Секреция поджелудочной железы: особенности физиологии и возможные нарушения

Секреция поджелудочной железы имеет ключевое значение для пищеварительной системы человека. Данный орган вырабатывает панкреатический сок, который насыщен ферментами, необходимыми для переработки пищи и извлечения из нее полезных веществ. Вдобавок к этому, поджелудочная железа выполняет и другие важные функции: ее эндокринные участки синтезируют гормоны, способствующие поддержанию здоровья. Рассмотрим подробнее, как происходит производство секрета и почему его роль так значима для организма.

Расположение и строение поджелудочной железы

Поджелудочную железу назвали так благодаря латинскому термину “pancreas”. Этот орган имеет две ключевые функции: контроль уровня сахара в крови и участие в пищеварении. С эволюционной точки зрения поджелудочная железа является одной из самых древних желез, ее предшественники встречаются у миног и амфибий, а у птиц и рептилий этот орган представлен отдельным элементом.

У человека поджелудочная железа разделена на дольки, что отличает ее от животных. Она расположена в брюшной полости, позади желудка, и тесно соприкасается с двенадцатиперстной кишкой. Органы располагаются немного выше пупка, на расстоянии 5-10 см от него. Структурно она состоит из трех частей: головки, тела и хвоста.

Головка находится в левом подреберье, где двенадцатиперстная кишка формирует петлю вокруг нее. Тело делится на три области: переднюю, нижнюю и заднюю. Хвост находится ближе к правому подреберью и достигает ворот селезенки. Боль — это первый признак любых проблем с поджелудочной железой.

Чтобы правильно определить источник боли, нужно знать проекционные области этого органа. Большая часть поджелудочной железы размещена между пупком и концом грудины. Болевые ощущения могут возникать в области эпигастрия, в левом подреберье, а порой и справа от грудины. Структура поджелудочной железы состоит из двух типов тканей — внешней или экзокринной и внутренней, или эндокринной.

Она состоит из небольших долек, разделенных соединительной тканью. Каждая долька обладает своим выводным протоком, который соединяется с другими протоками и открывается в двенадцатиперстную кишку. Таким образом, секрет, производимый поджелудочной железой, попадает в кишечник для пищеварения. Кроме функции пищеварения, поджелудочная железа Выполняет эндокринные функции. Внутри органа расположены островки Лангерганса, не имеющие выводных протоков, но вырабатывающие инсулин и глюкагон, которые поступают в кровь через сеть сосудов.

Физиология поджелудочной железы

При исследовании среза поджелудочной железы под микроскопом можно заметить, что паренхима (ткань ПЖ) состоит не только из клеток, но и из стромы — соединительной ткани, в которой находятся кровеносные сосуды и выводные протоки. Благодаря этому панкреатический сок может поступать в двенадцатиперстную кишку, обеспечивая свои функции. В общем, клетки поджелудочной железы можно классифицировать на два типа.

1. Эндокринные клетки ориентированы на выработку гормонов (инсулина, соматостатина, глюкагона), которые попадают прямо в кровеносную систему. Они собраны в группы, известных как островки Лангерганса, каждая из которых ответственна за производство определенного гормона.
2. Экзокринные клетки выполняют функцию внешней секреции и синтезируют пищеварительные ферменты. Каждая из таких клеток содержит гранулы с активными веществами. Ацинусы, составленные из этих клеток, имеют выводные протоки, которые объединяются в общий канал, открывающийся в верхней части сосочка Фатер.
3. Когда пища попадает в желудок и далее в тонкий кишечник, поджелудочная железа начинает активно производить панкреатический сок, состоящий из пищеварительных ферментов. После попадания сок в кишечник активирует ферменты, и начинается процесс расщепления пищи.
   Среди этих ферментов:

• Трипсин и химотрипсин;
• Эластаза;
• Амилаза;
• Липаза;
• Карбоксипептидаза.

По завершении пищеварения питательные вещества, образованные в результате расщепления, попадают в кровь. При нормальном функционировании поджелудочной железы организм быстро реагирует на повышение уровня сахара в крови, выделяя инсулин, который снижает уровень сахара. Инсулин, производимый в неактивной форме, участвует в биохимических реакциях и затем начинает выполнять свою основную функцию. Если в работе поджелудочной железы происходят сбои, выработка инсулина уменьшается, что может вызвать гипергликемию и развитие сахарного диабета первого типа.

Как регулируется работа железы?

Регуляция секреции панкреатического сока — это сложный и многогранный процесс. Централная нервная система оказывает значительное влияние на клетки поджелудочной железы, которые могут производить различные типы секрета. Исследования показывают, что активация железы начинается уже при восприятии пищи визуально или на запах, а не только при ее поступлении. В этом участвует вегетативная нервная система, взятая в частности парасимпатическим отделом, который активирует поджелудочную железу через блуждающий нерв.

Кроме этого, работу железы регулирует желудочный сок. Увеличение кислотности желудочного сока значительно активирует железу, что приводит к более интенсивной продукции панкреатического сока. Дополнительно, повышение кислотности в двенадцатиперстной кишке и ее механическое растяжение вызывают выработку веществ, способствующих активности железы, таких как холецистокинин и секретин.

В то же время существуют факторы, которые могут угнетать работу поджелудочной железы. Они связаны с симпатическим отделом нервной системы и с такими гормонами, как соматостатин и глюкагон. Более того, состав панкреатического сока может варьироваться в зависимости от характеристик поступающей пищи. Например, при употреблении белковых продуктов вырабатывается трипсин, в то время как при наличии в основном углеводов — амилаза. Жирные продукты активируют синтез липазы.

Функции органа пищеварительной системы

Поджелудочная железа осуществляет две главные функции: производство гормонов и синтез пищеварительных ферментов. Эти ферменты, в сочетании с солями и водой, формируют панкреатический сок, способствующий расщеплению пищи. Проферменты, или пищеварительная секреция, вырабатываются в неактивной форме и активируются только когда попадают в двенадцатиперстную кишку.

Соляная кислота способствует образованию таких ферментов, как амилаза, липаза и трипсин, которые отвечают за расщепление углеводов, жиров и белков соответственно. Панкреатический сок также содержит минеральные компоненты, которые создают щелочную среду, необходимую для нейтрализации кислоты из пищи и оптимальных условий для всасывания углеводов. Параллельно, поджелудочная железа выделяет гормоны, такие как инсулин, глюкагон и соматостатин, которые контролируют уровень сахара в крови, обмен жиров и углеводов, а также другие важные процессы в организме. Проблемы в работе поджелудочной железы могут негативно сказаться на функционировании всего пищеварительного тракта.

Секреция поджелудочной железы — что это такое?

Работа поджелудочной железы непрерывна: в состоянии голодания она выделяет небольшое количество панкреатического сока, а при поступлении пищи — значительно больше. В течение суток организм производит около одного литра этой жидкости. Панкреатический сок имеет нейтральный цвет и слабощелочную реакцию.

Он включает в себя ферменты, которые способствуют расщеплению белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Трипсин и химотрипсин, содержащиеся в панкреатическом соке, предназначены для расщепления белков. Они выпускаются в неактивной форме (трипсиноген и химотрипсиноген) и активируются с помощью кишечного сока.

Трипсин расщепляет белки на полипептиды, в то время как химотрипсин преобразует полипептиды в мелкие молекулы и аминокислоты. Липаза отвечает за переваривание жиров, превращая их в глицерин и жирные кислоты. Амилаза, лактаза и мальтаза необходимы для расщепления углеводов: амилаза предает крахмалу форму дисахаридов, а лактаза и мальтаза преобразуют дисахариды в моносахариды.

Панкреатический сок начинает выделяться через несколько минут после приема пищи и продолжает выделяться в течение 6-13 часов. Примечательно, что состав и характер секрета зависят от вида употребляемой пищи. Например, молоко требует меньше всего панкреатического сока, тогда как хлеб активирует железу на максимум.

Регуляция выделения панкреатического сока осуществляется нервной системой. Исследования показали, что обильное выделение сока связано с раздражением блуждающего нерва, тогда как симпатические волокна тормозят выработку ферментов. Болевые ощущения, физические нагрузки, интеллектуальные нагрузки и сон могут также замедлить этот процесс. В то же время, еда, ее запах, внешний вид и мысли о ней провоцируют выработку секретов. Некоторые гормоны, такие как холецистокинин и секретин, тоже способствуют увеличению производства ферментов.

Фазы секреции поджелудочной железы

Секреция поджелудочной железы нарастает уже через несколько минут после еды и продолжается на протяжении 6-14 часов. Объем и состав выделяемого сока варьируются в зависимости от типа и количества поступающих продуктов. Кислотность пищевого комка, попадающего в желудок и двенадцатиперстную кишку, Влияет на уровень секреции поджелудочной железы и содержание в нем гидрокарбонатов.

Секреция поджелудочной железы, вызванная приемом пищи, осуществляется в несколько этапов:

1. Мозговая фаза: увеличение выработки пищеварительных ферментов поджелудочной железы происходит под воздействием различных раздражителей, таких как запах, внешний вид пищи и мысли о ней, а также через процесс жевания и глотания. Нервные импульсы от рецепторов достигают поджелудочной железы через блуждающий нерв, вызывая ее секрецию. Регуляторные пептиды Вовлечены в этот процесс.
2. Желудочная фаза: в этот период секрет вырабатывается и поддерживается за счет ваговаганального рефлекса и гастрина.
• Кишечная фаза: Этот этап начинается, когда содержимое желудка попадает в двенадцатиперстную кишку. Процесс секреции активируется через ваговаганальный рефлекс и выброс гормона секретина в кровь, что происходит в ответ на кислую среду, возникающую в слизистой оболочке ДПК.

На заключительном этапе критической значимости обладает саморегуляция секрета поджелудочной железы, которая напрямую связана с содержимым двенадцатиперстной кишки. Исследования продемонстрировали, что удаление секреции от поджелудочной железы в ДПК приводит к чрезмерной продукции панкреатического сока, тогда как введение секрета в ДПК способствует его уменьшению. Присутствие гидрокарбонатов в кишечнике снижает количество секрета. При этом активность ферментов в полости ДПК и разлагаемых ими субстратах также оказывает влияние на секрецию поджелудочной железы на данном этапе.

Регуляция секреции сока поджелудочной железы

Процесс выработки панкреатического сока регулируется множеством механизмов, к которым относятся как гуморальные, так и нервные факторы. Во время приёма пищи секреция значительно возрастает. Стимуляция парасимпатической нервной системы приводит к увеличению продукции, в то время как симпатическая нервная система имеет тенденцию замедлять её, но может усиливать выработку ферментов.

Секретин, который выделяется S-клетками двенадцатиперстной кишки, является важным стимулятором секреции панкреатического сока, отличающейся высоким содержанием бикарбонатов и низким содержанием ферментов. Холецистокинин, выделяемый ССК-клетками ДПК, также способствует увеличению выделения секрета, насыщенного ферментами. Эти гормоны образуются при попадании кислого химуса в ДПК.

Существует множество веществ, которые способствуют повышению синтеза панкреатического сока, включая инсулин, серотонин, гастрин, бомбезин, ацетилхолин, секретин, холецистокинин, соляную кислоту, продукты гидролиза, вазоинтестинальный пептид и соли желчи. Вместе с тем, существуют и вещества, которые замедляют этот процесс, такие как соматостатин, глюкагон, АКТГ, вазопрессин, кальцитонин, норадреналин, энкефалины, панкреатический и желудочноингибирующий пептиды.

Образование сока поджелудочной железы

Секреция поджелудочной железы начинается сразу же после поступления пищи. Этот механизм управляется нейрогуморальной системой, которая сигнализирует железе о наличии пищи. Рецепторы, расположенные в ротовой полости, желудке и двенадцатиперстной кишке, воспринимают пищу как раздражитель и передают сигнал через блуждающий нерв в головной мозг.

Головной мозг инициирует пищеварительный процесс, активируя клетки поджелудочной железы, которые начинают вырабатывать секрецию. Этот сигнал Вызывает выпуск гормонов секретина и гастрина, которые с помощью кровотока попадают в поджелудочную железу и стимулируют синтез панкреатического сока.

Панкреатоциты, представляющие собой клетки поджелудочной железы, активируются нейрогуморальным сигналом и начинают выработку секреции. Панкреатический сок накапливается в ацинусах, состоящих из групп гепатоцитов. Эти ацинусы формируют дольки поджелудочной железы, разделённые соединительной тканью. Каждый ацинус имеет собственный проток, который в конце концов соединяется в общий панкреатический канал. Через этот канал секреция, содержащая ферменты для пищеварения, переносится в двенадцатиперстную кишку, где происходят процессы расщепления пищи.

Состав и свойства сока поджелудочной железы

Панкреатический сок – это прозрачная жидкость, вырабатываемая поджелудочной железой, несущая в себе высокую долю воды (987 г/л). Благодаря присутствию гидрокарбонатов, сок обладает щелочной реакцией, что актуально для нейтрализации кислого желудочного содержимого.

Кроме того, панкреатический сок включает хлориды натрия и калия, а также большое количество белков, среди которых находятся ферменты. Эти ферменты играют жизненно важную роль в пищеварительном процессе. Амилаза расщепляет углеводы, липаза — жиры, а протеазы — белки.

Качество и количество потребляемой пищи оказывают влияние на уровень активности и объём панкреатического сока, а также на состав и свойства ферментов. Ферменты, такие как амилаза, липаза и протеазы, имеют ключевое значение для усвоения различных компонентов пищи. Амилаза помогает преобразовывать углеводы в олигосахариды, липаза разлагает жиры на моноглицериды и жирные кислоты, а протеазы расщепляют белки на пептиды и аминокислоты. Каждый из этих ферментов выполняет свою уникальную задачу в процессе переваривания пищи.

Продукты секреции поджелудочной железы

Поджелудочная железа играет ключевую роль в синтезе панкреатического сока, который на 98% состоит из воды. Оставшаяся часть — это пищеварительные ферменты. Каждый день железа производит не менее одного литра данного сока.

Секреция панкреатического сока включает гидрокарбонаты, что делает её щелочной, что имеет решающее значение для поддержания здоровья кишечника, поскольку его стенки не предназначены для контакта с высокой кислотностью. Если кишечник подвергается агрессивному действию кислоты, это может привести к образованию язв и кровоточивости. Поджелудочная железа защищает кишечник, нейтрализуя кислоту и предотвращая повреждение ткани.

Панкреатический сок содержит более 15 различных ферментов, однако не все они имеют существенное значение для пищеварительного процесса. Поджелудочная железа способна оценить состав пищевого комка и синтезировать нужные ферменты для его переваривания. В зависимости от пропорций жиров, белков и углеводов в пище, поджелудочная железа вырабатывает соответствующий сок с необходимыми ферментами. Это достигается благодаря взаимодействию с другими органами, участвующими в пищеварении.

Ферменты, такие как лактаза, инвертаза и амилаза, важны для расщепления углеводов. Липаза отвечает за расщепление жиров, в то время как трипсин специализируется на переваривании белков. При синтезе ферментов для переработки белков поджелудочная железа испытывает незначительное напряжение, но для переваривания углеводов требуется значительно больше панкреатического сока.

Клинические проявления дефицита ферментов ПЖ

Недостаток ферментов может привести к сбоям в функционировании пищеварительной системы. Симптомы этого состояния могут включать боль в области левого подреберья после еды, вздутие живота, понос, тошноту, рвоту, а также снижение аппетита или его полную потерю. Интенсивность симптомов зависит от степени заболевания и недостатка определённых ферментов.

Например, недостаток липазы, вырабатываемой поджелудочной железой, может вызывать желтизну кала, присутствие жира на поверхности каловых масс и маслянистый стул. Дефицит амилазы может приводить к непереносимости пищи, богатой дисахаридами и моносахаридами, что, в свою очередь, вызывает понос, снижение аппетита и потерю веса. Нехватка трипсина может приводить к наличию волокон мышц и азота в кале, зловонному стулу и анемии. Даже при улучшенном питании и здоровом рационе ферментная недостаточность не позволяет компенсировать нехватку витаминов и минералов, поэтому часто требуется назначение заместительной терапии с использованием препаратов, содержащих необходимые ферменты для восстановления пищеварительных веществ.

Как лечат железу?

Лечебная схема зависит от характера заболевания. При сильных болях и рвоте в остром периоде может быть рекомендовано двухдневное голодание, чтобы обеспечить покой поджелудочной железы и снизить нагрузку на неё. В перечень разрешённых напитков входят только вода и отвар шиповника.

Основная задача лечения в данный период — предотвратить возникновение осложнений. Поскольку первые дни считаются критическими, пациента обычно помещают в стационар и проводят лечение в условиях больницы. В этот период ему назначают обезболивающие препараты и средства, содержащие ферменты. Для уменьшения болей рекомендуется прикладывать ледяную грелку, обернутую тканью, чтобы исключить переохлаждение.

Для восстановления функциональности поджелудочной железы используются препараты из следующих групп:

• Спазмолитики, помогающие справиться с болевыми ощущениями (например, “Дротаверин”, “Но-шпа”, “Папаверин”, “Ибупрофен”);
• Антациды, снижающие болевые ощущения и нейтрализующие соляную кислоту (например, “Ранитидин”, “Фамотидин”, “Зоран”, “Фосфалюгель”, “Альмагель”);
• Препараты, уменьшающие выработку соляной кислоты (например, “Омез”, “Контралок”, “Нольпаза”);
• Ферментосодержащие препараты, помогающие восполнять недостаток выработки поджелудочной железой (например, “Креон”, “Панкреатин”, “Мезим”).

Важно следовать специальной диете, исключив жирные и жареные продукты, копчёности, фастфуд, кофе, газированные и алкогольные напитки. Это поможет восстановить повреждённые ткани поджелудочной железы и улучшить общее состояние пациента. В противном случае значительно возрастает риск осложнений, таких как некроз, аденокарцинома, сахарный диабет, образование камней в желчных путях и другие проблемы.

Опыт других людей

Алексей, 35 лет: Я всегда считал, что поджелудочная железа — это что-то, что касается диабета, и не углублялся в её функции. Но когда я столкнулся с проблемами пищеварения, начал изучать секрецию поджелудочной. Оказалось, что она отвечает не только за выработку инсулина, но и за продукцию ферментов, необходимых для переваривания пищи. Нарушения в её работе могут приводить к таким серьезным заболеваниям, как панкреатит. Я теперь стараюсь следить за своим рационом, чтобы поддерживать нормальную работу поджелудочной.

Мария, 28 лет: Когда я училась в университете, у нас была тема о секреции поджелудочной железы на занятиях по физиологии. Мне стало интересно, как эта железа играет роль в процессе переваривания пищи. Я узнала, что она выделяет сок, который содержит ферменты, помогающие расщеплять белки, жиры и углеводы. Если секреция нарушается, это может привести к различным проблемам, как например, жировая диарея. После этого я начала больше заботиться о своем здоровье и уделять внимание качеству пищи, которую я употребляю.

Дмитрий, 42 года: Лично для меня секреция поджелудочной железы стало важной темой после того, как у меня диагностировали проблемы с этой железой. Узнал, что ее функции включают как эндокринные (выработка инсулина), так и экзокринные (выпуск ферментов для пищеварения). Когда секреция нарушается, это приводит к расстройствам пищеварения и другим проблемам. Я начал более внимательно относиться к своему питанию и стал чаще проходить медицинские осмотры, чтобы не допустить серьезных осложнений.

Вопрос-ответ

Какова роль поджелудочной железы в пищеварительном процессе?

Поджелудочная железа играет ключевую роль в пищеварении, вырабатывая важные ферменты, такие как амилаза, липаза и трипсин, которые помогают расщеплять углеводы, жиры и белки соответственно. Эти ферменты поступают в тонкий кишечник, где активируются и способствуют дальнейшему перевариванию пищи. Кроме того, поджелудочная железа секреет бикарбонаты, нейтрализующие кислоту из желудка, что позволяет создать оптимальные условия для действия пищеварительных ферментов.

Какие симптомы могут указывать на нарушения секреции поджелудочной железы?

Нарушения секреции поджелудочной железы могут проявляться различными симптомами. Это может включать хроническую боль в животе, особенно после еды, потерю веса, диарею с жирными остатками (стеаторея) и общее недомогание. Пациенты могут также испытывать метеоризм и вздутие живота. Эти симптомы возникают из-за недостатка ферментов, необходимых для нормального переваривания пищи, что приводит к плохому усвоению питательных веществ.

Какие факторы могут влиять на секрецию поджелудочной железы?

На секрецию поджелудочной железы могут влиять множество факторов, включая питание, уровень стресса, наличие хронических заболеваний (таких как диабет или панкреатит), а также генетическую предрасположенность. Например, высокое содержание жиров в рационе может перегружать поджелудочную железу, в то время как недостаток пищевых волокон может приводить к нарушениям работы этого органа. Употребление алкоголя и курение также негативно сказываются на ее функции, вызывая воспаление и повреждение тканей.