หน้าที่ของตับอ่อน

บทนำ

ตับอ่อน (ตับอ่อน) อยู่ด้านหลังเยื่อบุช่องท้อง (retroperitoneal) ในช่องท้องส่วนบน ตับอ่อนมีสองส่วนเรียกว่า exocrine (= เปล่งออกไปด้านนอก) และต่อมไร้ท่อ (= เปล่งออกไปด้านใน) ส่วนที่ขับออกจากตับอ่อนเช่นน้ำย่อยที่หลั่งออกมาในลำไส้เล็กส่วนต้น , ส่วนของต่อมไร้ท่อจะสร้างฮอร์โมนอินซูลินและกลูคากอนแล้วปล่อยเข้าสู่เลือด มีความสำคัญต่อการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด

อ่านเพิ่มเติมได้ที่:

• หน้าที่ของตับอ่อน
• กายวิภาคศาสตร์และโรคของตับอ่อน

หน้าที่ย่อยอาหาร

ตับอ่อนสร้างเป็นก้อนกลม ส่วนที่ออกนอกท่อของตับอ่อนซึ่งเป็นส่วนหลักของอวัยวะนั้นเป็นต่อมเซรุ่มซึ่งหมายความว่ามีการหลั่งของเหลวมาก ในสัดส่วนนี้ตับอ่อนประมาณ 1.5 ลิตรจะเกิดขึ้นทุกวัน เป็นน้ำย่อยที่มีฤทธิ์เป็นด่างและอุดมด้วยเอนไซม์ซึ่งจะถูกปล่อยออกสู่ลำไส้เล็กส่วนต้น การหลั่งถูกควบคุมโดยกระบวนการย่อยอาหารโดยอัตราการหลั่งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากกินเข้าไป เอนไซม์สำหรับสลายไขมัน (ไลเปส) โปรตีน (โปรตีเอส) และการย่อยคาร์โบไฮเดรตที่มีอยู่ในตับอ่อนมีส่วนสำคัญในการย่อยอาหารและทำให้มั่นใจได้ว่าสารอาหารจะถูกดูดซึมจากลำไส้เข้าสู่เลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกเหนือจากส่วนหลักของน้ำแล้วตับอ่อนยังประกอบด้วยโปรตีนมากกว่า 20 ชนิด สิ่งเหล่านี้เป็นสารตั้งต้นที่ไม่ใช้งานของเอนไซม์ย่อยอาหาร (ไซโมเจน) และเอนไซม์ย่อยอาหารที่ใช้งานอยู่ โปรตีเอสที่ก้าวร้าวโดยเฉพาะเช่น ทริปซินหรือไคโมทริปซินจะหลั่งออกมาเป็นสารตั้งต้นที่ไม่ได้ใช้งานเพื่อปกป้องตับอ่อนจากการย่อยอาหารด้วยตนเองและเปิดใช้งานเฉพาะในลำไส้เล็กส่วนต้น โปรตีเอสอื่น ๆ (เช่นα-amylase) ไลเปสและเอนไซม์สำหรับการย่อยกรดนิวคลีอิกจะถูกปล่อยออกสู่ตับอ่อนโดยตรงในรูปของเอนไซม์ที่ใช้งานอยู่ ส่วนประกอบที่สำคัญอีกอย่างของน้ำตับอ่อนคือโปรตีนป้องกันและควบคุม นอกจากเอนไซม์ย่อยอาหารแล้วตับอ่อนยังประกอบด้วยไบคาร์บอเนตซึ่งจะทำให้เนื้อหาในกระเพาะอาหารเป็นกรดและทำให้ค่า pH เป็นด่างเล็กน้อยที่ 8.1 ในลำไส้เล็กส่วนต้น การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของไบคาร์บอเนตในลำไส้เล็กมีความสำคัญเนื่องจากในแง่หนึ่งมันช่วยอำนวยความสะดวกในการสร้าง micelles ในไขมันและในทางกลับกันเอนไซม์ย่อยอาหารต่างๆจะไม่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและทำงานเฉพาะในค่าพื้นฐานเท่านั้น

คุณจะพบทุกอย่างในหัวข้อนี้: เอนไซม์ตับอ่อน

กลไกการป้องกันต่างๆป้องกันไม่ให้ตับอ่อนถูกย่อยและทำลายโดยน้ำย่อยจากตับอ่อนที่ก่อตัวขึ้น: โปรตีเอสที่เป็นอันตรายโดยเฉพาะบางชนิดจะหลั่งออกมาเป็นไซโมเจนที่ไม่ใช้งานและเปิดใช้งานเฉพาะในลำไส้เล็กส่วนต้น นอกจากนี้สารยับยั้งเอนไซม์ป้องกันจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาในเวลาเดียวกันกับเอนไซม์ย่อยอาหารและโปรตีเอสพิเศษจะสลายเอนไซม์ที่เปิดใช้งานเร็วเกินไป

คุณอาจสนใจ: งานของเอนไซม์ในร่างกายมนุษย์

ฮอร์โมน Exocrine Part

เอนไซม์ย่อยอาหารที่สำคัญที่สุดที่พบในตับอ่อนสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มกว้าง ๆ เอนไซม์โปรตีโอไลติก (เอนไซม์แยกโปรตีน) ซึ่งบางส่วนหลั่งออกมาเป็นไซโมเจนเอนไซม์แยกคาร์โบไฮเดรตและเอนไซม์ไลโปไลติก (เอนไซม์แยกไขมัน)

ตัวแทนที่สำคัญที่สุดของโปรตีเอส ได้แก่ ทริปซิน (ogen), ไคโมทริปซิน, (โปร) อีลาสเตสและคาร์บอกซีเปปทิเดส เอนไซม์เหล่านี้แบ่งโปรตีนออกเป็นเปปไทด์ขนาดเล็กที่พันธะเปปไทด์ต่างกัน α-Amylase เป็นหนึ่งในเอนไซม์ที่แยกคาร์โบไฮเดรตและไฮโดรไลซ์พันธะไกลโคซิดิก เพื่อที่จะสลายไขมันที่มีอยู่ในอาหารในลำไส้เล็กส่วนต้นและสามารถย่อยได้นอกจากน้ำดีจากตับแล้วยังต้องใช้ไลเปสต่างๆ (เอนไซม์แยกไขมัน) ตับอ่อนประกอบด้วย carboxyl ester lipase, pancreatic lipase และ (pro) phospholipase A2 ซึ่งจะโจมตีและสลายพันธะเอสเทอร์ในไขมัน

งานในการควบคุมน้ำตาลในเลือด

ส่วนต่อมไร้ท่อของตับอ่อน (เกาะเล็กเกาะน้อย Langerhans) อยู่ในกลุ่มเซลล์เล็ก ๆ ระหว่างต่อมขับออกนอกท่อที่อัดแน่นอยู่ เกาะเล็กเกาะน้อยเหล่านี้ประมาณหนึ่งล้านเกาะเกิดขึ้นในมนุษย์และพบได้ทั่วไปในส่วนหางของตับอ่อน Islets of Langerhans สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เป็นพื้นที่สว่างที่ล้อมรอบด้วยเส้นเลือดจำนวนมาก (vasculature พอร์ทัล insulo-acinar) มีเซลล์สี่ประเภทในเนื้อเยื่อต่อมไร้ท่อ: เซลล์βที่อยู่ใจกลางซึ่งประกอบขึ้นเป็น 80% ของเกาะเล็กเกาะน้อยและผลิตอินซูลิน, α-cells ที่สร้างกลูคากอน (20%), δ-cells ที่สร้าง somatostatin (8%) และ PP- เซลล์ที่สร้างโพลีเปปไทด์ของตับอ่อน (2%)

อินซูลินและกลูคากอนมีบทบาทสำคัญในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด อินซูลินเป็นฮอร์โมนชนิดเดียวที่สามารถลดระดับน้ำตาลในเลือดได้ นอกจากนี้อินซูลินยังช่วยกระตุ้นการสร้างไขมัน ความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดที่เพิ่มขึ้นอย่างเฉียบพลันหลังจากบริโภคอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงจะนำไปสู่การปล่อยอินซูลินเข้าสู่เลือด อินซูลินอิสระจะเชื่อมต่อกับตัวรับอินซูลินในเซลล์และนำไปสู่การดูดซึมกลูโคสเข้าสู่เซลล์ เนื้อเยื่อเป้าหมายหลักคือตับกล้ามเนื้อโครงร่างและเนื้อเยื่อไขมัน เป็นผลให้ระดับน้ำตาลในเลือดลดลงและเซลล์มีพลังงานในรูปของกลูโคสที่มีอยู่

กลูคากอนทำหน้าที่เป็นปฏิปักษ์กับอินซูลิน งานหลักของกลูคากอนคือการเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดโดยการกระตุ้นการสร้างกลูโคสใหม่ (กลูโคโนเจเนซิส) และการสลายไกลโคเจนเป็นกลูโคสในตับ

อาหารที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตจะนำไปสู่การปล่อยอินซูลินและในขณะเดียวกันก็ไปยับยั้งกลูคากอนในขณะที่อาหารที่อุดมด้วยโปรตีนจะส่งเสริมการหลั่งทั้งอินซูลินและกลูคากอน การทำงานร่วมกันอย่างแม่นยำของฮอร์โมนทั้งสองเกิดขึ้นได้โดยพวกมัน เป็นศัตรูกัน (ตรงข้าม) ผลกระทบและกำหนดโดยอัตราส่วนความเข้มข้นต่อกันและกัน ซึ่งหมายความว่าสามารถรักษาระดับน้ำตาลในเลือดให้คงที่และสามารถหลีกเลี่ยงความผันผวนได้มาก (ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ)

อ่าน:

• ฮอร์โมนตับอ่อน
• น้ำตาลในเลือด

ฮอร์โมนต่อมไร้ท่อ

อินซูลินเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่สังเคราะห์เป็นโปรฮอร์โมนในเซลล์βของตับอ่อนต่อมไร้ท่อ เนื่องจากมีครึ่งชีวิตสั้นอินซูลินจึงหลั่งออกมาในลักษณะเป็นจังหวะทุกๆ 10-20 นาที การเพิ่มความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดอย่างเฉียบพลันเป็นตัวกระตุ้นที่แข็งแกร่งที่สุดสำหรับการหลั่งอินซูลินและนำไปสู่การกำจัดกลูโคสออกจากเลือดอย่างรวดเร็วโดยน้ำตาลกลูโคสจะถูกนำเข้าสู่เซลล์เป้าหมาย ผลกระทบที่สำคัญอื่น ๆ ของอินซูลินคือนอกเหนือจากการดูดซึมกลูโคสในเซลล์ที่เพิ่มขึ้นการดูดซึมกรดไขมันอิสระและกรดอะมิโน นอกจากนี้อินซูลินยังป้องกันการสลายตัวของเนื้อเยื่อไขมัน (lipolysis) และยับยั้งการหลั่งของกลูคากอน

ตัวต่อต้านอินซูลินคือกลูคากอนยังถูกสร้างเป็นโปรฮอร์โมนในเซลล์αและหลั่งออกมาเมื่อจำเป็น นอกจากอาหารที่อุดมด้วยโปรตีนแล้วสิ่งกระตุ้นการหลั่งที่รุนแรงที่สุดคือน้ำตาลในเลือดไม่เพียงพอ (ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ) นอกเหนือจากการเพิ่มความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดแล้วกลูคากอนยังส่งเสริมการสลายไขมัน

δเซลล์ผลิตโซมาโตสแตติน (SIH, GHIRH) ซึ่งเป็นฮอร์โมนเปปไทด์สั้น ๆ ที่หลั่งโดยไฮโปทาลามัส ระดับน้ำตาลในเลือดที่เพิ่มขึ้นจะกระตุ้นการปล่อย SIH ซึ่งจะยับยั้งการหลั่งอินซูลินและกลูคากอน นอกจากนี้ somatostatin ยังยับยั้งฮอร์โมนอื่น ๆ อีกมากมายและทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งสากล

โพลีเปปไทด์ของตับอ่อนถูกสร้างขึ้นในเซลล์ PP ซึ่งหลั่งออกมาหลังอาหารที่อุดมด้วยโปรตีนและมีฤทธิ์ระงับความอยากอาหารและยับยั้งการหลั่งของตับอ่อนที่หลั่งออกมา