Фізіологія

Будовавгору

Підшлункова залоза розташована ретроперитонеально, має зовнішньо- і внутрішньосекреторну функцію. Її маса становить 85 ±15 г у жінок і 90 ±16 г в чоловіків. В підшлунковій залозі розрізняють головку, яка оточена петлею дванадцятипалої кишки, тіло — лежить впоперек на передій поверхні тіла поперекового хребця L1 — та хвіст, що досягає до селезінкових воріт.

Підшлункова залоза кровопостачається гілками від черевного стовбура (м. ін. підшлунково-дванадцятипалокишкові артерії і селезінкову артерію), а також верхньої брижової артерії (головна підшлункова артерія). Артеріоли які кровопостачають острівці підшлункової залози (Лангерганса) діляться на синусоїдальні капіляри, що оточують клітини острівців та зливаються в капіляри меншого розміру, по яких збагачена гормонами кров потрапляє до залозистих фолікулів. Таким чином утворюється різновид портальної циркуляції, завдяки якій екзокринна тканина підшлункової залози добре забезпечується гормонами синтезованими клітинами острівців.

Паренхіма підшлункової залози має зернисту будову та складається з секреторних везикул (ацинусів), а також секреторний проток. Ацинуси утворюють дольки які відокремлені між собою пухкою сполучною тканиною. Секреторні ацинуси складають 80–85% маси підшлункової залози. Окремий ацинус складається з 20–50 екзокринних панкреатоцитів (ациноцитів). Ці клітини мають характерну пірамідну форму, із ядром яке розташоване біля основи, та зимогенними гранулами на верхівці, які секретуються в просвіт ацинуса.

В центрі ацинуса розташовані менші за розміром плоскі центроацинозні епітеліоцити які вистилають поверхню ацинарних клітин та переходять в клітини вставних проток, а також проток через які панкреатичний секрет виділяється в порожнину дванадцятипалої кишки. Центроацинозні епітеліоцити, а також клітини які вистилають вставні, міжацинозні та міжчасточкові протоки — секретують воду та електроліти, і особливо бікарбонати (HCO3–). Кожен ацинус дренується через вставну протоку, яка в подальшому сполучається із іншими протоками які дренують сусідні ацинуси. Таким чином формується сітка проток із збільшенням діаметру, які в подальшому з'єднуються з основною протокою підшлункової залози. Основна протока підшлункової залози в нормі впадає в дванадцятипалу кишку через великий сосочок (сосочок Фатера), додаткова протока підшлункової залози – якщо вона прохідна – через малий сосочок (сосочок Санторіні).

Окрім клітин зовнішньої секреції в підшлунковій залозі також знаходяться т. зв. панкреатичні острівці (острівців Лангерганса) — скупчення ендокринних клітин A, B, D i PP. Панкреатичні Острівці розкидані по цілому органу, однак найбільша їх кількість знаходиться в ділянці хвоста. Вони складають біля 2% паренхіми підшлункової залози та секретують: глюкагон (A клітини), інсулін (B клітини), соматостатин (D клітини) і панкреатичний поліпептид (PP клітини).

екзокринна функціявгору

Компоненти панкреатичного соку

Підшлункова залоза виділяє в дванадцятипалу кишку 1–4 л ізотонічного секрету протягом доби, в залежності від прийому їжі. Він прозорий, лужний (pH 8,0–8,5), містить електроліти, незначну кількість слизу, а насамперед ферменти які перетравлюють білки, жири, вуглеводи та нуклеїнові кислоти.

Головними аніонами панкреатичного соку є бікарбонати (HCO3–) та іони хлору (Cl–). Лужний панкреатичний сік нейтралізує кислий шлунковий вміст та створює в дванадцятипалій кишці оптимальне pH для дії панкреатичних травних ферментів. Іони HCO3– утворюються карбоангідразою центрацинозних епітеліоцитів та клітин вставних, міжацинозних, а також міжчасточкових вивідних проток за рахунок стимуляції секретином.

Панкреатичний сік містить різні білки, більшість з яких це ферменти які перетравлюють основні компоненти їжі. Ацинарні клітини характеризуються найбільшою швидкістю синтезу білка в організмі. Протягом доби секретуються близько 40 г білка, який потім перетравлюється та всмоктується в кишечнику. Постійна втрата панкреатичного соку через панкреатичну норицю призводить до ацидозу та втрати білків (гіпопротеїнемії).

Ферменти панкреатичного соку секретуються ацинарними клітинами. Близько 80% складають протеолітичні ферменти: трипсин, хімотрипсин, карбоксипептидази A і B та еластаза. В цій групі переважають трипсин та хімотрипсин, які секретуються в неактивній формі (у вигляді проферментів: трипсиногену і хімотрипсиногену) та активуються в просвіті кишечника під впливом ентерокінази, секретованої епітеліальними клітинами дванадцятипалої кишки. Трипсин який утворився внаслідок активації трипсиногену, в подальшому може активувати інші зимогени, включно із трипсиногеном. Трипсин та хімотрипсин є ендопептидазами, що розщеплюють білки до олігопептидів. Олігопептиди розщеплюються на окремі амінокислоти панкреатичними екзопептидазами (карбоксипептидази) а також амінопептидазами та кишковими дипептидазами. Одним із захисних механізмів підшлункової залози від самоперетравлення є синтез панкреатичного секреторного інгібітора трипсину (pancreatic secretory trypsin inhibitor — PSTI), також відомий як SPINK1 (serine protease inhibitor Kazal type 1).

До ліполітичних ферментів панкреатичного соку належать: ліпаза, фосфоліпаза і естерази. Основний фермент цієї групи це – ліпаза – гідролізує тригліцериди до дигліцеридів, моногліцеридів і жирних кислот. Ліпаза може працювати завдяки наявності жовчних солей, які є речовиною, що перетворює крапельки жиру в емульсію, чим забезпечується контакт водорозчинного ферменту з ліпідним субстратом. Важливу роль також відіграє коліпаза — низькомолекулярний поліпептид секретований підшлунковою залозою. При сполученні з ліпазою підвищує її ліполітичну активність, захищає від протеолізу та переміщення з межі водно-жирової фази, а також знижує оптимальну для ліпази pH з 8,5 до 6,5. Без присутності коліпази, в кислому середовищі ліпаза підлягає інактивації.

Гліколітичним ферментом панкреатичного соку є α-амілаза, що присутня у вигляді декількох ізоферментів. Секретується в активній формі; гідролізує крохмаль до мальтози, мальтотріоз та декстринів.

Нуклеолітичні ферменти — рибонуклеаза і дезоксирибонуклеаза гідролізують фосфодіефірні зв'язки, що призводить до розпаду нуклеїнових кислот на оліго- та мононуклеотиди.

Регулювання екзокринної функції

Активація панкреатичної секреції відбувається в момент прийому їжі. Можна виділити 3 фази: основну, шлункову і кишкову, які відповідно складають ≈20%, 10% і 70% від загальної реакції викликаної прийомом їжі.

Нейрогуморальна система, що контролює панкреатичну секрецію є дуже складною. До її складу належать: головний мозок, дорзальне ядро блукаючого нерва в стовбурі мозку, аферентні (чутливі) і еферентні (моторні) волокна блукаючого нерву, ганглії та інтрапанкреатичні нервові волокна, симпатичні нерви, а також кишкові нерви, що іннервують підшлункову з інтрамуральних сплетень шлунку та дванадцятипалої. Додатково функція підшлункової залози регулюється гормонами з ендокринних клітин розташованих в панкреатичних острівцях та кишечнику.

Найважливішим фактором активації секреції панкреатичних ферментів є еферентні волокна блукаючого нерву та холецистокінін (CCK ). Вважається, що ендогенний CCK (так само як секретин) опосередковано регулює панкреатичну секрецію, шляхом зв'язування з рецепторами аферентних волокон блукаючого нерву, що стимулюють секрецію шляхом виділення ацетилхоліну. На рівні нервових гангліїв дія CCK синергічно потенціюється серотоніном. Завдяки цьому сильна стимуляція панкреатичної секреції після прийому їжі відбувається навіть при помірному підвищенні концентрації CCK.

В процесі секреції ензимів із панкреатичних ацинарних клітин можна виділити 2 фази. Більшість ензимів секретується через апікальну мембрану клітини внаслідок нейрогуморальної регуляції. Секреція ≈15% протеїнів не залежить від нейрогуморальної регуляції та відбувається конститутивно, не тільки апікальною, а також базально-бічною поверхнею оболонки ацинарної клітини. Це явище може пояснювати постійну наявність панкреатичних ферментів у крові.