Екзокринні секрети підшлункової залози
Сік підшлункової залози складається з двох секреторних продуктів, важливих для правильного травлення: травних ферментів та бікарбонату. Ферменти синтезуються і виділяються з екзокринних ацинарних клітин, тоді як бікарбонат виділяється з епітеліальних клітин, що вистилають дрібні протоки підшлункової залози.
Травні ферменти
Підшлункова залоза виділяє чудову батарею ферментів, які в сукупності здатні редукувати практично всі засвоювані макромолекули у форми, здатні або майже здатні засвоюватися. Три основні групи ферментів мають вирішальне значення для ефективного травлення:
Перетравлення білків ініціюється пепсином у шлунку, але основна частина перетравлення білка відбувається завдяки протеазам підшлункової залози. Кілька протеаз синтезуються в підшлунковій залозі і виділяються в просвіт тонкої кишки. Дві основні протеази підшлункової залози - це трипсин та хімотрипсин, які синтезуються та упаковуються у секреторні пухирці як неактивні проферменти трипсиноген та хімотрипсиноген.
Як ви могли передбачити, протеази є досить небезпечними ферментами, що містяться в клітинах, і упаковка неактивного попередника є способом для клітин безпечно обробляти ці ферменти. Секреторні везикули також містять інгібітор трипсину, який служить додатковим захистом, якщо частина трипсиногену активується до трипсину; після екзоцитозу цей інгібітор розбавляється і стає неефективним - штифт виходить з гранати.
Як тільки трипсиноген і хімотрипсиноген потрапляють у просвіт тонкої кишки, вони повинні бути перетворені в свої активні форми для перетравлення білків. Трипсиноген активується ферментом ентерокіназою, який вбудовується в слизову кишечника.
Після утворення трипсину він активує хімотрипсиноген, а також додаткові молекули трипсиногену. Результатом є досить вибухонебезпечний вигляд активної протеази, коли секрети підшлункової залози потрапляють у тонку кишку.
Трипсин і хімотрипсин перетравлюють білки на пептиди, а пептиди - на менші, але вони не можуть перетравлювати білки та пептиди до окремих амінокислот. Деякі інші протеази з підшлункової залози, наприклад, карбоксипептидаза, мають таку здатність, але остаточне перетравлення пептидів в амінокислоти - це значною мірою вплив пептидаз на поверхню клітин епітелію тонкої кишки. Про це далі.
2. Ліпаза підшлункової залози
Основним компонентом харчового жиру є тригліцерид, або нейтральний ліпід. Молекула тригліцеридів не може всмоктуватися безпосередньо через слизову оболонку кишечника. Швидше, його спочатку слід перетравити у 2-моногліцерид та дві вільні жирні кислоти. Ферментом, який здійснює цей гідроліз, є ліпаза підшлункової залози, яка надходить у просвіт кишки як складова частина панкреатичного соку.
У просвіті кишечника також повинна бути достатня кількість жовчних солей, щоб ліпаза ефективно засвоювала дієтичний тригліцерид, а отримані жирні кислоти та моногліцериди поглиналися. Це означає, що нормальне травлення та засвоєння харчового жиру критично залежить від виділень як з підшлункової залози, так і з печінки.
Ліпаза підшлункової залози нещодавно була в центрі уваги як ціль для лікування ожиріння. Препарат орлістат (Xenical) є інгібітором панкреатичної ліпази, який перешкоджає перетравленню тригліцеридів і тим самим зменшує всмоктування харчового жиру. Клінічні випробування підтверджують твердження, що інгібування ліпази може призвести до значного зменшення маси тіла у деяких пацієнтів.
Основним дієтичним вуглеводом для багатьох видів є крохмаль - форма зберігання глюкози в рослинах. Амілаза (технічно альфа-амілаза) - це фермент, який гідролізує крохмаль до мальтози (дисахарид глюкоза-глюкоза), а також трисахарид-мальтотріозу та фрагменти невеликих відгалужень, які називаються граничними декстринами. Основним джерелом амілази у всіх видів є виділення підшлункової залози, хоча амілаза також присутня в слині деяких тварин, включаючи людей.
Інші ферменти підшлункової залози
На додаток до протеаз, ліпази та амілази, підшлункова залоза виробляє безліч інших травних ферментів, включаючи рибонуклеазу, дезоксирибонуклеазу, желатиназу та еластазу.
Бікарбонат і вода
Епітеліальні клітини в протоках підшлункової залози є джерелом бікарбонату та води, що виділяється підшлунковою залозою. Бікарбонат є основою і критично важливим для нейтралізації кислоти, що надходить у тонкий кишечник зі шлунка. Механізм, що лежить в основі секреції бікарбонатів, по суті такий самий, як і для секреції кислоти парієтальними клітинами шлунка, і залежить від ферменту карбоангідрази. У клітинах протоки підшлункової залози бікарбонат виділяється в просвіт протоки, а отже, в підшлунковий сік.
Анатомія підшлункової залози
Контроль екзокринної секреції підшлункової залози
Український переклад цієї сторінки Олени Червоної доступний на українському перекладі