Спр. материал / ПИЩЕВАРЕНИЕ / 10. ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ

14.6.1. РОЛЬ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Секреция пищеварительного сока поджелу­дочной железой обеспечивается деятельнос­тью ацинарных, центроацинарных и эпите­лиальных клеток выводных протоков. Аци-нарные панкреациты продуцируют пищева­рительные ферменты.

Вода и электролиты секретируются цент-роацинарными и эпителиальными клетками выводных протоков.

А. Состав и объем панкреатического сока. Поджелудочная железа у человека натощак выделяет небольшое количество секрета. При поступлении пищевого содержимого в две­надцатиперстную кишку скорость отделения панкреатического сока может достигать 4,7 мл/мин. За сутки у человека выделяется 1,5—2,5 л поджелудочного сока. Поджелудоч­ный сок изоосмотичен плазме крови вне за­висимости от скорости его отделения, по­скольку суммарная концентрация катионов и анионов остается постоянной. Главной осо­бенностью неорганического состава подже­лудочного сока является высокая концентра­ция в нем бикарбонатов, которая на высоте секреции в 5 раз превышает их концентра­цию в плазме крови, что указывает на пер-

вично-активный характер секреции НСО₃ клетками выводных протоков. Содержание НСОз в панкреатическом соке определяет его щелочные свойства, обеспечивающие ней­трализацию кислого химуса в двенадцати­перстной кишке. В слизистой оболочке глав­ного панкреатического протока имеется большое количество бокаловидных клеток, секретирующих слизь. Сок представляет бес­цветную прозрачную жидкость основной ре­акции (рН 7,5—8,8), содержит 98,7 % воды. Концентрация в нем бикарбонатов варьирует в широких пределах в зависимости от ско­рости панкреатической секреции (25— 150 ммоль/л). В составе поджелудочного сока содержатся хлориды натрия, калия, кальция и магния; в небольшом количестве в нем представлены сульфаты и фосфаты. В пан­креатическом соке отмечается значительная концентрация белков, 90 % которых состав­ляют ферменты, главным образом гидролазы, расщепляющие белки, углеводы и жиры.

Ферменты. Основными протеолитически-ми ферментами панкреатического сока явля­ются трипсин, химотрипсин, эластаза, кар-боксипептидазы А и В. Секретируются они в неактивном состоянии.

Существует два пути активации трипси­ногена — пусковой и аутокаталитический. Физиологическим активатором трипсиногена является протеолитический фермент энте-рокиназа (эндопептидаза), вырабатываемая слизистой двенадцатиперстной кишки. Ее освобождение связано с действием желчных кислот. Энтерокиназа катализирует превра­щение трипсиногена в трипсин, а после об­разования трипсина активация трипсиногена при рН 6,8—8 становится аутокаталитиче-ской.

Трипсин активирует не только трипсино-ген, но и зимогены других протеолитических ферментов: химотрипсиногена, проэластазы, прокарбоксипептидаз А и В. Кроме того, трипсин стимулирует процесс освобождения энтерокиназы.

Эластаза особенно эффективно гидроли-зует белки соединительной ткани — эластин и коллаген.

Трипсин, химотрипсин и эластаза, являясь эндопептидазами, преимущественно расщеп­ляют внутренние пептидные связи белков. Эти ферменты действуют и на высокомоле­кулярные полипептиды, в результате чего об­разуются низкомолекулярные пептиды и аминокислоты. Трипсин активирует также прекалликреин, синтезируемый ацинарными панкреацитами. По ряду свойств калликреин напоминает трипсин. Поступая в кровь, кал-

ликреин действует на глобулины плазмы, ос­вобождая вазоактивный пептид калидин, об­ладающий гипотензивным эффектом.

В ацинарных панкреацитах наряду с про-теолитическими ферментами синтезируется ингибитор трипсина, который эффективно блокирует самопереваривание клеток подже­лудочной железы в процессе отделения пан­креатического сока.

Карбоксипептидазы А и В катализируют отщепление С-концевых связей в белках и полипептидах, что приводит к освобождению аминокислот. Субстратами для карбоксипеп-тидазы А являются пептиды, образованные в результате действия на белки химотрипсина и эластазы.

Сок поджелудочной железы богат сс-олш-лазой, которая в отличие от протеолитичес­ких ферментов продуцируется ацинарными клетками в активном состоянии. В состав а-амилазы входят ионы кальция, которые по­вышают ее устойчивость к изменению темпе­ратуры, повышению рН среды, действию протеолитических ферментов. Удаление ионов кальция из состава а-амилазы устра­няет ее каталитическую активность.

Продуктами гидролиза крахмала при дей­ствии панкреатической а-амилазы являются декстрины, мальтоза и мальтотриоза. Опти­мум рН для а-амилазы — 7,1. Дисахаридаз-ная активность поджелудочного сока выра­жена слабо.

Ацинарные панкреациты обладают спо­собностью к инкреции (эндосекреция) а-ами­лазы, которая попадает в кровь и лимфу, в слюнные железы. 50 % амилолитической ак­тивности слюны приходится на долю рекре-тируемой панкреатической а-амилазы (Г.Ф.Коротько).

Гидролиз жиров начинается в полости двенадцатиперстной кишки под действием липолитических ферментов поджелудочного сока. Примерно 90 % жиров пищи приходит­ся на триглицериды, а остальные 10 % — на фосфолипиды, эфиры холестерола и жирора­створимые витамины. Нерастворимые в воде триглицериды способна расщепить только панкреатическая липаза.

Панкреатическая липаза секретируется ацинарными клетками в активной форме. Она имеет гидрофильную и гидрофобную части и действует на поверхности раздела вода — жир. В процессе гидролитического расщепления жира большое значение имеет его эмульгирование желчными кислотами и их солями.

Основными продуктами липолиза тригли-церидов являются моноглицериды и свобод-

ные жирные кислоты. Жирные кислоты, ос­вобождающиеся в процессе липолиза, тормо­зят дальнейший гидролиз три- и диглицери-дов. За счет включения жирных кислот в ми­целлы они удаляются с поверхности эмульги­рованного жира. Тем самым устраняется их тормозное влияние на гидролиз три- и дигли-церидов. Активность липазы повышают ионы кальция, которые увеличивают ее стабиль­ность. Активность липазы возрастает также под влиянием фермента колипазы, которая образуется в результате активации ее предше­ственника трипсином. Колипаза образует комплекс с липазой в присутствии желчных солей, сдвигая оптимум рН действия липазы с 9 до 6, приближая его к значениям рН в двенадцатиперстной кишке. Активность пан­креатической липазы настолько велика, что к моменту, когда жир достигает середины две­надцатиперстной кишки, 80 % его оказывает­ся гидролизованным. Одновременно с рас­щеплением триглицеридов происходит гид­ролиз холестеридов до холестерина и свобод­ных жирных кислот под действием холесте-разы при рН 6,6—8,0.

Панкреатическая фосфолипаза А_г секрети-руется ацинарными клетками в форме пред­шественника, который активируется трипси­ном. Фосфолипаза А₂ гидролизует фосфоли-пиды. В присутствии ионов кальция и желч­ных кислот она отщепляет жирную кислоту от лецитина с образованием изолецитина.

В составе панкреатического сока содер­жатся также рибо- и дезоксирибонуклеазы, продуцируемые ацинарными клетками в ак­тивном состоянии. Они расщепляют РНК и ДНК до нуклеотидов.

Б. Регуляция панкреатической секреции. Вне пищеварения небольшое количество панкреатического сока периодически выде­ляется в полость двенадцатиперстной кишки. Секреция поджелудочного сока резко усили­вается и приобретает непрерывный характер под влиянием приема пищи. Состав и коли­чество секрета адаптированы к количеству и составу пищи (рис. 14.11).

Латентный период сокоотделения не пре­вышает у человека 2—3 мин не только во время приема пищи, но и после разговора о вкусной еде.

Нервная регуляция. Безусловнорефлектор-ное отделение поджелудочного сока при дей­ствии пищевого раздражителя на рецепторы рта, глотки и пищевода начинается раньше, чем отделение кислого желудочного сока. Главным секреторным нервом поджелудоч­ной железы, как показал еще И.П.Павлов, является блуждающий нерв. При его элект­рическом раздражении выделяется неболь­шое количество поджелудочного сока с высо­ким содержанием ферментов. Во время при­ема пищи скорость отделения панкреатичес­кого сока значительно возрастает за счет рефлекторного повышения тонуса ядер блуж-

дающих нервов. Выделяющийся при возбуж­дении холинергических волокон блуждаю­щих нервов ацетилхолин вызывает актива­цию М-холинорецепторов базальных мем­бран панкреацитов. Высвобождающийся при этом ион кальция и комплекс ГЦ—цГМФ в роли вторых мессенджеров (посредников) стимулируют секрецию ацинарными панкре-ацитами ферментов и эпителиальными клет­ками протоков воды и электролитов. Эффек­ты ацетилхолина блокируются атропином. Хирургическая ваготомия также существенно понижает секрецию поджелудочной железы.

Раздражение симпатических волокон чревных нервов, иннервирующих поджелу­дочную железу, через активацию р-адреноре-цепторов оказывает тормозное влияние на отделение поджелудочного сока, но усили­вает синтез органических веществ в панкреа-цитах.

Электронно-микроскопические исследования показали, что нервные окончания в поджелудоч­ной железе являются преимущественно холинер-гическими. Симпатические волокна образуют в поджелудочной железе периваскулярные сплете­ния. Адренергические окончания, редко встре­чающиеся в паренхиме, подходят к интрамураль-ным ганглиям поджелудочной железы. Постган-глионарные симпатические волокна могут оказы­вать опосредованное адренергическое влияние на секреторные клетки, воздействуя на нейроны ин-трамуральных ганглиев, а также за счет активации а-адренорецепторов кровеносных сосудов. Возни­кающее при этом уменьшение кровоснабжения поджелудочной железы обусловливает их тормоз­ное действие на панкреатическую секрецию.

Поступление пищи в желудок поддержи­вает безусловнорефлекторное отделение под­желудочного сока за счет раздражения его механо-и хеморецепторов.

Афферентные импульсы, возникающие в результате раздражения хеморецепторов сли­зистой оболочки желудка, по чувствитель­ным волокнам блуждающих нервов поступа­ют в бульбарный отдел центра панкреатичес­кого сокоотделения, откуда эфферентные влияния передаются по блуждающим нервам к секреторным клеткам поджелудочной желе­зы. Растяжение фундального отдела желудка пищевым содержимым приводит к рефлек­торному усилению секреции ферментов под­желудочной железой за счет возникающего при этом ваго-вагального рефлекса, замыка­ющегося в продолговатом мозге. Раздраже­ние механорецепторов антрального отдела желудка также оказывает рефлекторное сти­мулирующее действие на панкреатическую секрецию. После ваготомии растяжение фун-

дальной части желудка не оказывает влияния на деятельность поджелудочной железы, а антропанкреатический рефлекс сохраняется, поскольку он реализуется по «короткой» пе­риферической рефлекторной дуге.

Гуморальная регуляция. Натуральными хи­мическими раздражителями, вызывающими усиление панкреатической секреции, явля­ются соляная кислота, овощные соки и жиры.

В регуляции панкреатического сокоотде­ления принимает участие гастриновый меха­низм. Высвобождающийся из G-клеток сли­зистой оболочки антрального отдела желудка под влиянием эфферентной импульсации блуждающих нервов гастрин поступает в кровь и гуморальным путем оказывает стиму­лирующее влияние на панкреатическую сек­рецию.

При переходе кислого желудочного химу­са в двенадцатиперстную кишку отделение поджелудочного сока усиливается за счет ваго-вагального дуоденопанкреатического рефлекса. Однако ведущая роль в регуляции панкреатической секреции принадлежит гу­моральным механизмам, связанным с осво­бождением из S- и ССК-клеток слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки и по­ступлением в кровь секретина и ХЦК, кото­рые при совместном действии во время пи­щеварения потенцируют друг друга. Их вза­имное потенцирующее действие усиливается ацетилхолином.

Секретин и ХЦК применяют в клинике в качестве стимуляторов секреции при диа­гностике заболеваний поджелудочной же­лезы.

Секрецию поджелудочной железы также усиливают серотонин, инсулин, бомбезин, соли желчных кислот. Тормозят выделение пан­креатического сока глюкагон, соматостатин, вещество П, энкефалины, ГИП, ПП, кальци-тонин, АКТГ. ВИП может оказывать как сти­мулирующее, так и тормозящее действие на панкреатическую секрецию. Избыток фер­мента в дуоденальном содержимом относи­тельно гидролизуемого им субстрата селек­тивно тормозит (по принципу отрицательной обратной связи) секрецию этого фермента поджелудочной железой. Так, повышение концентрации трипсина в химусе двенадца­типерстной кишки тормозит его секрецию поджелудочной железой.

В. Фазы панкреатической секреции. Отде­ление поджелудочного сока протекает в две фазы — сложнорефлекторную и нейрогумо-ральную.

Секреторная деятельность поджелудочной железы в первой фазе стимулируется услов-

но- и безусловнорефлекторным путем: ви­дом, запахом пищи, ее приемом, жеванием и глотанием. Условно- и безусловнорефлектор-ные влияния на отделение поджелудочного сока в первой фазе реализуются через блуж­дающие нервы.

Установлено, что первая фаза панкреати­ческой секреции у человека играет большую роль в секреции ферментов, чем бикарбона­тов. Значение этой фазы состоит в мобилиза­ции ферментных запасов поджелудочной же­лезы для переваривания пищевых веществ, поступающих в двенадцатиперстную кишку. Количество поджелудочного сока, выделяю­щегося в первой фазе, составляет 10—15 % от суммарного объема секреции за весь пищева­рительный период, а секреция ферментов до­стигает 25 %. В реализации этой фазы у чело­века гастриновый и холецистокининовый ме­ханизмы не задействованы.

На первую фазу панкреатического сокоот­деления наслаивается вторая, которая в зави­симости от местоположения содержимого в желудочно-кишечном тракте подразделяется на желудочную и кишечную фазы.

Желудочная фаза панкреатической секре­ции не превышает 10 % ее суммарного объе­ма и характеризуется высокой концентра­цией в соке ферментов. Панкреатическая секреция поддерживается на высоком уровне за счет возникающего ваго-вагального фун-допанкреатического рефлекса, реализуемого по «длинной» рефлекторной дуге, а также ан-тропанкреатического рефлекса, осуществляе­мого по «короткой» периферической рефлек­торной дуге. Стимулирующее влияние на от­деление поджелудочного сока в желудочной фазе секреции оказывает высвобождающийся под влиянием возбуждения блуждающего нерва гастрин.

С переходом кислого желудочного содер­жимого в двенадцатиперстную кишку начина­ется кишечная фаза панкреатической секре­ции, во время которой отделяется основное количество поджелудочного сока (до 75 %) с высоким содержанием в нем бикарбонатов. Кишечная фаза панкреатической секреции обусловлена тесным взаимодействием нерв­но-рефлекторных и гормональных механиз­мов регуляции, носит корригирующий харак­тер, адаптирована по количеству и составу поджелудочного сока к свойствам дуоденаль­ного содержимого.

Отделение панкреатического сока усили­вается в результате ваго-вагального дуодено-панкреатического рефлекса, возникающего при раздражении механо- и хеморецепторов двенадцатиперстной кишки. Однако ведущее

значение в регуляции панкреатической сек­реции в кишечной фазе имеют высвобожде­ние и поступление в кровь секретина и ХЦК.

Высвобождающийся под влиянием по­ступления в двенадцатиперстную кишку кис­лого желудочного химуса секретин гумораль­ным путем стимулирует отделение большого количества поджелудочного сока с высокой концентрацией гидрокарбонатов. Чем выше концентрация Н⁺ в дуоденальном содержи­мом, тем больше отделяется щелочного под­желудочного сока, что приводит к повыше­нию рН среды и уменьшению последующего высвобождения секретина из S-клеток. Сек­реция панкреатических ферментов в кишеч­ной фазе регулируется ваго-вагальным реф­лексом и особенно холецистокинином, бла­годаря чему обеспечиваются оптимальные соотношения между количеством ферментов и гидролизуемых ими субстратов.

Важную роль в процессах пищеварения двенадцатиперстной кишки играет печень.