Поджелудочная железа очень чувствительна к содержанию в крови холестерина и триглицеридов. Поэтому большое количество жирной пищи часто приводит к нарушению функции железы и появлению симптомов. Скорее всего, на начальном этапе болезни вы почувствуете боль в спине или пояснице. При запущенном патологическом процессе боли становятся опоясывающими.
Мы привыкли думать, что основное пищеварение происходит в желудке. На самом деле это не так. Желудок осуществляет механическую обработку пищи: измельчает, «дезинфицирует» соляной кислотой, чтобы убить максимум болезнетворных бактерий, и отправляет в кишечник. Именно там происходит основной этап переваривания. И он невозможен без ферментов, которые вырабатывает поджелудочная железа. Если у человека мало ферментов, это неизбежно сказывается на работе желудочно-кишечного тракта и всего организма.
Совместно с другим гормоном, который также выделяет поджелудочная железа, соматотропином и гормонами надпочечников (кортизолом и адреналином) он защищает организм от резкого падения энергетического материала (глюкозы). Кроме того, важна роль:
Строение и функции
Поджелудочная железа является самой крупной среди эндокринных. Расположена забрюшинно. В строении различают: округлую головку, более широкое тело и удлиненный хвост. Головка — наиболее широкая часть, окружена тканями двенадцатиперстной кишки. Ширина доходит в норме до пяти см, толщина составляет 1,5–3 см.
Тело — имеет переднюю, заднюю и нижнюю грани. Спереди прилегает к задней поверхности желудка. Нижним краем доходит до второго поясничного позвонка. Длина составляет 1,75–2,5 см. Хвостовая часть — направлена кзади и влево. Контактирует с селезенкой, надпочечником и левой почкой. Общая длина железы составляет 16–23 см, а толщина уменьшается от трех см в зоне головки до 1,5 см в хвосте.
Вдоль железы идет центральный (Вирсунгиев) проток. По нему пищеварительный секрет непосредственно попадает в двенадцатиперстную кишку. Структура паренхимы складывается из двух основных частей: экзокринной и эндокринной. Они отличаются по функциональному значению и строению.
Экзокринная — занимает до 96% массы, состоит из альвеол и сложной системы выводных протоков, которые «отвечают» за выработку и выделение в пищеварительный сок ферментов для обеспечения переваривания пищи в кишечнике. Их недостаток тяжело отражается на процессах усвоения белков, жиров и углеводов. Эндокринная часть — образована скоплением клеток в особые островки Лангерганса. Именно здесь происходит секреция важных для организма гормональных веществ.
Инсулин обеспечивает ткани запасами потенциальных источников энергии. Его анаболический эффект приводит к увеличению депо белка и липидов в клетке и определяет роль в регуляции процессов роста и развития. Кроме того, инсулин влияет на водно-солевой обмен: облегчает поступление калия в печень и мышцы, способствует удержанию воды в организме.
Перечень панкреатических гормонов обширный. Одни описаны очень подробно, а свойства других изучены еще недостаточно. К первым относится инсулин, считающийся самым изученным гормоном. К представителям биологически активных веществ, исследованных недостаточно, можно отнести панкреатический полипептид.
Инсулин
Особые клетки (бета-клетки) островков Лангерганса поджелудочной железы синтезируют гормон пептидной природы, получивший название инсулин. Спектр действия инсулина широк, но основное его назначение – понижение уровня глюкозы в плазме крови. Влияние на обмен углеводов реализуется благодаря способности инсулина:
- облегчать поступление глюкозы в клетку путем повышения проницаемости мембран;
- стимулировать усвоение глюкозы клетками;
- активировать образование в печени и мышечной ткани гликогена, являющегося основной формой хранения глюкозы;
- подавлять процесс гликогенолиза – расщепления гликогена до глюкозы;
- тормозить глюконеогенез – синтезирование глюкозы из белков и жиров.
Но не только метаболизм углеводов является сферой приложения гормона. Инсулин способен влиять на белковый и жировой обмен через:
- стимуляцию синтеза триглицеридов и жирных кислот;
- облегчение поступления глюкозы в адипоциты (жировые клетки);
- активизацию липогенеза – синтеза жиров из глюкозы;
- торможение липолиза – расщепления жиров;
- угнетение процессов распада белка;
- повышение проницаемости клеточных мембран для аминокислот;
- стимуляцию синтеза белка.
Инсулин обеспечивает ткани запасами потенциальных источников энергии. Его анаболический эффект приводит к увеличению депо белка и липидов в клетке и определяет роль в регуляции процессов роста и развития. Кроме того, инсулин влияет на водно-солевой обмен: облегчает поступление калия в печень и мышцы, способствует удержанию воды в организме.
Главным стимулом образования и секреции инсулина является рост уровня глюкозы в сыворотке крови. К увеличению синтеза инсулина также приводят гормоны:
- холецистокинин;
- глюкагон;
- глюкозозависимый инсулинотропный полипептид;
- эстрогены;
- кортикотропин.
Поражение бета-клеток ведет к нехватке или отсутствию инсулина – развивается сахарный диабет 1-го типа. Кроме генетической предрасположенности, в возникновении этой формы заболевания играют роль вирусные инфекции, стрессовые воздействия, погрешности питания. Инсулинорезистентность (невосприимчивостью тканей к гормону) лежит в основе диабета 2-го типа.
Глюкагон
Пептид, производимый альфа-клетками островков поджелудочной железы, называется глюкагоном. Его действие на человеческий организм противоположно действию инсулина и заключается в повышении уровня сахара в крови. Основная задача – поддержание стабильного уровня глюкозы в плазме между приемами пищи, выполняется за счет:
- расщепления гликогена в печени до глюкозы;
- синтеза глюкозы из белков и жиров;
- угнетения процессов окисления глюкозы;
- стимуляции расщепления жиров;
- образования кетоновых тел из жирных кислот в клетках печени.
Глюкагон повышает сократительную способность сердечной мышцы, не влияя на ее возбудимость. Результатом является рост давления, силы и частоты сердечных сокращений. В стрессовых ситуациях и при физических нагрузках глюкагон облегчает скелетным мышцам доступ к энергетическим запасам и улучшает их кровоснабжение благодаря усилению работы сердца.
Глюкагон стимулирует высвобождение инсулина. При инсулиновой недостаточности содержание глюкагона всегда повышено.
Соматостатин
Пептидный гормон соматостатин, вырабатываемый дельта-клетками островков Лангерганса, существует в виде двух биологически активных форм. Он подавляет синтез многих гормонов, нейромедиаторов и пептидов.
Гормон, пептид, фермент, синтез которого снижается
Передняя доля гипофиза
Гастрин, секретин, пепсин, холецистокинин, серотонин
Инсулин, глюкагон, вазоактивный интестинальный пептид, панкреатический полипептид, бикарбонаты
Инсулиноподобный фактор роста 1
Соматостатин, кроме того, замедляет всасывание глюкозы в кишечнике, снижает секрецию соляной кислоты, моторику желудка и секрецию желчи. Синтез соматостатина возрастает при высоких концентрациях глюкозы, аминокислот и жирных кислот в крови.
Гастрин
Гастрин – пептидный гормон, кроме поджелудочной железы вырабатывается клетками слизистой оболочки желудка. По количеству аминокислот, входящих в его состав, различают несколько форм гастрина: гастрин-14, гастрин-17, гастрин-34. Поджелудочная железа секретирует в основном последний. Гастрин участвует в желудочной фазе пищеварения и создает условия для последующей кишечной фазы посредством:
- увеличения секреции соляной кислоты;
- стимуляции выработки протеолитического фермента – пепсина;
- активизации выделения бикарбонатов и слизи внутренней оболочкой желудка;
- усиления моторики желудка и кишечника;
- стимуляции секреции кишечных, панкреатических гормонов и ферментов;
- усиления кровоснабжения и активации восстановления слизистой оболочки желудка.
Стимулируют выработку гастрина, на который влияет растяжение желудка при приеме пищи, продукты переваривания белков, алкоголь, кофе, гастрин-высвобождающий пептид, выделяемый нервными отростками в стенке желудка. Уровень гастрина растет при синдроме Золлингера – Эллисона (опухоль островкового аппарата поджелудочной железы), стрессе, приеме нестероидных противовоспалительных препаратов.
Определяют уровень гастрина при дифференциальной диагностике язвенной болезни и болезни Аддисона – Бирмера. Это заболевание еще называют пернициозной анемией. При нем нарушение кроветворения и симптомы анемии вызваны не дефицитом железа, что встречается чаще, а нехваткой витамина В12 и фолиевой кислоты.
Грелин
Грелин продуцируют эпсилон-клетки поджелудочной железы и специальные клетки слизистой оболочки желудка. Гормон вызывает чувство голода. Он взаимодействует с центрами головного мозга, стимулируя секрецию нейропептида Y, ответственного за возбуждение аппетита. Концентрация грелина перед приемом пищи растет, а после – снижается. Функции грелина разнообразны:
- стимулирует секрецию соматотропина – гормона роста;
- усиливает выделение слюны и готовит пищеварительную систему к приему пищи;
- усиливает сократимость желудка;
- регулирует секреторную активность поджелудочной железы;
- повышает уровень глюкозы, липидов и холестерола в крови;
- регулирует массу тела;
- обостряет чувствительность к пищевым запахам.
Грелин координирует энергетические потребности организма и участвует в регуляции состояния психики: депрессивные и стрессовые ситуации повышают аппетит. Кроме того, он оказывает действие на память, способность к обучению, процессы сна и бодрствования. Уровень грелина увеличивается при голодании, похудении, низкой калорийности пищи и уменьшении содержания глюкозы в крови. При ожирении, сахарном диабете 2-го типа отмечается снижение концентрации грелина.
Панкреатический полипептид
Панкреатический полипептид является продуктом синтеза РР-клеток поджелудочной железы. Его относят к регуляторам пищевого режима. Действие панкреатического полипептида на процессы пищеварения следующее:
- угнетает внешнесекреторную активность поджелудочной железы;
- сокращает выработку панкреатических ферментов;
- ослабляет перистальтику желчного пузыря;
- тормозит глюконеогенез в печени;
- усиливает пролиферацию слизистой оболочки тонкой кишки.
Секреции панкреатического полипептида способствует богатая белком пища, голодание, физические нагрузки, резкое падение уровня сахара крови. Снижают выделяемое количество полипептида соматостатин и глюкоза, введенная внутривенно.
Эндокринную функцию в поджелудочной железе выполняют скопления клеток эпителиального происхождения, получившие название островков Лангерганса и составляющие всего 1 —2 % массы поджелудочной железы — экзокринного органа, образующего панкреатический пищеварительный сок. Количество островков в железе взрослого человека очень велико и составляет от 200 тысяч до полутора миллионов.
Эндокринную функцию в поджелудочной железе выполняют скопления клеток эпителиального происхождения, получившие название островков Лангерганса и составляющие всего 1 —2 % массы поджелудочной железы — экзокринного органа, образующего панкреатический пищеварительный сок. Количество островков в железе взрослого человека очень велико и составляет от 200 тысяч до полутора миллионов.
Секреция инсулина является кальцийзависимым процессом. Под влиянием стимула — повышенного уровня глюкозы в крови — мембрана бета-клеток деполяризуется, ионы кальция входят в клетки, что запускает процесс сокращения внутриклеточной микротубулярной системы и перемещение гранул к плазматической мембране с последующим их экзоцитозом.
Секреторная функция разных клеток островков взаимосвязана, зависит от эффектов образуемых ими гормонов, в связи с чем островки рассматриваются как своеобразный «мини-орган» (рис. 6.21). Выделяют два вида секреции инсулина: базальную и стимулированную. Базальная секреция инсулина осуществляется постоянно, даже при голодании и уровне глюкозы крови ниже 4 ммоль/л.
Инсулин в крови находится в свободном (иммунореактивный инсулин, ИРИ) и связанном с белками плазмы состоянии. Деградация инсулина происходит в печени (до 80 %), почках и жировой ткани под влиянием глютатионтрансферазы и глютатионредуктазы (в печени), инсулиназы (в почках), протеолитических ферментов (в жировой ткани). Проинсулин и С-пептид также подвергаются деградации в печени, но значительно медленнее.
Инсулин в крови находится в свободном (иммунореактивный инсулин, ИРИ) и связанном с белками плазмы состоянии. Деградация инсулина происходит в печени (до 80 %), почках и жировой ткани под влиянием глютатионтрансферазы и глютатионредуктазы (в печени), инсулиназы (в почках), протеолитических ферментов (в жировой ткани). Проинсулин и С-пептид также подвергаются деградации в печени, но значительно медленнее.
Биологический эффект инсулина обусловлен его способностью связываться со специфическими рецепторами клеточной цитоплазматическои мембраны. После соединения с ними сигнал через встроенный в оболочку клетки фермент — аденилатциклазу — передается на систему цАМФ, которая при участии кальция и магния регулирует синтез белка и утилизацию глюкозы.
Базальная концентрация инсулина, определяемая радиоиммунологически, составляет у здоровых 15-20 мкЕД/мл. После пероральной нагрузки глюкозой (100 г) уровень его через 1 ч повышается в 5-10 раз по сравнению с исходным. Скорость секреции инсулина натощак составляет 0,5-1 ЕД/ч, а после приема пищи увеличивается до 2,5-5 ЕД/ч. Секрецию инсулина увеличивает парасимпатическая и уменьшает симпатическая стимуляция.
Глюкагон является одноцепочечным полипептидом с молекулярной массой 3485 дальтон. Он состоит из 29 аминокислотных остатков. Расщепляется в организме при помощи протеолитических ферментов. Секрецию глюкагона регулируют глюкоза, аминокислоты, гастроинтестинальные гормоны и симпатическая нервная система. Ее усиливают гипогликемия, аргинин, гастроинтестинальные гормоны, особенно панкреозимин, факторы, стимулирующие симпатическую нервную систему (физическая нагрузка и др.), уменьшение содержания в крови СЖК.
Угнетают продукцию глюкагона соматостатин, гипергликемия, повышенный уровень СЖК в крови. Содержание глюкагона в крови повышается при декомпенси-рованном сахарном диабете, глюкагономе. Период полураспада глюкагона составляет 10 мин. Инактивируется он преимущественно в печени и почках путем расщепления на неактивные фрагменты под влиянием ферментов карбоксипептидазы, трипсина, хемотрипсина и др.
После приема пищи (углеводистой) наблюдаются быстрое повышение уровня инсулина и уменьшение содержания глюкагона в крови. Первый вызывает ускорение синтеза гликогена и утилизацию глюкозы инсулинзависимыми тканями. Белковая пища (например, 200 г мяса) стимулирует резкий подъем концентрации в крови глюкагона (на 50-100 %) и незначительный — инсулина, что способствует усилению глюконеогенеза и увеличению продукции глюкозы печенью.
[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]
Который является ключевым гормоном поджелудочной железы. Его основная цель заключается в понижении глюкозы в составе крови. Понижение использует различные механизмы действия:
Клетки поджелудочной железы и продуцируемые ими гормоны
Клетки эндокринной части железы имеют различные виды и каждая из них отвечает за синтез своего гормона.
- альфа-клетки (Α-клетки) синтезируют глюкагон. Его действие в повышении уровня глюкозы в крови;
- бета-клетки (Β-клетки) продуцируют инсулин. Он занимается утилизацией глюкозы, удерживая ее подходящий уровень в крови;
- дельта клетки (Δ-клетки) представляют соматостатин, который является регулирующим гормоном. Он координирует внешнюю и внутреннюю секреторную деятельность железы;
- РР-клетки вырабатывают панкреатический полипептид, функциональность которого в регулировании желчеотделения, содействие белковому обмену;
- G-клетки продуцируют гастрин, который воздействует на качество желудочного сока, объема соляной кислоты и пепсина.
Глюкагон – гормон поджелудочной железы, который обладает полностью противоположным инсулину действием. Он направлен на повышение количества глюкозы в крови. Кроме того, глюкагон выполняет следующие функции:
- Глюкагон – вырабатывается альфа-клетками.
- Инсулин – вырабатывается бета-клетками.
- Соматостатин – вырабатывается дельта-клетками.
Инсулин и его функции
Инсулин – главный гормон поджелудочной железы. Его основная задача – нормализация количество глюкозы в крови. Кроме того, инсулин обладает следующими свойствами:
Функции глюкагона
Глюкагон – гормон поджелудочной железы, который обладает полностью противоположным инсулину действием. Он направлен на повышение количества глюкозы в крови. Кроме того, глюкагон выполняет следующие функции:
- Активизирует распад глюкагона, его проникновение в кровяное русло. Данное вещество оседает в печени и мышечной ткани при выполнении интенсивных физических нагрузок.
- Активизирует выработку энзимов, которые отвечают за расщепление жиров. Это значит, что накопленные липиды вырабатывают энергию.
- Отвечает за высвобождение глюкозы из неуглеводных компонентов, таких как глюконеогенез.
Учитывайте, что глюкагон может быть названием множества лекарственных препаратов.
Функции соматостатина
Соматостатин – биологически активное вещество, которое останавливает воздействие других биологически активных веществ и ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой. Выработку данного вещества активизирует нервная система, тонкий кишечник и гипоталамус. Именно с соматостатином организму удается достичь равновесия посредством химической регуляции. Соматостатин выполняет следующие функции:
- Снижает концентрацию глюкагона в крови.
- Останавливает продвижение пищи из желудка в тонкий кишечник, препятствует ее гниению.
- Останавливает выработку соляной кислоты и гастрина.
- Значительно подавляет активность ферментов.
- Минимизирует скорость кровотока в брюшной волости.
- Препятствует всасыванию углеводов из пищеварительного тракта.
Функции панкреатического полипептида
Панкреатический полипептид – гормон поджелудочной железы, который был обнаружен учеными позже других. Нужно учитывать, что точное влияние этого химического компонента на организм не изучено. Специалисты считают, что полипептид отвечает за усвоение белковой пищи, жиров и глюкозы. Если же ввести эти компоненты в организм внутривенно, у человека не происходит повышение концентрации этого вещества. Многие считают, что функциями этого гормона человеческой поджелудочной железы являются:
- Остановка выработки билирубина и трипсина.
- Замедление выброса желчи в желудок.
- Расслабление гладкомышечной ткани желчного пузыря.
- Угнетение выработки других ферментов и БАВ.
- Предотвращает потерю желчи до следующего приема пищи.
- Обеспечивают полноценный обмен веществ.
- Повышает защитные способности организма, препятствует дегенеративным изменениям в органах ЖКТ.
Гормоны поджелудочной железы – важные БАВ, которые отвечают за жизнедеятельность всего организма.
О наличии инсулина в крови свидетельствует С-пептид, в обычном состоянии неактивное вещество, содержащееся в крови в соотношении 5:1 с инсулином.
Основные функции гормонов ПЖ
Значение гормонов, вырабатываемых поджелудочной железой, велико.
В организме здорового человека постоянно синтезируется гормон инсулин. Секреция имеет незначительный характер и называется базальной. Когда пища начинает поступать, в крови вырастает уровень глюкозы, и организм посылает сигнал на выработку дополнительного инсулина. Для этой разновидности гормона существует отдельное название — болюс. Много или мало болюса поступит в кровь, зависит от качества и количества съеденной пищи.
Выработка инсулина необходима организму по той причине, что он держит под постоянным контролем уровень глюкозы, которая поставляет в клетки энергию. Инсулин, подобно ключу, открывает закодированные молекулы глюкозы, превращая их в вещества, понятные для организма и головного мозга. Когда такая глюкоза проникает в клетки, она становится незаменимым участником биохимических реакций, в результате которых высвобождается энергия.
Когда человек занимается физическими упражнениями, глюкоза сжигается, поэтому потребность в синтезе вещества резко снижается.
Глюкагон — второй главный фермент поджелудочной — по своей функции противоположен инсулину. По микроскопическому строению это полипептидная цепочка, которая способна, напротив, повышать уровень глюкозы. Образовываясь на островках Лангерганса и сохраняясь в печени (до 200 г), глюкагон, когда наступает дефицит глюкозы, расщепляется и образует ее дополнительное количество. Благодаря этому в крови восполняется количество глюкозы, и клетки получают необходимую энергию для своей жизнедеятельности.
О наличии инсулина в крови свидетельствует С-пептид, в обычном состоянии неактивное вещество, содержащееся в крови в соотношении 5:1 с инсулином.
В организме здорового человека заложены собственные механизмы регулировки уровня глюкозы в крови. Те, кто болен сахарным диабетом, на это не способен. Поэтому у них может развиться гипер- либо гопигликемия.
Повышение либо понижение глюкозы в крови бывает и у здоровых лиц. При норме 4,0-6,1 ммоль/л скачки значения в обе стороны могут свидетельствовать о гипо- либо гипергликемии. В таком случае больной отмечает жажду, тошноту, учащение мочеиспускания, ухудшение зрения.
Гиперфункция работы органа возникает при низком уровне глюкозы. В большинстве случаев симптоматика не сильно выражена, пациенты редко обращаются в больницу. Если патология развивается длительное время и не лечится, последствия могут быть очень опасными, вплоть до летального исхода.
Характеристика гормонов поджелудочной железы: глюкагон
Является «ответственным» за продуцирование глюкозы. Также регулирует секрецию инсулина и поддерживает ее на необходимом уровне.
Глюкагон ответственен за:
Когда концентрация глюкагона превышает норму, это может привести к формированию опухоли злокачественного характера, которая разместится в железе.
Если сравнить глюкагон и инсулин, то их функции различны. Поэтому для нормализации уровня глюкозы, потребуется «работа» адреналина, соматотропина, кортизола.
При частом употреблении продуктов с высоким содержанием белка, количество аминокислот повышается. Когда действуют аргинин и аланин, происходит выделение глюкагона, именно поэтому так важно следить за стандартным содержанием аминокислот, заниматься спортом.
Синтезированый в D (дельта)-клетках островков полипептид соматостатин имеет короткий период полураспада (около 5 мин). Конечно, стимуляторы секреции инсулина повышают образование и соматостатина, который преимущественно ингибирует секрецию инсулина, глюкагона, а также гормона роста.
Клетки типа В расположены в центре каждого островка, окружены клетками A, D и F. Островки на теле, хвосте, передней и верхней части головки поджелудочной железы человека имеют много А-клеток и лишь несколько F- клеток во внешней части, тогда как в задней — сравнительно много F-клеток и мало типа А.
Доказано также наличие в островковом аппарате эпсилон-клеток (менее 1% всего пула клеток островковков), которые секретируют «гормон голода» грелин, возбуждающий аппетит.
Этот гормон выполняет такие функции:
Дисфункции гормонов
Воспалительные процессы и другие заболевания поджелудочной железы могут повредить клетки, в которых вырабатываются гормоны. Это приводит к появлению различных патологий, связанных с нарушением обменных процессов. Чаще всего при гипофункции эндокринных клеток наблюдается недостаток инсулина и развивается сахарный диабет. Из-за этого повышается количество глюкозы в крови, и она не может усвоиться клетками.
Недостаток других гормонов поджелудочной железы наблюдается реже. Чаще всего такое случается при наличии гормонозависимых опухолей или гибели большого количества эндокринных клеток.
Поджелудочная железа выполняет в организме очень важные функции. Она не только обеспечивает нормальное пищеварение. Гормоны, которые производятся ее клетками, необходимы для нормализации количества глюкозы и обеспечения углеводного обмена.
