12.2.3. Поджелудочная железа

Ацинарные клетки поджелудочной железы продуцируют гидролитические ферменты, расщепляющие все компоненты пищевых веществ (табл. 12.3). ?-амилаза, липаза и нуклеаза секретируются в активном состоянии, а трипсиноген, химотрипсиноген, профосфолипаза А, проэластаза и прокарбоксипептидазы А и В - в виде проферментов. Трипсиноген активируется ферментом двенадцатиперстной кишки энтерокиназой и превращается в трипсин. После образования трипсина дальнейшая активация его предшественника происходит аутокаталитически. Трипсин активирует также профосфолипазу А,

Таблица 12.3

Ферменты, секретируемые поджелудочной железой

Характер действия

Участок гидролитического расщепления

Протеолитические

Эндопептидазы

Внутренние пептидные связи между соседними аминокислотными остатками

Трипсин

Между остатками основных аминокислот, остатками ароматических аминокислот, остатками гидрофобных аминокислот в эластине

Химотрипсин

Эластаза

Экзопептидазы

Концевые пептидные связи

Карбоксипептидазы

СООН-конец (А - неосновные аминокислоты, В - основные аминокислоты)

Аминопептидазы

N-конец

Амилолитические

?-амилаза

?-1,4-Гликозидные связи в полимерах глюкозы

Липолитические

Эфирные связи

Липаза

В положениях 1 и 3 триглицеридов

Фосфолипаза А2

В положении 2 фосфоглицеридов

Холестеролаза

В эфирах холестерола

Нуклеотические

Рибонуклеаза

Фосфодиэфирные связи между нуклеотидами в рибонуклеиновых кислотах

проэластазу и прокарбоксипептидазы А и В, которые превращаются соответственно в фосфолипазу A2, эластазу и карбоксипептидазы А и Б.

Ферментный состав сока поджелудочной железы зависит от вида потребляемой пищи: при приеме углеводов возрастает преимущественно секреция амилазы, при приеме белков - трипсина и химотрипсина, при приеме жирной пищи отмечается секреция сока с повышенной липолитической активностью. При длительном поддержании определенного пищевого рациона секреторный процесс в поджелудочной железе претерпевает устойчивые адаптивные сдвиги, проявляющиеся в изменениях количества сока и соотношения секретируемых ацинарными клетками ферментов.

Клетки протоков поджелудочной железы являются источником гидрокарбоната. Хлориды, также представляющие важный компонент секреции электролитов, выделяются, по-видимому, ацинарными клетками вместе с ферментами. В составе сока поджелудочной железы кроме бикарбоната и хлоридов имеются ионы Na+, K+, Ca2+ Mg2+ Zn2+

В сутки поджелудочная железа человека вырабатывает 1,5-2 л сока; его рН составляет в среднем 7,5-8,8. Различают спонтанную (базальную) и стимулированную секрецию поджелудочной железы. Базальная секреция обусловлена присущим клеткам поджелудочной железы автоматизмом. Стимулированная секреция является результатом воздействия на клетки регуляторных факторов нейрогуморальной природы, которые включаются в действие приемом пищи.

У плотоядных животных (собака, кошка) и свиньи базальная секреция электролитов невелика или вообще отсутствует; поджелудочная железа этих животных весьма чувствительна к действию секретина - стимулятора секреции электролитов. У травоядных (корова, овца, кролик) и у крысы отмечается выраженная базальная секреция электролитов поджелудочной железой и слабая ее реакция на секретин. Человек по характеристике базальной секреции электролитов относится к первой группе.

Основными стимуляторами экзокринных клеток поджелудочной железы являются ацетилхолин и гастроинтестинальные гормоны - холецистокинин и секретин. Ацетилхолин выделяется холинергическими волокнами блуждающих нервов, окончания которых образуют неплотные контакты с мембраной ацинарных и протоковых клеток. Экзогенный ацетилхолин усиливает секрецию поджелудочной железы, увеличивая выход гидрокарбоната и ферментов. Усиление секреции отмечено также при электрическом раздражении эфферентных волокон блуждающего нерва.

Холецистокинин высвобождается из слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки под влиянием продуктов переваривания жира и белка, секретин - при действии на S-клетки двенадцатиперстной кишки НCl (рН 4,5). Холецистокинин является сильным стимулятором выделения ферментов поджелудочной железы и лишь незначительно усиливает секрецию гидрокарбоната. Секретин, наоборот, стимулирует преимущественно секрецию гидрокарбоната, слабо влияя на выделение ферментов. Холецистокинин и секретин взаимно потенцируют действие друг друга: холецистокинин усиливает вызванную секретином секрецию гидрокарбоната, а секретин усиливает продукцию ферментов, стимулированную холецистокинином.

В процессе регуляции секреции поджелудочной железы имеет место тесное взаимодействие между гастроинтестинальными гормонами и холинергическим медиатором, опосредующим центральные и местные рефлекторные влияния на секреторные клетки поджелудочной железы. Холинергические влияния проявляют потенцирующее воздействие в отношении вызываемых холецистокинином и секретином секреторных реакций.

Электронно-микроскопические исследования показали, что нервные окончания в поджелудочной железе являются почти исключительно холинергическими. Симпатические волокна образуют в поджелудочной железе периваскулярные сплетения. Адренергические. окончания, редко встречающиеся в паренхиме, подходят к интрамуральным ганглиям поджелудочной железы. Прямые адренергические влияния на секреторные клетки поджелудочной железы представляются маловероятными, однако симпатические нервные волокна могут оказывать на них непрямые влияния, воздействуя на нейроны интрамуральных ганглиев. Кроме того, адренергические влияния на кровеносные сосуды поджелудочной железы, изменяя ее кровоснабжение, могут влиять и на секреторную функцию.

Естественным стимулятором секреции поджелудочной железы является прием пищи. Начальная, мозговая фаза секреции поджелудочной железы была изучена в лаборатории И. П. Павлова в опытах с мнимым кормлением. Она вызывается видом, запахом пищи (условнорефлекторное раздражение), жеванием и глотанием (безусловнорефлекторное раздражение). Эфферентные пути этих рефлексов проходят в составе блуждающих нервов.

В формировании мозговой фазы секреции поджелудочной железы могут участвовать механизмы, которые связаны с рефлекторными влияниями, опосредованными холинергическими волокнами блуждающего нерва: непосредственная стимуляция клеток поджелудочной железы ацетилхолином; вагусная  стимуляция секреции НCl обкладочными клетками и поступление ее в двенадцатиперстную кишку, где НCl вызывает выделение секретина, стимулирующего секрецию поджелудочной железы.

В желудочной фазе секреции поджелудочной железы активирующее влияние на ее клетки оказывает ваго-вагальный рефлекс, возникающий в результате растяжения стенок желудка.

Поступление содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку обусловливает последовательное воздействие на ее слизистую оболочку НCl и продуктов переваривания жира и белка, что вызывает высвобождение секретина и холецистокинина; эти гормоны и определяют механизмы секреции поджелудочной железы в кишечной фазе. Высвобождение холецистокинина и секретина из слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки усиливается рефлекторно активируемыми холинергическими механизмами. Возможно, в формирования кишечной фазы секреции поджелудочной железы принимают участие и другие гастроинтестинальные гормоны.