Функции, выполняемые поджелудочной железой человека

Выполнение экзокринной функции поджелудочной железы обеспечивается железами внешней секреции. В данной статье будет рассмотрен механизм эмульгирования и гидролиза липидов, процесс всасывания продуктов переваривания липидов и распадения мицелл. Также вы узнаете о других функциях поджелудочной железы в организме человека, химическом составе панкреатического сока и секретировании ферментов.

Состав и экзокринная функция сока поджелудочной железы

Под влиянием тканевых гормонов секретина и холецистокинина поджелудочная железа вырабатывает и секретирует в просвет 12-перстной кишки панкреатический сок.

• Количество — 600—700 мл в сутки;
• Ссодержание воды — 98,7%;
• Плотность — 1,007;
• pH = 7,5-8,7.

В состав сока поджелудочной железы входят:

• ионы натрия — 148 ммоль/л;
• ионы калия — 47 ммоль/л;
• хлорид-ионы — 80 ммоль/л;
• ионы кальция — 6 ммоль/л;
• бикарбонат-ионы — 80 ммоль/л;
• фосфат-ионы, сульфат-ионы, ионы цинка — по 1 ммоль/л;
• азот мочевины, аммиака, небелковый азот — по 10-15 мг%;
• мочевая кислота — 0,2 мг%;
• 12 видов проферментов (после их активации вызывают расщепление белков, липидов, нуклеиновых кислот);
• 3 вида активных ферментов (расщепление углеводов);
• белок — активатор липазы — колипаза.

Экзокринные функции сока поджелудочной железы обеспечиваются такими проферментами, как:

• трипсиноген;
• химотрипсиноген;
• проэластаза;
• прокарбокси пептидаза А;
• прокарбоксипептидаза В;
• триацилглицерин-липаза;
• профосфолипаза А,;
• профосфолипаза А2;
• профосфолипаза С;
• профосфолипаза D;
• про-РНК-аза;
• про-ДНК-аза.

В активной форме поджелудочная железа секретирует 3 фермента расщепления углеводов:

• α-амилазу;
• олиго-1,6-глюкозидазу;
• амило-1,6-глюкозидазу.

Функции белка и ферментов поджелудочной железы

Поджелудочная железа выделяет также белок — колипазу, который в дальнейшем активируется трипсином. Белок поджелудочной железы — формирование активных центров панкреатических липаз. Слизистая 12-перстной кишки выделяет фермент энтеропептидазу (энтерокиназу), которая отщепляет гексапептид от трипсиногена, превращая его в трипсин — активный протеолитический фермент (при pH = 5,2-6,0), а при pH = 7,9 может происходить аутокатализ, в результате которого трипсиноген превращается в трипсин. Далее трипсин частичным протеолизом (отщепляя пептиды-ингибиторы) превращает проферменты распада белков, нуклеиновых кислот панкреатического сока в активные ферменты. Функции ферментов поджелудочной железы заключаются в том, что они расщепляют пептидные связи в высокомолекулярных полипептидах, поступивших из желудка. Трипсин гидролитически расщепляет пептидные связи, образованные карбоксильными группами аргинина и лизина; химотрипсин-пептидные связи, образованные карбоксильными группами ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана); карбоксипептидаза А отщепляет С-концевые аминокислоты, содержащие ароматические или гидрофобные радикалы; карбоксипептидаза В отщепляет С-концевые аминокислоты аргинин и лизин. Низкомолекулярные пептиды переходят в тонкий кишечник, где происходит пристеночное расщепление низкомолекулярных полипептидов. Активированные РНК-аза и ДНК-аза гидролитически расщепляют в полости 12-перстной кишки высокомолекулярные нуклеиновые кислоты — РНК, ДНК, поступившие с пищей, до мононуклеотидов (происходит разрыв 3’-5’-фосфодиэфирных связей между мононуклеотидами). Дальнейшее превращение мононуклеотидов в процессе пищеварения происходит в тонком кишечнике.

Функция эластазы поджелудочной железы заключается в расщеплении в белке эластине пептидных связей, образованных аминокислотами аланином и глицином.

Переваривание и всасывание липидов (жиров) происходит в 12-перстной кишке при участии желчных кислот и их солей, синтезируемых гепатоцитами печени и доставляемых через общий желчный проток в 12-перстную кишку, белка-активатора панкреатических липаз (колипазы) и трипсина.

Какова функция поджелудочной железы: краткое описание

Такие экзокринные функции поджелудочной железы человека, как переваривание и всасывание липидов (как триацилглицеринов, так и фосфолипидов), выполняется в несколько этапов.

I этап. Эмульгирование липидов происходит в просвете 12-перстной кишки под влиянием желчных кислот и их солей с таурином (1\5 часть) и гликоколом (глицином) (4/5 части), причем 2 желчные кислоты (холевая и хенодезоксихолевая) синтезируются в печени из холестерина, подвергаются конъюгации с гликоколом и таурином («парные желчные кислоты») и выделяются в просвет 12-перстной кишки с желчью (часто через желчный пузырь или непосредственно из печени), а две желчные кислоты — литохолевая и дезоксихолевая — образуются в просвете кишечника из выделившихся желчных кислот и их солей под влиянием ферментов микроорганизмов, обитающих в кишечнике (микрофлоры кишечника). Желчи выделяется 0,5— 1 л (в зависимости от содержания липидов в пище).

Краткое описание такой функции поджелудочной железы, как эмульгирование можно представить следующим образом. Желчные кислоты и их соли являются дифильными веществами, поэтому проявляют свойства ПАВ: адсорбируются на поверхности липидов, уменьшая поверхностное натяжение жировой капли. Поэтому жировая капля (крупная) распадается на мельчайшие частицы: из 1 капли липидов образуется 10 12-тых мелких капель жира, при этом поверхность раздела возрастает в 10 4 раз (у неэмульгированной капли — 0,8 см2, а у эмульгированной — 0,8×10-8 см2).

Говоря о том, какова функция поджелудочной железы, важно отметить следующую роль желчных кислот и солей:

• Эмульгирование липидов.
• Активация липолитических ферментов.
• Образование простой мицеллы.
• Образование смешанной мицеллы.
• Всасывание липидов и жирорастворимых витаминов в лимфатическую систему.
• Выведение из организма холестерина.

II этап. Гидролиз липидов (ТАГ) идет постадийно: вначале липазы неактивны, а в просвете кишечника активируются трипсином, желчными кислотами и колипазой.

Таким образом, в результате гидролитического расщепления триацилглицеринов образуется четыре продукта: α-β-диацилглицерины,β-моноацилглицерины, высшие жирные кислоты и глицерин. Глицерин — водорастворимый и легко всасывается.

В процессе того как работает поджелудочная железа, панкреатические фосфолипазы оказывают следующее воздействие на фосфолипиды:

• А1: отщепляет насыщенную ВЖК в 1-м положении (в α-положении);
• А2: отщепляет ненасыщенную ВЖК во 2-м положении (в β-положении);
• С: расщепляет сложноэфирную связь, образованную глицерином и Н3РО4;
• D: расщепляет сложноэфирную связь между фосфорной кислотой и азотистым основанием.

В результате действия фосфолипаз А1, А2, С и D фосфолипиды расщепляются на: 1) глицерин; 2) ВЖК; 3) Н3РО4; 4) азотистое основание.

Цереброзиды и сфингомиелины под влиянием фосфолипазы А2 не расщепляются, так как их ВЖК связана со спиртом сфингозином кислотно-амидной (а не сложноэфирной) связью.

Ещё одна функция, выполняемая поджелудочной железой, – переваривание эфиров холестерина (стеридов). Стериды попадают в ЖКТ в составе животных жиров (свиной, бараний, говяжий), желтка яиц, сливочного масла, красной и черной икры рыб.

Фермент холестеролэстераза также выделяется поджелудочной железой в неактивном состоянии и активируется желчными кислотами.

ЭХС (стериды) расщепляются на:

• свободный холестерин;
• 1 молекулу ВЖК.

Физиология человека: какие функции выполняет поджелудочная железа

Какие ещё функции выполняет поджелудочная железа, и как происходит всасывание продуктов гидролиза через слизистую тонкого кишечника (внутрь клеток кишечного эпителии — энтероцита)? Данный процесс выполняется:

I. Путем простой диффузии: свободный глицерин (растворим в Н20) — низкомолекулярные, ВЖК (С10- С12) Н3РО4 — азотистые основания.

II. В составе смешанной мицеллы:

• β-МАГ (2-МАГ) 80%;
• α-β-ДАГ 18%;
• ХС 2% высокомолекулярные ВЖК 2%;
• лизоФЛ.

III этап. Как работает поджелудочная железа +у человека на этапе всасывания продуктов переваривания липидов в составе смешанной мицеллы? В желчном пузыре из желчных кислот, фосфолипидов и холестерина образуются простые мицеллы («корзиночки» — так как желчные кислоты — «цис-форма» в отличие от холестерина — «трансформы»).

В физиологии такая функция поджелудочной железы, как образование мицелл не менее важна. Простые мицеллы выделяются в просвет 12-перстной кишки, где и взаимодействуют с β-МАГ,α-β-ДАГ, ХС и ВЖК, образуя смешанные мицеллы (сложные).

Строение и состав:

• гидрофобное ядро образуют ВЖК, ХС,β-МАГ и α-β-ДАГ,
• снаружи — ФЛ и желчные кислоты.

IV этап. Смешанная мицелла в 100 раз меньше эмульгированной капли жира, поэтому происходит всасывание (прохождение) ее через стенку кишечного эпителия, но одни авторы считают — путем мицеллярной диффузии, а другие — путем пиноцитоза.

V этап. Какую функцию выполняет поджелудочная железа человека на этом этапе? В эпителиальных клетках ворсинок кишечника сложные мицеллы распадаются на желчные кислоты и продукты распада липидов. Желчные кислоты всасываются в кровь и через портальную вену вновь попадают в печень, затем в желчный пузырь, откуда секретируются в виде простых мицелл снова в кишечник. Этот процесс называется энтерогепатической циркуляцией (печеночно-кишечный цикл), что обеспечивает многократное использование ПАВ.

Теряется за сутки с калом 1/10часть желчных кислот (0,5 г). В организме 3—5 г желчных кислот за сутки совершают 5-10 оборотов, обеспечивая всасывание 80-100 г жиров (через 10 дней обновляются).

VI этап. 1-й ресинтез ТАГ в энтероцитах слизистой тонкого кишечника из β-МАГ, α-β-ДАГ и ВЖК. Биологическое значение 1-го ресинтеза — синтез жиров, частично уже специфичных для организма человека, так как часть ВЖК — экзогенного происхождения, а часть — эндогенного.

В энтероцитах слизистой тонкого кишечника образуется транспортная форма липидов (жиров) — хиломикроны (100%), которые сначала проникают в лимфатическую систему, затем в общий кровоток.

Таким образом, после переваривания липидов (жиров) происходит их всасывание в кровь.