Строение гастрина. Физиология секреции поджелудочной железы

Обновлено: 19.05.2024

Поджелудочная железа характеризуетсяальвеолярно-ацинозным строением, состоит из многочисленных долек, отделённых друг от друга прослойками соединительной ткани. Каждая долька складывается из секреторных эпителиальных клеток разнообразной формы: треугольной, округлой и цилиндрической. В этих клетках образуется панкреатический сок.

Среди клеток железистой паренхимы поджелудочной железы имеются особые клетки, которые группируются в виде скоплений и носят название островков Лангерганса. Величина островков варьирует от 50 до 400 мкм в диаметре. Общая масса их составляет 1-2 % массы железы взрослого человека. Островки Лангерганса богато снабжены кровеносными сосудами и не имеют выводных протоков, то есть обладают внутренней секрецией, выделяют гормоны в кровь, принимают участие в регуляции углеводного обмена.

Поджелудочная железа обладает внутренней и внешней секрецией.Внешняя секрециясостоит в выделении в двенадцатиперстную кишку панкреатического сока, который играет большую роль в процессе пищеварения. За сутки поджелудочная железа вырабатывает от 1.500 до 2.000 мл панкреатического сока, имеющего щелочной характер (рН 8,3-8,9) и строгое соотношение анионов (155 ммоль) и катионов (СО₂карбонатов, бикарбонатов и хлоридов). В состав сока входят ферменты: трипсиноген, амилаза, липаза, мальтаза, лактаза, инвертаза, нуклеаза, ренин, сычужный фермент и в очень небольшом количестве - эрепсин.

Трипсиногенпредставляет собой сложный фермент, состоящий из трипсиногена, химотрипсиногена, карбоксипептидазы, расщепляющих белки до аминокислот. Трипсиноген выделяется железой в недеятельном состоянии, активируется в кишечнике энтерокиназой и переходит в активный трипсин. Однако, если этот фермент соприкасается с цитокиназой, выделяющейся из клеток поджелудочной железы при их гибели, то активация трипсиногена может наступить и внутри железы.

Липазавнутри железы не активна и активируется в двенадцатиперстной кишке солями желчных кислот. Она расщепляет нейтральный жир на жирные кислоты и глицерин.

Амилазавыделяется в активном состоянии. Она участвует в переваривании углеводов. Амилаза вырабатывается не только поджелудочной железой, но также слюнными и потовыми железами, печенью и лёгочными альвеолами.

Инкреторная функция поджелудочной железы обеспечивает регуляцию водного обмена, принимает участие в жировом обмене и регуляции кровообращения.

Механизм панкреатической секреции двойной - нервный и гуморальный, действует одновременно и синергично.

В первой фазе пищеварения выделение сока происходит под влиянием стимулов с блуждающего нерва. Выделяющийся панкреатический сок при этом содержит большое количество ферментов. Введение атропина уменьшает выделение панкреатического сока. Во второй фазе пищеварения секреция железы стимулируется секретином - гормоном, который выделяется слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки. Выделяющийся панкреатический сок при этом имеет жидкую консистенцию и содержит небольшое количество ферментов.

Внутрисекреторная деятельностьподжелудочной железы состоит в выработке четырёх гормонов: инсулина, липокаина, глюкагона и калликреина (падутина).

Островки Лангерганса содержат 20-25% А-клеток, которые являются местом образованияглюкагона. Остальные 75-80% составляют В-клетки, которые служат местом синтеза и депонированияинсулина. D-клетки являются местом образованиясоматостатина, а С-клетки -гастрина.

Основную роль в регуляции углеводного обмена выполняетинсулин, который снижает уровень сахара крови, способствует отложению гликогена в печени, поглощению его тканями и уменьшению липемии. Нарушение продукции инсулина вызывает повышение сахара крови и развитие сахарного диабета.Глюкагон- антагонист инсулина. Он вызывает распад гликогена в печени и выделение глюкозы в кровь и может являться второй причиной развития диабета. Функция этих двух гормонов тонко координируется. Секреция их определяется уровнем сахара в крови.

Таким образом, поджелудочная железа является сложным и жизненно важным органом, патологические изменения которого сопровождаются глубокими нарушениями пищеварения и обмена веществ.

Строение гастрина. Физиология секреции поджелудочной железы

а) Химическое строение гастрина и других гастроинтестинальных гормонов. Гастрин, холецистокинин и секретин являются крупными полипептидами с молекулярной массой соответственно около 2000, 4200 и 3400. Пять конечных аминокислот в молекулярной цепи гастрина и холецистокинина одинаковы. Функциональная активность гастрина обеспечивается пятью конечными аминокислотами, а активность холецистокинина — восемью конечными аминокислотами. В молекуле секретина существенны все аминокислоты.

Синтетический гастрин, состоящий из четырех конечных аминокислот натурального гастрина и аминокислоты аланина, имеет те же физиологические свойства, что и натуральный гастрин. Синтетический продукт называют пентагастрином.

Панкреатическая секреция

Поджелудочная железа, которая расположена параллельно и ниже желудка (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже), — это большая сложная железа, которая по строению внутренней структуры большей частью похожа на слюнные железы (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже).

Регуляция секреции поджелудочной железы Формирование и секреция слюны подчелюстной слюнной железой

Панкреатические пищеварительные ферменты секретируются панкреатическими ацинусами, а большие объемы бикарбоната натрия — мелкими канальцами и большими протоками, идущими из ацинусов. Затем смешанный продукт из ферментов и бикарбоната натрия протекает по длинному панкреатическому протоку, который соединяется с печеночным протоком, окруженным сфинктером Одди сразу у места его впадения в двенадцатиперстную кишку, прямо на фатеровом сосочке.

Наиболее обильно панкреатический сок выделяется в ответ на поступление химуса в верхние отделы тонкой кишки, а его состав определяется до некоторой степени составом химуса. (Поджелудочная железа также выделяет инсулин, но его секретирует другой тип ткани железы. Инсулин выделяется не в кишечник, а прямо в кровь островками Лангерганса, которые расположены в островковых бляшках на всем протяжении поджелудочной железы. Они подробно обсуждаются в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше).)

а) Панкреатические пищеварительные ферменты. Панкреатический секрет содержит множество ферментов для переваривания всех трех основных компонентов пищи: белков, углеводов и жиров. Он также содержит большие количества бикарбонатов, которые играют важную роль в нейтрализации кислого содержимого химуса, поступившего из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Наиболее важными панкреатическими ферментами для переваривания белков являются трипсин, химотрипсин и карбоксиполипептидаза. Несомненно, преобладающим среди них является трипсин.

Трипсин и химотрипсин расщепляют полностью или частично переваренные белки на пептиды различных размеров, однако не обусловливают высвобождение отдельных аминокислот. Впрочем, карбоксиполипептидаза может расщеплять некоторые пептиды на отдельные аминокислоты, завершая таким образом весь путь переваривания некоторых белков до состояния аминокислот.

Бикарбонат натрия (NaHCO₃ - ), вода и ферменты, секретируемые поджелудочной железой в ответ на присутствие в двенадцатиперстной кишке кислоты (HCl), жира (мыла) или раствора пептонов

Ферментом для переваривания углеводов служит панкреатическая амилаза, которая гидролизирует крахмал, гликоген и многие другие углеводы (за исключением целлюлозы), образуя в основном дисахариды и в меньшей степени — трисахариды. Основными ферментами для переваривания жира являются:

(1) панкреатическая липаза, способная гидролизировать нейтральный жир до жирных кислот и моноглицеридов;

(2) холестеринэстераза, вызывающая гидролиз эфиров холестерола;

(3) фосфолипаза, отщепляющая жирные кислоты от фосфолипидов.

Протеолитические ферменты, первоначально синтезированные в панкреатических клетках, не активны и присутствуют в форме трипсиногена, химотрипсиногена и прокарбоксиполипептидазы. Активируются они только после того, как выделяются в кишечный тракт. Трипсиноген активируется ферментом энтерокиназой, которая выделяется слизистой кишечника, когда химус приходит в соприкосновение со слизистой.

Трипсиноген также может быть активирован аутокаталитически самим трипсином, который уже был образован из предварительно секретированного трипсиногена. Химотрипсиноген активируется трипсином, образуя химотрипсин. Подобным образом активируется и прокарбоксиполипептидаза.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Гуморальная регуляция секреции пищеварительных соков и моторики желудка и кишечника. Гормональная регуляция пищеварительного тракта.

Центральные, периферические и местные рефлексы осуществляются в тесном взаимодействии с гуморальным механизмом регуляции миоцитов, гландулоцитов и нервных клеток.

В слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта и в поджелудочной железе имеются эндокринные клетки, которые вырабатывают гастроинте-стинальные гормоны (регуляторные пептиды, энтерины). Эти гормоны через кровоток и местно (паракринно, диффундируя через межклеточную жидкость) оказывают влияние на миоциты, гландулоциты, интрамураль-ные нейроны и эндокринные клетки. Их выработка запускается рефлекторно (через блуждающий нерв) во время приема пищи и длительное время поддерживается за счет раздражающего влияния продуктов гидролиза пищевых веществ и экстрактивных веществ.

Таблица 11.1. Гормоны желудочно-кишечного тракта, место их образования и вызываемые ими эффекты

Название гормона	Место выработки гормона	Типы эндокринных клеток	Эффект действия гормонов
Соматостатин	Желудок, проксимальный отдел тонкой кишки, поджелудочная железа	D-клетки	Тормозит выделение инсулина и глюкагона, большинства известных желудочно-кишечных гормонов (секретина, ГИПа, мотилина, гастрина); тормозит активность париетальных клеток желудка и ацинарных клеток поджелудочной железы
Вазоактивный интестинальный (ВИП) пептид	Во всех отделах желудочно-кишечного тракта	D-клетки	Тормозит действие холецистокинина, секрецию соляной кислоты и пепсина желудком, стимулированную гистамином, расслабляет гладкие мышцы кровеносных сосудов, желчного пузыря
Панкреатический полипептид (ПП)	Поджелудочная железа	D2-клетки	Антагонист ХЦК-ПЗ, усиливает пролиферацию слизистой оболочки тонкой кишки, поджелудочной железы и печени; участвует в регуляции обмена углеводов и липидов
Гастрин	Антральная часть желудка, поджелудочная железа, проксимальный отдел тонкой кишки	G-клетки	Стимулирует секрецию И выделение пепсина желудочными железами, возбуждает моторику расслабленного желудка и двенадцатиперстной кишки, а также желчного пузыря
Гастрон	Антральный отдел желудка	G- клетки	Снижает объем желудочной секреции и выход кислоты в желудочном соке
Бульбогастрон	Антральный отдел желудка	G- клетки	Тормозит секрецию и моторику желудка
Дуокринин	Антральный отдел желудка	G- клетки	Стимулирует выделение секрета бруннеровых желез двенадцатиперстной кишки
Бомбезин (гастринвысвобождающий пептид)	Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки	Р-клетки	Стимулирует высвобождение гастрина, усиливает сокращение желчного пузыря и выделение ферментов поджелудочной железой, усиливает выделение энтероглюкагона
Секретин	Тонкий кишечник	S-клетки	Стимулирует секрецию бикарбонатов и воды поджелудочной железой, печенью, железами Бруннера, пепсина; тормозит секрецию в желудке
Холецистокинин-панкреозимин (ХЦК-ПЗ)	Тонкий кишечник	I-клетки	Возбуждает выход ферментов и в слабой степени стимулирует выход бикарбонатов поджелудочной железой, тормозит секрецию соляной кислоты в желудке, усиливает сокращение желчного пузыря и желчевыделение, усиливает моторику тонкой кишки
Энтероглюкагон	Тонкий кишечник	ЕС1-клетки	Тормозит секреторную активность желудка, снижает в желудочном соке содержание К+ и повышает содержание Са2+, тормозит моторику желудка и тонкой кишки
Мотилин	Проксимальный отдел тонкой кишки	ЕС2-клетки	Возбуждает секрецию пепсина желудком и секрецию поджелудочной железы, ускоряет эвакуацию содержимого желудка
Гастроингибирующий пептид (ГИП)	Тонкий кишечник	К-клетки	Тормозит выделение соляной кислоты и пепсина, высвобождение гастрина, моторику желудка, возбуждает секрецию толстой кишки
Нейротензин	Дистальный отдел тонкой кишки	N-клетки	Тормозит секрецию соляной кислоты железами желудка, усиливает высвобождение глюкагона
Энкефалины (эндорфины)	Проксимальный отдел тонкой кишки и поджелудочная железа	L-клетки	Тормозит секрецию ферментов поджелудочной железой, усиливает высвобождение гастрина, возбуждает моторику желудка
Субстанция Р	Тонкая кишка	ЕС1-клетки	Усиливает моторику кишечника, слюноотделение, тормозит высвобождение инсулина
Вилликинин	Двенадцатиперстная кишка	ЕС1-клетки	Стимулирует ритмические сокращения ворсинок тонкой кишки
Энтерогастрон	Двенадцатиперстная кишка	ЕС1-клетки	Тормозит секреторную активность и моторику желудка
Серотонин	Желудочно-кишечный тракт	ЕС1,ЕС2-клетки	Тормозит выделение соляной кислоты в желудке, стимулирует выделение пепсина, активирует секрецию поджелудочной железы, желчевыделение, кишечную секрецию
Гистамин	Желудочно-кишечный тракт	ЕС2-клетки	Стимулирует выделение секрета желудка и поджелудочной железы, расширяет кровеносные капилляры, оказывает активирующее влияние на моторику желудка и кишечника
Инсулин	Поджелудочная железа	Бета-клетки	Стимулирует транспорт веществ через клеточные мембраны, способствует утилизации глюкозы и образованию гликогена, тормозит липолиз, активирует липогенез, повышает интенсивность синтеза белка
Глюкагон	Поджелудочная железа	Альфа-клетки	Мобилизует углеводы, тормозит секрецию желудка и поджелудочной железы, тормозит моторику желудка и кишечника

Место выработки основных гастроинтестинальных гормонов, вызываемые ими эффекты и продуцирующие их клетки представлены в табл. 11.1. В настоящее время обнаружено около 30 регуляторных пептидов. Как следует из представленной таблицы, они оказывают стимулирующее, тормозное и модулирующее влияние на секрецию пищеварительных соков, моторику гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта, всасывание, выделение энтеринов эндокринными элементами слизистой оболочки желудка, кишечника и поджелудочной железы.

Выделение гастроинтестинальных гормонов имеет каскадный характер. Например, под влиянием гастрина обкладочные клетки желез желудка увеличивают выработку соляной кислоты, которая в слизистой оболочке тонкой кишки стимулирует выделение S- и J-клетками секретина и холеци-стокинна — панкреозимина. Секретин усиливает секрецию воды и бикарбонатов поджелудочной железой и печенью, а холецистокинин — панкреозимин — возбуждает выделение ферментов поджелудочной железой и тормозит секрецию соляной кислоты обкладочными клетками, усиливает моторику тонкой кишки и желчного пузыря.

Регуляторные пептиды, поступая в кровоток, быстро разрушаются в печени и почках и тем самым создают условия для осуществления эффектов других гастроинтестинальных гормонов.

Выработка некоторых энтеринов носит циклический характер и может осуществляться и при отсутствии пищевого раздражителя. Например, мо-тилин, вырабатываемый ЕС2-клетками проксимального отдела тонкой кишки, вызывает сокращения мышц желудка и кишечника, совпадающие с периодами «голодной» активности пищеварительного тракта.

Гастрин

Гастрин (от греч. gaster — желудок) — гормон, продуцируемый G-клетками антрального отдела желудка и, в небольшом количестве, G-клетками двенадцатиперстной кишки, а также D-клетками поджелудочной железы. Секреция гастрина происходит в кровь.

Гастрин стимулирует секрецию соляной кислоты обкладочными клетками, увеличивает секрецию пепсина главными клетками желудка, что, вместе с повышением кислотности желудочного сока, обеспечивающим оптимальный pH для действия пепсина, способствует лучшему перевариванию пищи в желудке.

Одновременно гастрин увеличивает секрецию бикарбонатов и слизи в слизистой оболочке желудка, обеспечивая тем самым защиту слизистой оболочки от воздействия соляной кислоты и пепсина. Гастрин тормозит опорожнение желудка, что обеспечивает достаточную для переваривания пищи длительность воздействия соляной кислоты и пепсина на пищевой комок.

Гастрин увеличивает секрецию секретина, холецистокинина, соматостатина и ряда других гормонов, а также секрецию ферментов тонкой кишки и поджелудочной железы, подготавливая, таким образом, условия для кишечной фазы пищеварения.

гастрин-34 (т.н. «большой гастрин») — полипептид из 34 аминокислот
гастрин-17 («малый гастрин»), состоящий из 17 аминокислот
гастрин-14 («минигастрин»), состоящий из 14 аминокислот.

Отдел ЖКТ	Пищевод	Фундальная часть желудка	Антральная часть желудка	Двенадцати-перстная кишка	Тощая кишка	Под-вздошная кишка	Толстая кишка	Поджелу- дочная железа
Содержание гастрина, пмоль/г	0,1	23,5±12,0	2342±144	1397±192	190±17	62±15	0,1	0,1
Количество клеток-продуцентов гастрина на мм 2	0	0	31	11–30	1–10	0	0	0

Гастрин обнаружен не только в эндокринных клетках, но и в нервных волокнах, а также в сером веществе коры головного мозга, в нейро- и аденогипофизе (Пичугина И.М. и др.).

Гастриномы и синдром Золлингера-Эллисона

Гиперпродукция гастрина опухолями, называемыми гастриномами, происходит при так называемом синдроме Золлингера-Эллисона — редком заболевании, сопряженным с состоянием внутрижелудочной гиперацидности. По современным данным, наиболее частой локализацией гастрином являются стенка двенадцатиперстной кишки (60–80%) и поджелудочная железа (10–40%). Одним из основных методов диагностики синдрома Золлингера-Эллисона является определение уровня сывороточного гастрина. У 97–99% пациентов с синдромом Золлингера-Эллисона определяется гипергастринемия. Чтобы исключить другие причины гипергастринемии (атрофический гастрит, Нelicobacter pylori-ассоциированный гастрит, пернициозная анемия, хроническая почечная недостаточность, применение антисекреторной терапии, ваготомия), целесообразно повторное определение сывороточного гастрина в совокупности с 24-часовой внутрижелудочной рН-метрией (Маев И.В. и др. Синдром Золлингера–Эллисона: современные аспекты диагностики и лечения).

агрессивный характер (злокачественное течение с частотой 25% случаев от всех гастрином),
неагрессивный характер (условно доброкачественное течение – 75%).

Литература для профессионалов здравоохранения, касающаяся гастрином и синдрома Золлингера-Эллисона

Гастрин-17 и атрофический гастрит

Гастрин-17 вырабатывается G-клетками антрального отдела желудка и при атрофии в этом отделе уровень гастрина снижается. В случае атрофического гастрита тела желудка при отсутствии атрофии в антруме содержание гастрина-17 возрастает в связи с включением механизма отрицательной обратной связи регуляции кислотопродукции через гастрин. Этот факт, в совокупности с другими характеристиками сыворотки крови, используется для выявления наличие атрофии слизистой оболочки желудка, оценки риска развития рака желудка и язвенной болезни (Бубнова С.С. и др.).

уровня гастрина-17
уровня пепсиногена I
отношения уровня пепсиногена I к уровню пепсиногена II

Читайте также: