2.3 Fysiologi
den eksokrine bukspyttkjertelen syntetiserer og utskiller fordøyelsesenzymer for å hjelpe til med nedbrytning av inntatte proteiner, karbohydrater og lipider. Disse enzymene inkluderer proteolytiske enzymer som trypsinogen, chymotrypsinogen, procarboxypeptidaser A Og b og proelastase; lipolytiske enzymer som triacylglycerolhydrolase, kolesterolesterhydrolase, fosfolipase A2, ko-lipase og pankreatisk lipase; og stivelsesspaltende enzym, amylase. Disse proenzymene lagres i sekretoriske granulater som zymogener. Etter frigjøring fra akinarcellen forblir de forskjellige zymogenene inaktive til proteolytisk spaltning, initiert av enterokinasen (enteropeptidase) utskilt av tynntarmkryptepitel, utløser en kaskadeprosess hvor segmenter av hvert proenzym spaltes på bestemte steder for å produsere et katalytisk aktivt enzym.
prosessen med sekresjon involverer hormonene cholecystokinin (CCK) for akinarcellesekresjon og secretin for kanalcellesekresjon (noe regulatorisk nevromodulasjon er også involvert). DEN mest aktive formen AV CCK, et åtte-aminosyrepeptid spaltet fra et mye større forløperpeptid, frigjøres av kolbeformede cck-celler, lastet med sekretoriske granulater og spredt blant tarmepitel, spesielt i duodenum og proksimal jejunum. Når fordøyelsesinnhold fra magen kommer inn i tynntarmen, utskiller cck-celler basolateralt på endokrin måte via Ca2+ – mediert eksitasjonssekresjonskobling, hvoretter CCK til slutt diffunderer inn i blodet for til slutt å binde SEG TIL CCK – a-reseptorer på de basolaterale overflatene av pankreas acinarceller. Denne bindingen utløser klassisk Ca2 + – mediert eksitasjons-sekresjonskobling og apikal eksocytose av zymogengranulat i acinar lumen.
Gitt at den apikale membranen bare er 5-10% av det totale overflatearealet av pankreas acinarcellen –og at frigjøring av zymogen er ganske rask – så fort som 1-2 minutter etter stimulering-er det stort potensial for en «trafikkork» av sorter under sekresjonsprosessen, siden det er praktisk talt umulig for alle zymogengranuler å smelte sammen med den apikale overflaten av acinarcellen. Hurtig sekresjon ledsages av sammensmelting av granuler dypere i acinarcellens cytoplasma med granulater som allerede har smeltet sammen med den apikale membranen (sekvensiell eksocytose), noe som muliggjør en ordnet og jevn strøm av zymogen inn i acinarlumen. Den faktiske fusjons – og sekresjonsprosessen medieres ved fusjon AV VAMP8-protein på den ytre overflaten av ZYMOGEN-granulatbindingen SNAP23 på den apikale membranen. Bindingen av syntaxin (SYN-4) fullfører prosessen og tillater pore dannelse og utgivelse av innhold.
mekanismen hvorved inntak av mat stimulerer cck-cellene er fortsatt uklart, og kan variere noe blant arter. I noen arter er det identifisert et monitorpeptid, tilstede i bukspyttkjerteljuice. Dette proteinet binder seg til en reseptor på cck-cellen og utløser frigjøring AV CCK i interstitialvæske. Dette monitorpeptidet nedbrytes aktivt av trypsin; selv i fravær av ingesta er lave nivåer av aktivt trypsin kontinuerlig tilstede i tolvfingertarmen for å inaktivere monitorpeptidet. Med en bolus av mat som kommer fra magen, er denne gjenværende trypsin tilstrekkelig fortynnet, slik at skjermpeptidet kan utløse akinarcellesekresjon før trypsinogen i bukspyttkjerteljuice kan aktiveres for å danne mer trypsin. Når tilstrekkelig trypsin i bukspyttkjerteljuice er aktivert for å fordøye begge proteiner i ingesta og overvåke peptid, opphører cck-frigjøring. Hemming av trypsin i slike arter (f. eks rotte) av rå soya mel, for eksempel, fører til vedvarende CCK produksjon og eventuell pankreas hyperplasi.
hos andre arter, spesielt mennesker, er det en annen faktor tilstede i bukspyttkjerteljuice som ser ut til å være et dominerende frigjørende protein. DETTE ER CCK releasing factor (LCRF), som også aktiveres av trypsin. Vagal stimulering spiller også en rolle i bukspyttkjertelsekresjon, og kan være ansvarlig for den første lille bølgen av sekresjon som går foran den større «flush» av bukspyttkjerteljuice i eksperimentelle modeller. Vagale nerveender frigjør CCK når de stimuleres. CCK har andre roller i kroppen og utskilles aktivt av autonome nevroner i fordøyelseskanalen, som påvirker motilitet. EN viktig funksjon AV CCK er å stimulere biliær sekresjon i duodenal lumen for emulgering av lipider for lettere nedbrytning av de forskjellige lipase enzymer i bukspyttkjerteljuice. CCK utskilles også av nevroner i hjernen, og har en rolle i metthetsprosessen; det påvirker frigjøringen av både insulin og glukagon fra pankreasøyceller også.
Sekresjon av kanalceller involverer en annen prosess og et annet 27 – aminosyrepeptidhormon, secretin, som er avgjørende for riktig bukspyttkjertelfunksjon. Den lave pH i kymus som kommer inn i det proksimale tolvfingertarmen fra magen, så vel som protein nedbrytningsprodukter i kymus, stimulerer S-celler spredt blant krypte epitelceller i tolvfingertarmen og proksimale jejunum for å frigjøre secretin basolateralt i det interstitiale rom, på samme måte SOM CCK-celler. Secretin diffunderer inn i blodstrømmen, hvor den til slutt binder seg til basolaterale membraner av ductular og kanalceller i bukspyttkjertelen for å utløse sekresjon av en bikarbonatrik vannaktig sekresjon som inneholder høye konsentrasjoner av kalsium, magnesium og fosfat.
Klorid, utgitt i små mengder sammen med natrium i akinar sekresjoner, absorberes for å balansere elektrolytblandingen av bukspyttkjerteljuice frigjort i tolvfingertarmen. Secretin påvirker også submukosale kjertler i tolvfingertarmen og biliærepitelet, noe som utløser dem for å frigjøre bikarbonatrik vannaktig væske også. Den alkaliske pH av ductal sekret (vanligvis 8-9), tjener til å nøytralisere surheten av kymus inn i tolvfingertarmen og produsere passende nær-nøytral pH og passende ionisk balanse for maksimal aktivitet av chymotrypsin, lipase, og amylase. Secretin hemmer også gastrin og saltsyre frigjøring fra magen, men utløser pepsin sekresjon av mage sjef celler. Som pH av kymus i tarmlumen stiger, den store stimulans for secretin release fades og secretin release opphører.
Autonom regulering av pankreatisk zymogen-sekresjon er uklar og artsavhengig. Det parasympatiske systemet, spesielt cøliaki-grenen av vagus, medierer aktiv zymogen-sekresjon, spesielt i initierings-og termineringsfasene av sekresjon. Det sympatiske systemet har en overveiende antisekretorisk rolle, antagelig ved å regulere blodstrømmen til parenchyma. Vagalt mediert stimulering av acinarcellesekresjon via acinar muskarinreseptorer har en mye større rolle i sekresjon hos rotter og mennesker sammenlignet med hunden, hvor CCK er langt den viktigste regulatoren. Det skal bemerkes at vagal stimulering også kan utløse sekresjon av bikarbonatrik vannaktig sekresjon fra ductulære og kanalceller, men med lavere og mindre voluminøs hastighet. Derfor synes nevrale stimulering å ha en» finjustering » rolle med hensyn til basal sekresjon.
Pankreas enzymer er avgjørende for nedbrytning av proteiner, lipider og karbohydrater i inntatt mat. Selv om mange av enzymene kanskje ikke er ansvarlige for den ultimate nedbrytningen av proteiner og karbohydrater i deres respektive aminosyre-og sukkermonomerer, tjener de den essensielle funksjonen til å gi substratene for tynntarmenzymer som danner de absorberbare komponentene. Trypsin er «master enzym» ansvarlig for aktivering av andre pankreas enzymer, med unntak av amylase, som frigjøres i sin aktive form. Trypsinogen i bukspyttkjerteljuice aktiveres først av enterokinase til trypsin, hvoretter det aktiverer chymotrypsinogen til chymotrypsin, procarboxypeptidaser til karboksypeptidaser, proelastase til elastase og de forskjellige prolipase enzymer til aktive lipaser. Trypsin kan også aktivere trypsinogen for å forsterke dens samlede effekter. Under fysiologiske forhold skjer denne aktiveringen i duodenal lumen, langt borte fra bukspyttkjertelen og acini.