Поджелудочная железа. ферменты и гормоны поджелудочной железы

Эндокринная функция

Альвеолярный орган изолирован паренхимой, состоящая из перегородок. Они сложены из соединительной ткани, нервных синусов и сосудов. Это основа эндокринной части поджелудочной. Вторая часть представлена островками Лангерганса, являющимися клетками регуляции содержания глюкозы. Общее число которых не более одного миллиона, с возрастом количество их постепенно снижается. Удивительный факт: при нарушении работоспособности островков Лангерганса под воздействием неправильной диеты, алкоголя и пр. эти клетки замещаются соединительной или жировой тканью.

Эндокринные функции поджелудочной обусловлены работой островков Лангерганса, состоящих из эндокриноцитов и инсулоцитов. Выделяют следующие типы:

1. α-клетки. Функция основана на продуцировании глюкагона. Всего 10-30% от общего количества.
2. Β-клетки. Синтезируют инсулин. (60-80%).
3. Δ-клетки вырабатывают соматостатин.3-7%.
4. D1клетки, индуцирующие ВИП (вазоинтестинальный пептид).5-10%.
5. РР-клетки образуют панкреатический полипептид. 2-5%.

островки Лангерганса

Также имеется отдельный типаж клеток в самом мизерном количестве, которые содержат тиролиберин, гастрин и соматолиберин. Какую эндокринную функцию выполняет поджелудочная железа?

В состав панкреатического сока входят проферменты:

• протеиназы – трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза;
• амилаза, мальтаза, лактаза – для распада углеводов;
• липаза, воздействующая на жиры;
• для воздействия на нуклеиновые кислоты – рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза.

Проферменты – это инертный вид ферментов. После того как пережеванные остатки поступили в желудок, выделяющиеся гормоны активируют реакции. Те в свою очередь приводят к активации проферментов и перевода их в ферменты. Такой сложный механизм обусловлен тем, что железа обезопасила сама себя от воздействия своих же ферментов на собственные ткани.

Эндокринные функции поджелудочной напрямую связаны с деятельностью гормонов, которые выделяются в кровь в том количестве, которого будет достаточно для переваривания определенных видов еды.

1. Инсулин контролирует оптимальное содержание в тканях и клетках уровня глюкозы.
2. Глюкагон воздействует на гликоген печени, жиры и увеличивают глюкозу в кровотоке.
3. Соматостатин понижает выработку желчи, влияет на снижение некоторых гормонов;
4. ВИП осуществляет контроль за всей системой переваривания еды, повышает желчеобразование.

гормоны поджелудочной железы

Совместная деятельность инсулина и глюкагона контролирует оптимальное количественный процент глюкозы в крови. Какова дополнительная функция поджелудочной железы? Она осуществляет гуморальную функцию, которая основана на распространении питательных веществ по организму при помощи жидкостей (крови, лимфы). Выполняют ее панкреозимин и секретин. Деятельность заключается в контроле секреции поджелудочного сока.

Секреторная функция обусловлена наличием панкреатического сока, состоящего из органических веществ и ферментов:

• воды на 98%;
• мочевины;
• белка (альбумины, глобулины);
• бикарбонатов;
• микроэлементов (кальций, натрий, фосфор, хлориды);
• мочевая кислота;
• глюкоза.

Благодаря солям создается щелочная среда.

Поджелудочная железа и возраст человека

В течение жизни человека размеры и функциональные возможности поджелудочной железы изменяются.

У новорожденного ребенка поджелудочная железа очень мала и весит всего 2–3г. Для новорожденных характерно обильное кровоснабжение поджелудочной железы, хорошее развитие ее эндокринной части и относительно неразвитое состояние экзокринной части.

Вид и функциональные возможности, свойственные поджелудочной железе, взрослого человека, этот орган приобретает только к 5–6 годам. В молодом и зрелом возрасте все клетки поджелудочной железы функционируют в оптимальном режиме, а после 50 лет их активность (особенно панкреатических островков) начинает ослабевать. Это следует учитывать при выборе продуктов для пищевых рационов людей разного возраста.

Как проявляются заболевания?

Важность той или иной функции поджелудочной железы человек ощущает только тогда, когда возникает какое-либо нарушение в работе этого органа. Дисфункция поджелудочной железы возникает, чаще всего, из-за неправильного образа жизни, например, чрезмерного употребления алкоголя или сладкого

Нарушение работы этого органа проявляется либо внезапно, либо симптомы нарастают постепенно. Симптомы заболевания проявляются в опоясывающей боли под лопаткой или в межреберной области, а также в виде жгучей боли. Дисфункция может проявляться в виде тошноты, рвоты или диареи. Болевые ощущения могут иметь как постоянный характер, так и приступообразный.

Симптомы расстройства эндокринной функции проявляется в увеличении веса, снижению активности работы головного мозга, сахарном диабете и прочих расстройствах.

Прочие расстройства

К другим расстройствам относятся гипофункция и гиперфункция.

Гипофункция – наиболее распространённое нарушение в работе этого органа. Это предвестник возникновения диабета. Возникает она намного чаще, чем гиперфункция, от того, что в организме снижается уровень гормона инсулина, необходимого для поддержания оптимального уровня глюкозы в крови. Симптомы: общая слабость и быстрая утомляемость, резкое снижение либо такой же резкий набор массы тела, сильные головные боли, постоянная жажда и учащённое мочеиспускание.

Лечение назначается только после тщательного обследования организма врачом-эндокринологом.
Гиперфункция – достаточно редкий вид заболевания. Его симптомы некоторым образом схожи с симптомами гипофункции. Гиперфункция проявляется в апатии, сонливости и слабости.
Лечение следует начинать как можно раньше. Если лечение не начать вовремя, болезнь будет прогрессировать, появятся новые симптомы: судороги, тремор в руках, обмороки, увеличение массы тела в очень короткие сроки.

Гиперфункция выявляется на основе результата анализов.

Острый панкреатит

Это заболевание возникает внезапно. Начало провоцируется приёмом алкогольных напитков. Развиться может эта болезнь и вследствие некоторых сопутствующих заболеваний желчного пузыря или двенадцатиперстной кишки.

Симптомы острого панкреатита: острая боль в правом и левом подреберье, тошнота и неоднократная рвота. Боль чаще всего носит опоясывающий характер, отдаёт в спину, левую сторону грудной клетки или низ живота. Облегчить её можно только в одном положении: наклонившись вперёд из положения сидя. Пульс учащается, давление поднимается.

Лечение острого панкреатита происходит в условиях стационара. Если не производится своевременное лечение, болезнь может переходить в хроническую форму.

Хронический панкреатит

Это воспалительное заболевание поджелудочной железы. Причины у него такие же, как у острого панкреатита. По мере развития этого заболевания ткань железы становится меньше.

Симптомы хронического панкреатита: череда острых состояний и относительно спокойных. В начале заболевания период ремиссии бывает достаточно долгим, если же лечение не проводится своевременно, приступы острой боли возникают всё чаще.

Провоцировать возникновение болей могут жирная, чересчур солёная или жареная пища, а также алкоголь. Снять боль в поджелудочной железе с помощью обезболивающих таблеток практически невозможно.

По мере развития болезни появляются новые симптомы: запор, диарея, метеоризм и вздутие. Затем может развиться сахарный диабет.

Очень важно вовремя распознать панкреатит и начать его лечение. Распознать его довольно сложно, поскольку симптомы этого заболевания зачастую бывают схожими с другими болезнями желудочно-кишечного тракта

Опухоли

Опухоли подразделяются на два типа: гормональные и раковые (злокачественные).
Три самые распространённые опухоли: инсулинома, продуцирующая чрезмерное количество инсулина, гастринома, продуцирующая гастрин, и карциноидная опухоль.

Поджелудочная железа – очень важный орган в организме. От его правильной работы зависит самочувствие человека, его жизнедеятельность. Главное — своевременное лечение болезней и ведение здорового образа жизни.

Особенности строения

Анатомия и строение поджелудочной железы проиллюстрированы на фото. Форма органа вытянутая, похожая на запятую.

Строение его включает в себя следующие отделы:

головку локализуется на уровне первого-третьего позвонка поясницы и примыкает к двенадцатиперстной кишке; тело располагается примерно на уровне первого позвонка поясницы и имеет необычную треугольную форму. Соответственно, у тела поджелудочной принято выделять три края;

Дольки и ацинусы, формирующие железу, состоят из особых клеток – экзокринных панкреацитов. От каждой дольки отходит небольшой проток, по которому сок из поджелудочной попадает в большой общий проток, ведущий уже в двенадцатиперстную кишку.

Между дольками расположены вышеупомянутые островки Лангерганса, не имеющие протоков. Их анатомия проста – эти клетки отличаются округлой формой и совсем небольшим диаметром (менее половины миллиметра), а количество таких клеток возрастает ближе к хвосту железы. Предназначение островков Лангерганса — выработка инсулина и глюкагона. Их строение включает в себя несколько различных типов клеток: альфа-клетки, продуцирующие глюкагон (до 20-30%), бета-клетки для выработки инсулина (до 80%), дельта-клетки, отвечающие за синтез соматостатина, небольшая доля РР клеток, синтезирующих панкреатический полипептид.

Если рассматривать более подробно такой аспект, как анатомия поджелудочной железы, стоит упомянуть, что центральный проток, пролегающий вдоль ее поверхности, называется Винсургиевым (в честь своего первооткрывателя).

Так как поджелудочная железа отличается своим глубоким расположением, пропальпировать ее не представляется возможным. Размеры органа можно определить только при выполнении ультразвукового исследования брюшной полости. В норме у взрослого человека должны отмечаться следующие показатели:

• размер головки не боле 35 мм;
• размеры тела не более 25 мм;
• хвост – не более 30 мм;
• общая длина в пределах 16-23 см.

У детей размеры железы также колеблются в зависимости от возраста. У новорожденных в норме размер поджелудочной составляет около 5-6 миллиметров, к 4-5 годам показатели меняются – длина тела составляет примерно 7-8 мм, головки – 8-9 мм, хвоста – 10-11 мм.

Анатомия поджелудочной железы на первый взгляд сложна, но учитывая важнейшую роль, отведенную данному органу в организме, можно понять, насколько продуманно природа устроила человеческое тело.

Выполняемые функции и роль в обмене веществ

Поджелудочная железа – орган эндокринной системы, относящийся к железам смешанной секреции. Она выполняет внешнесекреторные функции (продукция пищеварительных ферментов в полость тонкой кишки) и внутрисекреторные (синтез сахарорегулирующих гормонов в кровоток) функции. Играя важную роль в нашей жизнедеятельности, pancreas выполняет:

• Пищеварительную функцию – участие в переваривании пищи, расщеплении нутриентов до простых соединений.
• Ферментативную функцию – продукция и выделение трипсина, химотрипсина, карбоксипептидазы, липазы, эластазы, амилазы.
• Гормональную функцию – непрерывная секреция инсулина и глюкагона в кровоток.

Роль отдельных ферментов

Трипсин. Выделяется изначально в виде профермента. Активируется в полости тонкой кишки. После активации начинает активировать другие пищеварительные ферменты. Трипсин расщепляет пептиды до аминокислот, стимулирует полостное переваривание пищи.

Липаза. Расщепляет жиры до мономеров жирных кислот. Выделяется в виде профермента, активируется под действием желчи и желчных кислот. Участвует в усваивании жирорастворимых витаминов. Уровень липазы определяется при воспалении и других патологиях.

Амилаза. Маркёр повреждения клеток pancreas, органоспецифический фермент. Уровень амилазы определяется в первые часы в крови всех больных с подозрением на воспаление поджелудочной железы. Амилаза расщепляет сложные углеводы до простых, помогает в усваивании глюкозы.

Эластаза. Органоспецифический фермент, свидетельствующий о повреждении клеток. Функция эластазы — участие в расщеплении пищевых волокон и коллагена.

Особенности расположения поджелудочной железы

Свое название железа получила благодаря локализации. Когда человек лежит, основная ее масса расположена именно под желудком. Тело органа делится на три части — «хвост», например, простирается до самых ворот селезенки, уходя влево и вверх. Но основная масса опоясывается двенадцатиперстной кишкой (дуоденум), которая располагается под желудком.

Сегменты поджелудочной железы

Само тело органа находится в центральной части эпигастрия и продолжается в левую сторону, в направлении селезенки. Оно находится на уровне 1-2 позвонков поясничного отдела. Задняя часть железы контактирует с крупными сосудами — нижней полой веной и аортой.

Поджелудочная железа —

Поджелудочная железа, pancreas, лежит позади желудка на задней брюшной стенке в regio epigastrica, заходя своей левой частью в левое подреберье. Сзади прилежит к нижней полой вене, левой почечной вене и аорте.

При вскрытии трупа в лежачем положении она действительно лежит под желудком, отсюда и название ее. У новорожденных она располагается выше, чем у взрослых; на уровне XI-XII грудных позвонков.

Поджелудочная железа делится на головку, caput pancreatis, с крючковидным отростком, processus uncinatus, на тело, corpus pancreatis, и хвост, cauda pancreatis.

Головка железы охвачена двенадцатиперстной кишкой и располагается на уровне I и верхней части II поясничных позвонков. На границе ее с телом имеется глубокая вырезка, incisura pancreatis (в вырезке лежат а. и v. mesentericae superiores), а иногда суженная часть в виде шейки.

Тело призматической формы, имеет три поверхности: переднюю, заднюю и нижнюю.

• Передняя поверхность, facies anterior, вогнута и прилежит к желудку; близ соединения головки с телом обычно заметна выпуклость в сторону малого сальника, называемая tuber omentale.
• Задняя поверхность, facies posterior, обращена к задней брюшной стенке.
• Нижняя поверхность, facies inferior, обращена вниз и несколько вперед.

Три поверхности отделены друг от друга тремя краями: margo superior, anterior и inferior. По верхнему краю, в правой его части, идет a. hepatica communis, а влево вдоль края тянется селезеночная артерия, направляющаяся к селезенке. Железа справа налево несколько поднимается, так что хвост ее лежит выше, чем головка, и подходит к нижней части селезенки. Капсулы pancreas не имеет, благодаря чему резко бросается в глаза ее дольчатое строение. Общая длина железы 12-15 см. Брюшина покрывает переднюю и нижнюю поверхности pancreas, задняя ее поверхность совершенно лишена брюшины.

Выводной проток поджелудочной железы, ductus pancreaticus, 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 ductus pancreaticus с duodenum, кроме своего функционального значения (обработка поджелудочным соком содержимого duodeni), обусловлена также развитием поджелудочной железы из той части первичной кишки, из которой образуется двенадцатиперстная кишка. Кроме главного протока, почти постоянно имеется добавочный, ductus pancreaticus accessorius, который открывается на papilla diodeni minor (около 2 см выше papilla duodeni major).

Иногда наблюдаются случаи добавочной поджелудочной железы, pancreas accessorium. Встречается также кольцевидная форма pancreas, вызывающая сдавление duodenum.

Строение. По своему строению поджелудочная железа относится к сложным альвеолярным железам. В ней различаются две составные части: главная масса железы имеет внешнесекреторную функцию, выделяя свой секрет через выводные протоки в двенадцатиперстную кишку; меньшая часть железы в виде так называемых поджелудочных островков, insulae pancreaticae, относится к эндокринным образованиям, выделяя в кровь инсулин (insula — островок), регулирующий содержание сахара в крови.

Pancreas как железа смешанной секреции имеет множественные источники питания: аа. pancreaticoduodenals superiores et inferiores, aa. lienalis и gastroepiploica sin. и др. Соименные вены впадают в v. portae и ее притоки.

Лимфа течет к ближайшим узлам: nodi lymphatici coeliaci, pancreatici и др.

Иннервация из чревного сплетения.

Эндокринная часть поджелудочной железы. Среди железистых отделов поджелудочной железы вставлены панкреатические островки, insulae pancreaticae; больше всего их встречается в хвостовой части железы. Эти образования относятся к железам внутренней секреции.

Функция. Выделяя свои гормоны инсулин и глюкагон в кровь, панкреатические островки регулируют углеводный обмен. Известна связь поражений поджелудочной железы с диабетом, в терапии которого в настоящее время большую роль играет инсулин (продукт внутренней секреции панкреатических островков, или островков Лангерганса).

Гормоны, вырабатываемые поджелудочной железой

Кроме вышеописанных гормонов поджелудочная железа также продуцирует дополнительные средства подробно рассмотренные ниже.

Панкреатический полипептид

Панкреатический полипептид является гормоном, который открыли совсем недавно и ещё полностью не изучили. Синтез соединения происходит во время принятия пищи с содержанием жиров, белков и углеводов.

Функции гормона:

• Снижение количества веществ, которые вырабатываются пищеварительными ферментами;
• Уменьшение мышечного тонуса желчного пузыря;
• Предупреждение излишнего выброса трипсина и желчи.

При недостатке панкреатического полипептида в организме обменные процессы нарушаются, что приводит к образованию различных заболеваний.

Вазоинтенсивный пептид

Особенностью этого гормона является возможность дополнительного синтеза клетками спинного и головного мозга, тонкого кишечника и других органов. Основные функции:

• Нормализация таких процессов, как синтез глюкагона, соматостатина, пепсиногена;
• Замедление процесса всасывания жидкостями и стенками кишечника;
• Активизация желчевыводящего процесса;
• Выработка панкреатических энзимов;
• Улучшение работы поджелудочной железы за счёт синтезируемых бикарбонатов.

Вазоинтенсивный пептид обуславливает нормализацию кровообращения на стенках различных внутренних органов.

Амилин

Основная функция Амилина заключается в повышении уровня моносахаридов, что приводит к нормализации уровня сахара в крови. Гормон обеспечивает биосинтез глюкагона, способствует выработке соматостатина, нормализации работы жизненно важных систем и является незаменимым для жизнедеятельности организма.

Центропнеин

Гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и отвечающий за увеличение просветов в бронхах и активацию дыхательного центра. Соединение способствует улучшению корреляции кислорода в сочетании с гемоглобином.

Гастрин

Гормон, который синтезируется желудком и поджелудочной железой. Гастрин обеспечивает нормализацию пищеварительного процесса, активизирует синтез протеолитического фермента, повышает кислотность желудка.

Гастрин обеспечивает образование так называемой кишечной фазы в процессе пищеварения. Данное состояние получают за счёт увеличения синтеза секретина, соматостатина и других гормонов пептидного происхождения.

Ваготонин

Функции Ваготонина основываются на нормализации уровня сахара в крови и ускорении процесса кровообращения. Гормон оказывает замедляющее действие на гидролиз гликогена в тканях мышц и печени.

Калликреин

Данное вещество успешно вырабатывается поджелудочной железой, но активизируется только после попадания в двенадцатиперстную кишку при проявлении необходимых биологических свойств (нормализация уровня глюкозы).

Липокаин

Функции гормона предотвращают развитие жировой дистрофии печени за счёт активации обмена фосфолипидов и жирных кислот. Соединение усиливает эффект воздействия других веществ липотропного типа (метионин, холин).

Гормоны поджелудочной железы

Эндокринная функция органа связана с выработкой гормонов. Это биологически активные вещества, которые регулируют метаболизм. Основными гормонами являются инсулин и глюкагон. Они работают в паре и, по сути, относятся к антагонистам друг друга. Соматостатин и вазоактивный пептид нормализуют деятельность желудка и кишечника.

Инсулин

Гормон белковой природы, который выделяют бета-клетки островков Лангерганса. Инсулин оказывает влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. После еды в кровь поступает большое количество питательных веществ. Глюкоза – основной источник энергии для тканей. Некоторые органы, такие как головной мозг, не могут функционировать без поступления сахара с пищей.

Инсулин активирует транспорт глюкозы из крови в клетки и накопление ее в тканях в виде гликогена. Синтез гормона увеличивается при гипергликемии (высокой концентрации сахара в крови) и уменьшается при гипогликемии (снижении содержания сахара в крови). Таким образом, уровень глюкозы является фактором, который влияет на выработку инсулина в поджелудочной железе.

Гормон не только улучшает проникновение глюкозы в клетки, но и аминокислот. В результате активируется синтез белка. Аминокислоты – звенья, из которых формируется крупная белковая молекула.  Это строительный материал для тканей, без которого невозможно деление и рост клеток.  Инсулин улучшает транспорт глюкозы в жировые клетки, где она синтезируется в жир и накапливается в виде запасов.

Функции инсулина:

1. Увеличивает проницаемость клеток для глюкозы и аминокислот.
2. Стимулирует окисление глюкозы в печени.
3. Участвует в глюкогенезе – процессе преобразования глюкозы в гликоген, который является запасом вещества в организме. Гликоген локализуется в клетках печени и мышечной ткани.
4. Активизирует синтез белка, жирных кислот, генетического материала (ДНК).

При недостаточной выработке инсулина появляется диабет 1 типа, который обычно возникает в детском возрасте. Люди, страдающие недугом, вынуждены пожизненно вводить гормон посредством инъекций. Сахарный диабет 2 типа развивается при резистентности (нечувствительности) тканей к инсулину, и чаще диагностируется в зрелом и пожилом возрасте.

Глюкагон

Пептидный гормон-антагонист инсулина, который выполняет противоположные функции. Глюкагон продуцируют альфа-клетки поджелудочной железы. Он уравновешивает действие инсулина, что позволяет поддерживать нормальный уровень сахара в крови.

Глюкагон активирует расщепление гликогена в печени и мышцах, приводит к увеличению концентрации сахара в крови. Выводит запасы глюкозы в виде жира из жировых депо, способствует распаду белков и повышенному синтезу мочевины.

Образование глюкагона происходит, когда уровень глюкозы в крови критически понижается. Торможение синтеза гормона возникает под действием высокого содержания глюкозы, инсулина и соматостатина.

Функции глюкагона:

1. Способствует метаболизму гликогена в печени и мышцах, в результате чего образуется глюкоза.
2. Активирует распад жира, в крови увеличивается содержание жирных кислот и кетоновых тел.
3. Способствует распаду белка. Это приводит к нарастанию концентрации мочевины в крови.

При недостатке глюкагона возникают гипогликемические состояния, которые сопровождаются резким понижением артериального давления, дрожью в теле, холодным потом, повышенным аппетитом, головокружением и потерей сознания. Патология связана с голоданием головного мозга вследствие дефицита глюкозы, что может привести к гипогликемической коме и смертельному исходу.

Соматостатин

Вырабатывается дельта-клетками поджелудочной железы. Соматостатин замедляет процесс всасывания глюкозы из пищеварительного тракта, регулирует работу желудка и кишечника, тормозит выработку глюкагона. Пептидный гормон также выделяется клетками гипоталамуса в головном мозге.

Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП)

Еще один пептидный гормон поджелудочной железы, который продуцируют РР-клетки. Его концентрация в плазме низкая, но постоянная, мало зависит от приема пищи. ВИП, также как соматостатин, влияет на кровоток в кишечнике и работу желудка. Если соматостатин подавляет функцию органов, то ВИП обладает противоположным действием и активирует пищеварительный тракт.

Таблица – Нормальный уровень гормонов в крови