23.5 Додаткові органи в травленні: печінка, підшлункова залоза та жовчний міхур

Мета навчання

Наприкінці цього розділу ви зможете:

Опишіть ролі травлення печінки, підшлункової залози та жовчного міхура
Опишіть особливості гістології печінки, які є критично важливими для її функції
Обговоріть склад і функції жовчі
Визначте основні типи ферментів та буферів, що містяться в соку підшлункової залози
Опишіть, як контролюється секреція та виділення жовчі та панкреатичного соку

Хімічне травлення в тонкому кишечнику залежить від діяльності трьох допоміжних органів травлення: печінки, підшлункової залози та жовчного міхура (Рисунок 23.5.1 ПРИМІТКА РЕДАКТОРА: Цей розділ було змінено в порядку в главі, а розділ тепер знаходиться за ним. Рис. можливо, доведеться також змінити порядок, особливо в друкованому тексті.). Травна роль печінки полягає у виробленні жовчі та її експорту до дванадцятипалої кишки. Жовчний міхур в основному зберігає, концентрує і виділяє жовч. Підшлункова залоза виробляє підшлунковий сік, який містить травні ферменти та іони бікарбонату, і доставляє його в дванадцятипалу кишку.

Малюнок 23.5.1 - Аксесуарні органи: Печінка, підшлункова залоза та жовчний міхур вважаються допоміжними органами травлення, але їх роль у травній системі життєво важлива.

печінка є найбільшою залозою в організмі, вага якої у дорослої людини становить близько трьох фунтів. Це також один з найважливіших органів. Окрім того, що є допоміжним органом травлення, він відіграє ряд ролей у метаболізмі та регуляції. Печінка лежить нижче діафрагми в правому верхньому квадранті черевної порожнини і отримує захист від навколишніх ребер.

Печінка ділиться на дві основні частки: велику праву частку і набагато меншу ліву частку. У правій частці деякі анатоми також виділяють нижню квадратну частку і задню хвостату частку, які визначаються внутрішніми ознаками. Печінка пов’язана з черевною стінкою і діафрагмою п’ятьма очеревинними складками, які називаються зв’язками. Це несправжні зв’язки, вінцеві зв’язки, дві бічні зв’язки та зв’язка teres hepatis. Фальцева зв’язка і гепатис ligamentum teres насправді є залишками пупкової вени і спереду розділяють праву та ліву частки. Менший сальник прив'язує печінку до меншої кривизни шлунка.

porta hepatis ("Ворота в печінку") - це місце, де печінкова артерія і печінкова ворітна вена потрапити в печінку. Ці два судини разом із загальною печінковою протокою проходять за бічною межею нижнього сальника на шляху до пунктів призначення. Як показано на малюнку 23.5.2, печінкова артерія доставляє кисневу кров від серця до печінки. Печінкова ворітна вена доставляє частково зневоднену кров, що містить поживні речовини, що всмоктуються з тонкої кишки, і фактично постачає більше кисню в печінку, ніж значно менші печінкові артерії. Окрім поживних речовин, засвоюються також ліки та токсини. Після переробки в крові поживних речовин і токсинів печінка вивільняє поживні речовини, необхідні іншим клітинам, назад у кров, яка стікає в центральну вену, а потім через печінкову вену до нижньої порожнистої вени. При цьому печінковому портальному кровообігу вся кров з травного каналу проходить через печінку. Це багато в чому пояснює, чому печінка є найпоширенішим місцем метастазування ракових захворювань, що виникають у травному каналі.

Малюнок 23.5.2 - Мікроскопічна анатомія печінки: Печінка організована у повторювані структури, які називаються часточками, складеними з гепатоцитів. Печінка отримує кисневу кров з печінкової артерії, а багату поживними речовинами деоксигеновану кров з печінкової ворітної вени і відводить жовч, що утворюється гепатоцитами, в жовчну протоку.

Гістологія

Печінка має три основні компоненти: гепатоцити, жовчні канали та печінкові синусоїди. A гепатоцити є основним типом клітини печінки, що становить близько 80 відсотків обсягу печінки. Ці клітини відіграють важливу роль у різноманітних секреторних, метаболічних та ендокринних функціях. Пластинки гепатоцитів, які називаються печінковими пластинками, випромінюють назовні від ворітної вени в кожній печінкова часточка.

Між сусідніми гепатоцитами канавки в клітинних мембранах забезпечують місце для кожного жовчний канал (множина = canaliculi). Ці невеликі протоки накопичують жовч, що виробляється гепатоцитами. Звідси жовч надходить спочатку в жовчні протоки, а потім у жовчні протоки. Жовчні протоки об'єднуються, утворюючи більші правий і лівий печінкові протоки, які самі зливаються і виходять з печінки як загальний печінковий проток. Потім ця протока з’єднується з кістозною протокою із жовчного міхура, утворюючи загальна жовчна протока через яку жовч надходить у тонкий кишечник.

Нагадаємо, що ліпіди гідрофобні, тобто вони не розчиняються у воді. Таким чином, перед тим, як вони зможуть засвоїтися у водянистому середовищі тонкої кишки, великі ліпідні кулі повинні бути розбиті на менші ліпідні кулі, процес, який називається емульгуванням. Жовч являє собою суміш, що виділяється печінкою для здійснення емульгування ліпідів у тонкому кишечнику.

Щодня гепатоцити виділяють близько одного літра жовчі. Жовто-коричневий або жовто-зелений лужний розчин (рН 7,6-8,6), жовч - це суміш води, жовчних солей, жовчних пігментів, фосфоліпідів (таких як лецитин), електролітів, холестерину та тригліцеридів. Найважливішими для емульгування компонентами є солі жовчі та фосфоліпіди, які мають неполярну (гідрофобну) область, а також полярну (гідрофільну) область. Гідрофобна область взаємодіє з великими молекулами ліпідів, тоді як гідрофільна область взаємодіє з водянистим хімусом у кишечнику. Це призводить до того, що великі ліпідні кулі розриваються на безліч крихітних фрагментів ліпідів діаметром близько 1 мкм. Ця зміна різко збільшує поверхню, доступну для перетравлення ліпідів ферментної активності. Це те саме, що мило для посуду працює на жирах, змішаних з водою.

Жовчні солі діють як емульгуючі агенти, тому вони також важливі для засвоєння перетравлених ліпідів. Хоча більшість складових жовчі виводиться з калом, жовчні солі регенеруються ентерогепатичний кровообіг. Як тільки жовчні солі досягають клубової кишки, вони всмоктуються і повертаються до печінки печінковою портальною кров’ю. Потім гепатоцити виводять жовчні солі в новоутворену жовч. Таким чином, цей дорогоцінний ресурс переробляється.

Білірубін, основний жовчний пігмент - це продукт відходів, що утворюється, коли селезінка виводить із кровообігу старі або пошкоджені еритроцити. Ці продукти розпаду, включаючи білки, залізо та токсичний білірубін, транспортуються до печінки через селезінкову вену печінкової портальної системи. У печінці білки та залізо переробляються, тоді як білірубін виводиться з жовчю. На нього припадає зелений колір жовчі. Білірубін з часом перетворюється кишковими бактеріями в стеркобілін, коричневий пігмент, який надає вашому стільцю характерний колір! При деяких хворобах жовч не потрапляє в кишечник, що призводить до білого («ахолічного») стільця з високим вмістом жиру, оскільки практично жоден жир не розщеплюється і не всмоктується.

Гепатоцити працюють без зупинок, але вироблення жовчі збільшується, коли жирний хімус потрапляє в дванадцятипалу кишку і стимулює секрецію секретину гормону кишечника. Жовчні солі всередині просвіту всмоктуються в кров з дистального відділу тонкої кишки. Ця переробка жовчної солі стимулює печінку до збільшення вироблення жовчі. Між прийомами їжі жовч виробляється, але зберігається. Клапанподібна печінково-підшлункова ампула закривається, дозволяючи жовчі відводитися в жовчний міхур, де концентрується і зберігається до наступного прийому їжі.

Зовнішній веб-сайт

Перегляньте це відео, щоб побачити структуру печінки та те, як ця структура підтримує функції печінки, включаючи переробку поживних речовин, токсинів та відходів. У стані спокою через печінку протікає близько 1500 мл крові на хвилину. Який відсоток цього кровотоку надходить із печінкової портальної системи?

М'яка, довгаста, залозиста підшлункова залоза лежить поперечно в заочеревині позаду шлунка. Його голова вкладена в «с-подібну» кривизну дванадцятипалої кишки, тіло тягнеться ліворуч приблизно на 15,2 см (6 дюймів) і закінчується як звужується хвіст у пагорбі селезінки. Це цікаве поєднання екзокринних (секретують травні ферменти) та ендокринних (виділяють гормони в кров) функцій (рис. 23.5.3).

Малюнок 23.5.3 - Екзокринна та ендокринна підшлункова залоза: Підшлункова залоза має голову, тіло і хвіст. Він підводить панкреатичний сік до дванадцятипалої кишки через підшлункову протоку.

Екзокринна частина підшлункової залози виникає у вигляді невеликих виноградних скупчень клітин, кожна з яких називається ацинус (множина = ацинуси), розташовані на кінцевих кінцях проток підшлункової залози. Ці ацинарні клітини виділяють багаті ферментами підшлунковий сік в крихітні зливні протоки, які утворюють дві домінуючі протоки. Більша протока зливається із загальною жовчною протокою (переносячи жовч із печінки та жовчного міхура) безпосередньо перед тим, як потрапляти в дванадцятипалу кишку через загальний отвір (гепатопанкреатична ампула). Сфінктер гладких м’язів печінково-підшлункової ампули контролює викид панкреатичного соку та жовчі в тонку кишку. Друга і менша підшлункова протока, додатковий проток (протока Санторіні), протікає від підшлункової залози безпосередньо до дванадцятипалої кишки, приблизно на 1 дюйм над ампулою гепатопанкреату. У присутності це стійкий залишок розвитку підшлункової залози.

По морю екзокринних ацинусів розкидані невеликі острівці ендокринних клітин, острівці Лангерганса. Ці життєво важливі клітини виробляють гормони поліпептиду підшлункової залози, інсулін, глюкагон і соматостатин.

Сік підшлункової залози

Підшлункова залоза виробляє понад літр панкреатичного соку щодня. На відміну від жовчі, вона прозора і складається переважно з води разом з деякими солями, бікарбонатом натрію та кількома травними ферментами. Бікарбонат натрію відповідає за незначну лужність панкреатичного соку (рН від 7,1 до 8,2), який служить буфером кислого шлункового соку в хімусі, інактивує пепсин із шлунку та створює оптимальне середовище для активності рН-чутливих травних ферментів у тонкий кишечник. Ферменти підшлункової залози беруть активну участь у перетравленні цукрів, білків та жирів.

Підшлункова залоза виробляє засвоювані білком ферменти трипсин, хімотрипсин та карбоксипептидазу у їх неактивних формах. Ці ферменти активуються в дванадцятипалій кишці. Якщо їх виробляти в активній формі, вони перетравлюють підшлункову залозу (саме це відбувається при хворобі, панкреатиті). Кишковий щітковий фермент ентеропептидаза стимулює активацію трипсину з трипсиногену підшлункової залози, що в свою чергу змінює ферменти підшлункової залози прокарбоксипептидазу та хімотрипсиноген на їх активні форми, карбоксипептидазу та хімотрипсин.

Ферменти, які перетравлюють крохмаль (амілазу), жир (ліпазу) та нуклеїнові кислоти (нуклеазу), секретуються у своїх активних формах, оскільки вони не атакують підшлункову залозу, як ферменти, що перетравлюють білки.

Секреція підшлункової залози

Регуляція секреції підшлункової залози - це робота гормонів та парасимпатичної нервової системи. Надходження кислого хімусу в дванадцятипалу кишку стимулює вивільнення секретину, що, в свою чергу, змушує клітини протоки виділяти багатий бікарбонатом панкреатичний сік. Наявність білків і жирів у дванадцятипалій кишці стимулює секрецію CCK, яка потім стимулює ацинуси виділяти багатий ферментами панкреатичний сік і посилює активність секретину. Парасимпатична регуляція відбувається головним чином під час цефалічної та шлункової фаз шлункової секреції, коли вагінальна стимуляція спонукає до секреції панкреатичного соку.

Зазвичай підшлункова залоза виділяє рівно стільки бікарбонату, щоб урівноважити кількість HCl, що виробляється в шлунку. Іони водню потрапляють у кров, коли бікарбонат виділяється підшлунковою залозою. Таким чином, кисла кров, що стікає з підшлункової залози, нейтралізує лужну кров, що стікає зі шлунка, підтримуючи рН венозної крові, що надходить до печінки.

жовчний міхур становить 8–10 см (

Довжиною 3–4 дюйма і вкладений у неглибоку область на задній частині правої частки печінки. Він розділений на три регіони. Очне дно - це найширша частина і медіально звужується до тіла, яке, в свою чергу, звужується, перетворюючись на шийку. Кут шиї трохи перевершує, наближаючись до печінкової протоки. Кістозна протока має довжину 1–2 см (менше 1 дюйма) і повертається нижче, оскільки вона з’єднує шийку і печінкову протоку.

Простий стовпчастий епітелій слизової жовчного міхура організований у моркви, подібні до шлункових. У стінці жовчного міхура немає підслизової оболонки. Середня м’язова оболонка стінки зроблена з гладком’язових волокон. Коли ці волокна скорочуються, вміст жовчного міхура викидається через кістозна протока і в жовчну протоку (рисунок 23.5.4). Вісцеральна очеревина, відбита від капсули печінки, утримує жовчний міхур проти печінки і утворює зовнішню оболонку жовчного міхура. Слизова оболонка жовчного міхура поглинає воду та іони з жовчі, концентруючи її до 10 разів.

Цей жовчний міхур зберігає, концентрує і, коли стимулюється, рухає жовч у дванадцятипалу кишку через загальну жовчну протоку. Коли жирний хімус потрапляє в дванадцятипалу кишку, виділяється CCK, що призводить до скорочення гладкої мускулатури жовчного міхура. Також стимуляція жовчного міхура блукаючим нервом і стимулювання скорочення м’язів. І CCK, і стимуляція блукаючого нерва змушують жовчний міхур вивільняти накопичену жовч у дванадцятипалу кишку, щоб емульгувати ліпіди, що містяться в хімусі.

Малюнок 23.5.4 - Жовчний міхур: Жовчний міхур зберігає і концентрує жовч і вивільняє її в двосторонню кістозну протоку, коли вона потрібна тонкому кишечнику.

Огляд глави

Підшлункова залоза виробляє багатий ферментами та бікарбонатом підшлунковий сік і доставляє його до тонкої кишки по протоках. Панкреатичний сік буферує кислий шлунковий сік в хімусі, інактивує пепсин із шлунку та забезпечує оптимальне функціонування травних ферментів у тонкому кишечнику.