Как работают ферменты поджелудочной железы?

Как работают ферменты поджелудочной железы?

Статья написана гастроэнтерологом, кандидатом медицинских наук Мехтиевой Ольгой Александровной.

Поджелудочную железу (ПЖ) называют «большой трудягой», так как этот «нежный», состоящий из железистой ткани орган, весом всего 70-110 грамм способен за сутки вырабатывать до 1,5-3 литров пищеварительного сока, поступающего через систему протоков в двенадцатиперстную кишку (ДПК) в области сфинктера Одди. В этом же месте в 12-перстную кишку впадает и общий желчный проток (холедох), через который поступает желчь.

Выработка поджелудочной железой пищеварительного сока, содержащего ферменты, называется экзокринной или внешнесекреторной функцией.

У поджелудочной железы есть еще одна важнейшая функция – внутрисекреторная (эндокринная) – это выработка гормонов, регулирующих углеводный обмен и уровень сахара в крови (инсулина и глюкагона).

Какие ферменты образуются в поджелудочной железе и что они делают?

Ферменты поджелудочной железы

В полость двенадцатиперстной кишки за сутки выделяется 10-20 грамм пищеварительных ферментов поджелудочной железы, которые участвуют в расщеплении белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот и делятся на 4 группы:

Липазы (переваривают жиры) – липаза, фосфолипазы, холестеролэстераза.

Эти ферменты работают в двенадцатиперстной кишке при обязательном наличии желчи (желчных кислот), которая их активирует. Также желчь эмульгирует жиры, превращая их в мельчайшие капельки, в результате чего жиры становится гораздо легче расщеплять. Не случайно сок поджелудочной железы и желчь выделяются одновременно через общее место их впадения в двенадцатиперстную кишку – сфинктер Одди, который тщательно регулирует этот процесс.

При приеме пищи поджелудочная железа выделяет большое количество липазы - до 300-600 тыс. ЕД в течение 6 часов. Именно выработка липазы является ее важнейшей функцией, так как ее функция не компенсируется другими ферментами этой группы, вырабатываемыми в малом количестве желудком и тонкой кишкой. Не случайно дозировка всех ферментных препаратов определяется содержанием липазы в 1 капсуле или таблетке препарата (например, панкреатин 10000ЕД, 25000ЕД, 40000ЕД). Липаза быстро разрушается в кислой среде при рН менее 5.

Протеазы (расщепляют белки) – трипсин, химотрипсин, эластаза, калликреин, карбоксипептидаза, аминопептидаза, коллагеназа.

Они поступают в полость двенадцатиперстной кишки в неактивной форме и активизируются под действием фермента энтерокиназы, который образуется в клетках слизистой оболочки самой 12-перстной кишки. Если бы протеазы, образующиеся в поджелудочной железе сразу были активными, то произошло бы ее самопереваривание, что бывает при панкреатите и нарушении оттока сока поджелудочной железы. Очень важным условием хорошей работы протеаз поджелудочной железы является уровень кислотности в двенадцатипертсной кишке. При рН менее 3,5 (повышенной кислотности) более 50% протеаз перестают работать. Их функция может частично компенсироваться протеазами, которые вырабатывают клетки слизистой оболочки самой тонкой кишки.

Карбоангидразы (переваривают углеводы) – альфа-амилаза, мальтаза, лактаза – расщепляют крахмал, пектины, гликоген, молочный сахар (лактозу).

При недостаточной выработке этих ферментов поджелудочной железы в ходе пищеварения их работа компенсируется другими амилазами, которые вырабатываются слюнными железами и клетками тонкой кишки.

Нуклеазы (расщепляют нуклеиновые кислоты) – РНК-аза, ДНК-аза.

Эти ферменты участвуют в переваривании нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), которые содержатся в клетках употребляемых в пищу организмов и несут их генетическую информацию. После расщепления некоторые составляющие нуклеиновых кислот используются организмом, а остальные утилизируются и выводятся.

Как происходит образование ферментов ПЖ?

Как образовываются ферменты поджелудочной железы?

Выделяют две разновидности секреции поджелудочной железы - натощаковую (между приемами пищи, натощак) и постпрандиальную (при приеме пищи и после него). Натощаковая секреция минимальна (0,2-0,3 мл/мин.) происходит в межпищеварительный период и связана с моторикой желудка и двенадцатипертстной кишки.

Постпрандиальная секреция поджелудочной железы (4-5 мл/мин.) имеет 3 фазы:

• мозговую -15% ее пищеварительного сока секретируется, благодаря безусловно-условному рефлексу, связанному с видом, запахом и вкусом пищи;
• желудочную - 10% продукции ее пищеварительного сока связано с вегетативной регуляцией в ответ на растяжение желудка;
• кишечную - более 50% всей секреции ПЖ обусловлено выделением секретина и холецистокинина слизистой двенадцатипертстной кишки в ответ на поступление в нее пищи. Причем, образование секретина зависит от количества соляной кислоты, поступающей в двенадцатипертстную кишку из желудка. Секретин стимулирует секрецию поджелудочной железой воды и бикарбонатов, а холецистокинин - ферментов ПЖ.

Что влияет на работу ферментов поджелудочной железы?

На правильную работу ферментов поджелудочной железы влияет множество факторов, самыми главными из них являются:

1. Оптимальный уровень рН в просвете двенадцатиперстной кишки - 7,0-9,0. При рН ниже 4,0 происходит необратимая инактивация липазы, ниже 3,5 – перестают работать протеазы.
2. Хорошее состояние слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, вырабатывающей энетрокиназу (она активирует протеазы ПЖ в просвете 12-перстной кишки) и другие вещества (секретин, холецистокинин), которые стимулируют образование сока поджелудочной железы.
3. Хорошая моторная (двигательная) функция двенадцатиперстной кишки, необходимая для перемешивания пищи с пищеварительным соком поджелудочной железы.
4. Своевременное поступление желчи в двенадцатиперстную кишку, что зависит от хорошего функционирования печени, желчного пузыря и сфинктера Одди.
5. Хорошее состояние кишечной микрофлоры. Избыточный рост «неправильной» микрофлоры приводит к разрушению ферментов поджелудочной железы в просвете кишечника.

Когда ферментов поджелудочной железы может не хватать?

Нарушение оттока сока поджелудочной железы через ее протоковую систему и сфинктер Одди

Недостаточная выработка ферментов поджелудочной железы или нарушение их работы в просвете двенадцатиперстной кишки называется внешнесекреторной недостаточностью ПЖ, которая бывает первичная и вторичная.

Первичная внешнесекреторная недостаточность связана с 2 причинами:

• Абсолютная внешнесекреторная недостаточность - повреждение самой ткани поджелудочной железы (атрофия, фиброз, липоматоз, опухоль), приводящим к уменьшению числа клеток, вырабатывающих ферменты;
• Относительная внешнесекреторная недостаточность - нарушение оттока сока поджелудочной железы через ее протоковую систему и сфинктер Одди при их закупорке опухолью, кистой, камнями, «белковыми пробками», густым вязким секретом, «песком».

Это происходит при заболеваниях самой поджелудочной железы: хронический панкреатит, липоматоз (стеатоз) поджелудочной железы при ожирении, возрастная атрофия поджелудочной железы, рак, резекция, врожденное недоразвитие (гипоплазия), наследственные заболевания (муковисцидоз, синдром Швахмана, Йохансена-Близзарда и др.).

Самая частая причина первичной внешнесекреторной недостаточности – хронический панкреатит, при котором происходит атрофия и фиброз - разрастание соединительной «рубцовой» ткани в местах повреждения поджелудочной железы.

Причины развития хронического панкреатита

1. Прием алкоголя и курение (у 70-80% пациентов).
2. Механические причины: препятствие для оттока сока поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку через сфинктер Одди, располагающийся в области большого дуоденального сосочка (фатерова сосочка).
3. Неправильное питание: переедание животных жиров, недостаток белков, чрезмерное употребление копченостей, жареного, острого, кислого, соленого.
4. Прием лекарственных препаратов (эстрогенов, тиазидных диуретиков, фуросемида, метронидазола, тетрациклина, сульфаниламидов, 5-аминосалицилатов, азатиоприна, 6-меркаптопурина, метилдопы, НПВС, глюкокортикостероидов, изониазида, непрямых антикоагулянтов). Их повреждающее действие зависит от дозы, длительности приема этих препаратов, генетической предрасположенности и других сопутствующих факторов.
5. Известны случаи развития хронического панкреатита у пациентов с нарушением липидного обмена (при выраженном повышении триглицеридов в крови), при гиперпаратиреозе (повышенной функции паращитовидных желез). Эти факторы приводят к образованию «пробок» и кальциевых камней в протоках поджелудочной железы.
6. На сегодняшний день открыты генетические мутации, которые приводят к развитию панкреатита уже в детском возрасте.
7. Профессиональные вредности также могут приводить повреждению поджелудочной железы. Это такие токсические факторы, как тяжелые металлы, растворители, фосфороорганические соединения.
8. В редких случаях поражение поджелудочной железы описано при инфекциях (вирусы гепатитов В, С, герпеса, цитомегаловирус, Коксаки, паротит, краснуха, ВИЧ, лептоспироз, аскаридоз, токсоплазмоз, грибы).
9. Аутоиммунные причины, когда при «поломке» в иммунной системе организм вырабатывает белки-антитела против собственных тканей организма.
10. Нарушение кровоснабжения поджелудочной железы при атеросклерозе сосудов брюшной полости, тупая травма живота, или повреждение поджелудочной железы при инвазивных диагностических процедурах (эндоскопическом контрастировании протоков поджелудочной железы, измерении давления в сфинктере Одди).
11. В тех случаях, когда не удается выявить причину, выставляется диагноз идиопатический хронический панкреатит.

Вторичная внешнесекреторная недостаточность - нарушение активации или разрушение ферментов поджелудочной железы в просвете двенадцатиперстной кишки. Существует множество причин, приводящих к этой проблеме:

1. Закисление полости двенадцатиперстной кишки (рН менее 4-5). При повышенной желудочной кислотности у пациентов с функциональной диспепсией, хеликобактерной инфекцией, гастритом, язвенной болезнью.
2. Моторные нарушения двенадцатиперстной кишки (быстрый транзит, нарушение смешивания ферментов с пищей). При функциональной диспепсии, дуоденитах, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки.
3. Воспаление и атрофия слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. При дуоденитах, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки.
4. Нарушения образования и оттока желчи. При заболеваниях печени, желчевыделительной системы (гепатиты, циррозы, желчно-каменная болезнь, функциональные расстройства (дискинезии) сфинктера Одди и желчного пузыря).
5. Синдром избыточного бактериального роста (СИБР) в тонкой кишке. При нарушениях процессов пищеварения и всасывания в тонкой кишке, дисбактериозе толстой кишки, приеме антибиотиков и др.

Поэтому довольно часто вторичная внешнесекреторная недостаточность встречается при других заболеваниях органов пищеварительной системы.

Недостаток ферментов поджелудочной железы или нарушение их активации в двенадцатиперстной кишке приводит к таким проблемам пищеварения, как послабление стула, вздутие живота, повышенное газообразование, тошнота, снижение аппетита, плохая переносимость жирной пищи и нарушение всасывания необходимых организму питательных веществ.

Поэтому если вас беспокоят подобные симптомы необходимо обратиться к гастроэнтерологу.
Получить консультацию гастроэнтеролога и пройти обследование для диагностики ферментной недостаточности можно в нашем Гастроэнтерологическом центре Эксперт. Также у нас можно проверить здоровье поджелудочной железы с помощью комплексной программы «Check-up поджелудочной железы».