Поджелудочная железа выделяет ферменты в двенадцатиперстную кишку. Что такое островки Лангерганса и для чего они предназначены? Роль отдельных ферментов

Организм человека состоит из множества органов, нормальное функционирование которых крайне необходимо для поддержания здорового состояния, и одним из таких является поджелудочная железа (ПЖ) ˗ своеобразный генератор не только панкреатического сока, но и гормонов; при нарушении её деятельности очень важно устранить истинную причину незамедлительно, именно поэтому необходимо иметь представление и об устройстве, и о клетках ПЖ. В данной статье мы поговорим о строении данного органа, а именно ˗ о его клеточном составляющем.

Поджелудочная железа представляет собой орган, альвеолярно-трубчатая структура которого характеризуется наличием железистых элементов, выполняющих внешнесекреторные, а также внутрисекреторные функции. ПЖ находится в брюшной полости сзади от желудка, её вес у взрослого человека составляет от 70 до 80 г. Перегородки, имеющиеся у органа, условно разделяют железу на 3 части, в которых располагаются выходящие каналы и кровеносные сосуды. В рамках этих долей размещаются образования экзокринной секреции, включающие около 97 % общего числа клеток, а также эндокринные отделы, именуемые иначе островками Лангерганса. Экзокринная часть ПЖ отвечает за выработку панкреатического сока, содержащего пищеварительные ферменты, и его выделение в двенадцатиперстную кишку. Внешне- и внутрисекреторные функции выполняют миллионные скопления клеток, размер которых колеблется от 0,1 до 0,3 мм. Каждая из этих клеток продуцирует в кровь глюкагон, инсулин и прочие вещества, необходимые для углеводного и липидного обмена.

Какие клетки составляют скопления

Островки Лангерганса, объединяясь в рамках поджелудочной железы, работают как единый слаженный механизм. Чаще всего они имеют шарообразную форму и состоят из клеток, отличающихся между собой не только морфологической структурой, но и своей функциональностью. Рассмотрим их:

Альфа-клетки, которые вырабатывают глюкагон, являющийся антагонистом инсулина и повышающий сахар в крови (составляют примерно 20 % от общего числа клеток);
Бета-клетки, ответственные за синтез инсулина и амелина (на их долю приходится 80 % островка);
Дельта-клетки с массой от 3 до 10 % ˗ продуцируют соматостатин, угнетающий секрецию других органов;
РР-клетки, которые обеспечивают выработку панкреатического полипептида, усиливающего секреторную функцию желудка и подавляющего секрет, выделяемый паренхимой;
Эпсилон-клетки ˗ продуцируют грелин, благодаря которому у человека возникает чувство голода.

Каким образом устроены островки и в чём их предназначение

Основная задача островков Лангерганса заключается в поддержании углеводного баланса, а также в осуществлении контроля над деятельностью всех эндокринных органов. Эти скопления очень хорошо снабжаются кровью, а их иннервация происходит за счёт блуждающих и симпатических нервов.

Структура островков довольно сложная, их клетки располагаются в хаотичном порядке по типу мозаики. Каждое из скоплений представляет собой самостоятельное совершенное образование, состоящее из долек, окружённых соединительными тканями и имеющее внутри клеток проходящие кровеносные капилляры. Бета-клетки располагаются в центре скоплений, альфа- и дельта-клетки составляют периферию. Взаимодействуя друг с другом, клетки запускают механизм обратной связи, характеризующийся влиянием одних клеток на другие, расположенные рядом:

Альфа-клетки производят глюкагон, который, в свою очередь, оказывает определённое воздействие на d-клетки;
Соматостатин, вырабатываемый d-клетками, угнетает деятельность альфа- и бета-клеток;
Подавляет альфа-клетки и инсулин, однако одновременно с этим, он активизирует бета-клетки.

Когда в деятельности иммунной системы происходит какой-либо сбой, возникают особые иммунные тела, приводящие к дисфункции работы бета-клеток, в результате чего развивается такая патология, как сахарный диабет (СД).

Пересадка: что это такое и для чего она необходима

Для людей, страдающих СД, пересадка островкового аппарата даёт возможность восстановления структуры бета-клеток без трансплантации паренхимы ПЖ. В результате целого ряда исследований было установлено, что у диабетиков, имеющих данное заболевание первого типа, и перенесших пересадку донорских островков, регуляция углеводного уровня восстанавливается в полном объёме. При этом приживание клеток донора проходило весьма успешно благодаря сильной иммуносупрессивной терапии.

Для восстановления функциональности островковых скоплений также используются и стволовые клетки. Однако здесь очень важным остаётся момент налаживания восприимчивости иммунной системы, что необходимо для предотвращения отторжения клеточных структур по истечению некоторого времени.

Довольно перспективным методом на сегодняшний день является ксенотрансплантация, при которой специалисты осуществляют пересадку свиной поджелудочной железы человеку. Известно, что ещё до открытия гормона инсулина экстракты паренхимы данного животного применялись для терапии сахарного диабета, поскольку выяснилось, что ПЖ и человека, и свиньи практически ничем не отличаются, разве что лишь одной аминокислотой.

Лечению сахарного диабета в медицинской сфере уделяется большое внимание, поскольку установлена причина патологии, которая заключается в дисфункции островков Лангерганса, имеются все перспективы того, что в ближайшем будущем будут разработаны новые и весьма эффективные способы решения этой проблемы.

Островковые клетки Лангерганса и их предназначение

Поджелудочная железа ˗ один из органов человека, выполняющих важную для нормальной жизнедеятельности эндокринную функцию и обеспечивающих полноценный пищеварительный процесс. За счёт клеток, локализующихся в хвосте ПЖ, осуществляется внутренняя секреция. Тот участок, в котором происходит продуцирование гормонов, именуется островком Лангерганса, и именно этот отдел отвечает за весь углеводный обмен.

Известно, локацией эндокринных клеток является абсолютно весь организм, и поджелудочная железа здесь не исключение: в её хвосте располагаются островки Лангерганса, представляющие собой клеточные структуры, которые продуцируют гормоны. Предназначение этих отделов велико: они не только вырабатывают достаточное количество биологически активных веществ, но и выполняют ряд некоторых других функций: принимают участие в жировом обмене, регулируют активность вырабатываемых ферментов, а также осуществляют контроль над уровнем гликемии. Благодаря подобной деятельности, предотвращается превышение глюкозы в крови и развитие сахарного диабета.

Гистологическая структура островков

Островковые скопления, представляющие собой эндокринные участки, были обнаружены и изучены в XIX веке. В результате научных исследований было замечено, что у детей данные отделы занимают примерно 6 % от всей площади ПЖ, однако с течением времени, по мере взросления, этот объём снижается и доходит всего до 2 %. Локализация островков Лангерганса наблюдается в паренхиме, а точнее, в её хвостовой части, там эти скопления обильно снабжаются кровью и нервами, что обеспечивает надёжную связь с ЦНС. Каждый из островков образован так называемыми дольками, покрытыми соединительной тканью. Клетки, которые составляют эти специфические скопления, располагаются мозаично, в центральной части каждой из таких долек имеются клетки инсулярного типа, благодаря которым в крови снижается уровень глюкозы. Периферию образуют альфа- клетки, отвечающие за выработку глюкагона, а также дельта-клетки, обеспечивающие контроль над экзокринной и эндокринной активностью.

Виды эндокринных клеток ПЖ

Островковые скопления производят несколько типов клеточных структур, их объединяет то, что они все принимаю участие в выработке гормонов и пептидов.

Большую часть островков составляют бета-клетки, которые размещаются в центральной части каждой дольки. Бета-клетки имеют особое значение, поскольку именно они отвечают за гормон инсулин, который сами же и вырабатывают.

Не менее важны альфа-клетки ПЖ, составляющие четвёртую часть островкового скопления и продуцирующие глюкагон, который выступает инсулиновым антагонистом.

РР- и дельта-клетки, образующиеся в периферии, обеспечивают постоянную выработку пептида и соматостатина, необходимого для регуляции углеводного обмена.

Характерной особенностью островков Лангерганса является их трудная регенерация, процессу которой они поддаются очень сложно. В связи с этим любое повреждение данных структур чревато утратой их нормальной функциональности, восстановить которую уже практически невозможно.

Гормональная деятельность островков Лангерганса

Незначительный размер островковых скоплений, а также небольшая площадь, которую они занимают в ПЖ, ˗ это неоспоримый факт. Однако значение этой структуры для всего организма в целом очень велико, ведь именно в неё образуются гормоны, которые принимают участие в обменном процессе. Сюда относится не только инсулин, но и соматостатин, глюкагон, полипептид ПЖ. Рассмотрим их основное предназначение.

Инсулин необходим для регулирования углеводного баланса, поддержки адекватного уровня глюкозы в крови, транспортировки калия, жиров, глюкозы и аминокислот в клетки. Кроме того, этот гормон участвует в образовании гликогена, он влияет на синтез жиров и белков, а также повышает проницаемость плазматической мембраны.
Целый перечень функций имеется у гормона глюкагона, который:

Способствует расщеплению гликогена, за счёт чего происходит выброс глюкозы;
Запускает расщепление липидов: когда в жировых клетках увеличивается уровень липазы, в кровь начинают поступать продукты распада липидов, выступающие источниками энергии;
Обеспечивает быстрое выведение из организма натрия, тем самым улучшая работу сосудов и сердца;
Повышает концентрацию кальция внутри клеток;
Улучшает приток крови к почкам;
Активизирует образование глюкозы из тех веществ, которые не являются составляющими углеводной группы;
Повышает АД;
Способствует восстановлению печёночных клеток;
Оказывает спазмолитическое действие при своих особенно высоких концентрациях.

Гормон дельта-клеток соматостатин контролирует продуцирование пищеварительных ферментов, а также других гормонов. Благодаря его воздействию происходит снижение выработки инсулина и глюкагона.
Панкреатический полипептид ˗ его продуцируют РР-клетки, и несмотря на то, что их в островковых скоплениях очень мало, значение данного вещества очень важно: полипептид принимает активное участие в контролировании секреции желудка и печени. Известно, что при недостаточном количестве этого гормона развиваются различные патологические процессы.

Поражение островков ПЖ

Дисфункция островковых скоплений может быть вызвана целым рядом различных причин. Чаще всего эта патология является аномалией врождённого типа. В том случае, когда нарушение деятельности островков Лангерганса носит приобретённый характер, следует говорить о таких провоцирующих факторах, как бактериальная или вирусная инфекция, неврологические заболевания или же постоянная алкогольная интоксикация.

Недостаточность инсулина вызывает СД первого типа, что чаще всего проявляется в раннем детском возрасте или в молодые годы. Чрезмерный уровень глюкозы в крови выступает причиной поражения нервов и кровеносных сосудов. Дефицит других клеток островков Лангерганса приводит к развитию гипогликемии, а также увеличению выработки пищеварительных ферментов.

Пересадка островковых клеток

Основной способ лечения СД ˗ замещение инсулином. Однако в последнее время специалисты прикладывают немало усилий в разработку альтернативных методик, и ярким примером тому является вживление искусственной ПЖ, а также трансплантация островковых клеточных структур. В результате этих экспериментов выяснилось, что внедряемые клетки способны приживаться и продуцировать гормоны уже в другом организме, при этом в полном объёме наблюдается восстановление углеводного обмена. Вместе с тем в медицинской практике трансплантация островков Лангерганса пока не стала широко используемым методом.

Структуры ПЖ

Строение поджелудочной железы довольно сложное и многообразное. Орган имеет альвеолярно-трубчатую структуру, вся железа разветвлённая, она разделяется специфическими перегородками из соединительной ткани на так называемые доли. Внутри подобных формирований располагаются выводные протоки, экзокринные и эндокринные отделы, последними из которых и выступают те самые островки Лангерганса.

Островковые скопления клеток, количество которых порой достигает нескольких миллионов, продуцируют важные для здоровья человека гормоны: инсулин, глюкагон, соматостатин и пр. Их значение заключается в регулировании углеводного, а также липидного обмена. Островки Лангерганса имеют разветвлённую систему кровеносных сосудов и капилляров, отток осуществляется по венам, что же касается иннервации, то она происходит за счёт ВНС.

Типы клеток ПЖ

Один островок Лангерганса содержит в себе от 20 до 40 клеток, среди которых можно встретить любые из 5 существующих видов. Рассмотрим их более подробно.

Располагаются по периферии, их объём занимает около четверти от общего числа клеток ПЖ. Альфа-клетки имеют специальные ацидофильные гранулы, в которых содержится гормон глюкагон. Таким образом, основная функция данного вида клеток заключается в продуцировании глюкагона, который при воздействии на рецепторы активирует распад гликогена, после чего происходит выведение глюкозы в кровь.

Бета-клетки и их восстановление. Как повысить бета-клетки при сахарном диабете 2-го типа

Представляют собой центральные скопления островков Лангерганса. Они занимают примерно три четверти клеточной структуры ПЖ, их главной задачей является выработка гормона инсулина, который оказывает воздействие на рецепторы клеток мышц и печени. В каждой из клеток печени имеется порядка 150 тысяч рецепторов к данному гормону и при влиянии на них изменяется проницаемость цитомембраны для глюкозы, в результате чего сахар проникает в клетку, а из него формируется гликоген. Благодаря такому механизму в крови снижается уровень сахара, а вот при обратном явлении, когда показатели сахара повышаются, развивается сахарный диабет.

Данное заболевание существует в двух своих разновидностях: СД 1-го и 2-го типов. При патологии 1-го типа происходит поражение бета-клеток аутоимунного характера, по этой причине больной становится зависимым от инъекций инсулина на пожизненный срок. Несколько иная картина наблюдается при СД 2-го типа. Бета-клетки ПЖ, производят гормон инсулин, призванный снижать концентрацию глюкозы в крови, однако ткани утрачивают чувствительность к этому веществу. Выходит, что инсулин больше неспособен «открывать» глюкозе вход в клеточные структуры, в которых она подвергается переработке или откладывается в запас. В некоторых случаях сам инсулин теряет свои былые способности, утрачивая статус «ключа» к клеткам. Этот тип наиболее распространённый, на его долю приходится от 80 до 90 % всех случаев СД. Характерной особенностью патологии выступает её развитие у людей пожилого возраста. Также, в отличие от 1-го типа, данный вид диабета протекает относительно несложно.

Так или иначе, организм нуждается в поддержании нормального состояния и заместительной терапии, для чего больному назначаются сахаропонижающие препараты и инсулин, а также рекомендуется соблюдение специальной диеты вкупе с физической активностью. В настоящее время ведутся активные разработки по пересадке стволовых клеток, которые, приживаясь, начинают функционировать как бета-клетки, однако такая методика ещё не получила широкого распространения в медицинской практике.

Дельта-клетки

Являются небольшой составляющей эндокринного отдела поджелудочной железы и занимают лишь 5 %. Их роль заключается в выработке гормона соматостатина, подавляющего секрецию экзокринного и эндокринного отделов ПЖ: гормон снижает выработку инсулина и глюкагона, а также количество соков экзокринной части, которые необходимы для пищеварительного процесса.

Вип-клетки

Наличие этих клеток в ПЖ сокращённое. В них образуется пептид, направленный на улучшение кровотока и качество секреции, выделяемой органом. За счёт пептида понижается АД, сосудистые просветы расширяются, а также запускается продуцирование глюкагона и инсулина.

РР-клетки

Занимают 1/20 часть от общего числа клеток в ПЖ. Роль, которую выполняют эти клетки, очень важна: они образуют панкреатический полипептид, который усиливает секрет, вырабатываемый желудком, и подавляет деятельность самой железы.

Данный вид клеток является составляющей структуры ацинуса поджелудочной железы. Предназначение этих клеток заключается в синтезировании:

Клеточная регенерация

Клеткам ПЖ не характерна достаточная регенерация, как это происходит, например, с клеточными структурами печени. Восстановление клеток поджелудочной возможно только в том случае, если комплексное медикаментозное лечение было начато своевременно, а параллельно с ним соблюдалась правильная диета. Поражённые участки, а также очаги отмирания стремительно распространяются по органу, что происходит по причине недостаточного объёма соединительных тканей. Благодаря многочисленным исследованиям и опыту, полученному на медицинской практике, было выяснено:

Островковые скопления активизируются, если железистая структура ПЖ частично удалена;
За счёт пересадки стволовых клеток возможна регенерация островков Лангерганса: приживаясь, эти структуры берут на себя роль бета-клеток и начинают продуцировать тот же гормон ˗ инсулин; в результате этого необходимость в приёме специальных лекарственных препаратов, а также в воздержании от запрещённой пищи отпадает.

Заболевания ПЖ, протекающие с поражением зон Лангерганса

Клетки островковых скоплений подвергаются разрушению в случае развития следующих патологических процессов:

Панкреонекроз;
Злокачественные образования;
Некоторые системные заболевания: ревматизм, красная волчанка;
Острый экзотоксикоз;
Эндотоксикоз, возникший в результате гнойного, инфекционного или некротического процесса;
Аутоимунные реакции.

Дисфункция островков Лангерганса может наблюдаться двух видов: когда эти скопления разрушаются или, наоборот, когда неконтролируемо разрастаются. Обычно второй вариант свойственен опухолевому процессу, при котором сами новообразования начинают продуцировать гормоны. Сами опухоли получают названия в зависимости от тех биологически активных веществ, которые вырабатывают: к примеру, инсулинома, соматотропинома. В результате в организме наблюдается переизбыток того или иного гормона, что неизбежно приводит к развитию гиперфункции ПЖ.

В том случае, когда происходит разрушение органа, то есть его деструкция, клетки островковых скоплений погибают, более 80 % утраченной структуры считается критической отметкой. Оставшиеся островки уже неспособны продуцировать достаточное количество инсулина, а переработка сахаров не может быть осуществлена в полноценней мере, как следствие ˗ развивается СД.

Разрушительный процесс клеток ПЖ и активизация диабетической болезни сопровождается целым спектром симптомов, которые проявляются у больного:

Полиурия;
Сухость во рту и жажда;
Ацетоновый запах из ротовой полости;
Тошнота, носящая практически постоянный характер;
Нарушение сна;
Нервная возбудимость;
Потеря веса.

Сильные скачки уровня глюкозы в крови чреваты серьёзными последствиями: нарушается сознание, а затем наступает состояние гипогликемической комы.

Основным методом лечения и поддержания жизни пациента являются инсулиновые инъекции, однако сегодня активно разрабатываются новые способы восстановления клеток ПЖ: изучаются вопросы по трансплантации органа или эндокринных его участков.

Устройство островкового аппарата ПЖ

Поджелудочная железа располагает эндокринной частью, представленной островками Лангерганса. Скопления клеток этих островков выполняют весьма важную для организма функцию: они продуцируют гормоны, необходимые для нормальной жизнедеятельности человека. Располагаются эти участки между экзокринными ацинусами, но большая их часть имеется в хвостовом отделе ПЖ. Форма островковых образований может быть разной: лентовидной, шарообразной, звёздчатой или овальной. В структурном плане островки Лангерганса ˗ это довольно сложные участки, состоящие из нескольких типов клеток, каждый из которых направлен на выработку своего гормона.

Большую часть эндокринного отдела ПЖ занимают 3 вида клеток: альфа-, бета- и дельта-клетки, благодаря деятельности которых происходит продуцирование гормонов глюкагона, инсулина и соматостатина.

Глюкагон, вырабатываемый альфа-клетками, способствует:

Расширению артериол;
Увеличению продуцирования инсулина, соматотропного гормона, кальцитонина;
Уменьшению выделения некоторых ферментов;
Повышению сердечного выброса.

Дельта-клетки отвечают за такой гормон, как соматостатин, биологическая роль которого заключается в угнетении секреции инсулина, глюкагона, соматотропного гормона, а также электролитов, желудочного сока и панкреатических ферментов. Влияние соматостатина на этом не ограничивается, он замедляет перистальтику кишечника, возбудимость нервных окончаний и кровоток. Поэтому можно с уверенностью сказать, что соматостатин контролирует деятельность отдельных внутренних органов и регулирует уровень других гормонов, поддерживая его в пределах нормы.
Энергии, накапливаемой в организме, мы обязаны гормону инсулину, который продуцируют бета-клетки островкового аппарата ПЖ. Углеводный обмен полностью зависит от данного гормона. Под его влиянием ускоряется транспортировка глюкозы к инсулинозависимым клеткам, из которых состоят ткани мышц и печени. Инсулин не оказывает ровно никакого воздействия на почки, но в условиях сбоя нормального уровня сахара недостаточная концентрация инсулина или её переизбыток способна негативным образом сказаться на деятельности буквально всех органов. Кроме того, гормон, вырабатываемый бета-клетками, участвует в транспортировке аминокислот через мембраны клеток, а также в синтезе белка, распад которого он тормозит. Инсулин регулирует жировой обмен: производит корректировку липолиза и синтеза липидов.

Может ли гомеопатия обновить клетки ПЖ

Прежде чем ответить на этот вопрос, следует выяснить, что в медицинской сфере понимают под гомеопатией и гомеопатическими препаратами.

Данная система лечения была разработана в Германии ещё в конце 18 столетия. Принципы этой методики сформулировал доктор Самуэль Ганеман, он предположил, что подобное можно лечить подобным. Под данным понятием подразумевается возможность исцеления недуга веществами, которые и вызывают такие же симптомы, главное ˗ соблюдать дозировку, которая в обязательном порядке должна быть минимальной. К примеру, если хинин в большом количестве провоцирует лихорадку, то в незначительных дозах он способен её же и излечить.

Некоторые специалисты предлагают восстанавливать поджелудочную железу при помощи гомеопатических средств. Считается, что такие лекарства способствуют активизации естественных восстановительных процессов, в результате чего происходит регенерация повреждённых отделов ПЖ. Комбинирование гомеопатических средств с рядом других медикаментов, а также с правильным питанием и адекватным образом жизни позволяет многим пациентам добиться устойчивой ремиссии в относительно сжатые сроки. Вместе с тем у других больных изложенная лечебная стратегия не показывает положительных результатов, поэтому гомеопатия в лечении ПЖ одобряется далеко не всеми врачами.

В целом гомеопатические препараты имеют ряд преимуществ в вопросе лечения ПЖ, и к ним относится:

Небольшой список противопоказаний;
Возможность применения для пациентов разного возраста;
Отсутствие привыкания, вследствие чего данные средства можно принимать продолжительно;
Минимальная вероятность возникновения побочных эффектов;
Хорошее взаимодействие с другими препаратами;
Низкая стоимость.

Такой маленький орган, как поджелудочная железа, играет важную роль для здоровья человека. Различные клетки её эндокринного отдела продуцируют гормоны, без которых жизнь человека попросту невозможна. Для того чтобы они вырабатывались в достаточном количестве и нормально функционировали, необходимо поддерживать хорошее состояние самого органа, а для этого следует не злоупотреблять алкоголем, правильно и сбалансировано питаться, а также вести здоровый подвижный образ жизни.

В 19 веке молодой ученый из Германии обнаружил неоднородность тканей поджелудочной железы. Клетки, отличавшиеся от основной массы, располагались небольшими скоплениями, островками. Группы клеток в дальнейшем назвали именем патологоанатома — островки Лангерганса (ОЛ).

Их доля в общем объеме тканей составляет не более 1-2%, однако эта небольшая часть железы выполняет свою функцию, отличную от пищеварительной.

Предназначение островков Лангерганса

Основная часть клеток поджелудочной железы (ПЖ) вырабатывает ферменты, способствующие пищеварению. Функция островных скоплений другая – они синтезируют гормоны, поэтому их относят к эндокринной системе.

Таким образом, поджелудочная железа является частью двух основных систем организма – пищеварительной и эндокринной. Островки являются микроорганами, вырабатывающими 5 видов гормонов.

Большая часть панкреатических групп расположены в хвостовой части поджелудочной железы, хотя хаотичные, мозаичные вкрапления захватывает всю экзокринную ткань.

ОЛ отвечают за регулирование углеводного обмена и поддерживают работу других эндокринных органов.

Гистологическое строение

Каждый островок представляет собой самостоятельно функционирующий элемент. Вместе они составляют сложный архипелаг, который составлен из отдельных клеток и более крупных образований. Размеры их значительно различаются – от одной эндокринной клетки до зрелого, крупного островка (>100 мкм).

В панкреатических группах выстроена иерархия расположения клеток, их 5 видов, все выполняют свою роль. Каждый островок окружен соединительной тканью, имеет дольки, где находятся капилляры.

В центре расположены группы бета-клеток, по краям образований – альфа и дельта-клетки. Чем больше размер островка, тем больше в нем периферийных клеток.

Островки не имеют протоков, вырабатываемые гормоны выводятся по системе капилляров.

Разновидности клеток

Разные группы клеток продуцируют свой вид гормона, регулируя пищеварение, липидный и углеводный обмен.

Альфа-клетки . Эта группа ОЛ расположена по краю островков, их объем составляет 15-20% от общего размера. В них происходит синтез глюкагона – гормона, регулирующего количество глюкозы в крови.
Бета-клетки . Группируются в центре островков и составляют большую часть их объема, 60- 80%. Они синтезируют инсулин, около 2 мг в сутки.
Дельта-клетки . Отвечают за выработку соматостатина, их от 3 до 10%.
Эпсилон-клетки . Количество от общей массы не более 1%. Их продукт – грелин.
PP-клетки . Гормон панкреатический полипептид вырабатывается этой частью ОЛ. Составляют до 5% островков.

С течением жизни удельный вес эндокринной составляющей поджелудочной железы сокращается – от 6% в первые месяцы жизни до 1-2 % к 50-ти годам.

Гормональная активность

Гормональная роль поджелудочной железы велика.

Синтезированные в маленьких островках активные вещества током крови доставляются в органы и регулируют метаболизм углеводов:

Основной задачей инсулина является минимизация уровня сахара в крови. Он увеличивает всасывание глюкозы клеточными оболочками, ускоряет ее окисление и помогает сохранению в виде гликогена. Нарушение синтеза гормона приводит к развитию диабета 1 типа. При этом анализы крови показывают наличие антител к вета-клеткам. Сахарный диабет 2 типа развивается, если снижается чувствительность тканей к инсулину.
Глюкагон выполняет противоположную функцию – увеличивает уровень сахара, регулирует выработку глюкозы в печени, ускоряет расщепление липидов. Два гормона, дополняя действие друг друга, гармонируют содержание глюкозы – вещества, обеспечивающего жизнедеятельность организма на клеточном уровне.
Соматостатин замедляет действие многих гормонов. При этом происходит снижение скорости всасывания сахара из пищи, уменьшение синтеза пищеварительных ферментов, снижение количества глюкагона.
Панкреатический полипептид снижает количество ферментов, замедляет выброс желчи и билирубина. Считается, что он останавливает расход пищеварительных ферментов, сохраняя их до очередного приема пищи.
Грелин считается гормоном голода или сытости. Его выработка дает сигнал организму о чувстве голода.

Количество вырабатываемых гормонов зависит от полученной с пищей глюкозы и скорости ее окисления. При увеличении ее количества выработка инсулина увеличивается. Синтез запускается при концентрации 5,5 ммоль/л в плазме крови.

Спровоцировать выработку инсулина может не только прием пищи. У здорового человека максимальная концентрация отмечается в период сильных физических напряжений, стрессов.

Эндокринная часть ПЖ вырабатывает гормоны, которые оказывают решающее влияние на весь организм. Патологические изменения ОЛ способны нарушить работу всех органов.

Видео о задачах инсулина в организме человека:

Поражение эндокринной части поджелудочной железы и ее лечение

Причиной поражения ОЛ могут быть генетическая предрасположенность, инфекции и отравления, воспалительные заболевания, иммунные проблемы.

В результате происходит прекращение или значительное снижение выработки гормонов разными клетками островков.

В результате этого могут развиться:

СД 1 типа. Характеризуется отсутствием или дефицитом инсулина.
СД 2 типа. Определяется неспособностью организма воспользоваться выработанным гормоном.
Гестационный диабет развивается во время беременности.
Другие типы сахарного диабета (MODY).
Нейроэндокринные опухоли.

Основные принципы лечения сахарного диабета 1 типа заключаются во введение в организм инсулина, выработка которого нарушена или снижена. Применяют два вида инсулинов – быстрый и длительного действия. Последний вид имитирует выработку гормона ПЖ.

СД 2 типа требует строгого соблюдения диеты, умеренных физических упражнений и приема препаратов, способствующих сжиганию сахара.

Во всем мире наблюдается рост заболеваемости диабетом, его уже называют чумой 21 века. Поэтому медицинские исследовательские центры ищут способы борьбы с заболеваниями островков Лангерганса.

Процессы в поджелудочной железе развиваются быстро и приводят к отмиранию островков, которые должны синтезировать гормоны.

В последние годы стало известно:

стволовые клетки, пересаженные на ткань ПЖ, хорошо приживаются и способны в дальнейшем продуцировать гормон, так как начинают работать как бета-клетки;
ОЛ вырабатывают больше гормонов, если удалить часть железистой ткани ПЖ.

Это позволяет пациентам отказаться от постоянного приема лекарственных средств, строгой диеты и вернуть нормальный образ жизни. Проблемой остается иммунная система, которая может отторгнуть подсаженные клетки.

Еще одним возможным способом лечения рассматривается пересадка от донора части островковой ткани. Этот способ заменяет установку искусственной ПЖ или ее полную пересадку от донора. При этом удается остановить прогрессирование заболевания и нормализовать глюкозу в крови.

Проведены успешные операции, после которых у больных с диабетом 1 типа отпала необходимость во введении инсулина. Орган восстановил популяцию бета-клеток, синтез собственного инсулина возобновился. После операции была проведена иммуносупрессивная терапия, чтобы не допустить отторжения.

Видео-материал о функциях глюкозы и заболевании диабетом:

Медицинские институты работают над изучением возможности пересадки поджелудочной железы от свиньи. Первые средства для лечения сахарного диабета как раз использовали части поджелудочной железы свиней.

Ученые сходятся на том, что необходимы исследования особенностей строения и работы островков Лангерганса из-за большого количества важных функций, которые выполняют синтезируемые в них гормоны.

Постоянный прием искусственных гормонов не помогает победить болезнь и ухудшает качество жизни пациента. Поражение этой маленькой части ПЖ вызывает глубокие нарушения работы всего организма, поэтому исследования продолжаются.

Поджелудочная железа – это своеобразное сердце пищеварительного тракта, которое превращает поступающие в желудок продукты в вещества, понятные каждой клетке организма. Кроме этого, этот орган обвиняют в развитии сахарного диабета. Что вырабатывает поджелудочная железа? Неужели от нее действительно так много зависит в организме?

Анатомия железы

Поджелудочная железа – вторая по размеру железа в организме, находящаяся ниже и сзади желудка, на уровне первых четырех тел поясничных позвонков. Покрыта железа капсулой из соединительной ткани. Внутри она состоит из большого количества долек, разделенных соединительнотканными тяжами; последние оборачивают и разной величины выводные протоки, нервы и сосуды.

Так выглядит поджелудочная железа и ее сообщения с соседними органами

Простирается орган от селезенки слева до изгиба двенадцатиперстной кишки, состоит из трех частей: головки, тела и хвоста. Вокруг железы располагается жировая ткань, и чем масса тела человека больше, тем толще слой липоцитов вокруг.

В области хвоста, который граничит с селезенкой, начинается основной проток, собирающий панкреатический, богатый ферментами секрет от более мелких протоков. Этот проток проходит через все тело и головку, и открывается в специально выделенной структуре в 12-перстной кишке – дуоденальном сосочке. В головке имеется дополнительный проток для панкреатического сока, который может как сливаться с основным протоком, так и самостоятельно открываться в 12-перстную кишку. Все эти протоки – экзокринная часть железы. Гормоны, выделяемые поджелудочной железой, речь о которых пойдет ниже, выделяются прямо в кровь из особых, эндокринных клеток.

Масса органа в молодости составляет около 90 граммов, к старости уменьшается до 50 г, что связано с уменьшением процентного содержания железистых клеток, замещением их соединительной тканью.

Функции железы

Строение поджелудочной железы обеспечивает ей возможность выполнять две функции – внешнесекреторную и эндокринную. Это очень интересное совмещение, которое мы рассмотрим более подробно.

Среди клеток, вырабатывающих пищеварительные энзимы, находятся участки, в которых синтезируются гормоны

Экзокринная функция

В дольках поджелудочной располагаются ацинусы – участки из нескольких клеток, одни из которых (их около 8-10 в одном ацинусе) синтезируют ферменты, другие – участвуют в выведении образованного панкреатического сока. Протоки между функциональными клетками сливаются в межацинозные протоки, те впадают во внутридольковые, последние – в междольковые. Междольковые протоки впадают в общий большой проток поджелудочной.

Поджелудочная железа синтезирует около 2 литров в сутки особого панкреатического сока. Основная часть этого сока – ферменты, образованные в ацинусах. Это:

лактаза;
липаза;
мальтаза;
трипсин;
химотрипсин
некоторые другие.

Каждый из ферментов предназначен для расщепления определенной структуры. Так, липаза расщепляет жиры до жирных кислот, лактаза перерабатывает лактозу молока, а трипсин делает из белков аминокислоты. Чтобы получить более подробную информацию по этому вопросу, рекомендуем ознакомиться со статьей про .

Такой панкреатический сок выделяется в ответ на прием пищи. Пик секреторной активности железы наблюдается через 1-3 часа после приема пищи, длительность ее работы зависит от характера принятой пищи (белковая расщепляется дольше). Секреция панкреатического сока регулируется гормоноподобными веществами, вырабатываемыми в желудке – панкреозимином, и секретином.

Самые опасные ферменты, которые способны переварить свои же ткани (при остром панкреатите) – это трипсин и химотрипсин. Они выделяются в протоки в виде неактивных веществ – проферментов. Только в 12-перстной кишке, соединяясь с веществом энтерокиназой, проферменты превращаются в полноценные ферменты.

Предупреждение! Биопсия поджелудочной железы без крайней на то необходимости не производится, ввиду опасности того, что может запуститься самопереваривание тканей.

Эндокринная функция

Схематическое изображение работы эндокринного отдела поджелудочной железы

Среди ацинусов расположены участки клеток, в которых нет выводных протоков – островки Лангерганса. Это – эндокринные железки. Основными гормонами поджелудочной железы, вырабатываемыми в островках, являются: глюкагон, инсулин и соматостатин. Каждый из них синтезируется в своем типе клеток:

ɑ-клетки синтезируют глюкагон;
β-клетки вырабатывают инсулин;
в δ-клетках синтезируется соматостатин;
PP-клетки выделяют гормоноподобное вещество – панкреатический полипептид;
D1-клетки вырабатывают вазоинтестинальный пептид.

Также в поджелудочной синтезируются в небольших количествах гормоны тиролиберин (активизирует выработку гормонов щитовидной железы), соматолиберин (способствует синтезу гормона роста), гастрин и липокаин. Каждая эндокринная клетка устроена таким образом, чтобы выделять свои вещества непосредственно в сосуд, которые окутывают островки Лангерганса в изобилии.

Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, мы выяснили. Теперь разберем функцию основных из них.

Инсулин. Его название происходит от слова «insula», то есть «островок». Основная функция этого вещества – использование глюкозы крови для обеспечения внутриклеточной энергии. При этом содержание этого простого углевода в крови снижается.
Глюкагон – антагонист инсулина. Он, повышаясь при снижении концентрации кровяной глюкозы ниже нормы, вызывает превращению глюкагона печени в этот простой углевод. В результате гликемия на краткий период времени (пока человек не поест) приходит к норме. Также этот гормон подавляет секрецию желудочного сока и «подстегивает» метаболизм жиров в организме.
Соматостатин. Его функция – в угнетении синтеза остальных гормонов железы. Это его свойство используется в лечении острого воспаления железы, когда применяется синтетический аналог этого гормона.

Поджелудочная железа — феноменальный орган, приводящий в исполнение одновременно два противоположных назначения в организме человека – эндокринную и экзокринную. Крупнейший железистый орган длиной от 14 до 25 см. Функции поджелудочной железы содержатся в индукции панкреатического сока и гормонов, помогающих в оптимальном переваривании питательных веществ.

Непростая структура, состоящая из клеток противоположной друг другу гистологии. Паренхима покрывает весь орган и делит его соединительными перегородками на дольки. Дольки состоят из ацинусов и островков Лангерганса. Кровоснабжение и иннервирующие нервы проходят рядом во множественных разветвлениях.

Экзокринные функции представлены клетками — ацинусами, в свою очередь фигурирующие в процессе выработки панкреатического сока. За сутки у здорового взрослого человека вырабатывается около полутора - двух литров сока.

Строение и функции поджелудочной железы направлены на активное участие в процедуре пищеварения. Малейшая дисфункция тканей органа отразится на пищеварении и на общем состоянии организма.

Зачем нужна ? Для переваривания еды, опускающейся в желудок по пищеводу, выделяется желудочный сок. Поджелудочной вырабатывается панкреатический сок, протекающий по большому сосочку в двенадцатиперстную кишку. В желудке под стимуляцией пищеварительного, сложного по составу, сока еда расщепляется и продвигается в двенадцатиперстную кишку, в которой уже находится панкреатический сок. Одной из функций является нейтрализация желудочного содержимого, в котором еще находятся остатки сока, благодаря низко-щелочной реакции. Процесс этот длится пока весь желудочный сок не уйдет из переваренной еды. При нарушениях данное течение нарушается и происходит выброс в тонкий кишечник необработанной кислоты и еды.

Одновременно продолжается расщепление еды :

протеаза влияет на белки и расщепляет их до аминокислот;
липаза участвует в расщеплении жиров на высшие жирные кислоты и глицерин;
карбоксигидразы воздействует на углеводы, превращая в глюкозу.

Во время поглощения еды срабатывает рефлекс, активизирующий деятельность поджелудочной. Только начиная прием еды, а железа уже выделила сок и направила его в двенадцатиперстную кишку. Нарушение питания, истощение диетами, грипп, алкоголизм и прочие факторы приводят к измененным состояниям железы. Поэтому так много заболеваний, связанных с нарушением функций органа.

Эндокринная функция

Альвеолярный орган изолирован паренхимой, состоящая из перегородок. Они сложены из соединительной ткани, нервных синусов и сосудов. Это основа эндокринной части поджелудочной. Вторая часть представлена островками Лангерганса, являющимися клетками регуляции содержания глюкозы. Общее число которых не более одного миллиона, с возрастом количество их постепенно снижается.
Удивительный факт: при нарушении работоспособности островков Лангерганса под воздействием неправильной диеты, алкоголя и пр. эти клетки замещаются соединительной или жировой тканью.

Эндокринные функции поджелудочной обусловлены работой островков Лангерганса, состоящих из эндокриноцитов и инсулоцитов. Выделяют следующие типы:

α-клетки. Функция основана на продуцировании глюкагона. Всего 10-30% от общего количества.
Β-клетки. Синтезируют инсулин. (60-80%).
Δ-клетки вырабатывают соматостатин.3-7%.
D1клетки, индуцирующие ВИП (вазоинтестинальный пептид).5-10%.
РР-клетки образуют панкреатический полипептид. 2-5%.

Также имеется отдельный типаж клеток в самом мизерном количестве, которые содержат тиролиберин, гастрин и соматолиберин.
Какую эндокринную функцию выполняет поджелудочная железа?

В состав панкреатического сока входят проферменты:

протеиназы – трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза;
амилаза, мальтаза, лактаза – для распада углеводов;
липаза, воздействующая на жиры;
для воздействия на нуклеиновые кислоты – рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза.

Проферменты – это инертный вид ферментов. После того как пережеванные остатки поступили в желудок, выделяющиеся гормоны активируют реакции. Те в свою очередь приводят к активации проферментов и перевода их в ферменты. Такой сложный механизм обусловлен тем, что железа обезопасила сама себя от воздействия своих же ферментов на собственные ткани.

Эндокринные функции поджелудочной напрямую связаны с деятельностью гормонов, которые выделяются в кровь в том количестве, которого будет достаточно для переваривания определенных видов еды.

Инсулин контролирует оптимальное содержание в тканях и клетках уровня глюкозы.
Глюкагон воздействует на гликоген печени, жиры и увеличивают глюкозу в кровотоке.
Соматостатин понижает выработку желчи, влияет на снижение некоторых гормонов;
ВИП осуществляет контроль за всей системой переваривания еды, повышает желчеобразование.

Совместная деятельность инсулина и глюкагона контролирует оптимальное количественный процент глюкозы в крови.
Какова дополнительная функция поджелудочной железы? Она осуществляет гуморальную функцию, которая основана на распространении питательных веществ по организму при помощи жидкостей (крови, лимфы). Выполняют ее панкреозимин и секретин. Деятельность заключается в контроле секреции поджелудочного сока.

Секреторная функция обусловлена наличием панкреатического сока, состоящего из органических веществ и ферментов:

воды на 98%;
мочевины;
белка (альбумины, глобулины);
бикарбонатов;
микроэлементов (кальций, натрий, фосфор, хлориды);
мочевая кислота;
глюкоза.

Благодаря солям создается щелочная среда.

Связь функций со строением и расположением железы

Функции поджелудочной зависят от характерных черт структуры и местоположения органов в абдоминальной полости. Правильное расположение органов способствует качественному обмолоту еды и нормальной секреции нужных ферментативных веществ и других компонентов, участвующих в пищеварительном процессе.

Условно подразделяют части поджелудочной: головку, тело и хвост.

Головка располагается в дуге двенадцатиперстной кишки. Соединяет печень и поджелудочную через большой сосочек и различные протоки, включая желчный.

Тело органа покрывается брюшиной спереди, а хвост граничит с селезенкой.

В усвоении еды орган играет важную роль. Без нее невозможно превращение макромолекул еды в более мелкие сегменты, способные всасываться в кровь. Расщепление до мономеров позволяет осуществлять их всасывание в отделах тонкого кишечника. Само пищеварение условно делится на механическое и химическое. Панкреатический сок совместно с желудочным соком и желчью играет важную роль расщепления химуса (полупереваренного комка пищи) до молекул.

Функции поджелудочной в организме человека играют наиважнейшую роль. При нарушении в деятельности любых частей органа происходит сбой деятельности всего тела.

Патологии поджелудочной железы

Изменение функции поджелудочной железы в организме человека координируется жизненным кредо, реже генетическая предрасположенность, аутоиммунные болезни и какой-то самостоятельный сбой.

В зависимости от того, какие функции выполняет поджелудочная железа, выявляются и заболевания этого органа, связанные определенным образом с работой группы клеток, секреции ферментов или болезней соседних органов.

Нарушенная функциональность внешнесекреторной направленности вызывает воспалительные заболевания различного генеза. Часто к ним приводят неправильный образ жизни, страсть к алкоголю и питание большими порциями и редко, жирные и жареные блюда.

Воспалительные заболевания носят названия , и их осложнений. Процесс сказывается на функциональности одного органа и на работе пищеварительного тракта. Развитие панкреатита обычно стремительно, хотя хроническая форма скрыта годами со слабой симптоматикой, на которую человек не обращает внимания. При лечении панкреатита любой формы основную роль играет диета, направленная на восстановление работоспособности органа.

Внутрисекреторная патология обычно связана с нарушением работы клеток органа. Например, β-клетки перестают работать в полной мере и происходит развитие сахарного диабета.

К редким видам заболеваний относят муковисцидоз, .
Любая функция поджелудочной железы: гуморальная, эндокринная, экзокринная и секреторная, страдает при перебоях в строении или в способности работать органа. Они взаимозависимы и при нарушении в деятельности одной пострадает другая.