136

10. ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Поджелудочная железа связана с пищеварительной трубкой, участвует в процессе пищеварения, а также в регуляции углеводного, белкового и жирового обмена в организме. Снижение функции поджелудочной железы сопровождается нарушением полостного и пристеночного пищеварения, а нарушением механизмов регуляции уровня глюкозы в крови. Внутриорганная активация ферментов чревата развитием деструктивного процесса с выраженным болевым синдромом. Знание гистофизиологии поджелудочной железы поможет врачу анализировать причинно-следственные отношения при нарушении пищеварения, обмена веществ и состояния желудочно-кишечного тракта.

ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ (общая). Уметь определять структуры поджелудочной железы, интерпретировать их функциональное состояние, роль в регуляции пищеварения и метаболических процессов в организме.

МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

1.Одной из причин развития врожденного стеноза двенадцатиперстной кишки может быть нарушение формирования поджелудочной железы. Что является источником развития этой железы? Где она расположена, с какими органами связана, куда открывается проток поджелудочной железы? Какие регуляторы влияют на формирование паренхимы поджелудочной железы?

2.Образование печени и поджелудочной железы происходит из общих источников. С каким отделом пищеварительной трубки связаны эти органы? Какие ткани образуют их строму и паренхиму? Какие структуры осуществляют их экзокринную функцию? Какой секрет они продуцируют? Может ли кишка влиять на секреторную деятельность печени и поджелудочной железы?

3.Употребление алкоголя, острый стресс, травма, желчекаменная болезнь, инфекция и лекарственные препараты могут вызвать развитие острого панкреонекроза (деструкция поджелудочной железы). При этом происходит освобождение и активация панкреатических ферментов, которые разрушают ткани поджелудочной железы. Какой тканью образованы структуры поджелудочной железы, обеспечивающие продукцию ферментов? Какие ферменты вырабатываются в экзокринной части поджелудочной железы, что является их субстратом? Какой этап пищеварения они обеспечивают? Какие вещества (факторы) определяют активацию неактивных проферментов? Может ли эндокринная часть железы влиять на ее экзокринные структуры?

4.В норме стимуляция секреции панкреатического сока происходит во время употребления пищи. Влияет ли характер пищи на состав секрета поджелудочной железы? Какие системные и локальные факторы могут регулировать экзокринную функцию поджелудочной железы?

5.Нарушение структуры эндокринных островков поджелудочной железы (врожденного генеза, в результате возрастной инволюции, вследствие инфекции, стресса, травмы и т. д.) могут вести к развитию сахарного диабета. Это связано с поражением В-клеток в островках. Какой тканью образованы островки, какие тип капилляров в них расположен? Какие типы клеток представлены в панкреатическом островке? Как эти клетки различаются по морфологии? Какие гормоны вырабатывают, на какие мишени оказывают влияние?

6.Дефицит потребления пищи (особенно белков) приводит к атрофии ацинарных и других клеток, активно продуцирующих белки; в частности, снижается продукция ферментов слюнных желез (в первую очередь - околоушной железы). Что общего в строении околоушной и поджелудочной желез? Из каких источников развиваются эти железы? По каким морфологическим признакам они отличаются?

137

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, НА ОСНОВАНИИ КОТОРЫХ ВОЗМОЖНО ВЫПОЛНЕНИЕ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1.Источники и особенности развития поджелудочной железы.

2.Общий план строения, функции поджелудочной железы.

3.Структурно-функциональная единица экзокринной части поджелудочной железы - ацинус.

4.Система выводных протоков поджелудочной железы.

5.Гистофизиология (регуляция) экзокринной части поджелудочной железы.

6.Эндокринный островок, особенности кровоснабжения, клеточный состав.

7.Особенности ультрамикроскопического строения разных типов клеток панкреатического островка, их значение.

8.Возрастные изменения поджелудочной железы, особенности иннервации и регенерации.

ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Поджелудочная железа, как и печень, развивается из энтодермы. В стенке туловищного отдела первичной кишки (участок будущей двенадцатиперстной кишки) образуется два выроста - дорзальная и вентральная панкреатические почки (рис. 1 А, 1 Б, 1 В)

Рис. 1. Закладка поджелудочной железы.

Обратите внимание, что образование поджелудочной железы происходит из дорсального (1А) и вентрального (2А) выростов энтодермы, которая выстилает будущую двенадцатиперстную кишку (3А). Дорсальная панкреатическая почка образуется вблизи дорсальной брыжейки, а вентральная - возле желчного протока. Во время поворота двенадцатиперстной кишки вправо, она приобретает С-образную форму. Благодаря этому вентральная панкреатическая почка сдвигается дорсально и располагается ниже и позади панкреатической почки (1В). Следующим шагом является слияние почек (1Г). Из вентральной почки образуется хвостовой отросток и нижняя часть головки поджелудочной железы. Оставшаяся часть железы образуется из дорсальной почки.

Главный панкреатический проток (Wirsung) формируется из дистальной почки. Проксимальная часть дорсального панкреатического протока облитерируется или остается в виде небольшого канала - дополнительного панкреатического протока (Santorini). Главный панкреатический проток сливается с желчным протоком, вместе с ним входит в стенку двенадцатиперстной кишки и открывается в области большого сосочка. При сохранении дополнительного протока (у 10% людей), он открывается в малый дуоденальный сосочек.

Важными стимуляторами образования поджелудочной железы являются фактор роста фибробластов (FGF2) и активин (из семейства трасформирующего фактора роста TGF-b). Источниками их продукции являются клетки нотохорды и дорсальной аорты. Эти факторы роста снижают экспрессию SHH генов кишечной энтодермы и симулирует транскрипцию

138

панкреоспецифических белков. Для развития В- и D-клеток нужна одновременная экспрессия РАХ-2 и РАХ-6, тогда как для появления А - клеток достаточно экспрессии лишь PAX-6.

Наиболее распространенным вариантом аномалий развития поджелудочной железы являются нарушение слияния и поворота дорсальной и вентральной почек относительно двенадцатиперстной кишки. Это может привести к формированию кольцевидной поджелудочной железы, которая охватывает и сдавливает двенадцатиперстную кишку, что может вести к ее полной обструкции. Дополнительная поджелудочная железа может формироваться в различных участках брюшной полости - от дистальной части пищевода до подвздошной кишки. Чаще всего она находится в слизистой оболочке желудка или в зоне дивертикула Меккеля, морфологически напоминает панкреатические островки.

ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ При изучении строения поджелудочной железы обратите внимание, что она имеет

паренхиматозный дольчатый тип строения. Строма представлена соединительной тканью, паренхима - специализированным эпителием, который формирует экзокринную (97%) и эндокринную части (3%) органа. Строма формирует капсулу, междольковые перегородки и внутридольковые прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани. Поскольку поджелудочная железа расположена ретроперитонеально, при панкреатите (воспаление поджелудочной железы) может разрушаться забрюшинная клетчатка. В хорошо развитых (в отличие от печени) междольковых перегородках определяются триады, в состав которых входят артерия, вена и выводной проток, выстланный однослойным призматическим эпителием.

3 1

139

В некоторых случаях строма может содержать и белую жировую ткань. Вокруг некоторых протоков определяются гладкие миоциты. В дольках прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани содержат капилляры, которые формируют две сети: вокруг ацинусов – с эндотелием соматического типа, а в пределах эндокринных островков - отдельную сеть капилляров с фенестрированным эндотелием.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКЗОКРИННОЙ ЧАСТИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Экзокринная часть поджелудочной железы представлена секреторными структурами

(ацинусами) и системой выводных протоков. Ацинус является структурно-функциональной единицей органа. Он состоит из крупных секреторных клеток - ациноцитов, и

центроацинозных клеток, последние формируют начальную часть вставочного выводного протока. Ациноцит имеет конусовидную форму, в нем выделяют две зоны - базальную

гомогенную, и апикальную зимогенную.

Гомогенная (базальная) зона ациноцита содержит округлое ядро, богатое эухроматином, цистерны гранулярной эндоплазматической сети и окрашивается базофильно. Зимогенная (апикальная) зона расположена над ядром, содержит развитый комплекс Гольджи и секреторные гранулы.

Ациноциты секретируют ферменты (трипсин, липазу, амилазу, эластазу и т.д.), которые способны переваривать в просвете тонкой кишки составные компоненты пищи. Ферменты синтезируются в неактивной форме, их активация происходит в полости двенадцатиперстной кишки. Преждевременной активации пищеварительных ферментов (в протоках) препятствуют ингибиторы, которые вместе с проферментами секретируются ациноцитами и цетроацинозными клетками. Активация ферментов в самой железе при остром панкреатите (воспалении поджелудочной железы) вызывает ее быстрое разрушение. Секреторная функция ациноцитов стимулируется гормоном холецистокинином, который

140

вырабатывается I-клетками тонкой кишки и клетками выводных протоков поджелудочной железы.

Остановитесь на особенностях строения внутридольковых и междольковых выводных протоков. В отличие от слюнных желез, они выстланы однослойным эпителием, поскольку развиваются из энтодермы. Клетки вставочных выводных протоков секретируют бикарбонатные анионы, которые обеспечивают щелочную среду панкреатического сока. Секреция ионов сопровождается транспортом в просвет выводного протока большого количества воды. Эти процессы стимулируются секретином, который синтезируется S- клетками тонкой кишки. Вставочный выводной проток содержит также камбиальные элементы (недифференцированные клетки, способные к делению). Это обеспечивает возможность восстановления клеток ацинусов и выводных протоков. Стенка междольковых и общего выводного протока железы выстлана однослойным призматическим эпителием. В общем протоке железы он содержит многочисленные бокаловидные клетки и эндокриноциты, вырабатывающие панкреозимин и холецистокинин. Эти гормоны регулируют секреторную активность ациноцитов поджелудочной железы и выделение желчи из печени, что является проявлением внутриорганной и межорганной структурнофункциональной кооперации.

ПАНКРЕАТИЧЕСКИЕ ОСТРОВКИ

Эндокринная часть железы образована панкреатическими островками,

расположенными внутри долек, преимущественно в хвостовой части железы. Островки имеют светлую окраску и представлены скоплениями инсулоцитов - вокруг фенестрированных капилляров. В островке выделяют 5 типов клеток, все они отличаются по размерам, расположению, тинкториальным свойствам цитоплазмы, ультраструктуре секреторных гранул.

по сравнению с ацинусами и содержит много капилляров (2). Б – схема эндокринного островка.

Наиболее многочисленными в островке являются В-клетки, продуцирующие инсулин. Они составляют 70-75% инсулоцитов островка. Эти клетки имеют светло базофильную окраску цитоплазмы, развитый синтетический аппарат. Располагаются преимущественно на периферии островка. Особое строение имеют их секреторные гранулы. Они содержат плотную сердцевину и широкий светлый ободок. Повышение секреции инсулина происходит при стимуляции парасимпатических нервов (ветви вагуса), а также при повышении в крови уровня глюкозы (после приема пищи, при стрессе). Практически все органы являются мишенями инсулина, который регулирует утилизацию глюкозы (транспорт в цитоплазму с помощью транспортеров) и метаболизм углеводов, жиров и белков. Дефицит инсулина при СД сопровождается нарушением всех видов обмена и поражением многих органов.

141

А-клетки составляют 20-25% инсулоцитов островка и продуцируют глюкагон. Это крупные клетки со светлооксифильной цитоплазмой, расположены преимущественно в центре островка. Гранулы этих клеток имеют большую плотную сердцевину и узкий светлый ободок. Важную роль в гистофизиологии поджелудочной железы играют D-клетки, которые содержат электронно-плотные гранулы и вырабатывают соматостатин. Данный гормон ингибирует секреторную активность других инсулоцитов и клеток экзокринных ацинусов. В состав островка входят также D1-клетки. Эти клетки продуцируют вазоинтестинальный полипептид (ВИП), который улучшает кровоснабжение органа и кишки, стимулирует выделение гормонов и панкреатического сока. Функциональную связь между эндокринной и экзокринной частями железы обеспечивают РР-клетки. Продукт их секреторной деятельности - панкреатический полипептид - модулирует секреторную активность ациноцитов поджелудочной железы.

Выделяют еще один вид секреторных клеток - промежуточные (ацинозноинсулярные) эпителиоциты. Характерной особенностью этих клеток является наличие в цитоплазме секреторных гранул двух типов - крупных зимогенных, присущих ацинозным клеткам, и мелких - типичных для инсулоцитов.

Ключевым стимулятором панкреатической секреции является ацетилхолин - нейромедиатор парасимпатического отдела ВНС, который освобождается рефлекторно при приеме пищи. Не менее важную роль играют два гормона - секретин и холецистокинин. Их продуцируют энтероэндокринные клетки слизистой оболочки (двенадцатиперстной и тощей кишки). Стимулятором продукции секретина и высвобождения ацетилхолина является снижение рН в просвете кишки. Активация ответа секретина и ацетилхолина приводит к повышению секреции дуоденальных желез, бикарбонатов покровным эпителием, а также сока поджелудочной железы. Секреция холецистокинина стимулируется при повышении уровня длинноцепочечных жирных кислот, желудочной кислоты и некоторых эссенциальных аминокислот в просвете кишки.

142

Ситуационные задачи для самоконтроля

1.В гистологическом препарате определяется 6. Во время ультрамикроскопического исследование

143

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ

Объекты изучения (гистологические препараты):

1. Поджелудочная железа. Окраска гематоксилином и эозином. Малое и большое увеличение.

144

ДЛЯ ОТРАБОТКИ ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ И УМЕНИЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГИСТОФИЗИОЛОГИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, НЕОБХОДИМО (конкретные цели):

1. Определять эмбриональные источники и особенности развития поджелудочной железы.

При анализе рисунка 2 определите:

1)поджелудочную железу,

2)ее проток (протоки);

3)источник их формирования;

4)куда открываются?

5)с чем связанно наличие главного и дополнительного панкреатических протоков?

6)с каким отделом пищеварительной трубки связан панкреатический проток?

Рис. 2

2. Определять ключевые морфологические признаки органа, тканевой состав его частей.

При анализе рисунка 3 определите:

1)тип строения органа;

2)тканевой состав стромы и паренхимы;

3)триаду и ее компоненты;

4)структурно-функциональную единицу экзокринной части железы;

5)эндокринные островки.

Назовите орган и укажите:

6)источники его развития;

7)топографию;

8)функции.

Рис. 3

При анализе рисунка 4 определите:

1)структурно-функциональная единица какого органа представлена?

2)ее клеточный состав.

Найдите:

3) ациноциты и его зоны

4) центроацинозные клетки. Рис. 4

5) их функциональное значене.

146

5. Дифференцировать возрастные изменения, регуляцию и возможности регенерации структурных элементов поджелудочной железы.

При анализе эндокринного островка (рис. 9) определите:

1)клетки, которые продуцируют глюкагон;

2)что стимулирует их секреторную активность;

2)эффект действия глюкагона;

3)клетки, которые продуцируют инсулин;

4)где они расположены?

5)что стимулирует их активность?

6)мишени гормона;

7)какие клетки могут модулировать секреторную активность экзокринной части поджелудочной железы?

8)какой тип капилляров в островке?

9)возможности регенерации островка.

Рис. 9

При анализе электронной микрофотографии клетки эндокринного островка (рис. 10) определите

1)секреторные гранулы;

2)для какого типа клеток характерно такое строение гранул;

3)какой гормон продуцируют данные клетки;

4)что влияет на секрецию данного гормона в кровь;

5)что является мишенями данного гормона;

6)чем проявляется эффект гормона, продуцируемого представленной клеткой.