Animalia Храносмилателни системи Член 9 от 15

При гръбначните животни панкреасът е смесен орган на жлезата. В по-голямата си част (98%) той изпълнява екзокринна функция, тоест произвежда вещества, които се евакуират в червата и подпомагат храносмилането. Екзокринните секреторни клетки са организирани в ацини, които са подобни на торбички, свързани с канали, които пренасят продукти на секреция към дванадесетопръстника.

Останалата част от панкреаса изпълнява ендокринна функция. Клетките, които го образуват, са подредени в групи, разпръснати из целия орган. Тези групи се наричат ​​островчета на Лангерханс и те произвеждат инсулин и глюкагон, хормони, които участват в регулирането на метаболизма на въглехидратите.

култура
Горно изображение: Структура на панкреатичната тъкан. Изображение отдолу: Изображение с имунофлуоресцентна микроскопия на островче на мишка в типичното му положение, до кръвоносен съд (черна лента). Инсулин, маркиран в червено, а клетъчните ядра в синьо. Източници: Променено от персонала на Blausen.com (2014). „Медицинска галерия на Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. | Jackob Sukale/лаборатория Solimena, Институт Paul Langerhans Дрезден. Wikimedia Commons

Панкреатичният сок, секретиран от екзокринната част, се състои от ензими, произведени от клетките на ацините, за които споменахме преди, и от алкален разтвор, който се секретира активно от клетките на каналите. Алкалният разтвор е богат на натриев бикарбонат. Панкреатичните ензими се съхраняват в ацинарните клетки в рамките на зимогенните гранули и се освобождават при необходимост. Панкреасът секретира широк спектър от ензими, включително протеази, въглехидрази (панкреатична амилаза и в някои случаи хитиназа) и панкреатична липаза.

Трите основни протеази, произведени от панкреаса, са трипсиноген, химотрипсиноген и прокарбоксиаминопептидаза. Както може да се заключи от имената им, те са неактивни форми, поради което се секретират. Причината да се съхраняват по този начин е, че иначе биха усвоили собствените клетъчни протеини на ацините. Трипсиногенът се активира, след като се освободи в дванадесетопръстника поради действието на ентерокиназа, ензим, намиращ се в епителните клетки на лигавицата на дванадесетопръстника; по този начин става трипсин. Той е активен, по автокаталитичен начин, повече трипсиноген. И прави същото с другите два протеолитични зимогена, химотрипсиноген и прокарбоксипептидаза. Всеки от тези ензими действа върху различни връзки в пептидните вериги, което води до смес от аминокиселини и малки пептиди. Чревният епител е в безопасност от действието на тези протеази благодарение на защитата, осигурена от слузта, секретирана от клетките на чревната стена.

Панкреатичната амилаза разгражда полизахаридите и ги превръща в дизахариди. Тоест действа по същия начин, както действа слюнчената амилаза. Другата панкреатична карбохидраза е хитиназа, въпреки че присъства само в рибите и някои морски птици. Хитинът е структурен полизахарид, който е част от кутикулата на членестоногите и клетъчната стена на гъбичките, изпълнявайки функция, подобна на целулозната в растенията.

И накрая, имаме панкреатична липаза. Хидролизира триглицеридите и ги превръща в моноглицериди и свободни мастни киселини.

Водният секрет, богат на NaHCO3, изпълнява функцията за неутрализиране на киселите сокове, които току-що са излезли от стомаха. По този начин те избягват увреждане на чревния епител и, от друга страна, рН става неутрално или леко алкално, което е оптимално за панкреатичните ензими. Панкреасът произвежда големи обеми воден секрет; при хората тя варира между 1 и 2 l на ден, но при други бозайници тези обеми могат да бъдат много по-високи дори.

Механизмът, по който се получава натриевият бикарбонат, е подобен на този, получен от солната киселина в стомаха, с изключение на това, че посоката на потоците е обратна. Да видим. CO2 се комбинира с H2O в клетките на канала, за да даде HCO3 - чрез реакция, катализирана от ензима карбоанхидраза. Бикарбонатният йон се излага на канала през антипортер, който от своя страна въвежда Cl - в клетката. От своя страна Na + излиза през междуклетъчните пространства, оставени от запушващи зонули (плътни кръстовища). Н + от водните молекули, които осигуряват хидроксилните групи, които се комбинират с СО2, за да произведат бикарбонат, се прехвърлят в кръвта с помощта на Н +/Na + антипортери. По този начин клетките на панкреатичните канали отделят НСО3 - и пренасят Н + в кръвта, докато теменните канали на стомаха отделят Н + и прехвърлят НСО3 - в кръвта; по този начин общият киселинно-алкален баланс остава неутрален, без да влияе на тези процеси върху рН на кръвта.

Регулирането на екзокринната секреция на панкреаса се осъществява от хормони. По време на цефалната фаза на храносмилането има малка секреция, причинена от действието на парасимпатиковите терминали, а по време на стомашната фаза има друга минимална продукция поради ефекта на гастрина. Но основното стимулиране на панкреатичната секреция се случва по време на чревната фаза на храносмилането, когато химусът навлиза в дванадесетопръстника. В този момент два важни ентерогастрона, секретин и холецистокинин (CCK), влизат в игра.

Подкисляването на дванадесетопръстника чрез пристигането на стомашни сокове е сигналът, който задейства освобождаването на секретин от лигавицата на дванадесетопръстника в кръвта, през която той достига до панкреаса. Той причинява силно увеличаване на производството на воден разтвор, богат на бикарбонат, което позволява да се неутрализира съдържанието на тънките черва. Всъщност количеството освободен секретин е пропорционално на киселинността на съдържанието на дванадесетопръстника и обемът на бикарбонатния разтвор е пропорционален на количеството освободен секретин.

Другият ентерогастрон, CCK, регулира секрецията на храносмилателни ензими. Сигналът за освобождаването му в този случай е наличието на мазнини в дванадесетопръстника и в по-малка степен на протеинови вещества. Подобно на секретин, холецистокининът също се транспортира до панкреаса чрез кръвта. Липазата, амилазата и протеазите се освобождават едновременно, тъй като всички те се намират в зимогенните гранули. Следователно има странна последица, тъй като от едно хранене до друго общото количество освободени ензими може да варира (колкото по-голямо е количеството мазнини в дванадесетопръстника), но относителният дял на единия ензим и другия не варира. Изглежда обаче, че ако има дългосрочни промени в състава на диетата, делът на ензимите също се променя, за да се приспособи към нуждите, но тази корекция се извършва и в дългосрочен план, а не от едно хранене до следващото.