Λειτουργίες του παγκρέατος

εισαγωγή

Το πάγκρεας (πάγκρεας) βρίσκεται πίσω από το περιτόναιο (οπισθοπεριτοναϊκό) στην άνω κοιλιακή χώρα. Το πάγκρεας έχει δύο μέρη, ένα λεγόμενο εξωκρινές (= εκπέμπει προς τα έξω) και ένα ενδοκρινικό (= εκπέμπει στο εσωτερικό). Το εξωκρινές τμήμα του παγκρέατος, δηλαδή χωνευτικός χυμός που απελευθερώνεται στο δωδεκαδάκτυλο. Το ενδοκρινικό μέρος παράγει τις ορμόνες ινσουλίνη και γλυκαγόνη και τις απελευθερώνει στο αίμα. Είναι σημαντικά για τη ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με αυτό στη διεύθυνση:

• Λειτουργία του παγκρέατος
• Ανατομία και ασθένειες του παγκρέατος

Λειτουργία της πέψης

Το πάγκρεας συσσωρεύεται σε λοβούς. Το εξωκρινές τμήμα του παγκρέατος, το οποίο αποτελεί το κύριο σώμα του οργάνου, είναι ένας καθαρά ορώδης αδένας, που σημαίνει ότι παράγει μια πολύ υγρή έκκριση. Σε αυτήν την αναλογία, περίπου 1,5 λίτρα παγκρέατος σχηματίζονται καθημερινά. Είναι ένας πλούσιος σε ένζυμα αλκαλικός χωνευτικός χυμός που απελευθερώνεται στο δωδεκαδάκτυλο. Η έκκριση ρυθμίζεται από πεπτικές διαδικασίες, με το ρυθμό έκκρισης να αυξάνεται απότομα μετά την κατάποση. Τα ένζυμα για τη διάσπαση του λίπους (λιπάσες), των πρωτεϊνών (πρωτεασών) και της πέψης υδατανθράκων που περιέχονται στο πάγκρεας συμβάλλουν σημαντικά στην πέψη των τροφίμων και διασφαλίζουν ότι τα θρεπτικά συστατικά μπορούν να απορροφηθούν αποτελεσματικά από το έντερο στο αίμα.

Εκτός από το κύριο μέρος του νερού, το πάγκρεας αποτελείται από περισσότερες από 20 διαφορετικές πρωτεΐνες. Αυτά είναι ανενεργά πρόδρομα πεπτικών ενζύμων (ζυμογόνα) και ενεργά πεπτικά ένζυμα. Ιδιαίτερα επιθετικές πρωτεάσες όπως Η τρυψίνη ή η χυμοτρυψίνη εκκρίνονται ως ανενεργός πρόδρομος για την προστασία του παγκρέατος από την αυτο-πέψη και ενεργοποιούνται μόνο στο δωδεκαδάκτυλο. Άλλες πρωτεάσες (π.χ. α-αμυλάση), λιπάση και ένζυμα για πέψη νουκλεϊκών οξέων απελευθερώνονται απευθείας στο πάγκρεας ως ενεργά ένζυμα. Ένα άλλο σημαντικό συστατικό του παγκρεατικού χυμού είναι οι προστατευτικές και ρυθμιστικές πρωτεΐνες. Εκτός από τα πεπτικά ένζυμα, το πάγκρεας αποτελείται από όξινο ανθρακικό άλας, το οποίο εξουδετερώνει τα όξινα περιεχόμενα του στομάχου και οδηγεί σε ελαφρώς αλκαλική τιμή pH 8,1 στο δωδεκαδάκτυλο. Η αύξηση της συγκέντρωσης διττανθρακικών στο λεπτό έντερο είναι σημαντική διότι, από τη μία πλευρά, διευκολύνει το σχηματισμό μικκυλίων στα λίπη και, από την άλλη πλευρά, διάφορα πεπτικά ένζυμα είναι ανενεργά σε ένα όξινο περιβάλλον και λειτουργούν μόνο σε βασικές τιμές.

Εδώ μπορείτε να βρείτε τα πάντα για το θέμα: Παγκρεατικά ένζυμα

Διάφοροι προστατευτικοί μηχανισμοί αποτρέπουν την πέψη του παγκρέατος και έτσι καταστρέφονται από τον παγκρεατικό χυμό που σχηματίζεται: ορισμένες ιδιαίτερα επικίνδυνες πρωτεάσες εκκρίνονται ως ανενεργά ζυμογόνα και ενεργοποιούνται μόνο στο δωδεκαδάκτυλο. Επιπλέον, ένας αριθμός προστατευτικών ενζυμικών αναστολέων απελευθερώνεται ταυτόχρονα με τα πεπτικά ένζυμα και ειδικές πρωτεάσες διασπώνουν ένζυμα που έχουν ενεργοποιηθεί πολύ νωρίς.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει: Εργασία των ενζύμων στο ανθρώπινο σώμα

Εξωκρινείς ορμόνες

Τα πιο σημαντικά πεπτικά ένζυμα που βρίσκονται στο πάγκρεας μπορούν να χωριστούν σε τρεις ευρείες ομάδες. Πρωτεολυτικά ένζυμα (ένζυμα διαίρεσης πρωτεΐνης), μερικά εκ των οποίων εκκρίνονται ως ζυμογόνα, ένζυμα διαίρεσης υδατανθράκων και λιπολυτικά ένζυμα (ένζυμα διαίρεσης λίπους).

Οι πιο σημαντικοί εκπρόσωποι των πρωτεασών περιλαμβάνουν τρυψίνη (ogen), chymotrypsin, (pro) ελαστάσες και καρβοξυπεπτιδάσες. Αυτά τα ένζυμα χωρίζουν τις πρωτεΐνες σε μικρότερα πεπτίδια σε διαφορετικούς πεπτιδικούς δεσμούς. Η α-αμυλάση είναι ένα από τα ένζυμα που διαχωρίζουν τους υδατάνθρακες και υδρολύει τους γλυκοσιδικούς δεσμούς. Προκειμένου να διαλυθούν τα λίπη που περιέχονται στα τρόφιμα στο δωδεκαδάκτυλο και να μπορέσουν να τα αφομοιώσουν, εκτός από το χυμό από το ήπαρ, απαιτούνται διάφορες λιπάσες (ένζυμα διαίρεσης λίπους). Το πάγκρεας περιέχει λιπάση καρβοξυλικού εστέρα, παγκρεατική λιπάση και (προ) φωσφολιπάση Α2, οι οποίες προσβάλλουν και διαλύουν τους εστερικούς δεσμούς στα λίπη.

Καθήκοντα στη ρύθμιση του σακχάρου στο αίμα

Τα ενδοκρινικά μέρη του παγκρέατος (νησίδες Langerhans) βρίσκονται σε μικρές ομάδες κυττάρων μεταξύ των πυκνά εξωκρινών αδένων. Περίπου ένα εκατομμύριο από αυτές τις νησίδες Langerhans εμφανίζονται σε ανθρώπους και είναι ιδιαίτερα συχνές στο ουρά του παγκρέατος. Τα νησάκια του Langerhans μπορούν να θεωρηθούν μικροσκοπικά ως φωτεινές περιοχές που περιβάλλονται από πολλά αιμοφόρα αγγεία (αγγειακή πύλη insulo-acinar). Υπάρχουν τέσσερις τύποι κυττάρων στον ενδοκρινικό ιστό: τα κεντρικά β-κύτταρα, τα οποία αποτελούν το 80% των νησίδων και παράγουν ινσουλίνη, τα α-κύτταρα που παράγουν γλυκαγόνες (20%), δ-κύτταρα που παράγουν σωματοστατίνη (8%) και PP- Κύτταρα που παράγουν παγκρεατικό πολυπεπτίδιο (2%).

Η ινσουλίνη και η γλυκαγόνη διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα. Η ινσουλίνη είναι η μόνη ορμόνη που μπορεί να μειώσει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Επιπλέον, η ινσουλίνη διεγείρει τη συσσώρευση λίπους. Μια οξεία αύξηση της συγκέντρωσης γλυκόζης στο αίμα μετά την κατανάλωση τροφών πλούσιων σε υδατάνθρακες οδηγεί στην απελευθέρωση ινσουλίνης στο αίμα. Η ελεύθερη ινσουλίνη προσδένεται στους υποδοχείς ινσουλίνης στα κύτταρα και συνεπώς οδηγεί στην πρόσληψη γλυκόζης στο κύτταρο. Οι κύριοι ιστοί στόχοι είναι το ήπαρ, οι σκελετικοί μύες και ο λιπαρός ιστός. Ως αποτέλεσμα, το επίπεδο σακχάρου στο αίμα μειώνεται και τα κύτταρα έχουν ενέργεια με τη μορφή γλυκόζης διαθέσιμης.

Το Glucagon δρα ως ανταγωνιστής της ινσουλίνης. Το κύριο καθήκον της γλυκαγόνης είναι να αυξήσει το επίπεδο σακχάρου στο αίμα διεγείροντας το σχηματισμό νέας γλυκόζης (γλυκονεογένεση) και τη διάσπαση του γλυκογόνου σε γλυκόζη στο ήπαρ.

Ένα γεύμα πλούσιο σε υδατάνθρακες οδηγεί στην απελευθέρωση ινσουλίνης και ταυτόχρονα στην αναστολή της γλυκαγόνης, ενώ τα πλούσια σε πρωτεΐνες τρόφιμα προάγουν την έκκριση τόσο ινσουλίνης όσο και γλυκαγόνης. Η ακριβής αλληλεπίδραση και των δύο ορμονών καθίσταται δυνατή από αυτές ανταγωνιστικός (αντίθετο) αποτέλεσμα και καθορίζεται από την αναλογία συγκέντρωσης μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι το σάκχαρο στο αίμα μπορεί να διατηρηθεί σταθερό και μπορούν να αποφευχθούν μεγάλες διακυμάνσεις (υπεργλυκαιμία ή υπογλυκαιμία).

Διαβάστε επίσης:

• Παγκρεατικές ορμόνες
• Σάκχαρο στο αίμα

Ενδοκρινικές ορμόνες

Η ινσουλίνη είναι μια πεπτιδική ορμόνη που συντίθεται ως προορμόνη στα β κύτταρα του ενδοκρινικού παγκρέατος. Λόγω του μικρού χρόνου ημιζωής της, η ινσουλίνη εκκρίνεται με παλμικό τρόπο κάθε 10-20 λεπτά. Μια οξεία αύξηση της συγκέντρωσης γλυκόζης στο αίμα είναι το ισχυρότερο ερέθισμα για την έκκριση της ινσουλίνης και οδηγεί στην ταχεία απομάκρυνση της γλυκόζης από το αίμα μέσω της εισαγωγής της γλυκόζης στα κύτταρα στόχους. Άλλες σημαντικές επιδράσεις της ινσουλίνης είναι, εκτός από την αυξημένη πρόσληψη γλυκόζης στα κύτταρα, η πρόσληψη ελεύθερων λιπαρών οξέων και αμινοξέων. Επιπλέον, η ινσουλίνη αποτρέπει τη διάσπαση του λιπώδους ιστού (λιπόλυση) και αναστέλλει την έκκριση της γλυκαγόνης.

Ο ανταγωνιστής της ινσουλίνης, η γλυκαγόνη, σχηματίζεται επίσης ως προορμόνη στα κύτταρα α και εκκρίνεται όταν απαιτείται. Εκτός από τα πλούσια σε πρωτεΐνες τρόφιμα, το ισχυρότερο ερέθισμα έκκρισης είναι ανεπαρκές σάκχαρο στο αίμα (υπογλυκαιμία). Εκτός από την αύξηση της συγκέντρωσης γλυκόζης στο αίμα, η γλυκαγόνη προάγει τη λιπόλυση.

Τα κύτταρα δ παράγουν σωματοστατίνη (SIH, GHIRH), μια σύντομη πεπτιδική ορμόνη που εκκρίνεται επίσης από τον υποθάλαμο. Η αύξηση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα διεγείρει την απελευθέρωση του SIH, το οποίο μεταξύ άλλων αναστέλλει την έκκριση ινσουλίνης και γλυκαγόνης. Επιπλέον, η σωματοστατίνη αναστέλλει πολλές άλλες ορμόνες και δρα ως καθολικός αναστολέας.

Το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο σχηματίζεται στα κύτταρα ΡΡ, εκκρίνεται μετά από πλούσια σε πρωτεΐνες γεύματα και έχει κατασταλτική και ανασταλτική επίδραση στην όρεξη στην έκκριση του εξωκρινικού παγκρέατος.