Реферат: Биохимия и пороки развития поджелудочной железы

Реферат

на тему

Биохимияи пороки развитияподжелудочнойжелезы

Несмотряна громадноеколичествоисследований, посвященныхизучению внешнейи внутреннейсекрецииподжелудочнойжелезы, до сихпор еще оченьмало известнооб особенностяхсостава исобственногообмена железы, обусловливающихсинтез в неймногочисленныхсекретируемыхею ферментови гормонов. Посодержаниюводы и основныхтипов органическихсоединенийподжелудочнойжелезы походитна ряд другихвнешнесекреторныхжелез, в частностина околоушнуюслюнную железу.Количествоводы в поджелудочнойжелезе взрослыхживотных илюдей колеблетсямежду 72 и 75%, содержаниезолы составляет1,3—1,7% (выше у мужчин), белков — 15,6%, липидов— 10,6%.

Фосфолипидысодержатсяв поджелудочнойжелезе в большомколичестве, в частностите, в составкоторых входитинозит. По общемусодержаниюинозита поджелудочнаяжелеза уступаеттолько мозгу, и количествоего доходитв ней до 20 микромоль/гткани. Сравнительновелико содержаниев поджелудочнойжелезе нуклеиновыхкислот. Общеесодержаниерибонуклеиновойкислоты (РНК)и дезоксирибонуклеиновойкислоты (ДНК)в поджелудочнойжелезе мышипревышает 3%.Общее количествоуглеводов вподжелудочнойжелезе невеликои суммарноесодержаниеполисахаридов(гликогена) иолигосахаридовне превышает0,2—0,3%.

Минеральныйсостав поджелудочнойжелезы можетбыть охарактеризованследующимиданными: Ка —80—90 мг%, К — 210— 260мг%, Са— 14—16 мг%, Мn — 18— 27 мг%, С1—180 мг%, неорганическийР— 70—90 мг%. Разницамежду приведеннымиколичествамикатионов ианионов покрываетсяв основном засчет ионовНС03. В золеподжелудочнойжелезы обнаруженывсе микроэлементы, обычно находимыев тканях животных, причем сравнительномного содержитсяв ней Со, количествокоторого можетдоходить до0,2 мг/кгткани, что превосходитсодержаниеего в печени.КоличествоZn в поджелудочнойжелезе(0,3 мг%) поотношению квесу всегооргана не превышаетего содержанияв других органах, но поскольку2п сосредоточенв основном вклетках островковЛангерганса, то концентрацияего в этих клеткахдостигаетсравнительноочень большойвеличины. Следуетотметить такжеотносительновысокое содержаниев клеткахподжелудочнойжелезы никеляи марганца.

Белки поджелудочнойжелезы. Основнаямасса белковклеток поджелудочнойжелезы содержитсяв гиалоплазме, получающейсяпосле отделениявсех структурныхэлементовклеток центрифугированиемгомогенатовподжелудочнойжелезы привысоких скоростях, и в микросомах.В ядрах клетокподжелудочнойжелезы находитсяоколо 15% всегосодержащегосяв клетках азота, в зимогенныхгранулах 1,8%, вбольших и малыхмитохондриях13,5%, в микросомах36% и в гиалоплазмеоколо 32%. Поотносительномусодержаниюазота в митохондрияхи микросомахклетки поджелудочнойжелезы значительноотличаютсяот клеток печени.В последнихсодержаниебелков в митохондрияхи микросомахприблизительноодинаково, вклетках жеподжелудочнойжелезы содержаниебелков в микросомахбольше чемвдвое превосходитих количествов митохондриях.Это отличие, возможно, связанос тем, что именномикросомыявляются темиструктурнымиэлементамиклеток поджелудочнойжелезы, в которыхнаиболее интенсивнопроисходитсинтез рядабелков, в томчисле белков, выделяемыхс поджелудочнымсоком. Надоотметить, чтопо интенсивностисинтеза белковклетки поджелудочнойжелезы, насколькооб этом можносудить по быстротевключения вних меченныхразличнымиизотопамиаминокислот, являются однимииз наиболееактивных исходны в этомотношении склетками печени.Относительноприроды и свойствсинтезируемыхв различныхклетках поджелудочнойжелезы белков, за исключениембелков, входящихв состав секретируемыхс поджелудочнымсоком ферментови гормоновинсулина иглюкагона, известно ещемало. Можносчитать толькоустановленным, что значительнаячасть этихбелков относитсяк нуклеопротеидам.Относительнобольшая частьвсех белковклеток поджелудочнойжелезы приходитсятакже на долюее ферментовкак секретируемыхс поджелудочнымсоком, так ипринимающихучастие в обменеткани самойжелезы. Изсекретируемыхбелков в кристаллическойформе быливыделены трипсиноген, трипсин, химотрипсина и (5, карбоксиполипептидаза, рибонуклеаза, дезоксприбоиуклеазаи эластаза. Почислу и разнообразиюферментов, участвующихв обмене самойжелезы, клеткиподжелудочнойжелезы занимаютодно из первыхмест средиклеток всехдругих органови тканей организма, а по содержанию, например, такогофермента, какрибонуклеаза, поджелудочнаяжелеза превосходитвсе другиеорганы. Относительнораспределенияферментов междуотдельнымиструктурнымиэлементамиклеток поджелудочнойжелезы достаточнодостоверныеданные имеютсятолько длянекоторых. Так, при исследованииклеток поджелудочнойжелезы мышейбыло установлено, что амилазасодержитсяво всех структурныхэлементах игиалоплазме, но особенновелико ее содержаниев зимогенныхгранулах. Вбольших же ималых митохондрияхколичествоэтого ферментасравнительноочень невелико.Если исходитьиз данных, полученныхв последнеевремя Штраубоми его сотрудниками, о том, что синтезамилазы происходитв основном вмикросомах, то надо полагать, что перед выделениемс поджелудочнымсоком амилазанакапливаетсяв зимогенныхгранулах. Основнаямасса секретируемойрибонуклеазытакже обнаруживаетсяв зимогенныхгранулах, дезоксирибонуклеазаи кислая фосфатаза', наоборот, сосредоточеныв митохондриях.Около 40% всейнаходящейсяв поджелудочнойжелезе мышейцитохромоксидазыобнаруженов зимогенныхгранулах ибольших митохондриях, причем в последнихконцентрацияэтого ферментазначительновыше, чем взимогенныхгранулах. Вовремя секрециижелезы, стимулированнойпилокарпиномили карбамилхолином, поджелудочнаяжелеза крыстеряет около20% своих белков, причем в наибольшейстепени потеряпроисходитза счет амилазыи протеолитическихферментов. Обыстроте синтезаэтих белковв клеткахподжелудочнойжелезы даетпредставлениетот факт, чтоуже через 5—6часов посленачала стимуляцииколичествоамилазы ипротеолитическихферментов вклетках поджелудочнойжелезы возвращаетсяк норме. Черезэтот же промежутоквремени послестимуляциинаблюдаетсянаибольшаяскорость включенияаминокислотв белки поджелудочнойжелезы, чтотакже свидетельствуето высокой скоростиих синтеза вэтот период.

Нуклеиновыекислоты. СодержаниеДНК в поджелудочнойжелезе составляетв среднем 0,37%, прирасчете же наодно ядро оноравняется8-10-12 г. НебольшоеколичествоДНК, обнаруживаемоев зимогенныхгранулах игиалоплазме, по-видимому, является следствиемпопадания тудаДНК при разрушенииядер во времяих выделения.СодержаниеРКК достигаетв поджелудочнойжелезе 2,65%, чтоприблизительнов 2,5 раза выше, чем в печени.НаибольшееколичествоРНК содержитсяв микросомахклеток поджелудочнойжелезы, и этонаблюдениехорошо согласуетсяс приведеннымуже выше фактом, что именно вэтих структурныхэлементахпроисходитнаиболее быстрыйсинтез рядабелков. Приизучении синтезахимотрипсинав поджелудочнойжелезе морскойсвинки былоустановлено, что включениеаминокислотв эти белки вмикросомахпроисходитв 6 раз быстрее, чем в зимогенныхгранулах. Имеютсяуказания нато, что химотрипсинсинтезируетсяв ультрамикроскопическихгранулах, прикрепленныхк микросомам, состоящих восновном изрибонуклеопротеидов.Об измененияхсодержанияРНК в поджелудочнойжелезе в периодсекреции данныепротиворечивы: есть указанияна то, что содержаниеРНК и ДНК в железево время секрецииувеличивается, по другим жесведениям, оносущественноне меняется.Во всяком случае, количествоРНК в поджелудочнойжелезе в периодсекреции неуменьшается, и в этом отношениинет параллелизмамежду изменениемсодержаниябелков в поджелудочнойжелезе во времясекреции иизменениямисодержанияРНК. Возможно, что сохранениеуровня РНК вклетках поджелудочнойжелезе во времясекреции являетсяважным факторомв последующемусилении синтезабелков, на котороеуказывалосьвыше.

Влияниеразличныхфакторов насодержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе

Инсулинобразуетсяв (Б-клеткахлангергансовыхостровков инаходится вних в составеособых нерастворимыхгранул цитоплазмы, причем егосодержаниепропорциональноколичествуэтих гранул.Механизм выхожденияинсулина изэтих гранули его секрециив кровь остаетсяеще невыясненным.При перфузииизолированнойподжелудочнойжелезы крыскровью, содержащейповышенноеколичествоглюкозы, былоустановленоповышениесекреции инсулина.Такой же эффектнаблюдалсяпри введенииглюкозы вподжелудочнуюартерию собак.Имеет ли этотпроцесс значениедля регуляциисодержанияглюкозы в кровиу нормальныхживотных ичеловека, остаетсядо сих пор, однако, неясным, т. к.колебаниясодержанияглюкозы в кровив норме недостаточновелики, чтобывызвать заметноеизменение всекреции инсулина.Содержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе прирасчете на 1 гткани колеблетсяу различныхвидов млекопитающихв сравнительнонебольшихпределах, несмотряна то, что интенсивностьпроцессовуглеводногообмена у нихможет резкоразличаться.Наивысшеесодержаниеинсулина отмеченов поджелудочнойжелезе кроликови обезьян (шимпанзе), у которых онодостигает5,2—11,2 ЕД на 1 г ткани.Наименьшиеколичестваинсулина найденыв П. ж. морскойсвинки, где оноравно лишь0,08— 0,23 ЕД на 1 г ткани.У здоровыхлюдей содержаниеинсулина обычноколеблетсяв пределах 1—2ЕД на 1 г ткани.Отмечены значительныеизменения всодержанииинсулина вподжелудочнойжелезе различныхживотных взависимостиот возраста.Так, например, у новорожденныхтелят концентрацияинсулина вподжелудочнойжелезе прирасчете на 1 гткани составляетоколо 12 ЕД, у бычковв возрасте 2лет эта величинаснижается до4,8 Е Д, а у взрослыхживотных ввозрасте 9 лети больше составляеттолько 1,8 ЕД. Улюдей концентрацияинсулина вжелезе в возрастедо 5 лет, по-видимому, остается высокой, затем снижаетсядо 12 лет, послечего концентрацияего уже заметноне меняется.Общее же количествоинсулина вподжелудочнойжелезе прирасчете на 1 кгвеса телаповышаетсявплоть до 21 года.То обстоятельство, что в дальнейшемколичествоинсулина вподжелудочнойжелезе отстаетот увеличениявеса, обусловливаетнедостаточностьсодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе пожилыхлюдей, в особенностиу тучных, что, по-видимому, имеет определенноезначение вмеханизмевозникновения«диабета тучных».В литературеимеются такжеуказания нато, что содержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе подверженосезонным колебаниями что оно вышеу телят зимой; однако этиданные недостаточнодостоверны, т. к. в соответствующихисследованияхне были учтеныизменения впитании животныхи другие факторы, могущие влиятьна синтез исодержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе. Однимиз наиболееважных факторов, определяющихсодержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе, являетсяхарактер питанияи калорийностьдиеты. Ужесравнительнодавно былоустановлено, что даже кратковременноеголодание крысвызывает значительноеуменьшениесодержанияинсулина в ихподжелудочнойжелезе. Недостаточноепо калорийностипитание такжеведет к заметномууменьшениюсодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе крыс, но оказываетменьший эффектна количествоинсулина вподжелудочнойжелезе собак.При достаточнойв отношениикалорийностидиете повышениесодержанияв ней жиров засчет углеводовтакже ведетк снижениюсодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе крыснезависимоот того, вызываетли повышениеколичестважира в диетеожирение печени, или шт. Приуменьшениисодержанияжира в диетеи увеличениив ней содержанияуглеводовколичествоинсулина вподжелудочнойжелезе крысбыстро возвращаетсяк исходнойвеличине, ноувеличениесодержанияуглеводов вобычной диетекрыс не вызываетувеличениясодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе. Такимобразом, определенноеколичествоуглеводов вдиете необходимодля поддержаниянормальногоуровня инсулинав железе, ноувеличениеих содержаниясверх этогоколичестване может повестик повышениюсодержанияинсулина свышенормы. Что касаетсявлияния белковдиеты на содержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе, то имеютсяданные о том, что включениев диету крысжелатины вместоказеина обусловливаетуменьшениесодержанияинсулина, по-видимому, вследствиенедостаточностисодержанияв желатинетриптофанаи лизина. Неустановленокакого-либоспецифическоговлияния содержаниявитаминов имикроэлементовв диете, в томчисле и цинка, на количествоинсулина вподжелудочнойжелезе. Удалениеу животныхнадпочечников, гипофиза илиполовых железсамо по себене оказываетзаметноговлияния насодержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе, но введениеживотным значительныхколичествпрепаратовпередней долигипофиза, содержащихлактотропныйгормон и АКТГ, а также эстрогенови тироксинаведет к заметномуувеличениюсодержанияинсулина, сопровождающемусяповышениемчисла активнофункционирующих3-клеток. Резкоеуменьшениесодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе, наблюдаетсяпри воздействиина организмживотных аллоксанаи других диабетогенныхфакторов и придиабете у людей.При диабетесредней тяжестиу людей содержаниеинсулина вподжелудочнойжелезе можетснизиться до0,4 ЕД на 1 г ткани, что соответствует40 ЕД во всей железе, вместо 160—200 ЕДв норме. Введениеинсулина какздоровым животным, так и животнымс экспериментальнымдиабетом вбольшинствеслучаев вызываетзначительноеуменьшениесодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе, сопровождающеесяуменьшениемчисла и активностиА-клеток. Большоезначение имеетто обстоятельство, что введениеинсулина увеличиваетстепень сниженияего содержанияв поджелудочнойжелезе, вызываемогоголоданиемили повышениемколичестважира в диете, но уменьшаетстепень снижения, вызываемоговведениемдиабетогенныхпрепаратовгипофиза иличастичнойпанкреатомией.Это объясняетсятем, что приголодании иповышениисодержанияжиров в диетепотребностьживотных винсулине значительноуменьшается, и это обусловливаетрегулярноеуменьшениесинтеза инсулинаи его накопленияв поджелудочнойжелезе. Введениеинсулина в этихслучаях покрываетчасть пониженнойпотребностиживотного итем самым вызываетдальнейшееуменьшениесинтеза инсулина.В тех же случаях, когда уменьшениесодержанияинсулина вподжелудочнойжелезе вызываетсядиабетогеннымифакторами иличастичнойпанкреатомией, оно являетсяследствиемистощенияспособностиклеток синтезироватьинсулин, наступающимпосле периодаусиленнойдеятельностиэтих клеток.Введение инсулинав этих случаях, удовлетворяячасть потребностив нем организма, предотвращаетистощениеспособностир-клеток синтезироватьинсулин испособствуетнакоплениюего в поджелудочнойжелезе. В настоящеевремя еще нетдостаточноубедительныхданных о том, как влияетвведение инсулинабольным диабетомна его содержаниев поджелудочнойжелезе, но вполневероятно, чтов зависимостиот тяжестизаболеванияи характерадиеты и другихфакторов онов одних случаяхможет снижатьсинтез и содержаниеинсулина вжелезе, в другихслучаях, наоборот, способствоватьего увеличению.

Патологическаяанатомия

Пороки развития

Дистопияподжелудочнойжелезы встречаетсяредко. Груберразличаетпервичную ивторичнуюдистопию. Первичнаяявляется порокомразвития раннегоэмбриональногопериода и обусловленапорочной закладкойоргана. Вторичнаядистопия возникаетзначительнопозже, обычнопод влияниемизмененияположения илиобъема соседнихс ней органов(диафрагмальныегрыжи, пупочныегрыжи, и т. д.).Кроме того, могут возникатьи комбинированныеперемещенияподжелудочнойжелезы. Дистопиивстречаютсяпри дефектахи грыжах диафрагмысо смещениеморганов брюшнойполости, то жепри врожденныхпупочных грыжах.

Аномалияформы поджелудочнойжелезы встречаетсяредко. В незначительномколичествеслучаев железаможет бытьрасщепленавдоль продольнойоси органа. Оттела поджелудочнойжелезы могутбыть отделеныголовка илииная часть. Уотделеннойчасти поджелудочнойжелезы имеетсясвой собственныйпроток. Иногдаголовка узка, иногда увеличенаи оказываетсяспереди двенадцатиперстнойкишки. В этихслучаях бываетуменьшена вразмерах иливовсе отсутствуетхвостовая частьжелезы Своеобразнымпороком развитияявляется кольцевиднаяподжелудочнаяжелеза: либоголовная частьоргана охватываеткольцом двенадцатиперстнуюкишку, либоподжелудочнаяжелеза всейсвоей массойобразует такоекольцо (типичнаякольцевиднаяподжелудочнаяжелеза). Просветкишки в местекольца нередкобывает суженным, а иногда имеетместо полнаяатрезия кишки.

Аномалияположения иформы протоков.Основной протокможет располагатьсяне в заднем, ав переднемотделе железы, а также бываетраздвоен. Анастомозмежду основными добавочнымпротоком бываетчрезмерношироким, иногдаочень узкими иногда полностьюотсутствует.В 10% случаевдобавочныйпроток впадаетв двенадцатиперстнуюкишку самостоятельно, обычно нескольковыше фатеровасосочка, и тогданосит названиесанториниевапротока. Санториниевпроток несетфункцию основногопротока, еслипоследний суженили атрофированв связи с врожденнойаномалией илизакупоренкамнем, сдавленопухолью, рубцами.Основной протокможет впадатьв желудок, общийжелчный проток, иногда вышефатерова сосочкав двенадцатиперстнуюкишку.

Добавочныеподжелудочныежелезы обнаруживаютсяобычно в стенкедвенадцатиперстнойкишки, тонкогокишечника, желудка, желчногопузыря, общегожелчного протока, меккеллевадивертикула, в брыжейке, печени, селезенкеи области пупка.Они представляютсобой плотноватыеобразованияот 1,5 до 4 смдиаметром, нескольковозвышающиесясо сторонысерозногопокрова. В случаях, когда добавочныежелезы располагаютсяв стенке полыхорганов, онинередко открываютсяв просвет ихсамостоятельнымипротоками.Гистологическоестроение железорганоидноес экскреторнымии инкреторнымиотделами. Иногдаполностьюотсутствуютостровки Лангерганса, иногда онипреобладают.В. М. Воскресенский(1950) приводитслучай, когдаошибочноехирургическоеудаление добавочнойподжелудочнойжелезы привелок смерти отгипергликемическойкомы. Гистологическив удаленнойжелезе преобладаликрупные островки, в то время какв основнойжелезе их быломало при выраженныхздесь некробиотическихизменениях.Кауфман нарядус добавочнымиподжелудочнымижелезами различаетеще рудиментарныедобавочныеподжелудочныежелезы, носящиев литературеиногда названиеаденомиом, хотяс опухолямиони ничегообщего не имеют.В этих образованияхотсутствуеторганоидноестроение, гистологическив них преобладаетстрома и кисты, встречаютсямелкие железистыедольки. Истиннаяприрода добавочныхрудиментарныхподжелудочныхжелез нередкоможет бытьустановленатолько приизучении ихна серийныхгистологическихсрезах.

Агенезияподжелудочнойжелезы являетсячрезвычайноредко встречающимсяпороком развития.Диагностикаэтого порокасложна, т. к.отсутствиеподжелудочнойжелезы на обычномместе не исключаеттого, что онаможет бытьрассеяна в видемелких образованийв стенке кишечникаи желудка. Истиннаяагенезия имеетместо в случаяхтяжелых уродств: ацефалии, акардиии т. д. Недоразвитиеподжелудочнойжелезы — гипоплазия— встречаетсяпри общемнедоразвитииорганизма приврожденномсифилисе, иногдавне связи сдругими порокамиили с какой-либоопределеннойпричиной. Гиперплазияподжелудочнойжелезы такжеочень редкийпорок развития, связана с общейсилапхомегалией.Иногда встречаетсяложная гиперплазияподжелудочнойжелезы за счетразрастанияв органе жировойклетчатки.Врожденныеизмененияобъема поджелудочнойжелезы встречаютсяочень редкои не имеютпрактическогозначения.