Общие сведения
Одним из наиболее многофункциональных органов пищеварительной системы является поджелудочная железа. Можно сказать, что это ключевой орган пищеварения и обменных процессов организма. К сожалению, о ней мы вспоминаем, лишь когда слышим о таких диагнозах как «панкреатит» или «сахарный диабет», при которых этот орган перестает работать нормально. В этой статье мы уделим внимание анатомии и физиологии поджелудочной железы. Это поможет Вам лучше узнать собственный организм и быть ответственными по отношению к своему здоровью.
Анатомия поджелудочной железыС точки зрения анатомии поджелудочная железа несложна. Условно ее можно разделить на железистую ткань и систему протоков, по которым синтезируемый поджелудочный сок продвигается по направлению к просвету двенадцатиперстной кишки. Железа расположена за брюшиной, на уровне поясничных и нижних грудных позвонков. При этом в поджелудочной железе различают несколько анатомических частей – головка, тело и хвост. Головка железы расположена в области двенадцатиперстной кишки, которая ее огибает. Именно на уровне этой части органа происходит слияние общего протока поджелудочной железы с желчным протоком. Объединившиеся желчевыводящий и проток поджелудочной железы открываются в просвет двенадцатиперстной кишки. В теле железы проходит общий проток, в который на всем протяжении впадают множество дополнительных протоков более мелкого калибра. В хвосте поджелудочной расположено наибольшее число железистых клеток, причем количество клеток, синтезирующих гормоны тут наибольшее.
Участие поджелудочной железы в пищеваренииНа самом деле анатомическая простота строения железы не соответствует сложной функции, которая на нее возложена. Ведь панкреатический сок – это концентрированный коктейль различных пищеварительных ферментов. Рассмотрим различные виды ферментов и их функцию по отдельности: Амилаза - фермент, который участвует во фрагментации углеводных цепочек. Именно благодаря данному ферменту длинные цепочки углеводов укорачиваются и распадаются до уровня единичных молекул сахаров, которые могут быть усвоены слизистой кишечника. Этот фермент уже в просвете протоки поджелудочной железы находится в активном состоянии. Липаза – этот фермент активно воздействует на жиры. Оказывает расщепляющее воздействие на сложную структуру простых жиров, расщепляя их на жирные кислоты и глицерин. В таком виде структурные единицы жиров усваиваются в пищеварительном тракте.
Нуклеаза – участвует во фрагментации цепочек ДНК, РНК поступившей пищи. Именно данный фермент разрывает связи между нуклеиновыми кислотами, высвобождая из цепи свободные нуклеиновые кислоты, которые могут быть усвоены организмом и в дальнейшем использоваться для построения информационных генетических структур самого организма. Трипсиноген и химотрипсиноген – эти вещества синтезируются железами поджелудочной железы в неактивной форме. Лишь в просвете двенадцатиперстной кишки происходит их активация под воздействием активного трипсина, кишечного фермента энтерокиназы при кислотности равной pH 6 - 8. Активация данного фермента осуществляется лишь в просвете кишечника для того, чтобы предотвратить повреждение самой поджелудочной железы.В просвете кишечника под воздействием вспомогательных факторов приходит отщепление от белковой молекулы трипсиногена и химотрипсиногена концевого участка цепочки аминокислот. Благодаря этому происходит активация фермента, который приступает к процессу активного расщепления белковых молекул поступивших с пищей. Эти ферменты разрушают длинную аминокислотную цепочку белков. Благодаря этому процессу происходит развертывание белковых молекул, вытягивание цепочек, что делает возможным в дальнейшем отщепление концевых аминокислот, расположенных в начале и конце цепи. Профосфолипазы – ферменты, которые активно воздействуют на сложные жиры – фосфолипиды. Так же как и трипсин, фосфолипаза в просвете кишечника должна быть активирована путем отщепления небольшой аминокислотной цепи. Благодаря этому механизму активации, фермент не воздействует на клеточные стенки тканей поджелудочной, которые в большом количестве содержат фосфолипиды. В отношении расщепления жиров важно отметить важную роль, которую играет желчь. Дело в том, что жиры в просвет двенадцатиперстной кишки поступают в виде крупных жировых капель. Но для активного их расщепления необходимо формирование эмульсии состоящей из капель диаметром не более 5 мкм. Благодаря этому многократно увеличивается площадь контакта между жировыми капельками и ферментами, которые в состоянии их расщепить. Именно благодаря желчи удается достичь максимального измельчения жировых капель.
Как регулируется работа поджелудочной железы?Регуляция работы этой железы – это многоуровневый процесс. Большое влияние на активность работы секретирующих клеток оказывает центральная нервная система. Доказано, что вид пищи, упоминание о ней, обонятельные или вкусовые ощущения приводят к резкому повышению активности поджелудочной. Это воздействие производится посредством вегетативной нервной системы. Парасимпатическая часть нервной системы через блуждающий нерв повышает активность железы. В то же время, симпатическая система снижает ее активность.
Большое значение в регуляции активности поджелудочной железы имеют свойства желудочного сока. Повышение кислотности желудка, его механическое растяжение приводят к повышению секреции поджелудочной. Так же механическое растяжение двенадцатиперстной кишки, повышение кислотности в ее просвете приводят к секреции гормоноподобных веществ (секретин, холецистокинин), которые стимулируют работу поджелудочной. Однако на поджелудочную железу оказывается не только стимулирующее влияние, но и тормозящее. Реализуется оно посредством работы симпатической нервной системы и благодаря таким гормонам как глюкагон, соматостатин. Важным является так же способность поджелудочной железы подстраиваться под ежедневный рацион. В том случае, если в пище преобладает углеводный компонент, то вырабатываемый железой секрет будет содержать преимущественно амилазу, при преобладании белковой пищи – трипсин, жирная пища будет способствовать выработке липаз.
Эндокринная функция поджелудочной железыВ отличие от клеток, которые секретируют в просвет канальцев, эндокринные клетки поджелудочной секретируют гормоны непосредственно в циркулирующую в тканях кровь. И, благодаря активному кровотоку в большом и малом кругу кровообращения, гормоны разносятся по всему организму в поисках специфических клеточных рецепторов. Основные участки, в которых сконцентрированы эндокринные клетки поджелудочной железы, называются островками Лангерганса. Причем разные клетки специализируется на синтезе различных гормонов. Бета клетки синтезируют и секретируют инсулин, за секрецию гормона глюкагон отвечают альфа клетки.
Функции гормонов поджелудочной железы
Инсулин – этот гормон активно участвует в обменных процессах, причем его функция не ограничивается лишь регуляцией метаболизма углеводов. Уровень инсулина влияет на обменные процессы аминокислот, углеводов, жиров. При этом инсулин способствует усваиванию расщепленных в процессе пищеварения веществ, их распределению в организме после попадания в кровь. Именно благодаря инсулину углеводы, аминокислоты и некоторые компоненты жиров могут проникать через клеточную стенку из крови внутрь каждой клетки организма. Без инсулина, при дефекте молекулы гормона или рецептора клетки, растворенные в крови питательные вещества остаются в ее составе и оказывают на организм токсическое действие. Наиболее распространенной патологией, связанной с нарушением работы инсулина является такое известное всем заболевание как сахарный диабет.
Глюкагон – во многом этот гормон оказывает противоположное инсулину действие. Основной функцией данного гормона является мобилизация внутриклеточных резервов углеводов и их использование в энергетических целях. Благодаря этому гормону поддерживается нормальный уровень глюкозы в крови даже в период строгих диет и голодовок. Уровень гормонов поджелудочной железы регулируется по принципу обратной связи. При повышении уровня глюкозы в крови происходит высвобождение инсулина, при его снижении повышается уровень глюкагона. В заключение, хотелось бы обратить Ваше внимание, на тот факт, что поджелудочная железа, массой в 70 - 80 грамм в течение суток вырабатывает около 2 - 2,5 литров панкреатического сока. Вырабатываемый ею секрет нейтрализует кислотность желудочного сока, который, попадая в двенадцатиперстную кишку, может повредить слизистую кишечника. Несмотря на свои малые размеры, простоту анатомического устройства поджелудочная железа является ключевым органом пищеварения и обменных процессов в организме. Вырабатываемый ею секрет является концентрированной смесью пищеварительных ферментов. Важным является механизм активации вырабатываемых железой ферментов именно в просвете двенадцатиперстной кишки. Этот механизм позволяет предотвращать ферментные повреждения самой поджелудочной железы, при этом, не изменяя активности пищеварения в просвете тонкой кишки.