Ферменты поджелудочной железы являются важнейшими факторами успешной работы пищеварительной системы. Именно они осуществляют расщепление жиров, белков, углеводов и других элементов. Кроме того, они обеспечивают стимуляцию функций желудочно-кишечного тракта и ускорение процессов обмена веществ.
За что отвечают разные ферменты
Поджелудочная железа является основным производителем ферментативных компонентов в организме человека. Это уникальный орган, осуществляющий выработку особого вещества – пищеварительного сока. В его состав входят вода, ферменты, бикарбонаты и электролиты. Их наличие является обязательным условием процесса пищеварения как такового. Эти вещества проникают в тонкий кишечник с панкреатическим соком, и уже в двенадцатиперстной кишке осуществляют расщепление жиров, белков и сложных углеводов.
Необходимые для нормальной жизнедеятельности человека ферментативные вещества, производимые поджелудочной железой, классифицируются на три группы.
- К первой относится липаза, отвечающая за расщепление жиров, не способных попасть напрямую в кровь.
- Вторая группа включает в себя амилазы, осуществляющие превращение крахмала в олигосахарид;
- В третью входят протеазы, отвечающие за расщепление белка в пептиды.
При помощи других пищеварительных ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой, олигосахариды преобразуются в глюкозу. Оказываясь в крови, глюкоза выступает в роли источника энергии для человеческого организма. Эластаза обеспечивает расщепление различных типов белка и эластина.
Все рассматриваемые ферменты находятся в выделяемом поджелудочной железой панкреатическом соке и сохраняют пассивность во избежание расщепления тканей самого органа. Их активация запускается только под воздействием достаточных объемов желчи: тонкий кишечник при этом начинает выделять вещество энтерокиназу, которое и превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин. Синтез трипсиногена осуществляется поджелудочной железой в виде профермента – в этом состоянии он и оказывается в тонком кишечнике. Трипсин является основным активатором остальных пассивных ферментов. Активный трипсин запускает процедуру автокатализа, после чего действует как основное ферментативное вещество.
Поджелудочная железа начинает производить ферменты сразу после того, как принятая человеком пища попадает в тонкую кишку. Выработка продолжается на протяжении примерно 12 часов.
Липолитические ферменты
Вещества, вырабатываемые поджелудочной железой и отвечающие за расщепление поступающих с пищей жиров на жирные кислоты и глицерол – это липолитические ферменты, или просто липаза. Выработка неактивной липазы (пролипазы) осуществляется клетками поджелудочной железы. Выделение пролипазы в двенадцатиперстную кишку происходит совместно с белком колипаза, функция которого при этом предусматривает участие в активации липазы.
Сам по себе липолитический фермент не проявляет активности в присутствии содержащихся в желчи солей желчных кислот. Активация липазы осуществляется при помощи трипсина. Фильтрация липолитических ферментов осуществляется посредством почечных клубочков. Однако в канальцах липаза всасывается обратно, поэтому анализ мочи не обнаруживает ее наличия. Время полураспада липазы составляет от 7 до 14 часов.
Наряду с веществом, вырабатываемым поджелудочной железой, в организме человека выделяют также печеночную, кишечную, легочную и лингвальную липазу. Содержание данного фермента в панкреатическом соке в 20 000 раз выше, чем в крови. Однако в случае воспаления органа липаза в больших объемах оказывается в системе циркуляции, в результате ее содержание в крови существенно возрастает.
Амилолитические ферменты
К данной группе относится целый ряд веществ, для обозначения которых используются первые три буквы древнегреческого алфавита – альфа, бета и гамма. В пищеварительной системе человека задействованы амилолитические ферменты (амилаза) категории альфа. В древнегреческом языке название этой группы означает «крахмал».
Определенное количество амилазы синтезируется еще в слюнных железах. Об этом свидетельствует появление сладковатого привкуса во рту при долгом пережевывании, к примеру, продуктов с высоким содержанием крахмала, таких как рис или картофель. Именно при выработке амилазы в слюне происходит подготовка к процессу пищеварения.
При этом наибольшая концентрация амилолитического фермента, отвечающего за расщепление сложных углеводов, характерна для поджелудочной железы, вырабатывающей это вещество. Из железы амилаза с помощью панкреатического сока переносится в двенадцатиперстную кишку. С учетом очень непростой структуры молекулы крахмала тяжело всасываются петлями кишечника.
Именно амилаза активно участвует в расщеплении крахмала и других сложных углеводов, в результате чего качество процесса их усвоения, а, следовательно, и всасывания кишечником, существенно повышается.
Протеолитические ферменты
Данные ферментативные элементы, производимые поджелудочной железой и часто называемые просто протеазами, отвечают за расщепление пептидных связей между аминокислотами, находящимися в белках и пептидах. Протеазы являются важнейшими факторами происходящего в желудке и кишечнике переваривания белков, поступающих вместе с пищей. Поджелудочная железа вырабатывает большую часть протеолитических ферментов в виде проферментов. С точки зрения физиологии, при этом обеспечивается возможность разделения актов производства и активации протеазы. В результате при активации профермента белки, содержащиеся в производящих его тканях, не подвергаются его воздействию.
Различают два основных вида протеазы.
| Разновидности | Функции |
| Экзопептидазы (пептидазы). | Обеспечивают, по большей части, гидролиз (расщепление), внешних пептидных связей в пептидах и белках. |
| Эндопептидазы (протеиназы). | Отвечают, в основном, за расщепление внутренних пептидных связей. |
Группа эндопептидаз включает в себя целый ряд протеолитических ферментов, играющих важнейшую роль в желудочном пищеварении – в первую очередь, пепсин, химозин и гастриксин. Кроме того, сюда же относятся участвующие в пищеварительном процессе в кишечнике трипсин, химотрипсин и эластаза, выработка которых поджелудочной железой осуществляется в виде проферментов.
К экзопептидазам относятся также являющиеся компонентами панкреатического сока протеолитические ферментативные вещества карбоксипептидаза А и В. Кроме того, в эту же группу входит целый ряд протеаз, содержащихся в кишечном соке: аминопептидазы (аланин- и лейцин-аминопептидаза) и дипептидазы: глицилглицин- и глициллейцин-дипептидаза, пролидаза и пролиназа.
Избыток и недостаток разных видов ферментов
В процессе выработки ферментативных компонентов поджелудочной железой и выполнении ими своих функций может возникнуть сбой, называемый недостаточностью. Это бывает, когда поджелудочная железа не способна синтезировать важный для организма человека гормон инсулин. Результатом патологической ситуации может стать развитие сахарного диабета, одним из главных симптомов которого является избыточное содержание глюкозы в крови.
Недостаточность выработки ферментов поджелудочной железы может возникнуть по целому ряду причин, к которым относятся:
- неправильное питание с избыточным количеством соленой, жирной и жареной пищи в рационе;
- авитаминоз;
- недостаточное содержание белка в крови;
- повреждение тканей поджелудочной железы;
- низкое количество в крови гемоглобина.
Недостаточность поджелудочной железы, связанная с низким уровнем выработки одного или нескольких ферментов, бывает органической или функциональной. Функциональная недостаточность может быть спровоцирована отравлением организма, каким-либо инфекционным заболеванием или употреблением мощных лекарственных препаратов. Отличительное свойство функциональной ферментной недостаточности поджелудочной железы заключается в самостоятельном исчезновении симптомов по прошествии определенного времени.
В свою очередь, недостаточность органического характера требует назначения комплексной терапии, поскольку в этом случае самостоятельного исчезновения симптомов ожидать не приходится. В рамках комплексного лечения предусматривается назначение строгой диеты. При каждом приеме пищи следует употреблять определенные медицинские препараты, функция которых заключается в восстановлении нормального пищеварительного процесса, затрудненного вследствие нехватки природных ферментов поджелудочной железы.
Избыточная выработка компонентов, постепенно скапливающихся в поджелудочном протоке, представляет собой заболевание панкреатит. При этой патологии сок поджелудочной железы начинает воздействовать на ткани поджелудочной изнутри, вызывая их разрушение и сбой выполняемых этим органом функций. Замещение поврежденных клеток соединительной тканью дает только восстановление объема поджелудочной железы, однако не способно обеспечить производство необходимых гормонов. В результате чрезмерного повышения нагрузки на неповрежденные клетки поджелудочной железы возникает воспалительный процесс, сопровождающийся достаточно острыми симптомами.
Причинами избыточного скопления ферментов внутри поджелудочной железы могут быть излишнее их производство или какое-либо затруднение для выхода панкреатического сока в кишечник.
Диагностика проблем
В рамках первого осмотра при подозрении на те или иные сбои по выработке ферментов поджелудочной железы врач опрашивает пациента, получая максимум необходимой информации. Для отклонений от нормы в каждом случае характерны индивидуальные симптомы, наиболее яркими из которых являются:
- болевой синдром различной тяжести в правом подреберье, отдающий в нижнюю часть живота и лопаточную область;
- расстройство пищеварения;
- тошнота и рвотные позывы;
- снижение массы тела;
- пожелтение кожи лица;
- вздутый живот;
- общее ухудшение самочувствия.
В случае если осмотр указывает на наличие проблем с ферментами поджелудочной железы, назначаются лабораторные исследования, позволяющие полноценно проанализировать работу поджелудочной, а также выявить, в каких именно ферментах орган нуждается или какие производятся в избытке. В зависимости от индивидуальных результатов осмотра и опроса больного могут быть назначены определенные анализы и исследования, включая те, которые можно сдать в лаборатории «Гемотест».
- Клинический анализ крови. Он позволяет оценить повышение уровня СОЭ и лейкоцитов, свидетельствующее о том, что в организме имеется воспаление, затрагивающее поджелудочную железу, или хронические процессы.
- Биохимическое исследование крови на повышение уровней билирубина и гамма-глобулина.
- Дополнительные анализы крови на предмет наличия альфа-амилазы (норма составляет от 16 до 30 г/л в час); трипсина (не более 60 мкг/л); липазы (190 Ед/л); глюкозы (6 ммоль/л).
- Анализы мочи на присутствие амилазы и аминокислот. Повышение показателей является признаком недостатка ферментов в поджелудочной железе.
- Исследование полости 12-перстной кишки на предмет наличия амилазы, трипсина и липазы. Данное обследование проводится несколько раз: первый анализ необходимо сдать на голодный желудок, при последующих исследованиях в кишку вводится раствор соляной кислоты. Результаты заметно ниже нормы указывают на недостаточность поджелудочной железы.
- Копрографическое исследование, позволяющее получить химические, физические и микроскопические показатели кала. Данный анализ выявляет нарушения процесса переваривания продуктов питания и всасывающей функции кишечника. Наличие непереварившихся жирных кислот и крахмала свидетельствует о недостаточности ферментов поджелудочной железы.
Также в современной медицине при диагностике нарушений, связанных с ферментативными компонентами данной железы, учитывается количество эластазы. Снижение показателя этого вещества позволяет еще на ранней стадии диагностировать заболевание и своевременно назначить его лечение.
Любые проблемы, связанные с функционированием поджелудочной железы, немедленно оказывают негативное влияние на пищеварение. Человек сталкивается с проблемами работы кишечника, его организм перестает усваивать те или иные продукты, а в пищеварительном тракте начинаются процессы воспаления и даже гниения. Во избежание подобного очень важно заботиться о состоянии поджелудочной железы, поскольку профилактика заболеваний этого органа является залогом эффективного функционирования пищеварительной системы в целом.
На ферментативные вещества приходится наибольший объем работы в пищеварительном тракте по переработке поступающих продуктов питания. Эти ферменты, вырабатываемые поджелудочной железой в больших объемах и широком многообразии, очень активно проявляют себя, в результате чего получают возможность обрабатывать именно те зоны, где требуется наиболее интенсивное и тщательное переваривание пищи.
