Гормоны поджелудочой железы, их физиологическое значение

   Трипсин, химотрипсин и эластаза расщепляют внутренние пептидные 
связи белковой молекулы и высокомолекулярных полипептидов. Процесс 
гидролиза завершается образованием низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Образовавшиеся пептиды подвергаются заключительному гидро- 
лизу карбоксипептидазами А и В, которые расщепляют С-концевые связи 
молекул белков и пептидов с образованием аминокислот.

   Содержащаяся  в панкреатическом соке α-амилаза расщепляет крахмал 
на декстрины, мальтозу и мальтотриозу. Ионы кальция, входящие в состав 
α-амилазы, обеспечивают устойчивость фермента при изменении рН среды и ее температуры, а также препятствуют его гидролизу под влиянием 
протеолитических ферментов (Полтырев С.С, Курцин И.Т.,1980).

   Панкреатическая липаза секретируется в активной форме. Но ее активность значительно возрастает под влиянием колипазы после ее активации в 
двенадцатиперстной кишке трипсином. Колипаза образует комплекс с 
панкреатической липазой. В образовании этого комплекса участвуют соли 
жирных кислот. Липаза гидролизует жир на моноглицериды и жирные кислоты. Эффективность гидролиза жира резко возрастает после его эмульгирования желчными кислотами и их солями.

   Под влиянием холестеразы холестериды  расщепляются до холестерина и жирных кислот. Фосфолипиды подвергаются гидролизу с помощью панкреатической фосфолипазы А₂, которая активируется трипсином. Конечными продуктами гидролиза являются жирная кислота и изолецетин. Рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы панкреатического сока расщепляют РНК и ДНК пищевых веществ до нуклеотидов.

   Нервная и гуморальная  регуляция секреторной  функции 
поджелудочной железы. Слабое сокоотделение натощак резко усиливается во время (через 2—3 мин) и после приема пищи. В привычных условиях приема пищи панкреатическое сокоотделение начинается уже на вид, запах пищи и другие раздражители, сопутствующие приему пищи, что свидетельствует об условно-рефлекторном механизме секреции. При раздражении пищевыми веществами рецепторов слизистой оболочки ротовой полости, глотки и пищевода возникает безусловно-рефлекторное отделение панкреатического сока. Нервные импульсы от раздражаемых рецепторов по афферентным путям достигают бульбарного центра панкреатической секреции, где они переключаются на преганглионарные нейроны ядер блуждающего нерва, по 
эфферентным волокнам которого достигают постганглионарных нейронов. 
Их аксоны образуют синаптические окончания на базальных мембранах 
панкреацитов. Выделяющийся при возбуждении этих окончаний ацетилхолин активирует М-холинорецепторы постсинаптической мембраны. При 
этом освобождаются вторичные посредники (Са⁺⁺ и ГЦ-цГМФ), которые 
и вызывают секреторную деятельность панкреоцитов и эпителиальных 
клеток протоков (Ткаченко Б.И.,2005).

   При раздражении чревных нервов, осуществляющих симпатическую 
иннервацию поджелудочной железы, ее сокоотделение тормозится (за счет 
активации β-адренорецепторов медиатором норадреналином). Но торможение секреции сопровождается накоплением секреторного материала в 
панкреацитах.

   Поступление в двенадцатиперстную кишку желудочного  содержимого 
вызывает наряду с дуоденопанкреатическим секреторным рефлексом (с рецепторов слизистой оболочки) выделение из эндокринных клеток гастроинтестинальных гормонов, стимулирующих или тормозящих сокоотделение поджелудочной железой. Роль основных гуморальных регуляторов выполняют секретин и ХЦК, которые вырабатываются S- и ССК-клетками слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. Секретин и ХЦК усиливают влияние друг друга на панкреоциты, особенно на фоне выделения 
ацетилхолина в синаптических окончаниях холинергических нервных волокон, иннервирующих железу. Важным гуморальным возбудителем панкреатической секреции является гастрин, выделяемый У-клетками слизистой оболочки антрального отдела желудка. Возбуждающее влияние этих 
гормонов подкрепляется бомбезином, серотонином и инсулином.

   Тормозят  выделение сока соматостатин, глюкагон, энкефалины, вещест- 
во Р, ГИП, ПП, а также кальцитонн и АКТГ. Но их роль в 
комплексной гуморальной регуляции поджелудочной железы изучена недостаточно (Ткаченко Б.И.,2005)

   Секреция  сока поджелудочной железой осуществляется в три фазы. Первая называется сложнорефлекторной. Она обусловлена комплексом условных и безусловных раздражителей, предшествующих и сопутствующих 
приему пищи. В первую фазу выделяется около 10—15 % от общего объема 
сока за три фазы, а ферментов — около 25 %. Во вторую желудочную фазу 
вырабатывается около 10 % сока от общего его объема (с высоким содержанием ферментов). В третью кишечную фазу выделяется основное количество сока (около 75 % от общего объема), но менее богатого ферментами. Его состав отличается большим содержанием бикарбонатов, необходимых для ощелачивания содержимого двенадцатиперстной кишки. 

   1.7.2. Регуляторные функции гормонов поджелудочной железы

   Эндокринную функцию в поджелудочной железе выполняют скопления 
клеток эпителиального происхождения, получившие название островков 
Лангерганса и составляющие всего 1—2 % массы поджелудочной железы — 
экзокринного органа, образующего панкреатический пищеварительный 
сок. Количество островков в железе взрослого человека очень велико и составляет от 200 тысяч до полутора миллионов. В островках различают несколько типов клеток, продуцирующих гормоны: альфа-клетки образуют 
глюкагон, бета-клетки — инсулин, дельта-клетки — соматостатин, джи-клетки — гастрин и РР- или F-клетки — панкреатический полипептид. Помимо инсулина в бета-клетках синтезируется гормон амилин, обладающий 
противоположными инсулину эффектами. Кровоснабжение островков более интенсивно, чем основной паренхимы железы. Иннервация осуществляется постганлионарными симпатическими и парасимпатическими нервами, причем среди клеток островков расположены нервные клетки, образующие нейроинсулярные комплексы (Балаболкин М.И,1989).

   Инсулин синтезируется в эндоплазматическом ретикулуме бета-клеток 
вначале в виде пре-проинсулина, затем от него отщепляется 23-аминокислотная цепь и остающаяся молекула носит название проинсулина. В комплексе Гольджи проинсулин упаковывается в гранулы, в них осуществляется расщепление проинсулина на инсулин и соединительный пептид                          (С-пептид). В гранулах инсулин депонируется в виде полимера и частично в 
комплексе с цинком. Количество депонированного в гранулах инсулина 
почти в 10 раз превышает суточную потребность в гормоне. Секреция инсулина происходит путем экзоцитоза гранул, при этом в кровь поступает эквимолярное количество инсулина и С-пептида. Определение содержания 
последнего в крови является важным диагностическим тестом оценки секреторной способности β-клеток.

   Секреция  инсулина является кальцийзависимым процессом. Под влиянием стимула — повышенного  уровня глюкозы в крови — мембрана бета- 
клеток деполяризуется, ионы кальция входят в клетки, что запускает процесс сокращения внутриклеточной микротубулярной системы и перемещение гранул к плазматической мембране с последующим их экзоцитозом.

   Секреторная функция разных клеток островков  взаимосвязана, зависит 
от эффектов образуемых ими гормонов, в связи с чем островки рассматриваются как своеобразный «мини-орган». Выделяют два вида 
секреции инсулина: базальную и стимулированную. Базальная секреция 
инсулина осуществляется постоянно, даже при голодании и уровне глюко- 
зы крови ниже 4 ммоль/л.

   Стимулированная секреция инсулина представляет собой  ответ бета- 
клеток островков на повышенный уровень Э-глюкозы в притекающей к 
бета-клеткам крови. Под влиянием глюкозы активируется энергетический 
рецептор бета-клеток, что увеличивает транспорт в клетку ионов кальция, 
активирует аденилатциклазу и пул (фонд) цАМФ. Через эти посредники 
глюкоза стимулирует выброс инсулина в кровь из специфических секреторных гранул. Усиливает ответ бета-клеток на действие глюкозы гормон 
двенадцатиперстной кишки — желудочный ингибиторный пептид (ЖИП). 
В регуляции секреции инсулина определенную роль играет и вегетативная 
нервная система. Блуждающий нерв и ацетилхолин стимулируют секрецию 
инсулина, а симпатические нервы и норадреналин через альфа-адренорецепторы подавляют секрецию инсулина и стимулируют выброс глюкагона.

   Специфическим ингибитором продукции инсулина является гормон дельта-клеток островков  — соматостатин. Этот гормон образуется и в кишечнике, где тормозит всасывание глюкозы и тем самым уменьшает ответную 
реакцию бета-клеток на глюкозный стимул. Образование в поджелудочной 
железе и кишечнике пептидов, аналогичных мозговым, например соматостатина, подтверждает существование в opгaнизме единой АРUD-системы (Розен В.Б.,1984).

   Секреция  глюкагона стимулируется снижением  уровня глюкозы в крови, 
гормонами желудочно-кишечного тракта (ЖИП гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин) и при уменьшении в крови ионов Са2+. Подавляют секрецию глюкагона инсулин, соматостатин, глюкоза крови и 
Са2+. В эндокринных клетках кишечника образуется глюкагоноподобный 
пептид-1, стимулирующий всасывание глюкозы и секрецию инсулина после приема пищи. Клетки желудочно-кишечного тракта, продуцирующие 
гормоны, являются своеобразными «приборами раннего оповещения» клеток панкреатических островков о поступлении пищевых веществ в организм, требующих для утилизации и распределения участия панкреатических гормонов. Эта функциональная взаимосвязь нашла отражение в термине «гастро-энтеро-панкреатическая система» (Р.Шмидт, Г.Тевс,2005). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   РАЗДЕЛ 2. ГОРМОНЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ  ЖЕЛЕЗЫ

   2.1. Общие свойства и функции гормонов

   Гормоны – группа биологически активных веществ, синтезируемых и секретируемых: а) собственно железами внутренней секреции (например, щитовидная железа); б) эндокринной тканью органов, выполняющих и неэндокринные функции (например, поджелудочная железа); в) эндокринными клетками, рассеянными диффузно вне пределов одного органа (например, АПУД система пищеварительного тракта, клетки предсердия). Термин «гормон» впервые предложен английскими физиологами В. Бейлиссом и                 Э. Старлингом в 1902 г.

   К концу XX в. представления о гормонах и гормональной регуляции 
претерпели существенные изменения благодаря накоплению новых фактов 
и модернизации идей в эндокринологии.

   Знания  о «традиционных» гормонах и вновь  открытых биологически 
активных веществах составили новый раздел гуморальной (эндокринной) 
регуляции физиологических процессов в организме.

   Все многообразие и действие гормонов сводится к их метаболическим, 
морфогенетическим, кинетическим и корригирующим влияниям на организм. Это значит, что они контролируют жизнедеятельность в целом, являясь неотъемлемым и обязательным компонентом любой функциональной 
системы. Регулируя активность ферментов, гормоны изменяют проницаемость мембран, влияют на клеточный метаболизм; контролируя генетический аппарат, обеспечивают рост, дифференцировку тканей и развитие организма. Очевидна роль гормонов в поддержании гомеостаза, адаптации к 
постоянно меняющимся условиям внешней среды, ритмической организации физиологических функций, адекватной психической деятельности и 
интеллекте, размножении и выкармливании потомства (Розен В.Б.,1984).

   Осуществляя внутриклеточные, межклеточные и межорганные связи, 
гормоны выполняют информационные (сигнальные) и специализированные регуляторные функции; не используются клетками как энергетический 
и пластический материал.

   Гормоны выводятся во внутреннюю среду организма  — межклеточную 
жидкость, цереброспинальную жидкость, лимфу и кровь и обеспечивают 
химическое взаимодействие клеток организма.

   Гормоны обладают высокой биологической активностью, т.е. эффективны в чрезвычайно низких концентрациях, порядка 10-6—10-12 моль/л.

   Выработка гормонов одной и той же химической природы характеризуется множественной локализацией их синтеза в организме. Например, различают панкреатическую и мозговую формы инсулина; одни и те же регуляторные пептиды вырабатываются в ЦНС и желудочно-кишечном тракте.

   Поступление гормонов к реагирующим клеткам  из мест их образования 
происходит по множественным путям: через циркулирующие жидкости, 
межклеточную жидкость, по межклеточным контактам. Путь, который проходят гормоны после секреции до органов и тканей, варьирует от сотен нанометров до десятков сантиметров. Один и тот же гормон может:

   • передавать информацию локально в пределах ткани, где он образуется и распространяется здесь по межклеточным контактам;

   • оказывать местное регуляторное влияние в близлежащих тканях гуморально, через межклеточную жидкость;

   • обладать дистантным действием на отдаленные от места выработки 
чувствительные органы и ткани через циркулирующие жидкости. Например, гипоталамический гормон аргинин-вазопрессин обладает короткодистантным действием в пределах ЦНС и оказывает дальнодистантное действие на почку, когда поступает в общий кровоток.