УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2009, том 40, № 1, с. 27-43
УДК 612.343
РЕГУЛЯЦИЯ ЭКЗОСЕКРЕЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
© 2009 г. Г. Ф. Коротько
Российский центр функциональной хирургической гастроэнтерологии Росминздрава, Краснодар
Обзор содержит сведения литературы, результаты исследований автора и его сотрудников об организации экзосекреторной деятельности поджелудочной железы. Акцент сделан на пептидергиче-ские регуляторные механизмы и экзосекрецию поджелудочной железой гидролитических ферментов, участие их в адаптации панкреатического ферментовыделения к нутриентному составу дуоденального химуса.
И.П. Павлов [28] цитировал Гейденгайна по поводу сложности исследований секреции поджелудочной железы. "Я должен, по крайней мере, открыто признать, что я еще ни разу не предпринимал такого рода опыта, который был бы так богат собачьими жертвами и так беден соответственными им результатами" и заключил: "Со времени этих слов положение дела мало, в чем изменилось" [с. 97].
Спустя, более сто лет со времени этих слов физиология поджелудочной железы (ПЖ) остается недостаточно полной, изобилует противоречивыми экспериментальными и клиническими данными. Причинами такого "положения дела" являются методические трудности - по существу отсутствие адекватных методов исследования экзосекреции железы в экспериментах на животных и у людей. Немаловажной причиной противоречивых утверждений выступают большая вариабельность экзосекреции, выраженные ее видовые различия в составе и свойствах секрета и особенно механизмах регуляции. Противоречивость, тем более огорчительна, что панкреатическая экзосекре-ция играет ключевую роль в обеспечении полостного кишечного пищеварения. А при его недостаточности страдает пристеночное пищеварение и всасывание нутриентов (вплоть до клинически выраженных мальдигестии и мальабсорбции).
МЕСТО ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ СЕКРЕЦИИ
В ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОМ КОНВЕЙЕРЕ
ПЖ взрослого человека натощак выделяет небольшое количество сока с напряжением 0.20.3 мл/мин, называемую базальной, межпищеварительной, периодической секрецией (с периодичностью около 90 минут). После приема пищи по-спрандиальная секреция достигает 4.7-5.0 мл/мин, имея характерную динамику во времени. Неорганические компоненты сока и его жидкий компонент выделяются преимущественно клетками протоковой системы железы - дуктулоцитами. В
наибольшей концентрации в соке содержатся гидрокарбонаты, в основном натрия (66-127 ммоль/л), и хлориды (54-95 ммоль/л). Гидрокарбонаты обеспечивают основную реакцию секрета - рН = = 7.5-8.8. Чем выше скорость секреции, тем больше концентрация в соке НСО3 и соответственно -дебит гидрокарбонатов и рН сока. Электролиты нейтрализуют и ощелачивают кислое желудочное содержимое, перешедшее в двенадцатиперстную кишку (ДПК), и таким образом останавливают желудочное пищеварение. При этом инакти-вируется пепсин (в этом принимает участие и желчь). Электролиты обеспечивают оптимальный рН для гидролиза нутриентов в полости тонкой кишки панкреатическими и кишечными ферментами, повышают их гидролитическую активность, поддерживают изотонию кишечного химуса, что важно для реализации пищеварительных функций (моторики, секреции, всасывания) и механизмов их регуляции.
Многочисленные органические компоненты панкреатического сока имеют разные механизмы происхождения: специфические продукты синтеза панкреацитами, неспецифические продукты их метаболизма и выводимые из крови метаболиты. ПЖ синтезирует белок со скоростью, недоступной другим органам, за исключением лактирую-щей молочной железы. Примерно 90% секреторного белка продуцируется ациноцитами и является белком ферментов. У человека в составе панкреатического секрета в ДПК за 1 сут поступает 6-20 г пищеварительных ферментов [33]. Они переваривают белки (эндопептидазы: трипсин, химотрипсин, эластаза; экзопептидазы: карбокси-пептидазы А и В, которые синтезируются в форме зимогенов, активируемых в ДПК), липиды (липаза, колипаза, фосфолипаза, эстераза), углеводы (а-амилаза), олигонуклеотиды (РНК- и ДНК-азы, фосфатаза).
Ферментовыделительная деятельность ПЖ, ее ацинусов, характеризуется большим числом гид-
ролитических ферментов, а некоторые из них синтезируются в нескольких изоформах (трипси-ноген-2, химотрипсиноген-2-3, проэластаза-2, прокарбоксипептидаза 5-2), с их высокими деби-тами. Соотношение между количеством и активностью гидролаз в секрете регуляторно изменяется в зависимости от пищевых режимов (длительные адаптации) и вида принятой пищи, состава и свойств дуоденального химуса (срочные адаптации), оптимизируя ферментный гидролиз макронутриентов в пищеварительном конвейере. Панкреатические ферменты обеспечивают деполимеризацию нутриентов в полостном и пристеночном пищеварении, будучи адсорбированными в составе кишечной слизи и на гликокаликсе эн-тероцитов. Кроме непосредственной дигестивной роли панкреатические ферменты, их зимогены и фрагменты выполняют роль физиологически активных веществ, влияя на рилизинг кишечных ре-гуляторных пептидов и аминов, на хемосенсоные пороги дуоденальной слизистой [10]. Многие эффекты панкреатического секрета опосредованы его дигестивными результатами: кишечный мембранный гидролиз нутриентов, всасывание продуктов их гидролиза, стимуляция холекинеза, изменение скорости эвакуации пищевого желудочного содержимого в кишечник и скорость транзита его химуса, формирование и поддержание кишечного эубиоза, высвобождение дуоденальных и илеаль-ных регуляторных пептидов. Поэтому при секреторной недостаточности ПЖ трансформируются пищеварительные и непищеварительные функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). В том числе: усиливается секреторная активность еще сохранившейся части экзокринного аппарата ПЖ; замедляется транзит химуса, меняется топография тонкокишечного пищеварения - в него включается более дистальная "резервная зона" тонкой кишки, индуцируется синтез ферментов тонкой кишки, направленные на компенсацию мальдигестии и мальабсорбции. Затем в определенной последовательности возникают и они, начиная с недостаточности липолиза.
СТИМУЛЯТОРЫ И ИНГИБИТОРЫ СЕКРЕЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Прием пищи стимулирует панкреатическую секрецию условно- и безусловнорефлекторным путем. При этом используется нейронно-провод-никовый импульсный механизм передачи информации от рецепторных нервных окончаний. По такому же механизму производится и торможение секреции. В дальнейшем осуществляются преимущественно корригирующие влияния на основе рецепции свойств содержимого ЖКТ. Находящаяся в его полости смесь пищевого содержимого с пищеварительными соками является объ-
ектом, в котором происходит пищеварительный процесс, и параметры этой смеси служат средством регуляции данного процесса путем изменения пищеварительных функций, в том числе панкреатической секреции.
Механизмы мультипараметрической рецепции свойств содержимого ЖКТ разные [64, 117]. Нейрорецепция сенсорными нейронами, окончания дендритов которых локализованы в оболочках этих органов, обеспечивает механорецепцию полостного давления, сокращений стенки кишки, перемещения содержимого; хеморецепцию рН, осмотического давления нутритивных и ферментных свойств химуса; температуры. В рецепции и передаче информации о свойствах содержимого жКт участвуют различного типа эпителио-циты, в том числе энтериноциты слизистых оболочек. При этом используется паракринно-нейронно-проводниковый путь, рецепция в котором производится энтериноцитом, его регулятор-ный пептид действует на рецепторы сенсорного нейрона, а он импульсно передает информацию в соответствующие управляющие нервные структуры и панкреациты железы. В телегормональном механизме передачи информации используется системный и региональный кровоток. Наконец, носителями гуморальной информации выступают всосавшиеся нутриенты, действующие на управляющие механизмы и панкреациты.
Различие продуцентов жидкой части секрета и электролитов дуктулоцитами и центральными ациноцитами, а ферментов - ациноцитами, объединенными в ацинусы, позволяет варьировать соотношение в секрете его дуктулоцитарного и ацинарного компонентов. Соответственно можно выделить селективные и генерализованные стимуляторы и ингибиторы секреции поджелудочной железы. Первые преимущественно изменяют секреторную активность дуктулоцитов или аци-ноцитов, вторые - тех и других. Большинство действуют на оба типа панкреацитов. Но они имеют разные пороги их возбуждения или торможения, поэтому высокие дозы лигандов обеспечивают генерализованный эффект разной выраженности, а вероятность селективного эффекта больше при низких дозах лиганда.
Одни стимуляторы или ингибиторы имеют прямые влияния через специфические рецепторы базолатеральной мембраны панкреацитов, другие - непрямые (их большинство), которые стимулируют секрецию через механизм посредников, а третьи - оба механизма.
Завершая описание общих принципов регуляции панкреатической экзосекреции, назову основные стимуляторы и ингибиторы дуктулоцитов и ациноцитов. Стимуляторы первых: секре-
тин, вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП), ацетилхолин (АХ), холецистокинин (ХЦК), нейротензин, гастрин-рилизинг пептид (ГРП), инсулин, энкефалин, гастрин; ингибиторы: глюкагон, субстанция Р, простагландин Е, панкреатический полипептид (ПП), пептид УУ, вазопрессин, кальцитонин, кортикотропин, адреналин. Секрецию ациноцитов стимулируют: АХ, ХЦК, ПП, субстанция Р, секретин, ВИП, оксид азота (N0), норадреналин (0-адренорецепторы [121]), гистамин (Н1 и Н2-рецепторы); ингибиру-ют: глюкагон, соматостатин, энкефалин, кальци-тонин, кальцитонинген-рилизинг пептид, желудочный ингибирующий пептид (ЖИП), ПП, кор-тикотропин, полипептиды У и УУ, норадреналин (а-адренорецепторы) [3, 7]. О большинстве из них более подробно будет сообщено в дальнейшем тексте статьи.
ПЖ получает парасимпатическую и симпатическую иннервацию. Парасимпатические нейроны являются в основном холинергические, их нейротрансмиттер АХ.
Многими экспериментальными работами, выполненными на разных животных методами ваго-томии, электрического раздражения периферических концов перерезанных блуждающих нервов, вызванной инсулином г
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.