膵臓の機能

前書き

膵臓は上腹部の腹膜（後腹膜）の後ろにあります。膵臓には、いわゆる外分泌腺（=外側に放出される）と内分泌腺（=内側に放出される）の2つの部分があります。膵臓の外分泌部分、十二指腸に放出される消化液。 、内分泌部分はホルモンのインスリンとグルカゴンを生成し、それらを血中に放出します。それらは血糖値を調節するために重要です。

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• 膵臓の解剖学と病気

消化の機能

膵臓は小葉にできています。臓器の本体を形成する膵臓の外分泌部分は、純粋に漿液腺であり、これは非常に液体の分泌物を生成することを意味します。この割合で、毎日約1.5リットルの膵臓が形成されます。十二指腸に放出される酵素が豊富な基本的な消化液です。分泌は消化過程によって調節されており、食物の摂取後に分泌速度が急激に増加します。脂肪（リパーゼ）、タンパク質（プロテアーゼ）、炭水化物の消化を分解する膵臓の酵素は、食物の消化に重要な貢献をし、栄養素が腸から血液に効率的に吸収されることを保証します。

水の主要部分に加えて、膵臓は20以上の異なるタンパク質で構成されています。これらは、消化酵素（チモーゲン）の不活性な前駆体と活性な消化酵素です。のような特に攻撃的なプロテアーゼトリプシンまたはキモトリプシンは、膵臓を自己消化から保護するための不活性な前駆体として分泌され、十二指腸でのみ活性化されます。他のプロテアーゼ（例えば、α-アミラーゼ）、リパーゼ、および核酸消化用の酵素は、活性酵素として膵臓に直接放出されます。膵液のもう1つの重要な成分は、保護タンパク質と調節タンパク質です。消化酵素に加えて、膵臓は重炭酸塩で構成されており、酸性の胃の内容物を中和し、十二指腸でわずかにアルカリ性のpH値8.1になります。小腸の重炭酸塩濃度の増加は重要です。なぜなら、一方では脂肪中のミセルの形成を促進し、他方ではさまざまな消化酵素が酸性環境では不活性であり、塩基性の値でしか機能しないからです。

ここでは、トピックに関するすべてを見つけることができます： 膵臓酵素

さまざまな保護メカニズムにより、膵臓が消化され、形成された膵液によって破壊されるのを防ぎます。特に危険なプロテアーゼの中には、不活性なチモーゲンとして分泌され、十二指腸でのみ活性化されるものがあります。さらに、多くの保護酵素阻害剤が消化酵素と同時に放出され、特殊なプロテアーゼが活性化が早すぎる酵素を分解します。

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外分泌部分ホルモン

膵臓に見られる最も重要な消化酵素は、大きく3つのグループに分けることができます。タンパク質分解酵素（タンパク質分解酵素）。その一部はチモーゲン、炭水化物分解酵素、脂肪分解酵素（脂肪分解酵素）として分泌されます。

プロテアーゼの最も重要な代表的なものには、トリプシン（ゲン）、キモトリプシン、（プロ）エラスターゼおよびカルボキシペプチダーゼが含まれます。これらの酵素は、タンパク質を異なるペプチド結合でより小さなペプチドに分割します。 α-アミラーゼは炭水化物分解酵素の1つであり、グリコシド結合を加水分解します。十二指腸の食物に含まれる脂肪を分解して消化するためには、肝臓からの胆汁に加えて、さまざまなリパーゼ（脂肪分解酵素）が必要です。膵臓には、カルボキシルエステルリパーゼ、膵臓リパーゼ、および（プロ）ホスホリパーゼA2が含まれており、脂肪のエステル結合を攻撃して分解します。

血糖調節のタスク

膵臓の内分泌部分（ランゲルハンス島）は、密集した外分泌腺の間の細胞の小さなグループにあります。これらのランゲルハンス島の約100万個はヒトに発生し、特に膵臓の尾部によく見られます。ランゲルハンス島は、顕微鏡的には多数の血管（腺房-腺房門脈血管系）に囲まれた明るい領域として見ることができます。内分泌組織には4種類の細胞があります：膵島の80％を構成してインスリンを産生する中心に位置するβ細胞、グルカゴン産生α細胞（20％）、ソマトスタチン産生δ細胞（8 ％）およびPP-膵臓ポリペプチドを作る細胞（2％）。

インスリンとグルカゴンは、血糖値の調節において中心的な役割を果たします。インスリンは血糖値を下げることができる唯一のホルモンです。さらに、インスリンは脂肪の蓄積を刺激します。炭水化物が豊富な食品を摂取した後の血糖値の急激な上昇は、血中へのインスリンの放出につながります。遊離インスリンは細胞上のインスリン受容体にドッキングするため、細胞へのグルコースの取り込みにつながります。主な標的組織は、肝臓、骨格筋、脂肪組織です。その結果、血糖値が下がり、細胞はブドウ糖の形でエネルギーを利用できるようになります。

グルカゴンはインスリンの拮抗薬として作用します。グルカゴンの主な仕事は、肝臓で新しいブドウ糖の形成（糖新生）とグリコーゲンのブドウ糖への分解を刺激することによって血糖値を上げることです。

炭水化物が豊富な食事はインスリンの放出と同時にグルカゴンの阻害につながりますが、タンパク質が豊富な食品はインスリンとグルカゴンの両方の分泌を促進します。両方のホルモンの正確な相互作用は、それらによって可能になります 拮抗的 （反対の）効果であり、互いの濃度比によって決定されます。これは、血糖値を一定に保つことができ、大きな変動（高血糖または低血糖）を回避できることを意味します。

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• 膵臓ホルモン
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内分泌ホルモン

インスリンは、内分泌膵臓のβ細胞で前駆体ホルモンとして合成されるペプチドホルモンです。半減期が短いため、インスリンは10〜20分ごとに脈動して分泌されます。血中のブドウ糖濃度の急激な増加は、インスリン分泌の最も強力な刺激であり、標的細胞に導入されたブドウ糖によって血中のブドウ糖が急速に除去されます。インスリンの他の重要な効果は、細胞内のグルコースの取り込みの増加に加えて、遊離脂肪酸とアミノ酸の取り込みです。さらに、インスリンは脂肪組織の破壊（脂肪分解）を防ぎ、グルカゴンの分泌を抑制します。

インスリンの拮抗薬であるグルカゴンもα細胞で前駆体ホルモンとして形成され、必要に応じて分泌されます。たんぱく質が豊富な食品に加えて、最も強い分泌刺激は不十分な血糖（低血糖症）です。血糖値を上げることに加えて、グルカゴンは脂肪分解を促進します。

δ細胞は、視床下部からも分泌される短いペプチドホルモンであるソマトスタチン（SIH、GHIRH）を産生します。血糖値の上昇はSIHの放出を刺激し、SIHはとりわけインスリンとグルカゴンの分泌を阻害します。さらに、ソマトスタチンは他の多くのホルモンを阻害し、普遍的な阻害剤として作用します。

膵臓ポリペプチドはPP細胞で形成され、タンパク質が豊富な食事の後に分泌され、外分泌膵臓の分泌に対して食欲抑制および抑制効果があります。