Человеческий организм — это хорошо откорректированная система, где все процессы четко скоординированы и взаимосвязаны между собой. Такая налаженная работа происходит с непосредственным участием гормонов — специальных веществ, вырабатываемых железами внутренней секреции.
Это в свою очередь становится возможным благодаря эндокринной системе, которая регулирует работу отдельных органов и всего организма в целом. Причем организм устроен таким образом, что за каждый функциональный процесс отвечает соответствующий орган.
Поджелудочная железа выполняет две главные функции в организме:
- Внешнесекреторную (экзокринную) — продуцирует ферменты, расщепляющие пищу на простые вещества для их последующего всасывания кишечником;
- Внутрисекреторную (эндокринную) — продуцирует гормоны в кровь.
Гормоны поджелудочной железы, их значение и функции
Правильная гормональная функциональность поджелудочной железы способна обеспечить жизненно важный энергообмен. Всего существует три гормона, продуцируемых поджелудочной железой:
- инсулин,
- глюкагон,
- соматостатин.
Причем первые два гормона связаны между собой. Если функции инсулина заключаются в хранении глюкозы, жирных кислот и аминокислот, то глюкагон обеспечивает их доставку в кровь. Эти два гормона относятся к коротким полипептидам.
Инсулин
Продуцирование железой инсулина обеспечивается высоким уровнем сахара в крови. Это происходит благодаря превращению глюкозы в гликоген. Снижение уровня сахара в крови достигается путем связывания рецепторов на поверхности клеток и ускорения передачи в клетку молекул глюкозы.
Немалую роль в стимуляции секреции инсулина играет увеличение в крови гормона роста и уровня кортикотропина. Помимо этого инсулин подавляет скорость высвобождения глюкозы в печени.
Некоторые органы, например, мозг, печень, кишечник, почки и др., могут спокойно функционировать, получая глюкозу, независимо от инсулиновых показателей в крови. Но все же многие болезни возникают на фоне инсулиновой зависимости. Ведь любое отклонение уровня инсулина от нормы может привести к сбою в работе всего организма.
При чрезмерном продуцировании инсулина поджелудочной железой может возникнуть гипергликемия, которая смертельно опасна, так как человек может впасть в состояние комы. Тогда как его недостаток может вызвать сахарный диабет — серьезное эндокринное заболевание, которое приводит к нарушению всех систем организма, если вовремя не принять соответствующие меры.
Глюкагон
Еще один гормон, продуцируемый поджелудочной железой — глюкагон, ускоряет распад гликогена в печени, ингибирует его синтез и способствует выбросу в кровь глюкозы.
Другая функция глюкагона — расщеплять липиды в жировой ткани. Секреция глюкагона может стимулироваться снижением уровня сахара в крови, различными инфекциями, физической нагрузкой, употреблением большого количества белковой пищи.
Глюкоза и инсулин являются сдерживающими факторами чрезмерного продуцирования глюкагона. При его избыточной секреции происходит рост альфа-клеток поджелудочной железы, которые вызывают различные опухоли. Также высокий уровень глюкагона приводит к неконтролируемому диабету.
Именно поэтому для поддержания нормального уровня глюкозы в крови необходимо участие всех биологически активных соединений, вырабатываемых эндокринной системой — это так называемый гормон роста соматотропин, кортизол и адреналин.
Для диагностики сахарного диабета 1 и 2 типов, опухолей поджелудочной железы и некоторых болезней печени используют показатели С-пептида, входящего в состав молекулы про-инсулина.
В процессе синтеза С-пептид отделяется от молекулы и попадает в кровоток, благодаря чему его содержание остается эквивалентным количеству инсулина.
Высокое содержание С-пептида свидетельствует о наличии в организме инсулиномы — пептидного гормона, вырабатываемого островками Лангерганса и приводящего к доброкачественной, реже злокачественной, опухоли.
Как правило, для диагностики инсулинозависимого и инсулиннезависимого сахарного диабета применяются нагрузочные пробы и определение концентрации в крови инсулина и С-пептида. Контроль является непременным условием, и в процессе лечения помогает корректировать состав терапевтических мероприятий.
Ферменты поджелудочной железы
Поджелудочная железа играет чрезвычайно важную роль в процессах пищеварительной системы. Вырабатываемые ей ферменты помогают организму усваивать все полезные вещества практически на каждом этапе пищеварения.
Функции поджелудочной железы
Благодаря панкреатической секреции железы осуществляется расщепление белков, жиров и углеводов в тонком кишечнике. Кроме того, этот орган еще и продуцирует выработку инсулина и глюкагона, принимающих участие в регуляции метаболизма в каждой клетке организма.
Панкреатический сок состоит из слизи, вырабатываемой бокаловидными клетками главного протока железы, а так же ферментов, осуществляющих гидролиз полезных веществ в пищеварительном тракте, и минералов с бикарбонатами, нейтрализующих действие кислой среды желудка.
При этом поджелудочная железа выполняет две значительные функции в организме:
- внутрисекреторную,
- внешнесекреторную.
Внутрисекреторная функция заключается в продуцировании гормонов, а в частности инсулина, участвующего в углеводном обмене. А внешнесекреторная функция – это непосредственное участие железы в ферментативном процессе.
Строение поджелудочной железы таково, что поджелудочный сок вместе с содержащимися в нем ферментами попадает в 12-типерстную кишку. В ее просвете начинается запуск действия неактивных ферментов.
Если этого не происходит, ферменты начинают переваривать ткани самого органа. Чтобы этот процесс не был губительным для железы, в просвет 12-типерстной кишки должно продуцироваться необходимое количество желчи.
Желчь помогает клеткам эпителия первичного отдела тонкой кишки продуцировать энтерокиназу – фермент, превращающий неактивный трипсиноген в активный трипсин, запускающий все другие составляющие панкреатического сока.
Состав панкреатического сока в большей мере зависит от пищи, употребляемой человеком. При этом процесс его регуляции происходит под действием нервных и гуморальных механизмов, а процесс ферментации начинается практически сразу после попадания пищевого комка в просвет кишечного тракта и продолжается на протяжении 10-14 часов.
Действие ферментов на процесс переваривания пищи
Вся поглощаемая нами пища состоит из сложных веществ. Поэтому ферменты поджелудочной железы помогают расщеплять их на простые компоненты, что позволяет организму их лучше усваивать.
При этом клетки железы способны производить:
- протеолитические вещества, принимающие самое активное участие в переваривании белков. К таким веществам относятся: трипсин и химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В, рибонуклеазы;
- вещества, которые способствуют перевариванию углеводов: амилаза, лактоза, мальтоза, инвертаза;
- вещества, способствующие расщеплению жиров: липаза и холинэстераза.
А это значит, что все действие ферментов нацелено на переваривание пищи, а не на самопереваривание железы. После проталкивания пищи в просвет 12-типерстной кишки, если в ней поддерживается щелочная реакция, неактивный трипсиноген превращается в активный трипсин.
Однако это возможно только при достаточном количестве желчи, которая может обеспечить необходимую реакцию среды и устранить негативное воздействие соляной кислоты, поступающей в тонкую кишку из желудка.
Вместе с этим начинает выделяться энтерокиназа, запускающая процесс трансформации трипсиногена. Далее трипсин активирует аутокаталитический процесс действия всех других ферментов, принимающих участие в переваривании белковых соединений.
Далее трипсин активирует аутокаталитический процесс действия всех других ферментов, принимающих участие в переваривании белковых соединений.
После этого на молекулярном уровне происходит разрушение пептидных связей и расщепление образовавшихся на первичном этапе низкомолекулярных пептидов на простые аминокислоты.
В таком виде некоторые из них через стенки тонкого кишечника всасываются в кровь, а другие молекулы под влиянием ферментов дезоксирибонуклеазы и рибонуклеазы продолжают расщепляться.
В момент реакции липазы и колипазы и их соединении с солями кислот в кишечнике запускается переваривание жиров. Однако для осуществления этого процесса должно быть соблюдено условие эмульгации — образования тонкой пленки на поверхности какого-то другого вещества. Только так произойдет разложение жиров на жирные кислоты и моноглицериды.
Вот почему при недостаточной выработке желчи в организме или при изменении ее качественного состава пищеварительная система не может обеспечить нормальное усвоение липидов.
Далее переваривание жиров происходит в просвете кишечника. Это достигается при непосредственном участии холестеразы и фосфолипазы А2. В конечном результате жирные кислоты и лизолецитин беспрепятственно проходят через эпителий тонкого кишечника и постепенно всасываются в кровь.
Немаловажную роль в переваривании углеводных соединений играет амилаза. Это вещество способствует разложению сложных сахаров (крахмала) на мальтозу, декстрин и мальтотриозу. Амилаза в небольшом количестве содержится в человеческой слюне, однако большая ее часть синтезируется клетками поджелудочной железы.
Мальтоза и инвертаза, так же участвующие в углеводном процессе, функционируют только в случае расщепления крахмала на дисахариды. Лактоза в отличие от других ферментных веществ, действует несколько обособлено. Ее участие необходимо для продуктивного переваривания молочного сахара.
Причем для успешного всасывания любых углеводов необходимо, чтобы они были расщеплены до состояния глюкозы, что позволит молекулам легко пройти через стенки кишечника и в этом виде поступить в кровь.
Исходя из всего выше сказанного становится понятно, какую важную роль играют ферменты в процессе переваривания пищи. Именно по этой причине невозможно переоценить их огромное значение для нашего организма, ведь синтез ферментов для пищеварения – достаточно сложный процесс, без которого невозможна нормальная работа поджелудочной железы.
Врач-гастроэнтеролог, опытный специалист в области диагностики и консервативного лечения гастроэзофагиальной рефлюксной болезни, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, болезни Крона, неспецифического язвенного колита, хронического бескаменного холецистита. Имеет опыт работы в госпитале им. Н.Н. Бурденко.
