелудочной железы взрослого человека составляет семьдесят — девяноста граммов, длина – до двадцати сантиметров. У ребенка она может иметь меньшую массу и размеры в зависимости от возраста, роста и веса тела.
Увеличение органа и некоторое изменение расположения при этом могут говорить о начале воспаления и других патологических процессов. Головка является наиболее крупной частью органа, от тела железы ее отделяет вена.
За что отвечает в пищеварении, что выполняет (делает)?
В процессе жизнедеятельности за выработку ферментов отвечает экзокринная часть поджелудочной железы. Она продуцирует пищеварительный сок, в состав которого входят:
- Липаза. Ферменты участвуют в переработке липидов до жирных кислот, активируется под воздействием желчи. Участвует в усвоении жирорастворимых витаминов. При помощи определения уровня этих ферментов можно установить наличие патологии в органе.
- Нуклеазы. Их значение состоит в расщеплении нуклеиновых кислот.
- Амилаза. Отвечают за обмен углеводов, перерабатывают крахмал до более простых сахаров. С помощью ферментов также можно установить наличие воспаления в железе.
- Трипсин. Помогает вырабатывать другие ферменты, участвует в переработке аминокислот.
- Пепсин. Отвечает за белковое расщепление.
- Эластаза. Основной функцией компонентов является переваривание коллагена и пищевых волокон.
Симптомы нехватки ферментов
Железа в состоянии вырабатывать достаточное количество пищеварительных ферментов для переваривания нормальных порций еды. Их дефицит может возникнуть в результате сильного переедания или вследствие развития панкреатита. В этом случае возможны следующие симптомы:
- тяжесть в животе, изжога;
- боль в правом подреберье;
- тошнота и рвота;
- снижение активности и аппетита;
- жидкий стул, плохое переваривание пищи, наличие частичек не переработанной еды в кале.
Самым первым признаком недостатка пищеварительных ферментов является тяжесть и изжога. В этом случае больные нередко прибегают к приему препаратов, содержащих данные вещества, дополнительно, чтобы искусственно повысить их уровень.
Как болит орган?
Чаще всего боль является признаком недостаточности, воспалительных и деструктивных процессов в пищеварительной системе. Обычно она локализуется в правом подреберье, но может отдавать в левое и иметь опоясывающий характер. При этом болевой синдром может быть приступообразным или постоянным.
Интенсивность боли может зависеть от причин и характера ее возникновения. Известны случаи, когда больные панкреатитом люди умирали, потому что из-за низкого уровня интенсивности болевого синдрома болезнь не была диагностирована своевременно.
Однако систематические неприятные ощущения, как правило, связываются с нарушением пищеварения и общим недомоганием. Таким образом, боль в железе является лишь частью комплекса симптомов патологических процессов.
Лечение
Лечить поджелудочную железу в домашних условиях категорически запрещено. При первых же признаках болезни необходимо обратиться к врачу или вызвать скорую помощь на дом с последующей госпитализацией. В этом случае могут быть назначены медикаменты или процедуры в зависимости от стадии развития заболевания.
Многие сложные деструктивные патологии являются результатом отсутствия лечения или неправильной терапии панкреатита. При их наличии в случае, если консервативное лечение не дает результатов, может быть назначена хирургическая операция. В разумных пределах и при рекомендации лечащего врача может быть применена и народная медицина.
Основные патологии
Наиболее распространенным заболеванием органа является панкреатит острой или хронической формы. Заболевание характеризуется нарушением выработки ферментов, воспалительными процессами.
Орган постепенно становится более тонким. Острый панкреатит, возможно, вылечить при своевременном начале терапии, хронический же можно только сделать незаметным с последующим продлением стадии ремиссии.
Еще одной сложной патологией является сахарный диабет, который характеризуется дисфункцией эндокринной системы. В этом случае бета-клетки перестают работать в достаточной степени, чтобы вырабатывать необходимое количество инсулина.
Обмен веществ нарушается и пациентам, страдающим заболеванием, приходится постоянно контролировать уровень глюкозы в крови, поскольку оно также является неизлечимым.
Более редкие болезни, часто являющиеся следствием прогрессирования панкреатита: кисты, псевдокисты, рак, панкреонекроз, муковисцидоз.
Как проявляются заболевания?
Симптомы болезней, связанных с нарушением внутрисекреторной выработки и пищеварительных свойств органа, в некоторой степени сходятся. Однако среди них есть принципиальные различия, позволяющие более точно провести диагностику.
Острый панкреатит
Болезнь может дать о себе знать внезапно. Самым первым и основным симптомом острого панкреатита является сильная боль в правом подреберье, опоясывающая и отдающая в спину.
Ее сопровождает тяжесть, тошнота, не уменьшающаяся даже после рвоты, повышение артериального давления, тахикардия. Второстепенными признаками можно считать жирный кал с непереваренными частицами пищи, нарушение стула, метеоризм, ослабление двигательного аппарата.
Хронический панкреатит
Хроническая форма панкреатита характеризуется наличием чередующихся этапов обострения и восстановления. В ремиссию пациента не беспокоят боли и другие неприятные ощущения, обострение же сопровождает плохое пищеварение, тошнота, рвота, общее недомогание.
Первым признаком наступления данного этапа заболевания также является резкое появление болевого синдрома опоясывающего характера и неприятных ощущений с правой стороны. Прогрессирование патологии заключается в постепенном истощении органа.
Опухоли
Злокачественные и доброкачественные опухоли диагностировать бывает сложнее, чем другие заболевания железы, поскольку они могут долгое время не давать о себе знать. Однако выявить их наличие можно. В этом случае необходимо смотреть на состояние ферментов и гормонов. Наиболее распространенные новообразования:
- инсулинома – вырабатывает избыточное количество инсулина;
- гастринома – вырабатывает излишки гастрина;
- карциноидная – тормозит процессы пищеварения.
Как ухаживать?
Зачем необходим здоровый образ жизни? Главным правилом ухода за поджелудочной железой является регуляция ее загруженности. В данном случае речь идет о снятии слишком большой нагрузки с экзокринной и эндокринной частей.
Для того, чтобы обеспечить профилактику основных патологий, не нужно в совершенстве знать биологию. Здесь необходимо воспользоваться следующими рекомендациями:
- отказаться от вредных привычек (особенно касается мужчин);
- принимать достаточное количество витаминов и минеральных компонентов;
- обеспечить организму небольшую систематическую физическую нагрузку и биологическую активность;
- укреплять иммунную систему;
- питаться небольшими порциями по пять — шесть раз в день, употреблять только свежие и здоровые продукты;
- не допускать перееданий и поздних приемов пищи, соблюдать план питания;
- не допускать больших перерывов между трапезами;
- систематически делать диагностику, анализы на гистологию и медицинский осмотр у гастроэнтеролога.
Систематическое выполнение предложенных правил и рекомендаций сведут к минимуму вероятность появления воспалительных и деструктивных процессов в органе. Считается, что эзотерика также способна благотворно повлиять на состояние организма в целом. Однако прибегать к ней как к альтернативному методу лечения не следует.
Роль диеты в лечении заболеваний органа
Лечебная диета является одним из важнейших инструментов в терапии заболеваний поджелудочной железы. С ее помощь не только снимается нагрузка с органа, в результате чего он перестает болеть, но и останавливаются воспалительные процессы и восстанавливаются ткани.
Благодаря этому прогрессирование болезни замедляется, а процесс выздоровления ускоряется. При хроническом панкреатите с помощью лечебного питания можно удлинить срок ремиссии, при сахарном диабете – не допустить повышения уровня глюкозы в крови и нормализовать обмен веществ.
Источник