Секреция поджелудочной железы

2.1. Секреция поджелудочной железы

Одним из наиболее массивных экзокринных органов является поджелудочная железа, которая, кроме того, секретирует и ряд гормонов, в частности инсулин. Гормоны поджелудочной железы секретируются α-, β- и δ-клетками островков Лангерганса и в основном регулируют углеводный обмен в организме. Островки Лангерганса расположены среди клеток железистой паренхимы, составляющих основную массу железы.

У человека поджелудочная железа за сутки выделяет около 1,5-2 литров сока, что означает продукцию железой массой 80-100 г 20 мл на 1 г массы в сутки. Столь высокая производительность почти не имеет равных в организме человека. Панкреатический сок представляет собой сложное образование [бесцветная изоосмотичная плазме крови жидкость щелочной реакции (рН 7,8-8,4), без запаха и с удельным весом 1007-1009], которое достаточно условно можно разделить на два компонента. Во-первых, это его главная составляющая - органические вещества в основном белкового происхождения, наиболее важными из которых являются пищеварительные ферменты: протеазы, липаза, амилаза, в общей сложности до 12 ферментов. Из 6-8 пищеварительных ферментов, ежедневно выделяемых в желудочно-кишечный тракт человека, 4-5 г вырабатывается поджелудочной железой. Во-вторых, это водоэлектролитный компонент, содержащий в числе прочих бикарбонаты, микроэлементы, а также слизь. Образование панкреатического секрета является суммой двух процессов секреции электролитов. Изотонический, богатый С1^- секрет, образующийся, по-видимому, в ацинарных клетках и высвобождающийся под действием ацетилхолина и холецистокинина-панкреозимина, в различных пропорциях смешивается с изотоническим секретом, богатым НСО₃, который, вероятно, образуется в эпителии протоков в ответ на секретин и ВИЛ. Доля обогащенного С1^- секрета ацинарных клеток в общей секреции у человека минимальна.

В постнатальном периоде поджелудочная железа начинает особенно интенсивно развиваться в периоде от 6 мес до 2 лет, что обусловлено качественным и количественным изменением питания. В ответ на введение секретина поджелудочная железа отвечает увеличением всех ферментов у детей старше 2-х лет. Однако развитие железы продолжается и в более старшем возрасте, что прослеживается морфологически в постепенном появлении бугристости и стирании границ между дольками.

Паренхима поджелудочной железы представляет собой отдельные трубчато-альвеолярные дольки, состоящие из эпителиальных клеток, секретирующих панкреатический сок. Структурная единица паренхимы железы - ацинус - состоит из 8-12 ацинарных клеток, нескольких центроацинарных клеток, межклеточных секреторных капилляров и внутридолькового протока. Ацинарные клетки поджелудочной железы имеют форму усеченного конуса с широким основанием и содержат 22% грубого шероховатого ретикулума, митохондрии составляют около 8%, зимогенные гранулы - 6,4% и конденсированные вакуоли - 0,7%. В секреторных клетках различают исчерченный наружный пояс и внутренний зернистый. Таким образом, морфология секреторных клеток поджелудочной железы типична для клеток, вырабатывающих белковый секрет. Н.К. Пермяков и соавт. выделяют пять фаз секреторного цикла, развертывающегося на определенных территориях клетки:

v  поступление веществ (капилляры, базальные и цитоплазматические мембраны);

v  синтез первичного секрета (рибосом, шероховатый ретикулум);

v  созревание секрета (комплекс Гольджи);

v  накопление секрета (околоядерная зона, апикальные отделы);

v  выделение секрета (апикальные цитомембраны, тонофибриллы)

Экзокринный аппарат поджелудочной железы относится к железам с мерокриновой секрецией, при котором зрелые гранулы зимогена вступают в тесный контакт с апикальной мембраной клетки.

Образуемый ацинарными клетками сок гипотоничен, поэтому транспорт воды в просвет протоковой системы происходит пассивно, под влиянием осмотического давления, сок, вытекающий из Фатерова соска в кишку, изотоничен. Выводящие протоки железы, постепенно сливающиеся в основной выводной проток, выстланы кубическим эпителием. Кроме того, в слизистой оболочке протоков содержатся бокаловидные клетки, выделяющие слизь, а также клетки, вырабатывающие белковый секрет. И если главной функцией ацинарных клеток является синтез и секреция разнообразных пищеварительных ферментов, то функция клеток протоковой системы - это продукция секрета, богатой бикарбонатами жидкости, необходимой для нейтрализации желудочной кислоты в кишечнике.

Нейрогуморальная и гормональная регуляция секреции поджелудочной железы происходит по дуодено-панкреатической оси по принципу обратной связи - универсального механизма многих висцеральных функций организма. Таковая регуляция внешнесекреторной секреции поджелудочной железы заключается в выделении под влиянием соляной кислоты желудка клетками двенадцатиперстной кишки и верхних отделов тонкой кишки гормонов панкреозимина и секретина. Секретин стимулирует гидрогенетическую функцию, повышает общую секрецию и содержание бикарбонатов. Учитывая тесное взаимодействие секретина с желудочной кислотой, секретин действует наиболее эффективно натощак и в поздней фазе пищеварения, так как именно в это время в двенадцатиперстную кишку поступает наибольшее количество забуференной кислоты. Аналогичным действием на секрецию бикарбонатов, хотя и меньшей степени, чем секретин, обладает и ВИЛ. Панкреозимин обладает экболитическим действием: активизирует ферментообразовательную функцию ацинозных клеток. Холецистокинину приписывают самые разнообразные эффекты, включая трофическое влияние на поджелудочную железу и регуляцию аппетита, но наиболее точно установлена его роль как стимулятора секреция панкреатических ферментов.

Бомбезин способен оказывать стимулирующее влияние на секрецию белка железой. С другой стороны тормозящим действием на экзосекрецию поджелудочной железы обладают панкреатический полипептид, соматостатин, энкефалин, нейротензин.

Амилолитическое действие поджелудочной железы обусловлено секрецией α- и β-амилазы, мальтазы, лактазы, инвертазы. Секреция амилазы у плода практически отсутствует. После рождения амилаза секретируется ферментативно активной и к возрасту 1 года ее уровень в двенадцатиперстной кишке составляет только половину уровня взрослого человека. При оптимуме ее действия при рН 6,7-7,0 амилаза расщепляет основные углеводные компоненты пищи - сахар и крахмал в двенадцатиперстной кишке и верхних отделах тонкого кишечника до моносахаров.

У новорожденных детей определяется низкий уровень активности панкреатической липазы, что является результатом ограниченного биосинтеза или сниженной секреции. Этот факт частично объясняет неполное всасывание липидов и частую стеаторею у детей раннего возраста. Однако к возрасту 1 года концентрация липазы резко увеличивается и превышает уровень взрослых в 2,5 раза. Липаза выделяется в неактивном состоянии, активируется желчными кислотами и действует в оптимуме рН 7,0-8,6. Кроме липазы липолитический комплекс панкреатического сока включает фосфолипазу А и холестеролэстеразу. Основное их физиологическое действие - расщепление нейтрального жира до глицерина и жирных кислот.

Протеазы панкреатического сока представлены целым рядом специализированных энзимов: трипсин, химотрипсин, комплекс эрипсина, карбопетидаза, карбонатная оксипептидаза, коллагеназа, эластаза и др. У новорожденных детей хорошая всасываемость и переваривание белков обеспечивается экзо- и эндопептидазами, тем более что уровень химотрипсина у них составляет 50-60% от уровня детей старше 2-х лет, карбопептидазы В - 15-20%, а трипсина - 90-100%. Протеолитические ферменты выделяются в кишечник в неактивном состоянии, что имеет большое биологическое значение поскольку амилаза и липаза представляют собой, как и все энзимы, белки. Вследствие этого присутствие их в одном растворе с протеазами могло бы привести к их разрушению еще в месте образования - в ацинусах поджелудочной железы. Протеолитические ферменты активируются в двенадцатиперстной кишке дуоденазой, энтерокиназой, обеспечивающими ощелачивание и расщепление кислой смеси протеозов, пептонов и частично неизмененного белка до пептидов и аминокислот.

Каждая ацинарная клетка поджелудочной железы способна производить все вырабатываемые железой энзимы. При этом используется универсальный принцип клеточного "конвейера", заключающегося во взаимозаменяемости отдельных клеточных элементов. Этому способствует асинхронная деятельность ацинарных клеток в пределах одного ацинуса и группы ацинусов.

Поджелудочная железа обладает хорошими компенсаторными возможностями. Достаточно сказать, что для полного переваривания жиров достаточно 2/3 паренхимы железы, белков - 1/2, углеводов - 1/10, а для достаточного переваривания - значительно меньшей части ее. Основные клинические проявления экскреторной недостаточности поджелудочной железы (стеаторея и креаторея) возникают при дефиците протеаз и липазы более 90%.

Практикующему врачу нередко приходится иметь дело с патологией экзокринной части поджелудочной железы. Причем недостаточность внешнесекреторной функции может быть первичной или вторичной. Наиболее выраженным проявлением экзокринной недостаточности поджелудочной железы является уменьшение или полное отсутствие секреции ферментов, а также такое нарушение реологии секрета, при котором при нормальном синтезе пищеварительных энзимов вследствие диспории они не достигают места своей реализации. Вследствие этого изменяется процесс пищеварения и нарушается нормальное усвоение питательных веществ.