Урок биологии поджелудочная железа

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Анатомически она состоит из головки, тела и хвоста.
Головка и тело составляют экзокринную часть, которая выделяет ферменты, участвующие в расщеплении веществ в
тонкой кишке.

Более всего нас с вами будет интересовать хвост поджелудочной железы – то самое место, где в кровь секретируются
гормоны инсулин и глюкагон. Именно в хвосте сосредоточены так называемые островки Лангерганса, объединяющие
клетки с эндокринной функцией.

Островки Лангерганса

Островками Лангерганса называют скопления эндокринных клеток, продуцирующих гормоны. Состоят из α-клеток, выделяющих
глюкагон, и β-клеток, выделяющих инсулин. Оба эти гормона влияют на обмен углеводов, однако, действие у них противоположное.

Запомните, что инсулин активирует транспорт глюкозы, аминокислот, жирных кислот из крови в клетку. Его действие можно
сравнить с ключом к двери, где инсулин – ключ, который открывает вход в клетку для молекул глюкозы – основного
источника энергии. В клетке глюкоза запасается в виде гликогена, таким образом, в результате действия инсулина содержание глюкозы (сахара) в крови понижается.

Глюкагон, напротив, способствует расщеплению гликогена в клетках и выходу глюкозы в кровь. В результате действия глюкагона
сахар (глюкоза) в крови повышается. Запомните мнемоническое выражение: Глюкагон “Гонит” глюкозу в кровь.

Инсулин выделяется наиболее активно после приема пищи, когда в кровь всасываются моносахариды, аминокислоты, жирные кислоты.
Выделение глюкагона активируется при голодании, когда для поддержания работы организма необходимо повысить уровень глюкозы в крови.

В островках Лангерганса есть особые δ-клетки (дельта-клетки), которые секретируют гормон соматостатин. Соматостатин угнетает выработку
гормона роста (соматотропного гормона гипофиза), синтез ферментов в экзокринной части поджелудочной железы и синтез глюкагона и инсулина
α- и β-клетками.

Сахарный диабет

При недостаточной выработке (гипофункции) поджелудочной железой инсулина глюкоза перестает поступать в клетки, которые
в ней нуждаются, и уровень глюкозы в крови возрастает. Парадоксально, но высокий уровень глюкозы не способствует усвоению
ее тканями, так как “ключ к двери” – гормон инсулин – отсутствует в нужном количестве.

Такое состояние называется сахарный диабет. Оно сопровождается гипергликемией (греч. hypér — сверх, чрезмерно + glykýs
— сладкий + háima — кровь) – повышением глюкозы в крови, и глюкозурией (греч. uron – моча) – выделением глюкозы с мочой.

Нейроны особенно чувствительны к отсутствию поступления в них глюкозы, поэтому нередко сахарный диабет впервые проявляется внезапной потерей сознания. Гипергликемия оказывает разрушительное действие на почки, нервы, сосуды. Поэтому больным с сахарным диабетом
крайне важно контролировать уровень глюкозы в крови.

Норма содержания глюкозы в крови 3,5-5,5 ммоль/л. При такой концентрации сахар в моче не обнаруживается, глюкоза в моче
появляется только тогда, когда ее концентрация в крови в 2-2,5 раза больше нормальной.

Типичные симптомы диабета: сильная жажда (может выпивать более 6 литров воды в сутки), сахарное мочеизнурение – увеличение
диуреза (объема отделяемой мочи) до 5-6 литров в сутки. Наблюдается повышенный аппетит, однако вес стремительно уменьшается,
присутствует сильная слабость.

Замечу, что сильная жажда и обильное мочеиспускание обусловлено тем, что организм “стремится разбавить” высокую концентрацию глюкозы в крови и
вывести с мочой ее избыток. На схеме ниже для вас собраны самые основные симптомы сахарного диабета.

В медицинской латыни железы обозначаются словом glandulus, что исходно значило желудь».
Первоначально этим термином называли уплотнения ткани, по форме и размерам напоминавшие «желудь». Со временем причуды терминологии привели к тому, что этим словом стали обозначать любой орган, функцией которого является выработка жидкого секрета.
Самыми заметными железами являются такие крупные органы, как печень и поджелудочная железа. Каждый из них вырабатывает большие количества жидкости, которая изливается в верхние отделы тонкого кишечника через специальные протоки. Есть и другие, более мелкие железы, которые также выделяют свой жидкий секрет в различные участки пищеварительного канала. Шесть слюнных желез выделяют слюну в полость рта через свои выводные протоки. В слизистой оболочке желудка и кишечника находятся бесчисленные крошечные желёзки, которые в первом случае выделяют желудочный, а во втором – кишечный сок.

Каждая желёзка, несмотря на свои размеры, снабжена собственным выводным протоком.
Кроме того, есть железы и на коже – потовые и сальные, которые через мелкие протоки выделяют свой секрет на поверхность тела. (Молочная железа, вырабатывающая молоко, представляет собой видоизмененную потовую железу и выделяет молоко наружу через выводные протоки.)
Потом до ученых дошло, что в организме существуют органы, продуцирующие секреты, которые не выделяются через протоки ни на кожу, ни в пищеварительный тракт. Вместо этого их секрет выделяется непосредственно в кровеносное русло л у тем диффузии через клеточные мембраны без помощи выводных протоков, которых эти железы лишены. В ученом мире возникло противоречие не поводу того, что считать критерием отнесения органа к категории желез – его способность продуцировать секрет или наличие выводного протока. Окончательное решение было вынесено в пользу секреции, так что теперь различают два типа желез – обычные железы и железы без протоков (к обоим типам вполне приложим простой термин «железы»).
Разница в природе секреции также нашла свое отражение в терминологии. Секреция, которая сопровождается выходом секрета из железы (подобно тому, как слова покидают гортань) на поверхность кожи или в желудочно-кишечный тракт, называется укзокринной (от греческого слова «экзокрино» – «выделяю наружу»). Секреция, при которой секрет покидает железу, но остается в крове циркулируя по организму, была названа эндокринной (от греческого слова «эндокрино» – «выделяю внутрь»). Первый из этих терминов используется редко, а второй является весьма распре» раненным. Более того, термин «эндокринные железы» практически вытеснил из обихода названия «железы без выводных протоков». Систематическое изучение последних и их секреции получило поэтому название «эндокринология».
Желудочно-кишечные гормоны, описанные в главе 1, вырабатываются клетками слизистой оболочки кишечника, и эти клетки практически ничем не отличаются от соседних клеток, что затрудняет выделение из этих желез. Лучше в связи с этим говорить просто о том, что слизистая оболочка кишечника выполняет железистые, или гландулярные, функции. По это исключение. Почти все гормоны выделяются в кровь специальными железами внутренней секреции. Часто эти железы представляют собой отдельные органы. Иногда это группы клеток, которые более или менее отчетливо выделяются на фоне других клеток органа, который выполняет в организме совершенно иные функции. Очень интересным примером последнего рода являются группы эндокринных желез, нераздельно перемешанных с клетками экзокринной железы, причем железы совершенно выдающейся. Я имею в виду поджелудочную железу.
То, что панкреатическая железа выделяет в кишку пищеварительные соки, было известно с XVII века, и с начала XIX века ученые стали вплотную заниматься именно этой функцией поджелудочной железы. Панкреатическая железа вырабатывает секрет, состоящий из такого количества пищеварительных ферментов (синоним слова «энзим»), что этот секрет по праву считается наиболее важным пищеварительным соком организма. Казалось, не было никаких причин думать, что поджелудочная железа выполняет еще одну, тоже очень важную, секреторную функцию.
Однако выяснилось, что клеточное строение поджелудочной железы проявляет любопытную неоднородность. В 1869 году немецкий анатом Пауль Лангерганс сообщил, что среди обычных клеток поджелудочной железы располагаются мелкие скопления клеток, выделяющиеся на фоне окружающей ткани. Число этих клеточных скоплений огромно и варьирует от полумиллиона у одних индивидов до двух с половиной миллионов у других. Однако эти скопления так малы, что все они вместе едва ли составляют 1 – 2% от общего веса железы. Так как панкреатическая железа человека весит около 85 граммов (3 унции), то общая масса описанных клеточных скоплений едва ли достигает 1 грамма.
Какова бы ни была функция островков, они скорее всего, не имеют ничего общего с обычной секрецией поджелудочной железы. Подтверждением тому явился тот факт, что при перевязке выводного про тока железы у экспериментальных животных обычные клетки железы сморщивались и атрофировались (подобно парализованным мышцам, которые не способны сокращаться). Напротив, клетки островков продолжали оставаться жизнеспособными. На их функцию не влияла перевязка выводного протока, и если островки обладали секреторной активностью, то были железами без протоков.
Далее, если в опыте удалить поджелудочную железу у экспериментального животного, то можно с полным основанием ожидать, что у него нарушится пищеварение. Не было никаких оснований думать, что случится что-то еще. Никто, естественно, не ожидал, что удаление железы окажется для такого животного фатальным. Казалось, что если кормить его полу переваренной пищей, то оно вообще не будет испытывать никаких серьезных неудобств.
Тем не менее, когда два немецких физиолога в 1889 году удалили у собаки поджелудочную железу, они обнаружили, что через некоторое время у животного развилась серьезная болезнь, ничего общего не имевшая с пищеварением, но зато до странности похожая на человеческое заболевание, называемое сахарным диабетом. Пересадка собственной поджелудочной железы под кожу собаке сохраняла животному жизнь, хотя было ясно, что в новом положении выводной проток не мог работать. Поэтому профилактическую роль поджелудочной железы в предупреждении сахарного диабета надо было искать отнюдь не в ее пищеварительном соке, который в нормальных условиях всего лишь покидает железу через ее выводной проток.
Когда десять лет спустя Бэйлис и Старлинг разработали концепцию гормона, ученым показалось весьма вероятным, что островки Лангерганса как раз и являются теми железами без выводных протоков, которые продуцируют гормон, отсутствие которого приводит к заболеванию сахарным диабетом.
Сахарный диабет – это болезнь, известная человечеству с древнейших времен. Это одно из малораспространенных заболеваний, при которых организм вырабатывает аномально большое количество мочи, поэтому кажется, что вода, не задерживаясь, проходит через организм. Отсюда, кстати, появилось и название «диабет», которое в переводе с греческого означает «проходить насквозь». Самой серьезной разновидностью диабета всегда считали такую, при которой больной человек начинал выделять сладкую мочу. (Вначале этот факт был подтвержден тем, что на мочу таких больных охотно слетались мухи, но потом нашлись любопытные врачи, которые попробовали на вкус мочу больных сахарным диабетом.) На медицинской латыни сахарный диабет называется diabetes mellitus (второе слово происходит от греческого слова «мед»). Очень часто в обиходе эту болезнь называют просто «диабет», не добавляя к этому ник, кого определения.
Сахарный диабет довольно распространенное заболевание; в западном мире в течение жизни сахарным диабетом заболевает 1 – 2% населения. Только в Соединенных Штатах насчитывается более миллиона диабетиков. Болезнь с наибольшей частотой поражает людей среднего возраста и чаще встречается при ожирении. Кроме того, это одна из немногих болезней, которые развиваются у женщин чаще, чему мужчин. Болезнь часто поражает членов одной семьи, поэтому родственники больного диабетом имеют больше шансов заболеть, чем люди, у которых в семейном анамнезе нет сахарного диабета. К симптомам этой болезни относятся голод, жажда, даже если человек много ест и пьет. При отсутствии лечения диабетик не в состоянии усвоить пищу, которую он потребляет. Сильно повышено количество выделяемой мочи. Кроме того, больной сильно худеет. Через некоторое время – при отсутствии лечения – он впадает в кому и умирает.
Это заболевание до сих пор остается неизлечимым, в том смысле, что диабетик никогда не станет здоровым человеком после проведенного курса лечения и не перестанет в нем нуждаться. Однако он может, получая поддерживающее пожизненное лечение, вести почти нормальную жизнь (благодаря достижениям XX века), и это достижение ни в коем случае нельзя умалять.

Поджелудочная железа – это железа внешней и внутренней секреции, выделяющая поджелудочный (панкреатический) сок и гормоны инсулин и глюкагон, которые поступают непосредственно в кровь и регулируют углеводный и жировой обмен. Длина поджелудочной железы взрослого человека составляет до 20 см, поэтому она занимает второе место по величине в пищеварительной системе. Вообще нормальная длина поджелудочной железы составляет 17–20 см, ширина –3–4 см. Если человек заболевает сахарным диабетом или панкреатитом, то орган воспаляется и меняет свои размеры, изменяются его морфология и структура. Поджелудочная железа участвует в процессе переваривания пищи путем выработки ферментов для расщепления белков, жиров и углеводов. При воспалительных изменениях в поджелудочной железе нарушается процесс переваривания пищевых частиц.

При воспалительных заболеваниях поджелудочная железа болит в левом подреберье. Часто боли носят опоясывающий характер, но с локализацией в левом боку. Они усиливаются после еды и принятия спиртных напитков. Состояние ухудшается после употребления жирной пищи. Может наблюдаться вздутие и тяжесть в животе, нередко – рвота. Патологические изменения в поджелудочной железе можно спровоцировать вредными привычками (алкоголь, курение), действием вирусов, бактериальными инфекциями. Диагностирование изменений в поджелудочной железе проводится с помощью УЗИ и биохимического анализа крови.

В первую очередь для поджелудочной железы вреден алкоголь. Большие количества спиртных напитков и выкуриваемых каждый день сигарет разрушают клетки поджелудочной железы и запускают процесс гибели ее тканей, также алкоголь и никотин вызывают нарушение процессов кровоснабжения. Для поджелудочной железы вредно есть перед сном и вообще употреблять большое количество белковой пищи. Увеличение содержания жиров в сыворотке крови при атеросклерозе повышает нагрузку на системы пищеварения. Поджелудочная железа при этом увеличивает выработку ферментов, отвечающих за процесс расщепления жирных кислот, поэтому атеросклероз часто сопровождается панкреатитом. Также воспаление поджелудочной железы часто возникает одновременно с болезнями желчевыводящих путей и печени. Аутоиммунные заболевания сопровождаются увеличением количества в крови специальных белковых веществ, которые обусловливают воспалительные изменения в панкреатических тканях. Также необходимо упомянуть возрастные дегенеративные изменения, которые приводят к нарушениям кровоснабжения и формируют отечность ткани.

К болям в левом подреберье приводит нервный стресс. Он сопровождается выбросом адреналина, что приводит к увеличению глюкозы в крови, после этого поджелудочная железа начинает активно вырабатывать инсулин. Если состояние продолжается длительно, можно рассчитывать на панкреатит или сахарный диабет, так как в определенный момент резервные возможности органа иссякнут.

Я уже рассказывал в этой книге о движении пищи по организму. Напомню, что пища попадает из желудка в двенадцатиперстную кишку, в которой происходит разделение на более мелкие частицы. Это осуществляется с помощью поджелудочных ферментов. Затем питательные вещества всасываются в кровь. Если ферментов вырабатывается недостаточно, пищевые частицы не разделяются на отдельные компоненты, остаются крупные частицы. Попадая в следующие отделы желудочно‑кишечного тракта, они приводят к запорам и вздутию живота. Правда, первоначальный симптом панкреатита – тянущая или сильная боль в левом боку. Это всегда боль! Почувствовав ее, вы должны обратиться к врачу. В дальнейшем боль приобретает опоясывающий характер. Также может появиться ощущение, что боль распространилась на все близлежащие органы. Анатомия внутренних органов связана таким образом, что болезненные проявления в поджелудочной железе можно принять за боль, которая локализуется в других органах, расположенных рядом. Точный диагноз можно поставить после УЗИ.

Поджелудочная железа может вызывать проблемы и у детей, и у взрослых. Наиболее частой причиной заболевания поджелудочной железы у детей является вирусное поражение поджелудочных тканей. Если процесс идет давно, к нему присоединяется бактериальная инфекция. Детская иммунная система не имеет защитных факторов против вирусов гриппа, возбудителей энтерокишечных заболеваний. Вследствие этого микроорганизмы, попадая в кишечник, провоцируют панкреатиты, колиты и гепатиты. Панкреатит у детей лечится антибактериальными препаратами, иммунномодуляторами, а также средствами для нормализации микрофлоры желудочно‑кишечного тракта.

Если же панкреатит наблюдается у взрослого человека, то лечение зависит от причины болей в левом подреберье. Острый болевой синдром снимается суточным голоданием, чтобы разгрузить поджелудочную железу. Для уменьшения отечности органа на живот кладут лед, для улучшения оттока желчи и снижения воспаления нужно пить щелочную минеральную воду. Также используются инъекционные спазмолитики. Как правило, острый болевой синдром снимают в клинике.