• Принос от Suzanne Wakim & Mandeep Grewal
  • Професори (клетъчна молекулярна биология и растителни науки) в Butte College

Изстрел в ръката

панкреас

Поставянето на инжекция може да бъде трудно, но за човек с диабет може да е въпрос на живот или смърт. Човекът на снимката има диабет и си инжектира инсулин, хормонът, който помага да се контролира нивото на глюкозата в кръвта. Инсулинът се произвежда от панкреаса.

Фигура \ (\ PageIndex \): (Public Domain; Mr. Hyde чрез Wikimedia Commons)

Въведение в панкреаса

The панкреас е голяма жлеза, разположена в горната лява част на корема зад стомаха, както е показано на фигурата по-долу. Панкреасът е дълъг около 15 сантиметра (6 инча); и има плоска, продълговата форма. Структурно панкреасът е разделен на глава, тяло и опашка. Функционално панкреасът служи едновременно като ендокринна жлеза и като екзокринна жлеза.

Фигура \ (\ PageIndex \): Панкреасът се намира зад стомаха и близо до горната част на тънките черва (дванадесетопръстника). Неговите канали носят храносмилателни ензими в тънките черва. Ендокринните хормони, които той произвежда, се секретират в кръвта. (CC BY 3.0; Брус Блаус чрез Wikimedia Commons)

  • Като ендокринна жлеза панкреасът е част от ендокринната система. Като такъв той освобождава хормони, като инсулин, директно в кръвта за транспортиране до клетките в тялото.
  • Като екзокринна жлеза панкреасът е част от храносмилателната система. Като такъв той освобождава храносмилателните ензими в каналите, които пренасят ензимите към стомашно-чревния тракт, където подпомагат храносмилането. В тази концепция акцентът е върху панкреаса като ендокринна жлеза. Можете да прочетете за панкреаса като екзокринна жлеза в главата Храносмилателна система.

Панкреасът като ендокринна жлеза

Тъканите в панкреаса, които имат ендокринна роля, съществуват като наречени клъстери от клетки панкреатични островчета. Наричат ​​ги още островчета Лангерханс. Можете да видите панкреатична тъкан, включително островчета, на фигурата по-долу. Има приблизително 3 милиона панкреатични островчета и те са кръстосани от гъста мрежа от капиляри. Капилярите са облицовани от слоеве на островни клетки, които имат директен контакт с кръвоносните съдове, в които секретират своите ендокринни хормони.

Фигура \ (\ PageIndex \): Тази фигура показва анатомията на панкреаса. Вградената диаграма на фигурата показва островни клетки на панкреаса, които произвеждат ендокринни хормони. Той също така показва клетките (наречени ацинарни клетки), които отделят екзокринни вещества, участващи в храносмилането, в панкреатичните канали. (CC BY 3.0; OpenStax College чрез Wikimedia Commons).

Панкреатичните островчета се състоят от четири основни типа клетки, всяка от които секретира различен ендокринен хормон. Въпреки това, всички хормони, произведени от панкреатичните островчета, играят решаваща роля в метаболизма на глюкозата и регулирането на нивата на глюкозата, наред с други функции.

  1. Островните клетки, наречени алфа (α) клетки, отделят хормона глюкагон. Функцията на глюкагона е да повиши нивото на глюкоза в кръвта. Това се прави чрез стимулиране на черния дроб да преобразува складирания гликоген в глюкоза, която се освобождава в кръвта.
  2. Островните клетки, наречени бета (β) клетки, секретират хормона инсулин. Функцията на инсулина е да намали нивото на глюкозата в кръвта. Това се постига чрез насърчаване на усвояването на глюкозата от кръвта в мазнините, черния дроб и скелетните мускулни клетки. В тези тъкани абсорбираната глюкоза се превръща в гликоген, мазнини (триглицериди) или и двете.
  3. Островните клетки, наречени делта (δ) клетки, секретират хормона соматостатин. Този хормон се нарича още инхибиращ хормон на растежния хормон, тъй като инхибира предния лоб на хипофизната жлеза да произвежда растежен хормон. Соматостатинът също инхибира секрецията на панкреатичните ендокринни хормони и панкреатичните екзокринни ензими.
  4. Островните клетки, наречени гама (γ) клетки, секретират хормона панкреатичен полипептид. Функцията на панкреатичния полипептид е да спомогне за регулирането на секрецията на ендокринни и екзокринни вещества от панкреаса.

Нарушения на панкреаса

Има различни нарушения, които засягат панкреаса. Те включват панкреатит, рак на панкреаса и захарен диабет.

Панкреатит

Панкреатит е възпаление на панкреаса. Той има различни възможни причини, включително камъни в жлъчката, хронична употреба на алкохол, инфекции като морбили или паротит, генетични причини и някои лекарства. Панкреатитът се появява, когато храносмилателните ензими, произведени от панкреаса, увреждат тъканите на жлезата, което причинява проблеми с храносмилането. Разстройството обикновено се свързва с интензивна болка в централната част на корема и болката може да се излъчи към гърба. Пожълтяването на кожата и бялото на очите (вижте изображението по-долу), което се нарича жълтеница, е често срещан признак на панкреатит. Хората с панкреатит също могат да имат бледи изпражнения и тъмна урина. Лечението на панкреатит включва прилагане на лекарства за справяне с болката и справяне с основната причина за заболяването, например чрез премахване на камъни в жлъчката.

Фигура \ (\ PageIndex \): Жълтеницата или пожълтяването на кожата и бялото на очите е често срещан признак на панкреатит. (Обществено достояние; CDC/д-р Томас Ф. Селърс/Университет Емори чрез Wikimedia Commons).

Рак на панкреаса

Има няколко различни вида рак на панкреаса, които могат да засегнат или ендокринната, или екзокринната тъкан на жлезата. Всички видове рак, засягащи ендокринните тъкани, са относително редки. Честотата им обаче рязко нараства. Не е ясно до каква степен това отразява засиленото откриване, особено чрез медицински техники за образна диагностика. За съжаление ракът на панкреаса обикновено се диагностицира на относително късен етап, когато е твърде късно за операция, което е единственият начин да се излекува разстройството. В САЩ ракът на панкреаса е четвъртата най-честа причина за смърт поради рак.

Ракът на панкреаса е рядък преди 40-годишна възраст и се появява най-често след 60-годишна възраст. Факторите, които повишават риска от развитие на рак на панкреаса, включват тютюнопушене, хроничен панкреатит и диабет. Около един на всеки четири случая на рак на панкреаса се дължи на тютюнопушенето. Някои редки генетични състояния също са рискови фактори за рак на панкреаса.

Захарен диабет

Далеч най-често срещаният тип панкреатично разстройство е захарният диабет, по-често наричан просто диабет. Има много различни видове диабет, но захарният диабет е най-често срещаният. Среща се при два основни типа, диабет тип 1 и диабет тип 2. Двата типа имат различни причини и могат да имат и различно лечение, но обикновено произвеждат едни и същи първоначални симптоми, които включват прекомерно уриниране и жажда. Тези симптоми се появяват, защото бъбреците отделят повече урина в опит да освободят кръвта от излишната глюкоза, а загубата на вода в урината стимулира по-голяма жажда. Други признаци и симптоми на диабет са изброени на фигурата по-долу.

Фигура \ (\ PageIndex \): Тази диаграма показва симптоми, споделени както от диабет тип 1, така и от тип 2 в черно и симптоми, по-често срещани при диабет тип 1 в синьо. (Обществено достояние; Mikael Häggström чрез Wikimedia Commons).

Когато диабетът не е добре контролиран, има вероятност да има няколко сериозни дългосрочни последици. Повечето от тези последици се дължат на увреждане на малките кръвоносни съдове поради високите нива на глюкоза в кръвта. Увреждането на кръвоносните съдове от своя страна може да доведе до повишен риск от коронарна артериална болест и инсулт. Увреждането на кръвоносните съдове в ретината на окото може да доведе до постепенна загуба на зрение и слепота. Увреждането на кръвоносните съдове в бъбреците може да доведе до хронично бъбречно заболяване, понякога изискващо диализа или бъбречна трансплантация. Дългосрочните последици от диабета могат също да включват увреждане на нервите на тялото, известно като диабетна невропатия. Всъщност това е най-честото усложнение на диабета. Симптомите на диабетната невропатия могат да включват изтръпване, изтръпване и болка в крайниците.

Диабет тип 1

Диабет тип 1 е хронично автоимунно разстройство, при което имунната система атакува секретиращите инсулин бета клетки на панкреаса. В резултат на това на хората с диабет тип 1 липсва инсулин, необходим за поддържане на нивата на кръвната захар в нормалните граници. Диабет тип 1 може да се развие при хора на всяка възраст, но най-често се диагностицира преди зряла възраст. За диабетици тип 1 инжекциите с инсулин са от решаващо значение за оцеляването.

Диабет тип 2

Диабет тип 2 е най-често срещаната форма на диабет. Причината за високата кръвна глюкоза при тази форма на диабет обикновено включва комбинация от инсулинова резистентност и нарушена секреция на инсулин. Както генетичните, така и факторите на околната среда играят роля в развитието на диабет тип 2. Управлението на диабет тип 2 включва промени в диетата и физическата активност, които могат да повишат инсулиновата чувствителност и да помогнат за намаляване на нивата на кръвната глюкоза до нормални граници. Лекарствата също могат да се използват като част от лечението, както и инжекциите с инсулин.

Характеристика: Човешката биология в новините

Някои пациенти с диабет тип 1 са получили трансплантации на панкреатични островни клетки от други човешки донори. Ако трансплантираните клетки не бъдат отхвърлени от имунната система на реципиента, те могат да излекуват пациента от диабет. Въпреки това, само около 1000 такива операции са извършени през последните 10 години поради недостиг на подходящи човешки донори.

През юни 2016 г. изследователски екип, ръководен от д-р Дейвид К.С. Купър от Института по трансплантация на Томас Е. Старцл в Питсбърг, Пенсилвания, докладва за тяхната работа по разработване на клетки от прасешки островчета за трансплантация на пациенти с диабет при хора. Изследователите генетично са проектирали клетките на прасешките островчета, за да бъдат защитени от човешкия имунен отговор. В резултат на това пациентите, получаващи трансплантирани клетки, ще изискват само минимално потискане на имунната си система след операцията. Клетките на свинските островчета също биха били по-малко склонни да предават патогенни агенти, тъй като животните могат да бъдат отглеждани в контролирана среда.

Изследователите успешно са трансплантирали клетките на свинските островчета в модели на маймуни с диабет тип 1. Към юни 2016 г. учените търсят финансиране за провеждане на клинични изпитвания при хора с диабет тип 1. Тогава д-р Купър прогнозира, че ако изпитванията при хора вървят по-добре, отколкото се очаква, клетките на свинските островчета могат да бъдат на разположение за лечение на пациенти само след две години.

Обобщение

  • Панкреасът е жлеза, разположена в горната лява част на корема зад стомаха, която функционира едновременно като ендокринна и екзокринна жлеза. Като ендокринна жлеза, панкреасът отделя хормони, като инсулин, директно в кръвта. Като екзокринна жлеза, панкреасът освобождава храносмилателните ензими в каналите, които ги пренасят в стомашно-чревния тракт.
  • Тъканите в панкреаса, които имат ендокринна роля, съществуват като клъстери от клетки, наречени панкреатични островчета. Островчетата се състоят от четири основни типа клетки, всяка от които отделя различен ендокринен хормон. Алфа (α) клетки секретират глюкагон, бета (β) клетки секретират инсулин, делта (δ) клетки секретират соматостатин, а гама (γ) клетки секретират панкреатичен полипептид.
  • Ендокринните хормони, секретирани от панкреатичните острови, играят роля, пряко или косвено, в метаболизма на глюкозата и хомеостазата на нивата на кръвната захар. Например, инсулинът стимулира усвояването на глюкозата от клетките и намалява нивото на глюкозата в кръвта, докато глюкагонът стимулира превръщането на гликогена в глюкоза и повишава нивото на глюкозата в кръвта.
  • Нарушенията на панкреаса включват панкреатит, рак на панкреаса и захарен диабет. Панкреатитът е болезнено възпаление на панкреаса, което има много възможни причини. Ракът на панкреаса на ендокринните тъкани е рядък, но все по-често. Обикновено се открива твърде късно, за да се излекува хирургично. Пушенето е основен рисков фактор за рак на панкреаса.
  • Захарният диабет е най-често срещаният тип панкреатично разстройство. При диабет неадекватната активност на инсулина води до високи нива на глюкоза в кръвта. Диабет тип 1 е хронично автоимунно разстройство, при което имунната система атакува секретиращите инсулин бета-клетки на панкреаса. Диабетът тип 2 обикновено се причинява от комбинация от инсулинова резистентност и нарушена секреция на инсулин поради различни екологични и генетични фактори.

Преглед

  1. Опишете структурата и разположението на панкреаса.
  2. Разграничаване на ендокринната и екзокринната функции на панкреаса.
  3. Идентифицирайте четирите вида панкреатични островни клетки и ендокринния хормон, произведен от всеки тип клетки.
  4. Какво представлява панкреатитът? Какви са възможните причини и последици от панкреатит?
  5. Опишете честотата, прогнозата и рисковите фактори за рак на ендокринните тъкани на панкреаса.
  6. Сравнете и сравнете диабет тип 1 и тип 2.
  7. а. Ако алфа-островните клетки на панкреаса бяха повредени до степен, че вече не функционират, как това би повлияло на нивата на кръвната глюкоза?

б. Ще бъде ли по-вероятно прилагането на инсулин да помогне или да навреди на състоянието, описано в част а? Обяснете отговора си.

Обяснете как панкреасът е способен до известна степен да регулира производството на собствените си ендокринни хормони.

Истина или лъжа. Панкреасът е част както от храносмилателната система, така и от ендокринната система.

Дайте пример как панкреасът може да регулира производството на хормони от хипофизната жлеза.

Коя е най-честата форма на захарен диабет?

Обяснете защо диабетът причинява прекомерна жажда.

Увреждането на __________ е основната причина за много от дългосрочните последици от диабета.

А. надбъбречната жлеза

Б. Гама островни клетки

В. кръвоносни съдове

Г. хипофизната жлеза

Разгледайте още

Вижте това видео, за да научите повече за диабет тип 2 при деца тук: