Глава 1. Хирургическая анатомия и физиология поджелудочной железы

Где расположена поджелудочная железа

Вес поджелудочной железы у человека достигает 80-90 г, она расположена, как несложно догадаться из названия, под желудком в том случае, если человек лежит на спине и позади желудка на задней стенке брюшной полости, если человек находится в положении стоя. Это дольчатый орган длиной около 15-20 см, серовато-розового цвета, который тесно примыкает к двенадцатиперстной кишке и находится на уровне I-II поясничных позвонков. Составляющие поджелудочной железы – головка, тело и хвост. Борозда с воротной веной разделяет головку и тело железы, имеющее треугольно-призматическое строение и три поверхности: переднюю, нижнюю и заднюю.

Какие функции выполняет поджелудочная железа

Поджелудочная железа участвует в регуляции метаболических процессов в организме и выполняет внешнесекреторную и внутрисекреторную функции. Ее клетки вырабатывают ферменты, без которых были бы невозможны процессы пищеварения в просвете тонкого кишечника. Причем, в отличие от других веществ, требуемых для нормального переваривания пищи, ферменты поджелудочной железы начинают вырабатываться через пару минут после как пища попадает в желудок и этот процесс продолжается около 10-14 часов после употребления последних продуктов. Функции поджелудочной железы могут выполняться только при наличии достаточного количества желчи.

Поджелудочная железа – строение и функция, роль в развитии СД

Поджелудочная железа (лат. páncreas) – это орган в брюшной полости размером с ладонь, расположенный между желудком и позвоночником.

Рис. 1. Строение поджелудочной железы. Адапт. из Wikipedia

1. Желчный пузырь
2. Дольки поджелудочной железы
3. Проток поджелудочной железы
4. Общий желчный проток
5. Добавочный проток поджелудочной железы
6. Большой дуоденальный сосочек
7. Двенадцатиперстная кишка

В поджелудочной железе выделяют три отдела: головку, тело, хвост (рис.1). Все отделы поджелудочной железы выполняют одинаковые функции, а именно:

• производят ферменты, которые помогают переваривать пищу;
• производят гормоны, такие как инсулин и глюкагон, которые контролируют уровень глюкозы крови.

Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы [3]. Проток поджелудочной железы[3] соединяется с общим желчным протоком [4], по которому идет желчь из желчного пузыря [1] и печени, и они впадают в двенадцатиперстную кишку[7] в области большого дуоденального сосочка[6]. Эта функция поджелудочной железы также называется экзокринная, то есть направленная наружу. Основная масса поджелудочной железы выполняет эту функцию.

Вторая функция поджелудочной железы – эндокринная функция, то есть направленная внутрь – это производство гормонов, контролирующих уровень глюкозы крови. Выполняют эту функцию отдельные группы клеток, их называют островки поджелудочной железы или островки Лангерганса. Во всей поджелудочной железе около 1 миллиона островков, что составляет 1-2% от общей массы поджелудочной железы. Они располагаются диффузно во всем объеме поджелудочной железы. В отличии от ферментов, которые синтезируются в проток поджелудочной железы и стекают в кишечник, клетки островков Лангерганса продуцируют гормоны непосредственно в кровь, а именно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.

Рис.2. Островок Лангерганса. Адапт. из Anatomy, Physiology, and Pathology of the Digestive System. Introduction to Medical Science — Duke University TIP

Если вы посмотрите на островок Лангерганса через микроскоп (рис.2), вы найдете в нем:

• Бета-клетки, которые производят инсулин
• Альфа-клетки, которые производят глюкагон
• Дельта-клетки, которые производят соматостатин
• РР-клетки, которые производят панкреатический полипептид (функция которого до сих пор не ясна)

Бета-клетки содержат своего рода «встроенный» глюкометр. Если уровень глюкозы крови повышается, то они выпускают инсулин. Если уровень глюкозы крови снижается, то секреция инсулина прекращается. Если уровень глюкозы падает ниже нормального уровня, то альфа-клетки высвобождают глюкагон. Другие гормоны, вырабатывающиеся клетками островков Лангерганса, нужны для того, чтобы островковые клетки взаимодействовали друг с другом. Островки Лангерганса являются очень маленькими, примерно 0,1 мм в диаметре. Все островки взрослого человека содержат приблизительно 200 единиц инсулина. Объем их всех в сочетании не больше, чем кончик пальца. Инсулин является гормоном, который помогает организму усваивать и использовать глюкозу и другие питательные вещества. Он как «ключ, открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Без инсулина, уровень глюкозы крови повышается (подробнее об инсулине в разделе Инсулин и его значение для организма).

Роль поджелудочной железы в развитии сахарного диабета

Для того чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим каждый тип сахарного диабета отдельно.

Сахарный диабет 1 типа

При сахарном диабете 1 типа происходит гибель бета-клеток, следовательно, поджелудочная железа не производит или производит незначительное количество инсулина. Сахарный диабет 1 типа обычно развивается, когда иммунная система разрушает бета-клетки поджелудочной железы. Это называется аутоиммунный ответ. Собственная иммунная система воспринимает бета-клетки как инородные объекты, такие как бактерии или вирусы, и начинает их атаковать и разрушать. Когда более 90% бета-клеток разрушаются (этот процесс занимает от нескольких месяцев до максимум нескольких лет), организм начинает ощущать нехватку инсулина, и уровень глюкозы крови повышается. Тогда у человека появляются «большие» симптомы сахарного диабета, такие как жажда, учащенное мочеиспускание, похудание. Раньше этот тип сахарного диабета называли инсулин-зависимый сахарный диабет. Это значит, что для лечения необходим инсулин сразу, как только поставили диагноз.

На данный момент остается неизвестным, почему возникает этот аутоиммунный ответ. Генетически человеку может передаться склонность к аутоиммунным заболеваниям (сахарный диабет 1 типа является только одним из многих аутоиммунных заболеваний), но вот что именно служит пусковым механизмом, триггером сахарного диабета 1 типа, пока что недостаточно ясно. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Причины сахарного диабета 1 типа).

Сахарный диабет 2 типа

При сахарном диабете 2 типа способность поджелудочной железы вырабатывать инсулин не исчезает полностью. Но организм становится все более устойчивым (резистентным) к инсулину. То есть создается ситуация, когда нормальный уровень инсулина крови не может «открыть глюкозе дверь в клетку». Следовательно, если организм не реагирует на нормальный уровень инсулина крови, то поджелудочной железе приходится вырабатывать все больше и больше инсулина. И если на этот процесс никак не повлиять, то это приведет к истощению поджелудочной железы и абсолютной недостаточности инсулина.

Причины сахарного диабета 2 типа – это комплекс генетических факторов и условий окружающей среды. Генетически человек наследует группу генов предрасположенности к сахарному диабету 2 типа, и чаще всего у человека с СД 2 типа есть родственники с СД 2 типа. Также некоторые этнические группы имеют более высокую предрасположенность к этому заболеванию. Но разовьётся сахарный диабет 2 типа или нет зависит от самого человека, от его образа жизни. На это влияет характер питания, уровень физической активности и т.д. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Причины сахарного диабета 2 типа).

Таблетки, используемые для лечения сахарного диабета 2 типа, не содержат инсулин, они действуют либо путем увеличения чувствительности организма к инсулину, либо путем увеличения секреции инсулина из поджелудочной железы. Диета и снижение избыточного веса (если он есть), также являются основными компонентами лечения сахарного диабета 2 типа. Редко, когда инъекции инсулина необходимым на ранних стадиях сахарного диабета 2 типа. Но при истощении поджелудочной железы инсулинотерапия может стать необходимым компонентом лечения сахарного диабета 2 типа.

Гестационный сахарный диабет

Эта форма диабета возникает во время беременности и в большинстве случаев проходит после рождения ребенка.

В течение всей беременности плацента вырабатывает гормоны, которые препятствуют нормальной работе инсулина (они повышают резистентность к инсулину). Как правило, поджелудочная железа может просто увеличить количество производимого инсулина, и у женщины будет нормальный уровень глюкозы крови. Иногда, однако, поджелудочная железа не может компенсировать потребность организма в инсулине, и тогда у женщины повышается уровень глюкозы крови и развивается гестационный сахарный диабет.

Все беременные женщины должны быть обследованы на наличие гестационного сахарного диабета. Важно распознавать и лечить гестационный сахарный диабет как можно скорее, чтобы свести к минимуму риск осложнений у ребенка. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Гестационный сахарный диабет).

Заболевания поджелудочной железы и их симптомы

Заболевания поджелудочной железы возникают вследствие ее недостаточного функционирования, а также могут быть вызваны употреблением жирной пищи, особенно при ее совмещении с алкоголем. Алкоголь по отдельности также оказывают разрушающее воздействие на поджелудочную железу. У пожилых людей нарушения возникают по причине нарушения кровообращения поджелудочной железы, атеросклеротических процессов в сосудах, тромбозов. Внезапное воспаление поджелудочной железы называют острым панкреатитом, он может быть вызван как вышеперечисленными факторами, так и болезнями двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря, лекарственной аллергией. В зависимости от тяжести заболевания симптоматика может немного отличаться, однако всегда любые нарушения сопровождаются болью, которая проявляется в области живота либо подложечной области, нередко человек чувствует боли в левом подреберье, которые могут иметь постоянный либо приступообразный характер либо опоясывать. Боль значительно усиливается при переедании, употреблении жирной, острой и жареной пищи, алкоголя.

Воспаление всегда проявляется остро, снять болевые ощущения очень сложно, можно лишь снизить их, если сесть и согнуться вперед либо лечь на бок. При остром панкреатите происходит кровоизлияние в тканях, возникают отеки, иногда вплоть до возникновения некроза поджелудочной железы. Состояние сопровождается тошнотой и рвотой, пониженным артериальным давлением, учащенным пульсом.

При незначительном нарушении функций поджелудочной железы у человека может наблюдаться снижение аппетита, потеря веса. Боле точные результаты достигаются путем ультразвукового обследования, компьютерной томографии, рентгеновских исследований, поскольку бывают опухоли (доброкачественные и злокачественные) и кисты поджелудочной железы.

Кровоснабжение ПЖ

В поджелудочной железе выделяют три части: головку, тело, хвост. Головка располагается в изгибе двенадцатиперстной кишки, а иногда охватывает ее кольцом. Тело лежит вдоль нижней части задней стенки желудка, хвост упирается в ворота селезенки. В непосредственной близости находятся печень, брыжейка, сальник кишечника.

Из брюшной аорты, входящей в большой круг кровообращения, к артериальным сосудам поступают питательные вещества и кислород. Артериальная кровь из левого желудочка под высоким давлением выбрасывается в аорту. Часть ее течет к голове, верхним конечностям, а часть спускается к органам грудной, брюшной полости, нижним конечностям.

Панкреатодуоденальная артериальная сеть

От брюшной части аорты отходит чревный ствол, дающий начало сосудам, питающим ткани поджелудочной.

Артериальные ветви, несущие кровь к долькам и железистым островкам, в порядке убывания сосудистого калибра:

• чревный ствол;
• общая печеночная и селезеночные артерии;
• верхние передние и задние сосуды поджелудочной и двенадцатиперстной кишки;
• нижняя панкреатодуоденальная артерия с передними и задними ветвями, которая отходит от верхнего сальникового артериального ствола;
• дорсальная панкреатическая артерия;
• большая артерия поджелудочной железы;
• артерия хвоста;
• нижняя панкреатическая артерия.

Далее кровь поступает по артериолам к капиллярам, открывающимся в каждой дольке железы. Она приносит к тканям кислород и питательные вещества. По артериальной системе из панкреатических островков в кровеносное русло поступают гормоны.

Для диагностики заболеваний поджелудочной железы используют ангиографию. Суть метода заключается в изучении внешнего и внутреннего сосудистого рисунка с целью выявить патологические изменения в артериях, образование новой сети капилляров, определить участки с избытком кровенаполнения (гиперваскуляризацией) или его недостатком (гиповаскуляризация).

Контрастное вещество вводят в чревный ствол, верхнюю брыжеечную артерию из бедренного доступа. Выполняют серию рентгенограмм, которая позволяет определить характер хода сосудов и степень их наполнения вне- и внутриорганно. Таким образом могут диагностировать фазу хронического панкреатита, кисты, доброкачественные и злокачественные опухоли.

Венозный отток

Пути кровотока в направлении портальной вены

В венозные коллекторы поступает «переработанная» кровь от железистых долек и островков. Отток происходит по системе воротной и нижней полой вен по густой сосудистой сети.

По венулам кровь движется в следующем направлении:

• верхняя, нижняя брыжеечная вены;
• селезеночные вены;
• левая желудочная вена;
• портальная вена.

После прохождения через печень кровь попадает в нижнюю полую вену. Далее она движется по направлению к устью правого предсердия. Попадая в полость сердца, кровоток заканчивает большой круг кровообращения.

Иннервация ПЖ

Иннервация и кровоснабжение поджелудочной железы обеспечивают функционирование сложного процесса нейрогуморальной работы эндокринной части органа. Совместно с артериовенозной сетью чувствительные волокна образуют сосудисто-нервный пучок.

Иннервация всех отделов железы осуществляется автономной нервной системой. Основная задача этого отдела регуляции жизнедеятельности заключается в поддержании функциональной активности всех органов, постоянства внутренней среды. В состав автономной системы входят центральные ядра и проводящие пути, расположенные в головном мозге, спинномозговые и отдельные нервные ганглии поджелудочной.

Проводящие пути и узлы (обозначения в тексте)

Нейрогуморальная регуляция работы эндокринного и экзокринного панкреатического аппарата осуществляется следующими структурами:

• чревное сплетение (2), расположенное на брюшной аорте (1) рядом с нижней полой веной (16);
• большие ветви блуждающего нерва;
• правая и левая ветвь заднего блуждающего ствола;
• волокна, сопровождающие желудочно-сальниковую артерию (12);
• нервы, расположенные рядом с панкреатодуоденальными передними артериями — нижней (9) и верхней (11), питающими двенадцатиперстную кишку (10);
• ветви, проходящие в толще железы (6);
• верхнее брыжеечное сплетение (7), сопровождающее одноименную вену и артерию (8);
• волокна печеночного сплетения (13), расположенные вдоль собственной артерии печени (14) и воротной вены (15);
• нервы селезеночного сплетения (3), идущие вдоль селезеночной артерии (4) к воротам селезенки (5).

Нервные стволы подходят к железе вместе с сосудами, образуют на её поверхности и внутри единое панкреатическое сплетение. Густая сеть афферентных волокон обеспечивает непрерывную нейрогуморальную регуляцию, чувствительную к малейшим колебаниям внутренней среды.

Рецепторный аппарат ферментообразующей части железы реагирует на попадание пищевого комка в просвет двенадцатиперстной кишки. Благодаря сложным физико-химическим взаимодействиям начинает вырабатываться панкреатический сок, который по главному протоку попадает в полость кишки и способствует расщеплению белков, жиров, углеводов.

Рецепторы эндокринного аппарата поджелудочной чувствительны к колебаниям уровня глюкозы в кровотоке. При ее избытке под действием нейрогуморальной регуляции активизируется выработка инсулина, который способствует утилизации молекул сахара. При недостатке выделяется глюкагон, побуждающий клетки печени на синтез глюкозы из запасов гликогена.

Сложное образование панкреатических сосудисто-нервных сплетений обеспечивает функционирование самого органа, его активное участие в пищеварении и регуляции обмена веществ. Связь с крупными артериальными и венозными коллекторами обуславливает вовлеченность железы в патологический процесс при их повреждении.