Физиология
Регуляция экзокринной поджелудочной секреции осуществляется посредством раздражителей головной, желудочной и кишечной фаз. Головная фаза включает вид, запах и вкус пищи, которые стимулируют панкреатическую секрецию через вагус. Ацетилхолин выделяется в базальной мембране ацинозных клеток, непосредственно стимулируя секрецию. Вагус также стимулирует выделение гастрина из слизистой желудка, что, в свою очередь, стимулирует выработку желудочной кислоты и панкреатическую секрецию. Панкреатический секрет богат энзимами и содержит небольшое количество воды и бикарбоната.
Желудочная фаза стимулирует секрецию посредством двух процессов:
- в желудке, растянутом пищей, выделяется гастрин, который стимулирует образование желудочной кислоты и панкреатическую секрецию;
- вагусный нерв также стимулируется желудочным растяжением, и это стимулирует панкреатическую секрецию.
Кишечная фаза включает только гормональную стимуляцию. Присутствие кислотного химуса в кишечнике стимулирует выделение секретина из слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, что приводит к выработке панкреатического секрета, обогащенного бикарбонатом для нейтрализации кислоты. Присутствие белков или жиров стимулирует выделение холецистокинина, что побуждает поджелудочную железу к выработке секрета, обогащенного энзимами.
Существуют и другие желудочно-кишечные гормоны, взаимодействующие в этих механизмах, однако их истинная функция в настоящее время недостаточно изучена. Кальций является значимым кофактором в секрецию. Он играет важную роль в активации протеазы и липазы, а также участвует в активации ацетилхолина, гастрина и холецистокинина.
Панкреатический секрет весьма сходен с плазмой, но в нем много бикарбоната. Относительная плотность колеблется от 1,010 до 1,030, а рН равен 8. У собаки вырабатывается 70 мл/кг/сут. Большинство энзимов, за исключением амилазы и липазы, вырабатываются и хранятся в пассивной форме.
Экзокринная поджелудочная железа вырабатывает несколько важных энзимов, обязательных для пищеварения. Трипсиноген активизируется энтерокиназой, секретом слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. После этого он продолжает активировать самого себя и другие проферменты, входящие в состав экзокринного секрета. Для функционирования любых энзимов, вырабатываемых экзокринной поджелудочной железой, требуется щелочная среда. Если не происходит нейтрализация кислого химуса, то это приводит к необратимой инактивации липазы, тогда как инактивация других ферментов обратима.
Трипсин, химотрипсин, эластаза и карбоксипептидаза участвуют в расщеплении белков на более мелкие пептиды. Окончательное расщепление пептидов происходит на щеточной каемке тонкого кишечника при участии пептидазы, с последующей абсорбцией аминокислот.
Альфа-амилаза не вырабатывается в проферментных гранулах и является пассивным ферментом, работающим в присутствии ионов кальция и хлорида. Она играет большую роль в расщеплении крахмала. При этом образуется мальтоза, мальтотриоза, немного декстринов и некоторые виды глюкозы. Окончательное расщепление сахаридов происходит в щеточной каемке при действии дисахаридазы. Глюкоза, фруктоза и галактоза затем абсорбируются через слизистую оболочку. Хотя липаза не выделяется проферментными гранулами, она остается пассивной, пока проферментные гранулы не вырабатывают колипазу, активирующую фермент. В активном состоянии липаза участвует в расщеплении пищевого жира. Колипаза представляет собой белок низкого молекулярного веса, который, не являясь истинным ферментом, все же принимает участие в поверхностном взаимодействии липазы, солей желчных кислот и липида, что обеспечивает пищеварение жира. Результат действия липазы — образование свободных жирных кислот и моноглицерида. Дальнейшего расщепления в щеточной каемке не происходит, и эти компоненты абсорбируются через слизистую оболочку при помощи солей желчных кислот. Поджелудочная железа должна защищать себя от самопереваривания, и это достигается различными механизмами. Во-первых, ферменты хранятся в проферментных гранулах, защищающих ацинарные клетки, и остаются пассивными, пока не достигают двенадцатиперстной кишки. Во-вторых, в самих ацинозных клетках есть ингибиторы трипсина, например ингибитор панкреатического трипсина. В-третьих, во внеклеточной жидкости находятся ингибиторы протеазы, альфа-1-антитрипсин и альфа-2-макроглобулин, которые, в случае утечки ферментов из клеток, защищают ткани и плазму. Они связывают протеазу, необратимо ингибируя ее активность.
