Підшлункова залоза: особливості будови і функції, що сприяють її хвороб

Новий проект на сайті:

ВООЗ стандарти розвитку дитини: серія анімованих онлайн-калькуляторів

Слідкуйте за розвитком Вашої дитини. Порівняйте його зріст, вага, індекс маси тіла з еталонними показниками, розробленими експертами ВООЗ ...

Підшлункова залоза (лат. Pancreas) - заліза травної системи. Виділяється залозою панкреатичний сік містить ферменти, необхідні для переварювання всіх компонентів їжі: білків, жирів, угловодов, нуклеотидних ланцюгів

Інший не менш важливе призначення підшлункової залози - регулювання рівня глюкози в крові (і вуглеводного обміну в цілому) за допомогою вироблюваних нею гормонів - інсуліну і глюкагону.

Підшлункова залоза знаходиться в безпосередній анатомічної і функціональної зв'язку з іншими органами травної системи: шлунком, дванадцятипалої кишкою, печінкою, системою жёлчевиделенія. Ця обставина визначає високу взаємозалежність здоров'я підшлункової залози і сусідніх з нею органів.

Тривалий час призначення підшлункової залози було загадкою для лікарів. Стародавні греки вирішили, що це просто м'яз. Медицина покладалася на їх авторитетну думку протягом трьох тисячоліть, і лише в XIX столітті, нарешті, звернули увагу, що pancreas щось виділяє в кишечник. Вирішальний внесок у вивчення ролі підшлункової залози внесли дослідження видатного фізіолога Н. П. Павлова в 1877-79 рр

Дивіться також

Підшлункова залоза: симптоми захворювань

Симптоми захворювань підшлункової залози відрізняються надзвичайною різноманітністю і розмитістю. Проблема в тому, що хворобам підшлункової залози, а особливо її запалення (панкреатиту), як правило, супроводжують хвороби сусідніх з нею органів ...

Де знаходиться підшлункова залоза?

Підшлункова залоза розташована в глибині верхнього поверху черевної порожнини, позаду шлунка, ніж та зобов'язана своєю назвою. Заліза має довгасту форму, її розміри і вага сильно варіюють: довжина 14-23 см, вага - 60-115 м Анатомічно прийнято розрізняти в ній головку, тіло і хвіст. Виразних кордонів між ними немає. Ширша головка (3,5-7 см) заповнює зліва підковоподібний вигин дванадцятипалої кишки, впритул примикаючи до її стінці. Рівномірно звужуючись від головки, підшлункова залоза розташовується вліво і вгору, впираючись хвостом в селезінку.

Тканина підшлункової залози досить пухка і має дольчатое будова. Часточки розділені між собою сполучнотканинними прошарками, в яких проходять судини, нерви і протоки.

Підшлункова залоза має добре розвинену і харчуються з багатьох джерел судинну мережу, оскільки цього вимагає надзвичайно високий рівень обміну речовин в ній. Розосереджених кровопостачання нерідко рятує залозу від проблем, якими чревата закупорка живлячої судини, на відміну від серцевого м'яза або в мозковій тканині, в яких великі ділянки харчуються від єдиної артерії. Разом з тим, в цьому є і негативний момент: травми підшлункової залози призводять до кровотеч, з якими надзвичайно важко боротися. На щастя, травми підшлункової завдяки її глибокому розташуванню досить рідкісні і бувають тільки при високоенергетичних впливах - при автодорожніх аваріях, падіннях з висоти і т. П.

Структура залози нагадує кольорову капусту. Часточки залози складені з первинних структурних одиниць - панкреатичних ацинусів, що мають розмір близько 100 мкм (0,1 мм). Панкреатичний ацинус є кулясте скупчення панкреатичних клітин, або панкреатоцітов, навколо т. Н. вставочного протоки, в який вони виділяють панкреатичний сік. Панкреатоцітов мають клиноподібну форму: широка частина звернена до зовнішньої поверхні ацинуса, а вузька - до центру в просвіт вставочного протоки.

Найдрібніші вставні протоки по ходу зливаються між собою в більші і в кінцевому підсумку впадають в загальний проток підшлункової залози - панкреатичний, або т. Зв. вірсунгов проток. Вірсунгов протока розташовується по центру залози на всьому її протязі, рівномірно розширюючись у напрямку до голівки. Разом з самої залозою панкреатичний протік може робити один або два невеликих вигину, але їх наявність або відсутність ніяк не відбивається на роботі залози.

Особливості впадання панкреатичного протоки в кишечник і пов'язані з цим проблеми

Безпосередньо перед впаданням в кишечник панкреатичний протік з'єднується із загальним жовчним протокою і виводиться в просвіт дванадцятипалої кишки загальним отвором - т. Зв. фатер сосок. У товщі фатеровасоска є кільцева м'яз, що виконує функцію запірного крана - т. Зв. сфінктер Одді. У справному стані сфінктер відкривається і закривається в міру потреби травлення в панкреатичних ферментах і в жовчі.

Загальний жовчний протік безпосередньо вище місця злиття має також свій власний сфінктер - сфінктер Ашоффа. А ось панкреатичний протік часто такого сфінктера не має, або він дуже слабкий. При цьому в нормальних умовах не відбувається затікання жовчі в підшлункову залозу. Що ж цьому перешкоджає? Більш високий тиск в панкреатичної протоці в порівнянні з таким в загальному жовчному протоці. Підшлункова залоза продукує декілька надмірна кількість панкреатичного соку, підтримуючи таким чином високий тиск в своїх протоках.

Таке об'єднання проток представляється раціональним: навіщо мати дві дірки в кишечнику, якщо можна обійтися однією? На жаль, це один з багатьох прикладів, коли в своєму прагненні до простоти Природа зовсім не приймає до уваги хвороба. В результаті численні хвороби як підшлункової залози, так і сусідніх органів загрожують серйозними проблемами:

• Хронічні хвороби підшлункової залози призводять до зниження її видільної функції, і як наслідок, до зниження тиску в панкреатичної протоці і до закидання в нього жовчі.

• В силу багатьох причин (запальний процес в жовчовивідних системі, нервові і гормональні розлади, неправильне харчування та ін.) Розвивається спазм сфінктера Одді і затримка травних соків в протоках. До такого ж результату приводить і рубцеве звуження сфінктера Одді.
• Як відомо, жовчний міхур - найулюбленіше місце відкладення каменів в організмі (див. камені в жовчному міхурі і жовчнокам'яна хвороба ). Мігруючи зі струмом жовчі з жовчного міхура, камені зазвичай зупиняються в найвужчому місці - в місці злиття загального жовчного і панкреатичного проток, т. Е. Перед сфінктером Одді, тим самим одночасно перекриваючи відтік і жовчі, і панкреатичного соку. Тривалий застій в підшлунковій залозі провокує розвиток у ній запально-дегенеративного процесу - панкреатиту.
• У свою чергу, і підшлункова залоза може стати винуватцем розлади роботи жовчовивідних системи і печінки. Справа в тому, що кінцевий відділ загального жовчного протоку проходить через товщу головки підшлункової. Зрозуміло, що набряк тканини залози, або пухлина в області головки легко перекриває просвіт жовчної протоки, що призводить до розвитку механічної жовтяниці і до порушення роботи печінки.
• Користування спільним виходом також загрожує швидким поширенням інфекції з жовчного міхура (холецистит) і жовчних шляхів (холангіт) на підшлункову залозу, як і в зворотному напрямку. Тому рідко доводиться бачити хронічний холецисто-холангіт без хронічного панкреатиту, і навпаки.
• Нарешті, для підшлункової залози небезпечно вже саме по собі тісне сусідство з органами, прямо дотичними з зовнішнім середовищем. Мова йде про шлунку і дванадцятипалої кишці. Інфекційно-запальний процес з їх стінок (гастрит, гастродуоденіт) дуже швидко поширюється на вірсунгов проток. А виразка цих органів, пройшовши через їх стінку, може вразити прилеглу тканину підшлункової залози (пенетрація виразки в підшлункову).

Приблизно у 30% людей підшлункова залоза має додатковий проток - Санторіні протока, який володіє власним виходом в кишечник і власним сфинктером - сфінктером Хеллі.

Чому ж з'являється додатковий проток? Справа в тому, що у людського зародка спочатку з'являються дві підшлункові залози, кожна з окремим виходом в кишечник. Надалі вони зливаються в одну і формують загальну систему проток. Але така трансформація не завжди проходить гладко: додатковий проток після злиття нерідко зберігає свій зв'язок з кишечником. Додатковий проток частіше іншим своїм кінцем з'єднується з основним, вірсунгова протоки, будучи його подвоєнням. Можливий і інший варіант, коли він повністю автономний і збирає панкреатичний сік з підопічною йому частини залози окремо від основного.

Все ж, додатковий проток - це добре чи погано?

Найчастіше погано. При нормально функціонуючому основному протоці він марний, а в разі перекриття основного він зазвичай виявляється занадто вузьким, щоб виправдати надії на адекватний відтік. При його автономному від основного протоки варіанті він також часто не в змозі забезпечити хороший відтік зі своєї частини залози, що служить причиною запалення в ній. До того ж, додатковий проток занадто часто супроводжують і інші відхилення в будові системи проток: їх звуження, різкі вигини, сліпі закінчення, кістозні розширення.

Травна функція підшлункової залози

Підшлункова залоза відіграє в травному процесі вирішальну роль, оскільки виробляє ферменти для розщеплення всіх основних видів органічних поживних речовин - білків, жирів і фосфоліпідів, вуглеводів, нуклеотидних ланцюгів.

За добу підшлункова залоза виділяє в середньому 600-700 мл панкреатичного соку (в залежності від конкретних потреб - від 30 до 2000 мл). Панкреатичний сік являє собою прозору безбарвну рідину, на 98-99% складається з води, має лужну реакцію (Ph 7,5-9,0), нейтралізуючи тим самим кисле вміст, що надходить зі шлунка.

На відміну від іншого травної залози - печінки, монотонно протягом доби виробляє жовч і складують надлишки в жовчному міхурі, підшлункова залоза дуже швидко і тонко реагує на кількість і склад їжі. Перша реакція провокується вже самим видом і запахом їжі. Стимулюючими сигналами для вироблення панкреатичного соку є наповнення шлунка їжею, а потім її надходження в дванадцятипалу кишку. Крім того, стінки шлунка і кишечника аналізують склад їжі і за допомогою нервових імпульсів і гормональних речовин коригують вироблення необхідних в даний момент ферментів.

У підшлунковій залозі надзвичайно високий рівень обміну речовин. Для синтезу гранул, наповнених ферментами, ацинозной клітці необхідно всього 40 хвилин. Платою за таку напружену роботу є підвищений знос ацінозних клітин.

Крім ферментів, підшлункова залоза виділяє речовини, що стимулюють всмоктування поживних речовин ворсинками кишкової стінки.

Основні ферменти, що виділяються підшлунковою залозою, і їх призначення

фермент неактивна форма і її активатор призначення Протеолітичні ферменти (ферменти, що перетравлюють білки) трипсин неактивна форма - трипсиноген активатор - ентерокіназа розщеплює білки, частково переварені пепсином шлунка хімотрипсин неактивна форма - хімотріпсіноген активатор - трипсин розщеплює білки, частково переварені пепсином і трипсином карбоксипептидаза A неактивна форма - прокарбоксіпептідази A активатор - трипсин розщеплює COOH-зв'язку амінокислот, крім лізину і аргініну карбоксипептидаза B неактивна фор а - прокарбоксіпептідази B активатор - трипсин розщеплює COOH-зв'язку амінокислот лізину і аргініну еластаза неактивна форма - проеластази активатор - трипсин розщеплює білок сполучної тканини - еластин коллагеназа неактивна форма - проколлагеназа активатор - трипсин розщеплює білок сполучної тканини - колаген Ферменти, що розщеплюють жири і жироподібні речовини фосфолипаза неактивна форма - профосфоліпаза активатор - трипсин розщеплює фосфоліпіди ліпаза виділяється в активній формі розщеплює жири Ферменти, розщеплюючи яющие нуклеотидні ланцюга дезоксирибонуклеаза виділяється в активній формі розщеплює ДНК на нуклеотидні залишки рибонуклеаза виділяється в активній формі розщеплює РНК на нуклеотидні залишки Ферменти, що розщеплюють вуглеводи α-амілаза виділяється в активній формі розщеплює крохмаль і глікоген на глюкозу і мальтозу лактази виділяється в активній формі розщеплює лактозу на глюкозу і галактозу сахараза виділяється в активній формі розщеплює сахарозу на глюкозу і фруктозу мальтаза виділяється в активній формі розщеплює мальтозу на глюко у Ферменти універсального призначення естераза виділяється в активній формі розщеплює складноефірні зв'язку органічних молекул лужна фосфатаза виділяється в активній формі отщепляет фосфат (HPO43-) від органічних молекул

Небезпечні помічники: протеолітичні ферменти підшлункової залози

Як бачимо, підшлункова залоза виділяє в кишечник ціле натовп білків-ферментів, здатних підняти все, що зустрічається на їхньому шляху, в тому числі і тканину самої залози. Особливо небезпечні протеолітичні ферменти, що руйнують білки, а також фосфолипаза, руйнує фосфоліпіди, основний компонент клітинної оболонки.

Звичайно, Природа, як завжди, знайшла вихід з положення. Агресивні ферменти виробляються і виділяються в кишечник в неактивній формі - в їх поліпептидного ланцюга навмисно відсутні невеликі, але важливі структурні елементи, що позбавляє фермент працездатності. Так, трипсин виділяється у вигляді свого неактивного попередника - трипсиногена, хімотрипсин - у вигляді химотрипсиногена, коллагеназа і фосфоліпаза - у вигляді проколлагенази і профосфоліпази і т. Д.

Активатором всіх неактивних панкреатичних ферментів є трипсин, в тому числі і активатором самого себе, т. Е. Трипсин здатний перетворювати в активну форму трипсиноген. Таким чином, досить лише дуже незначної кількості трипсину, щоб почалася ланцюгова реакція його самоактіваціі. Але звідки ж узяти навіть одну молекулу активного трипсину, якщо він весь виділяється тільки неактивним? Для цієї мети кишкова стінка виділяє спеціальний фермент - Ентерокінази, що перетворює неактивний трипсиноген в трипсин. Ентерокиназа діє подібно іскрі, запускаючи ланцюгову реакцію самоактіваціі.

Таким чином, ми бачимо двоступеневу захист від передчасної активації ферментів. Вона побудована дуже раціонально і економно, але має істотний недолік: в будь-який момент процес може вийти з-під контролю, що і трапляється, на жаль, не так уже й рідко. Активатор ферментів може потрапити в залозу ззовні. Мало того, такий є навіть усередині самих панкреатичних клітин - внутрішньоклітинний фермент цітокіназа. У нормальних умовах активація не відбувається лише тому, що цітокіназа зайнята іншою справою і не має контакту з виділяються протеолітичнимиферментами. А от у випадку руйнування клітини все змішується з утворенням «гримучої суміші». Це схоже на ситуацію, коли сірники зберігають поруч з бензином в розрахунку на те, що їх не буде кому запалити.

При такому стані речей найрізноманітніші несприятливі обставини здатні спровокувати активацію ферментів в самій залозі, і спалахує пожежа - ферменти починають перетравлювати тканину залози. Розвивається запалення підшлункової залози - гострий панкреатит, а іноді і її повне самознищення (або значної частини) - панкреонекроз. Найнебезпечнішим ферментом в цій ситуації виявляється коллагеназа, оскільки вона здатна руйнувати сполучнотканинні перегородки між часточками залози, відкриваючи тим самим шлях до нових, неушкодженим ділянкам тканини.

Які ж причини можуть привести до передчасної активації ферментів? Їх досить багато:

• Біліарної-панкреатічній рефлюкс - закид в панкреатічній протік жовч, что містіть Речовини, здатні актівуваті трипсиноген відбувається при різкому підвіщенні тиску в жовчовівідніх шляхах (перекриття виходів в кишечник жовчнім каменем, рубцево зрощеній и ін.).
• Дуодено-панкреатічній рефлюкс - закид в панкреатічній протік кишково вмісту (а з ним и Кишкова активатора тріпсіногена - Ентерокіназа) з дванадцятіпалої кишки при підвіщенні тиску в ній и неспроможності сфінктера Одді.
• Пошкодження тканини підшлункової залоза самого різного походження - функціональне НАВАНТАЖЕННЯ залоза при ускладнене відтоку, травми, Великі операции, судинні розладі, інфекції, інтоксікація, алергічній и аутоімунний процес и ін.

Дві залоза в одній: гормональна функція підшлункової залоза

Унікальність підшлункової залози полягає в тому, що крім травної функції виконує ще одну важливу задачу: регулює рівень глюкози в крові. З цією метою вона виробляє відразу два гормону з протилежною дією - інсулін, що знижує рівень глюкози, і глюкагон, його підвищує.

Виробництвом гормонів зайняті спеціальні клітини, зосереджені в мікроскопічних утвореннях округлої форми - острівцях Лангерганса. β-клітини острівців виробляють інсулін, а α-клітини - глюкагон. Острівці Лангерганса розподілені по всій тканини підшлункової, але їх число зростає у напрямку до хвоста.

Поєднання двох, здавалося б, настільки різних функцій в одному органі не випадково. Насправді вони мають добре налагоджену взаємозв'язок, що має за мету підтримку енергетичного обміну в організмі на постійному рівні, незалежно від того, поїв людина або він сильно голодний.

Як відомо, основним енергетичним матеріалом в нашому організмі є глюкоза. Вона повинна бути завжди доступна для всіх органів і тканин, тому її рівень в крові постійно підтримується у вузьких межах. В іншому випадку наш організм час від часу просто б вимикався, як телефон на підсіла батареї. Щось схоже і відбувається у діабетиків при різкому падінні рівня глюкози - т. Зв. гіпоглікемічна кома.

Яким же чином вдається підтримувати рівень глюкози і енергетичний обмін в цілому, якщо в животі порожньо? Звичайно, у кожної людини є більший або менший запас жирової тканини, але жировий обмін працює повільно, до того він сам вимагає участі глюкози.

Для швидкої підживлення рівня глюкози в крові існує особливий і швидкодіючий акумулятор - запас глікогену. Глікоген - це полімер, що складається цілком із глюкози, за структурою схожий на крохмаль. Організм має значні запаси глікогену, достатні на кілька днів голодної дієти. Він міститься в усіх тканинах, а найбільш багаті ним печінка і м'язи.

Зниження рівня глюкози служить сигналом для викиду з α-клітин глюкагону, який стимулює у всіх тканинах організму переробку глікогену на глюкозу. В результаті її рівень відновлюється.

Навпаки, після прийому їжі відбувається зворотний процес - організм швидко насичується глюкозою. На цей раз в справу вступає інсулін - з надлишків глюкози синтезується глікоген. Таким чином відбувається підзарядка спочатку гликогеновие акумулятора, а потім і жирового.

Зрозуміло, що неможливо ефективно керувати цим механізмом без хорошої координації з травним процесом, і краще підшлункової залози з цим нікому не впоратися. Що вона і робить за допомогою своїх гормонів - інсуліну і глюкагону.

Прекрасно налагоджений механізм. Але, на жаль, він добре працює, поки все добре. Захворювання підшлункової залози, дифузно вражають її тканину, нерідко засмучують відразу дві найважливіші функції організму. До речі, у деяких тварин і риб замість однієї великої підшлункової залози є велика кількість маленьких залоз, розкиданих по всьому животу. Хто знає, можливо, такий варіант краще.