Поджелудочная железа эндокринная часть и экзокринная функции
Поджелу́дочная железа́ (лат. pancreas) — крупный орган пищеварительной системы животных и человека, обладающая внешнесекреторной (экзокринной) и внутрисекреторной (эндокринной) функциями[2]. У рыб поджелудочная железа слабо обособлена, более чёткое выделение в самостоятельный о́рган появляется у амфибий[3]. У птиц и млекопитающих поджелудочную железу огибает двенадцатиперстная кишка.
Общая характеристика[править | править код]
Поджелудочная железа принимает участие в процессе пищеварения и регуляции углеводного, жирового, а также белкового обмена. Среди беспозвоночных обособленная железа имеется только у головоногих моллюсков. У позвоночных железа обычно расположена в брыжейке средней кишки (у амниот — двенадцатиперстной кишки) в топографической близости от желудка[2].
В её составе различают две части: основная масса железы осуществляет экзокринную (внешнесекреторную) функцию, выделяя свой пищеварительный секрет через выводные протоки в кишечник; меньшая часть железы представлена так называемыми панкреатическими островками, относится к эндокринным железам.
Экзокринная часть отличается сложным альвеолярно-трубчатым строением. Сверху она покрыта тонкой соединительнотканной капсулой, от которой внутрь ткани железы отходят трабекулы — тяжи и слои соединительной ткани, разделяющие паренхиму органа на отдельные дольки. Большая часть долек представлена концевыми секреторными отделами — панкреатическими ацинусами, клетки которых продуцируют панкреатический (поджелудочный) пищеварительный сок. Выводные протоки ацинусов сливаются в долевые выводные протоки, а протоки долек сливаются вместе в общие выводные протоки железы. Эндокринная часть железы представлена специфическими клеточными группами, располагающимися в виде небольших скоплений (островков) в толще долек (островки Лангерганса), хорошо кровоснабжающихся и не имеющих выводных протоков[2].
Поджелудочная железа головоногих моллюсков[править | править код]
Среди беспозвоночных только головоногие моллюски (Cephalopoda) обладают обособленной поджелудочной железой[4]. У одних групп головоногих она является лишь частью печени (точнее, hepato-pancreas), отличимой по цвету и строению (осьминоги). У представителей других групп железа имеет виде многочисленных гроздевидных или древовидных придатков печеночных протоков[5].
Поджелудочная железа рыб и круглоротых[править | править код]
У рыб поджелудочная железа срастается с печенью и макроскопически неразличима. В ней у рыб, как и у высших животных, происходит образование инсулина в островках Лангерганса. У миног и двоякодышащих рыб поджелудочная железа по сути является скрытой в стенке кишечника. У осетровых и некоторых костистых рыб, а также миксин поджелудочная железа залегает в ткани печени. У большинства карпообразных и окунеобразных поджелудочная железа вместе с печенью образует единый орган — гепатопанкреас (hepatopancreas)[2][6].
У некоторых рыб поджелудочная железа располагается вблизи желчного пузыря и его протоков, селезенки. Поджелудочная железа выделяет в кишечник рыб ферменты — протеазы, липазы, амилаза — обеспечивающие переваривание белков, жиров и углеводов. Островковые клетки (эндокринные) вырабатывают гормон инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови.
Поджелудочная железа земноводных[править | править код]
Поджелудочная железа земноводных образует компактный орган, прилежащий к желудку и тонкому кишечнику[7][8]. Её экзокринная часть представлена ацинусами характерного для млекопитающих строения. Она представлена разветвленным табекулярным аппаратом с видимыми ацинусами и экзокринными протоками. Эндокринная часть представлена островками и кластерами клеток, островковоподобными структурами, конгломератами или тельцами Брокмана, рассеянных в толще железы. Островки содержат 4 основных типа эндокринных клеток[9][10]. Эндокринная ткань поджелудочной железы у земноводных является чрезвычайно пластичной, а распределение разных типов эндокринных клеток в островках подвержено изменениям в зависимости от физиологического состояния и влияния внешних факторов[11].
Поджелудочная железа пресмыкающихся[править | править код]
Поджелудочная железа пресмыкающихся лежит в первой петле кишечника (петле двенадцатиперстной кишки). Обычно имеет вид длинного плотного тела. Протоки поджелудочной железы открываются в двенадцатиперстную кишку[12][13].
Поджелудочная железа птиц[править | править код]
Поджелудочная железа птиц — сравнительно небольшой рыхлый паренхиматозный орган серо-желтого или серо-красноватого цвета со слабо развитой соединительной тканью[14]. Она расположена внутри, образованной двенадцатиперстной кишкой. Железа закреплена поджелудочно-двенадцатиперстной связкой. Масса железы у кур 3-6,5 г, у индеек 7-12 г, у уток 7-15 г, у гусей 8-16 г, что составляет в среднем 0,15-0,25 % массы тела птицы[15]. Поджелудочная железа птиц имеет несколько долей (2-5), от каждой из которых отходят протоки[16]. Поджелудочная железа является смешанной, в ней выделяют экзокринную и эндокринную части. Экзокринная часть образует основную часть (97 %) объема железы и состоит из ацинусов и системы выводных протоков. Структурно-функциональной единицей экзокринной части поджелудочной железы является ацинус, образованный из 8-12 ацинарных клеток, межклеточных секреторных капилляров и внутридолькового протока[17]. Паренхима ацинусов поджелудочной железы не имеет резервных емкостей для хранения вырабатываемого ферментного сока и эту функцию выполняют сами ацинарные клетки[18].
Поджелудочная железа млекопитающих[править | править код]
Поджелудочная железа млекопитающих — орган пищеварительной системы обладающий внешнесекреторной и внутреннесекреторной функциями. Внешнесекреторная функция органа реализуется выделением панкреатического сока, содержащего пищеварительные ферменты. Производя гормоны, поджелудочная железа принимает важное участие в регуляции углеводного, жирового и белкового обмена. Представляет собой удлинённое дольчатое образование серовато-розоватого оттенка и расположена в брюшной полости тесно примыкая к двенадцатиперстной кишке. По своему строению поджелудочная железа относится к сложным альвеолярным железам. В её составе различают две неравные части[19]:
- основная масса железы осуществляет экзокринную (внешнесекреторную) функцию, выделяя свой пищеварительный секрет через выводные протоки в двенадцатиперстную кишку;
- меньшая часть железы представлена так называемыми панкреатическими островками, insulae pancreaticae, относится к эндокринным железам.
Экзокринная часть поджелудочной железы представлена расположенными в дольках панкреатическими ацинусами, а также древовидной системой выводных протоков: вставочными и внутридольковыми протоками, междольковыми протоками и, наконец, общим панкреатическим протоком, открывающимся в просвет двенадцатиперстной кишки. Ацинус поджелудочной железы является структурно-функциональной единицей органа. По форме ацинуc представляет собой округлое образование размером 100—150 мкм, в своей структуре содержит секреторный отдел и вставочный проток, дающий начало всей системе протоков органа. Ацинусы состоят из двух видов клеток: секреторных — экзокринных панкреатоцитов, в количестве 8—12, и протоковых — эпителиоцитов. Вставочные протоки переходят в межацинозные протоки, которые, в свою очередь, впадают в более крупные внутридольковые. Последние продолжаются в междольковые протоки, какие впадают в общий проток поджелудочной железы.
Эндокринная часть поджелудочной железы образована лежащими между ацинусов панкреатическими островками, или островками Лангерганса. Они состоят из клеток — инсулоцитов, среди которых на основании наличия в них различных по физико-химическим и морфологическим свойствам гранул выделяют 5 основных видов:
- бета-клетки, синтезирующие инсулин;
- альфа-клетки, продуцирующие глюкагон;
- дельта-клетки, образующие соматостатин;
- D1-клетки, выделяющие ВИП;
- PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид.
Поджелудочная железа человека[править | править код]
Поджелудочная железа человека представляет собой удлинённое дольчатый паренхиматозный орган серовато-розоватого оттенка, который расположен в брюшной полости позади желудка, тесно примыкая к двенадцатиперстной кишке. Орган залегает в верхнем отделе на задней стенке полости живота в забрюшинном пространстве, располагаясь поперечно на уровне тел I—II поясничных позвонков. Длина железы взрослого человека — 14—22 см, ширина — 3—9 см (в области головки), толщина — 2—3 см. Масса органа — около 70—80 г. По строению это сложная альвеолярно-трубчатая железа. С поверхности орган покрыт тонкой соединительнотканной капсулой. Основное вещество разделено на дольки, меж которых залегают соединительнотканные тяжи, заключающие выводные протоки, сосуды, нервы, а также нервные ганглии и пластинчатые тела. У человека она обладает внешнесекреторной и внутреннесекреторной функциями. Внешнесекреторная функция органа реализуется выделением панкреатического сока, содержащего пищеварительные ферменты. Производя гормоны, поджелудочная железа принимает важное участие в регуляции углеводного, жирового и белкового обмена. Поджелудочная железа расположена забрюшинно, лежит позади желудка на задней брюшной стенке в эпигастральной области, заходя своей левой частью в левое подреберье. От желудка её отделяет сальниковая сумка. Сзади прилежит к нижней полой вене, левой почечной вене и аорте[20].
Поджелудочная железа делится на головку (лат. caput pancreatis), с крючковидным отростком (лат. processus uncinatus), на тело (лат. corpus pancreatis), и хвост (лат. cauda pancreatis). Головка железы охвачена двенадцатиперстной кишкой и располагается на уровне I и верхней части II поясничных позвонков. Выводной проток поджелудочной железы (лат. ductus pancreaticus), или вирсунгов проток, принимает многочисленные ветви, которые впадают в него почти под прямым углом; соединившись с ductus choledochus, проток открывается общим отверстием с последним на papilla duodeni major. Эта конструктивная связь выводного протока поджелудочной железы с двенадцатиперстной кишкой, кроме своего функционального значения (обработка поджелудочным соком содержимого кишки), обусловлена также развитием поджелудочной железы из той части первичной кишки, из которой образуется двенадцатиперстная кишка.
Кроме главного протока, почти постоянно имеется добавочный (лат. ductus pancreaticus accessorius), который открывается на papilla duodeni minor (около 2 см выше papilla duodeni major).
Иногда наблюдаются случаи добавочной поджелудочной железы (лат. pancreas accessorium).
Экзокринная часть поджелудочной железы[править | править код]
Представлена разветвлённой сетью выводных протоков, в конечном итоге открывающихся в просвет двенадцатиперстной кишки, куда и секретирует амилазу, липазы и протеазы, мальтазы.
Эндокринная часть поджелудочной железы[править | править код]
Среди железистых отделов поджелудочной железы разбросаны панкреатические островки, insulae pancreaticae; больше всего их встречается в хвостовой части железы. Эти образования относятся к железам внутренней секреции, секретируют глюкагон (антагонист инсулина, повышает уровень глюкозы в циркулирующей крови), инсулин (от лат. insula — островок, понижает уровень глюкозы в крови), соматостатин (угнетает секрецию многих желез), панкреатический полипептид (подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока) и грелин («гормон голода» — возбуждает аппетит).
Функция[править | править код]
Участвует в переваривании жирной (липазы совместно с желчью эмульгируют и расщепляют жиры до жирных кислот), углеводистой (альфа-амилаза поджелудочной железы) и белковой (протеазы) пищи.
Выделяя гормоны инсулин и глюкагон в кровь, панкреатические островки регулируют углеводный обмен. На экспериментальных животных установлена связь поражений бета-клеток островков поджелудочной железы с развитием сахарного диабета, в терапии которого в настоящее время успешно применяют препараты инсулина (продукт внутренней секреции панкреатических островков, или островков Лангерганса).
В физиологических условиях вырабатывает около 2 л панкреатического сока в сутки. Этот объем содержит в 10 раз больше ферментов и зимогенов, чем требуется для нормального переваривания пищи — так называемая физиологическая гиперсекреция.
См. также[править | править код]
- Поджелудочная железа человека
- Звёздчатая клетка поджелудочной железы
- Пищеварение
- Гормоны
- Диагностика заболеваний поджелудочной железы
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 Foundational Model of Anatomy Проверено 1 августа 2019.
- ↑ 1 2 3 4 Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных животных, 4 изд., М., 1947;
- ↑ Филогенез пищеварительной системы хордовых (pdf) (недоступная ссылка). Дата обращения 30 марта 2009. Архивировано 28 марта 2012 года.
- ↑ Жизнь животных. Том 2. Моллюски. Иглокожие. Погонофоры. Щетинкочелюстные. Иглокожие. Полухордовые. Хордовые. Членистоногие. Ракообразные. Под ред. Р. К. Пастернак, 1988
- ↑ Эдвард Э. Рупперт. Зоология беспозвоночных. Том 2. Низшие целомические животные. — 2008.
- ↑ Шевчук П. Ф. Особливості цитоструктури гепатопанкреасу коропових риб. — Проблеми іхтіопатології : Матеріали I Всеукр. конф. (Киів, 23-27 жовтня 2001 р.) — Київ, 2001. — С. 125—128.
- ↑ Trandaburu I. The immunocytochemical detection of gamma-aminobutyric acid (gaba) in the pancreas of amphibian Rana esculenta; light- and electron-microscopic observations / I. Trandaburu, W. Kummer, T. Trandaburu // Studia Universitatis “Vasile Goldi§”, Seria §tiintele Vietii. -2010. – Vol. 20. – P. 5-11.
- ↑ Яглов В.В. Морфология эндокринной части поджелудочной железы амфибий / В.В. Яглов // Арх. анатомии. – 1976. -Т. 70, №3. – С. 73-78.
- ↑ Kaung H.C. Distribution and morphometric quantitation of pancreatic endocrine cell types in the frog, Rana pipiens / H.C. Kaung, R.P. Elde // Anat Rec. – 1980. -Vol. 196, Is. 2. – P. 173-181.
- ↑ Hampson J. Law relation to animal experimentation / J. Hampson // Laboratory animals: an introduction for new experimenters / ed.: A.A. Tuffery. – Chichester, UK: J.Wiley and Sons Ltd, 1990. – P. 21-52.
- ↑ Савельева Е. С. Исследование локализации инсулин-, глюкагон-, соматостатин-позитивных клеток островков Лангерганса в различные периоды годового цикла бесхвостых земноводных (Anura) // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. — 2013. — № 1.
- ↑ Наумов Н. П., Карташев Н. Н. Часть 2. Пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие // Зоология позвоночных. — М.: Высшая школа, 1979. — С. 272.
- ↑ Карташев Н. Н., Соколов В. Е., Шилов И. А. Практикум по зоологии позвоночных. — М.: Высшая школа, 1981.
- ↑ Батоев, Ц. Ж. Физиология пищеварения птиц. — Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2001. 214 с.
- ↑ Батоев, Ц. Ж. Пищеварительная функция поджелудочной железы у кур, уток и гусей. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1993. — 121 с.
- ↑ Кочиш, И. И. Биология сельскохозяйственной птицы / И. И. Кочиш, Л. И. Сидоренко, В. И. Щербатов. — М.: КолосС, 2005. — 203 с.
- ↑ Кадыров, В. И. Секреция и ферментные свойства железистого желудка птиц при выключении левой желудочной артерии и блуждающих нервов. Ученые зап. Вологод. пед. ин-та. — 1962.-Т. 27.-С. 289—294.
- ↑ Климов П. К., Фокина А. А. Физиология поджелудочной железы: Регуляция внешнесекреторной функции. — Л.: Наука, 1987. 152 с.
- ↑ Фольмерхаус Б., Фревейн Й. Анатомия собаки и кошки / Пер. с нем. Е. Болдырева, И. Кравец, — М.: АКВАРИУМ — УМ БУК, 2003. — 580 с.
- ↑ Максименков А.Н. Хирургическая анатомия живота. — Л.: Медицина, 1972. — 688 с.
Источник
Среди всех органов пищеварительной системы особое место занимает поджелудочная железа. Помимо выработки ферментов, участвующих в процессе переработки пищи, она является одной из главных эндокринных желез. Гормоны, которые производит эта железа, принимают участие в белковом, жировом и углеводном обмене.
Анатомия и топография поджелудочной железы
У человека эта железа располагается в брюшной полости, позади от желудка и немного левее. Она имеет форму запятой и розовато-серую окраску.
Свое название железа получила из-за особенностей расположения в организме: если человека уложить на спину, она будет находиться как раз под желудком. Выделяют три анатомические части железы — головка, тело и хвост:
- Головка непосредственно примыкает к подкове двенадцатиперстной кишки. На границе головки и тела есть выемка в ткани, здесь проходит воротная вена.
- Тело органа имеет форму трехгранной призмы. Передняя стенка расположена по соседству с задней стенкой желудка и направлена немного кверху. Задняя стенка обращена к позвоночнику. Она соприкасается с сосудами брюшной полости и солнечным сплетением. Нижняя стенка находится ниже брыжейки ободочной кишки.
- Хвост имеет форму груши. Рядом с ним расположены ворота селезенки.
Кровоснабжение органа осуществляется из нескольких источников. Головка получает питание из нижней и верхней панкреатодуоденальных артерий. Тело и хвост кровоснабжаются ветвями селезеночной артерии. Венозный отток осуществляется через панкреатодуоденальную вену, оттуда кровь уходит в систему воротной вены.
Нервная регуляция осуществляется за счет симпатической и парасимпатической системы. Парасимпатическая иннервация представлена ветвями блуждающего нерва, симпатическая — чревными сплетениями.
Гистологическое строение органа
Гистологическое (тканевое) строение железы довольно сложно и имеет альвеолярно-трубчатую природу. Все вещество, из которого состоит орган, поделено на небольшие дольки. Между дольками расположены кровеносные сосуды и нервы. Кроме того, здесь располагаются мелкие протоки железы, по которым собирается панкреатический секрет.
Исходя из особенностей строения и функций, весь орган принято подразделять на две большие части — эндокринную и экзокринную.
Экзокринная часть поджелудочной железы состоит из скоплений клеток — ацинусов. Они являются составными частями долек. Ацинусы соединены между собой системой протоков, по форме напоминающей дерево. Внутридольковые протоки собираются в междольковые, те, в свою очередь, впадают в основной проток.
Эндокринная часть представлена островками Лангерганса. Эти части поджелудочной железы представляют собой скопления клеток шаровидной формы — инсулоцитов. По морфологии и функциям эти клетки делят на несколько подтипов — альфа, бета, дельта, D-клетки, PP-клетки.
Система панкреатических протоков
Орган имеет сложную систему протоков, по которым сок поступает в полость кишечника.
Главный проток, проходящий через весь орган, носит название Вирсунгова. Этот проток поджелудочной железы впадает в просвет двенадцатиперстной кишки. В этом месте имеется гладкомышечное образование — сфинктер, которое предотвращает попадание в железу желудочного сока и желчи.
Длина Вирсунгова протока составляет от 16 до 20 см, ширина варьирует от 4 мм в головной части до 2 мм в хвостовой. Форма протока наиболее часто повторяет форму железы. Но в некоторых случаях он может принять коленчатую или S-образную форму.
В свою очередь, в него вливаются более мелкие протоки— междольковые и внутридольковые. В Вирсунгов проток может открываться от 30 до 50 выводных отверстий более мелких канальцев.
Выводное отверстие Вирсунгова протока обычно сливается с выводным отверстием холедоха. В некоторых случаях эти отверстия могут располагаться обособленно на расстоянии 1−2 см друг от друга. Такая анатомическая особенность не считается пороком развития и встречается у 20—30% всего населения.
Вариантом анатомического строения может быть разделение Вирсунгова протока на две ветви. Они находятся обособленно друг от друга и имеют два выводных отверстия. Такие врожденные особенности встречаются нечасто.
В центральной части головки имеется дополнительный санториниев проток. Примерно у трети населения он может открываться самостоятельно в просвет двенадцатиперстной кишки и образовать санториниев сосок, куда выводятся ферменты. Если происходит атрофия главного протока, дополнительный берет на себя его функции. Между дополнительным каналом и просветом двенадцатиперстной кишки находится сфинктер Хелли. Он предотвращает обратный заброс панкреатического сока и кишечного содержимого в просвет канала.
Головка железы оснащена собственной системой выводных каналов. Различают три их разновидности — верхние, нижние и общие. Верхние каналы не имеют собственных выводных каналов и сливаются с нижними, образуя общие протоки.
Участие в пищеварительном процессе
Экзокринная (внешнесекреторная) функция железы заключается в выработке пищеварительных ферментов. Это биологически активные вещества, которые ускоряют расщепление белков, углеводов и жиров. Клетки, входящие в состав ацинусов, вырабатывают панкреатический сок, который вместе с желчью расщепляет пищу до простейших компонентов и способствует ее всасыванию.
В клетках экзокринной системы вырабатываются следующие ферменты:
- Для расщепления белков — трипсин.
- Для расщепления сложных углеводов — амилаза, мальтаза, инвертаза, лактаза.
- Для расщепления жиров — липаза.
Сразу после попадания в организм пищевого комка начинается выработка этих ферментов. Процесс длится от 7 до 12 часов.
Количество вырабатываемых ферментов напрямую зависит от качественного состава пищи. К примеру, при употреблении жирной пищи увеличивается выработка липазы и т. д.
Эндокринная функция
Внутрисекреторная (эндокринная) функция заключается в выработке гормонов. В отличие от пищеварительных ферментов, гормоны выделяются не в пищеварительную систему, а поступают прямо в кровь, где они разносятся по всему организму и влияют на органы и системы. Каждый гормон вырабатывается своим типом клеток-инсулоцитов:
- Альфа-клетки отвечают за синтез гормона глюкагона.
- Бета-клетки вырабатывают инсулин.
- Дельта-клетки ответственны за выработку соматостатина.
- Д1-клетки вырабатывают фактор ВИП (вазоинтестинальный полипептид).
- РР-клетки синтезируют панкреатический полипептид.
Инсулин и глюкагон контролируют углеводный обмен. Другие гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию деятельности организма. Это способ управления гомеостазом относится к самым простым и эволюционно ранним.
Аномалии строения органа
В результате изменения функций паренхимы или нарушения работы выводных протоков возникают серьезные заболевания системы пищеварения.
Наиболее распространенной проблемой является закупорка основного выводного канала или дополнительных. В этом случае просветы протоков расширяются. В них скапливается панкреатический сок, что приводит к повышению нагрузки и развитию воспалительного процесса.
При увеличении диаметра вирсунгова протока могут развиваться тяжелые заболевания — острый или хронический панкреатит или злокачественные новообразования.
Патология поджелудочной железы
Заболевания поджелудочной железы являются на сегодняшний день довольно распространенными. Среди них принято выделять:
- Острый панкреатит. Это заболевание возникает в результате повышенной секреции поджелудочного сока и закупорки выводных протоков. Это приводит к затруднению выброса ферментов в двенадцатиперстную кишку. В итоге ферменты начинают переваривать собственную ткань железы. Развивается отек паренхимы. Она начинает давить на капсулу органа. Благодаря хорошему кровоснабжению воспалительный процесс очень быстро распространяется. Заболевание сопровождается резкой опоясывающей болью в верхней части живота. Причиной болезни может стать несбалансированное питание, злоупотребление алкоголем, желчнокаменная болезнь.
- Осложнением острого панкреатита может стать панкреонекроз. Это состояние характеризуется развитием некротических процессов в ткани железы. Обычно патология сопровождается перитонитом.
- Хронический перитонит — воспалительное заболевание. Характеризуется недостаточностью секреторной функции органа, склерозированием выводных протоков и образованием в них камней. Заболевание может быть первичным (возникать в результате употребления алкоголя лекарств, несбалансированного питания), вторичным — на фоне других инфекционно-воспалительных процессов в организме. На фоне травм может развиваться посттравматический панкреатит.
- Кисты железистой ткани могут иметь различное происхождение — травматическое, воспалительное, паразитарное.
- Опухоли органа могут быть как гормонально-активными, так и неактивными. Опухоли с гормональной активностью — инсулинома, гастринома, глюкагонома — диагностируются довольно редко. Обычно их находят при выявлении у пациента диабета. Опухоль головки железы часто провоцирует развитие механической желтухи.
Осложнением болезней поджелудочной железы может стать серьезное эндокринное заболевание — сахарный диабет. Эта системная патология сопровождается нарушениям углеводного и жирового обмена. Для оценки состояния железы используют ультразвуковое исследование, а также биохимическое исследование крови и мочи.
Источник