Автор сайту:

Олександр Арцишевський

juxtra@mail.ru

Каталог статей ▼

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

Редаговано: 14.04.2015

Підшлункова залоза (лат. pancreas) — залоза травної системи. Панкреатичний сік, що виділяється залозою, містить ферменти, необхідні для переварювання всіх компонентів їжі: білків, жирів, вуглеводів, нуклеотидних ланцюгів.

Інше 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 безпосередньому анатомічному та функціональному зв'язку з іншими органами травлення: шлунком, дванадцятипалою кишкою, печінкою, системою жовчовиділення. Ця обставина визначає високу взаємозалежність здоров'я підшлункової залози й 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 хвороби підшлункової залози, а особливо її запалення (панкреатит), як правило, супроводжуються хворобами сусідніх з нею органів…

Де знаходиться підшлункова залоза?

розміщення підшлункової желези

Підшлункова залоза розташована в глибині верхнього поверху черевної порожнини, позаду шлунка, чим і зобов'язана своєю назвою. Залоза 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 границь між ними немає. Більш широка головка (3,5-7 см) заповнює зліва підковоподібний вигин дванадцятипалої кишки, впритул примикаючи до її стінки. Рівномірно звужуючись від головки, підшлункова залоза розташовується вліво і вгору, впираючись хвостом в селезінку.

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

Підшлункова залоза має добре розвинену судинну мережу, що постачається з багатьох джерел, оскільки цього вимагає надзвичайно високий рівень обміну речовин у ній. Розосереджене кровопостачання нерідко рятує залозу від проблем, якими небезпечна закупорка живлячої судини, на відміну від серцевого м'яза чи мозкової тканини, в яких великі ділянки постачаються від єдиної артерії. Разом з тим, в цьому є і негативний момент: травми підшлункової залози приводять 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 являє собою кулясте скупчення панкреатичних клітин, або панкреатоцитів, навколо т. зв. вставної протоки, в яку вони виділяють панкреатичний сік. Панкреатоцити мають клиноподібну форму: широка частина звернена до зовнішньої поверхні ацинуса, а вузька — до центру в просвіт вставної протоки.

Найдрібніші вставні протоки по ходу зливаються між собою в більші і зрештою впадають в загальну протоку підшлункової залози — панкреатичнийу, або т. зв. вірсунгову протоку. Вірсунгова протока розташовується по центру залози на всьому її протязі, рівномірно розширюючись у напрямку до голівки. Разом з самою залозою панкреатична протока може робити один або два невеликих вигини, але їх наявність або відсутність ніяк не відбивається на роботі залози.

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

особливості впадання протоки підшлункової залози і загальної жовчної протоки в дванадцятипалу кишку

Безпосередньо перед впаданням в кишечник панкреатична протока з'єднується із загальною жовчною протокою і виводиться в просвіт дванадцятипалої кишки загальним отвором — т. зв. фатерів сосок. У товщі фатерового соска є кільцевий 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.

Загальна жовчна протока безпосередньо вище місця злиття має також свій власний сфінктер — сфінктер Ашоффа. А ось панкреатична протока 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 панкреатичній протоці в порівнянні з таким в загальній жовчній протоці. Підшлункова залоза продукує дещо надмірну кількість панкреатичного соку, підтримуючи таким чином високий тиск у своїх протоках.

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

  • Хронічні хвороби підшлункової залози приводять до зниження її видільної функції , і як наслідок , до зниження тиску в панкреатичної протоці і до закидання в нього жовчі.
  • прічіни утруднення відтоку панкреатичного соку з підшлункової желези
  • В силу багатьох причин (запальний процес в жовчовивідної 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 та жовчокам'яна хвороба). Мігруючи зі струмом жовчі з жовчного міхура, камені зазвичай зупиняються в найвужчому місці — в місці злиття загальної жовчної і панкреатичної проток, тобто 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 розладу роботи жовчовивідної системи і печінки. Справа в тому, що кінцевий відділ загальної жовчної протоки проходить через товщу головки підшлункової. Зрозуміло, що набряк тканини залози, або пухлина в області голівки 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) та 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, що прямо контактують з зовнішнім середовищем. Йдеться про шлунок і дванадцятипалу кишку. Інфекційно-запальний процес з їх стінок (гастрит, гастродуоденіт) дуже швидко поширюється на вірсунгову протоку. А виразка цих органів, пройшовши через їх стінку, може вразити прилеглу тканину підшлункової залози (пенетрація виразки в підшлункову).
додаткова (санторініева) протока підшлункової залози Типова будова додаткової панкреатичної протоки (60-65%): вона є подвоєнням основної додаткова (санторініева) протока підшлункової залози Рідкісний варіант (10-15%): додаткова протока автономна від основної і краще розвинена, збираючи секрет з тіла і хвоста залози додаткова (санторініева) протока підшлункової залози Інший рідкісний варіант (менше 5%): основна протока практично відсутня, а її функцію виконує додаткова

Приблизно у 30% людей підшлункова залоза має додаткову протоку — Санторієву протоку, що володіє власним виходом в кишечник і власним сфінктером сфінктером Хеллі.

Чому ж з'являється додаткова протока? 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 бездоганно: додаткова протока після злиття нерідко зберігає свій зв'язок з кишечником. Додаткова протока частіше іншим своїм кінцем з'єднується з основною, вірсунговою протокою, будучи його подвоєнням. Можливий і інший варіант, коли вона повністю автономна і збирає панкреатичний сік з підопічної йому частини залози окремо від основної.

Все ж, додаткова протока - це добре чи погано?

Найчастіше погано. При нормально функціонуючій основній протоці віна зайва, а в разі перекриття основної вона зазвичай виявляється занадто вузькою, щоб виправдати надії на адекватний відтік. При її автономному від основної протоки варіанті вона також часто не в змозі забезпечити хороший відтік зі своєї частини залози, що служить причиною запалення в ній. До того ж, додаткову протоку 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 (залежно 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 кислий вміст, що надходить зі шлунка.

На відміну від іншої травної залози — печінки, що монотонно протягом доби виробляє жовч і складує надлишки в жовчному міхурі, підшлункова залоза дуже швидко і тонко реагує на кількість і склад їжі. Перша реакція провокується вже самим виглядом 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 ацинозних 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 та її активатор призначення
Протеолітичні ферменти (ферменти, що переварюють білки)
трипсин неактивна форма — трипсиноген активатор — ентерокіназа розщеплює білки, частково переварені пепсином шлунка
хімотрипсин неактивна форма — хімотрипсиноген активатор — трипсин розщеплює білки, частково переварені пепсином і трипсином
карбокси­пептидаза A неактивна форма — прокарбоксипептидаза A активатор — трипсин розщеплює COOH-зв'язки амінокислот, крім лізину і аргініну
карбокси­пептидаза B неактивна форма — прокарбоксипептидаза B активатор — трипсин розщеплює COOH-зв'язки амінокислот лізину і аргініну
еластаза неактивна форма — проеластаза активатор — трипсин розщеплює білок сполучної тканини — еластин
колагеназа неактивна форма — проколагеназа активатор — трипсин розщеплює білок сполучної тканини — коллаген
Ферменти, що розщеплюють жири і жироподібні речовини
фосфоліпаза неактивна форма — профосфоліпаза активатор — трипсин разщеплює фосфоліпіди
ліпаза виділяється в активній формі разщеплює жири
Ферменти, що розщеплюють нуклеотидні ланцюги
дезокси­рибонуклеаза виділяється в активній формі разщеплює ДНК на нуклеотидні залишки
рибонуклеаза виділяється в активній формі разщеплює РНК на нуклеотидні залишки
Ферменти, що расщеплюють вуглеводи
α-амілаза виділяється в активній формі разщеплює крохмаль і глікоген на глюкозу і мальтозу
лактаза виділяється в активній формі разщеплює лактозу на глюкозу і галактозу
сахараза виділяється в активній формі разщеплює сахарозу на глюкозу і фруктозу
мальтаза виділяється в активній формі разщеплює мальтозу на глюкозу
Ферменти універсального призначения
естераза виділяється в активній формі разщеплює складноефірні зв’язки органічних молекул
лужна фосфатаза виділяється в активній формі відщеплює фосфат (HPO43-) від органічних молекул

Небезпечні помічники: протеолітичні ферменти підшлункової залози

небезпечні помічники — ферменти підшлункової залози

Як бачимо, підшлункова залоза виділяє в кишечник ціле полчище білків — ферментів, здатних переварити все, що зустрічається на їхньому шляху, в тому числі і тканину самої залози. Особливо небезпечні протеолітичні ферменти, що руйнують білки, а також фосфоліпаза, що 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 поліпептидному ланцюзі навмисно відсутні невеликі, але важливі структурні елементи, що позбавляє фермент працездатності. Так, трипсин виділяється у вигляді свого неактивного попередника — трипсиногену, хімотрипсин — у вигляді хімотрипсиногену, коллагеназа і фосфоліпаза - у вигляді проколлагенази і профосфоліпази і т. д.

схема активації протеолітичних ферментів підшлункової залози

Активатором всіх неактивних панкреатичних ферментів є трипсин, в тому числі і активатором самого себе, тобто трипсин здатний перетворювати на 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 — ентерокіназу, що перетворює неактивний трипсиноген в трипсин. Ентерокиназа діє подібно іскрі, запускаючи ланцюгову реакцію самоактіваціі.

Таким чином, ми бачимо двоступеневий захист від передчасної активації ферментів. Він побудований дуже раціонально і економно, але має істотний недолік: у будь-який момент процес може вийти з-під контролю, що й 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 цитокіназа. У нормальних умовах активація не відбувається лише тому, що цітокіназа зайнята іншою справою і не має контакту з виділюваними протеолітичними ферментами. 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 у цій ситуації виявляється коллагеназа, оскільки вона здатна руйнувати сполучнотканинні перегородки між часточками залози, відкриваючи тим самим шлях до нових, неушкоджених ділянок тканини.

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

джерела активації ферментів підшлункової залози
  • біліарно-панкреатичний рефлюкс — закид у панкреатичну протоку жовчі, що містить речовини, здатні активувати трипсиноген, відбувається при різкому підвищенні тиску в жовчовивідних шляхах (перекриття виходу в кишечник жовчним каменем, рубцевим зрощенням та ін.)
  • Дуодено-панкреатичний рефлюкс — закид у панкреатичну протоку кишкового вмісту (а з ним і кишкового активатора трипсиногену — ентерокінази) з дванадцятипалої кишки при підвищенні тиску в ній і неспроможності сфінктера Одді.
  • Пошкодження тканини підшлункової залози самого різного походження — функціональне перевантаження залози при утрудненому відтоку, травми, великі операції, судинні розлади, інфекції, інтоксикація, алергічний і аутоімунний процес і ін.

Дві залози в одній: гормональна функція підшлункової залози

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

мікролюмінесцентна фотографія острівця Лангерганса Мікролюмінесцентная фотографія одного з острівців Лангерганса підшлункової залози миші: зеленим кольором забарвлений інсулін, що знаходиться в β-клітинах, червоним — глюкагон в α-клітинах (їх значно менше). Фіолетові — ядра клітин.

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 кількість наростає у напрямку до хвоста.

Поєднання двох, здавалося б, таких різних функцій в одному органі не випадкове. Насправді вони мають добре налагоджений взаємозв'язок, що має своєю метою підтримання енергетичного обміну в організмі на постійному рівні, незалежно від того, поїла людина або вона дуже голодна.

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 підсілій батареї. Щось схоже і відбувається у діабетиків при різкому падінні рівня глюкози — т. зв. гіпоглікемічна кома.

Яким же чином вдається підтримувати рівень глюкози і взагалі енергетичний обмін, 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 швидкого підживлення рівня глюкози в крові існує особливий і швидкодіючий акумулятор — запас глікогену. Глікоген — це полімер, що складається цілком з 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. У 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 гликогенового акумулятора, а надалі 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.

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

Рейтинг статті: 4.8 з 5
Голосів: 36
Переглядів: 45106