Эндокринная функция
Выделяют четыре типа эндокринных клеток. В-клетки (Р) наиболее многочисленны в островках Лангерганса, они секретируют инсулин и локализуются в центре островков. Другие эндокринные клетки расположены по периферии островков вокруг В-клеток: А-клетки (а), секретирующие глюкагон; D-клетки, секретирующие сомато-статин; F-клетки (РР), продуцирующие панкреатический полипептид. Соотношение А-, D- и F-клеток, расположенных по периферии, неодинаково в каждом ацинусе. В пе-редней части железы больше встречается F-клеток, тогда как в задней части железы содержится больше А-клеток. Физиологическое значение такой региональной вариации до конца не изучено, но наличие клеток разных типов необходимо для паракринной регуляции функции островков с помощью одного гормона, соматостатина, отвечающего за высвобождение других «гормонов островков» — инсулина и глюкагона.
Экзокринная функция
Экзокринная секреция поджелудочной железы состоит в выделении пищеварительных ферментов и жидкости, богатой электролитами. Как уже упоминалось, аци-нарные клетки отвечают за синтез и секрецию пищеварительных ферментов, а цен-троацинарные клетки и эпителиальные клетки протоков — за секрецию жидкости, ко-торая транспортирует ферменты в двенадцатиперстную кишку, где они активируются. Каждый из этих процессов подробно обсуждается далее.
Секреция жидкости и электролитов
Гастроинтестинальный гормон секретин стимулирует секрецию воды, бикарбонатов, натрия, калия и хлоридов эпителием протоков посредством активации аденилатцикла-зы. Последующее образование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) стимулирует хлорные каналы на люминальной стороне эпителиальных клеток, после чего хлориды высвобождаются из цитоплазмы в просвет протоков. Механизм хлоридно-бикарбонатного обмена способствует обмену хлоридов на внутриклеточные бикарбона-ты, и, таким образом, продуцируется богатая бикарбонатами жидкость, необходимая для транспорта пищеварительных ферментов. Холинергическая стимуляция может вызы-вать сходный эффект, независимо от действия секретина. Поэтому при холинергиче-ской стимуляции секрет железы богат бикарбонатами и беден хлоридами, а в состоя-нии покоя возникает противоположная ситуация. В покое жидкость протоков секрети-руется со скоростью около 0.2 мл/мин, тогда как в процессе стимуляции приближа-ется к 4 мл/мин (рис. 8-11). Всего поджелудочная железа секретирует в двенадца-типерстную кишку около 2.5 л жидкости каждые сутки.
Синтез и секреция ферментов
Ферменты поджелудочной железы образуются и хранятся в ацинарных клетках. В ба-зальной части клетки расположены ядро и шероховатый эндоплазматический ретику-лум, в котором происходит синтез белка. Ферменты из шероховатого эндоплазматиче-ского ретикулума поступают в комплекс Гольджи, находящийся между ядром и апи-кальной частью клетки, где они упаковываются в зимогенные гранулы и хранятся (рис. 8-12) до момента стимуляции клетки. После стимуляции, например пищей, от-мечается уменьшение гранул в размерах и их числа в клетках. Соответственно, ре-зультатом этого является увеличение секреции ферментов поджелудочной железы. Ка-ждая зимогенная гранула содержит в различном соотношении все ферменты поджелу-дочной железы. Ферменты в гранулах обычно находятся в «уплотненном» состоянии и растворяются после их экскреции из клетки в щелочной секрет поджелудочной желе-зы. Однако растворение ферментов происходит в неактивной (проферментной) форме, а переход в активную форму осуществляется не ранее, чем они попадут в двенадца-типерстную кишку. В этом заключается механизм защиты поджелудочной железы от са-мопереваривания. Кроме того, зона плотного соединение межклеточных контактов апикальных частей клеток поджелудочной железы препятствует рефлюксу пищевари-тельных ферментов из просвета протоков в межклеточное пространство и служит еще одним механизмом защиты поджелудочной железы. При попадании в двенадцатиперстную кишку кислоточувствительные ферменты поджелудочной железы защищены от кислотного расщепления секретом железы, имеющим щелочную среду, в котором они были транс-портированы. Эти предшественники ферментов активируются посредством ферментатив-ного гидролиза, о котором будет рассказано ниже.
Рис. 8-11. Отношение содержания электролитов в секрете поджелудочной железы к скорости секреции. (По: Yamada Т., Alpers D. П., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Phila-delphia: J. B. Lippincott, 1992; 1:362.)
Рис. 8-12. Строение ацинуса поджелудочной железы. Показано расположение зимогенных гранул но отношению к просвету протока. (По: Bloom W., Fawcett D. W. Л Textbook of Histology, llth cd. Philadelphia: W. B. Saunders, 1986.)
Поджелудочная железа секретирует большое количество пищеварительных фер-ментов (табл. 8-1). Большинство из них предназначены для переваривания белков, жиров, углеводов, потребляемых с пищей. Для того, чтобы ферменты начали функцио-нировать, они должны быть активированы в двенадцатиперстной кишке. Профермент трипсиноген подвергается ферментативному гидролизу с N-терминального фрагмента благодаря активности пептидазы (энтерокиназы), располагающейся на щеточной кайме энтероцитов тонкой кишки. Щеточная каемка тонкой кишки состоит из ворсинок, мик-роворсинок и крипт. В дополнение к механизмам, обеспечивающим абсорбцию пита-тельных веществ, клетки щеточного барьера кишки выделяют различные вещества, способствующие пищеварению до момента абсорбции. Энтерокиназа является одним из таких веществ. Активированный трипсин, в свою очередь, катализирует активацию других проферментов, секретируемых поджелудочной железой. Поджелудочная железа также секретирует ингибитор трипсина. Этот пептид инактивирует трипсин, соединя-ясь с ним около его каталитического центра, и также является механизмом защиты поджелудочной железы. Механизм обратной связи регуляции процессов пищеварения с участием двенадцатиперстной кишки будет рассмотрен ниже.
