生理学——胰腺分泌

生理学——胰腺分泌

胰腺是一个具有重要内分泌和外分泌功能的器官，其分泌的胰液在消化过程中发挥着关键作用。本文将详细介绍胰腺的结构、功能以及胰液分泌的机制和过程。

胰腺是一个细长的腺体，长度约相当于一张百元钞票，位于上腹部，即上腹部区域，胃的后方。它具有内分泌功能，即分泌激素进入血液，最终作用于其他靶组织。同时，胰腺也具有外分泌功能，即分泌胰液，包含消化酶，通过胰管进入十二指肠。

胰腺内分泌功能的例子包括：胰腺中的α细胞和β细胞会产生胰岛素和胰高血糖素等激素，这些激素被分泌到血液中以调节血糖水平。

胰腺约 90% 的部分致力于其外分泌功能。

外分泌是指胰腺分泌酶和液体，帮助中和并消化肠道中的食物。

外分泌胰腺可被分为许多小叶，每个小叶都包含大量被称为腺泡的功能单位。

'腺泡（acinus）是由一群腺泡细胞组成的集群，这些细胞共同作用，产生消化酶。外分泌胰腺分泌酶和液体，帮助中和并消化肠道中的食物。'

实际上，“腺泡”这个词的意思是“浆果”，用来形容这些细胞簇的浆果状外观。

每个腺泡分泌消化酶，这些消化酶流入由导管细胞排列的小闰管。

导管细胞分泌碳酸氢盐和液体，构成胰液的液体部分，帮助中和进入肠道的酸性胃内容物。

闰管汇合形成小叶内导管，随后与其他小叶间导管汇合，最终汇入主胰管。

主胰管贯穿整个胰腺的长度，并排入十二指肠。

现在让我们来看一下由腺泡细胞制造的酶。主要的酶包括胰淀粉酶，它分解碳水化合物；胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶，它们分解蛋白质；以及胰脂肪酶，它分解脂肪。

实际上，像碳水化合物、蛋白质和脂肪这样的高分子化合物也存在于胰腺细胞中。

因此，为了保护胰腺不被自我消化，腺泡细胞制造了酶的非活性形式，称为前酶或酶原。

这些酶原需要通过蛋白酶的作用激活，蛋白酶通过切除其多肽链的一部分实现激活，这一过程类似于从手榴弹上拔掉保险销。

为增强安全性，这些酶原被储存在称为酶原颗粒的储存小泡中，与敏感的细胞器隔离。此外，酶原还与蛋白酶抑制剂共同包装，以防止其在过早激活时对细胞造成损害。

为了消化食物，这些酶原被释放到胰管中，送入小肠，在那里它们被蛋白酶胰蛋白酶激活。

胰蛋白酶是胰腺消化酶，最初以酶原胰蛋白酶原的形式产生。

通常，胰蛋白酶原直到被十二指肠中的蛋白酶肠肽酶切割后才会被激活。

有两种酶不需要胰蛋白酶激活，它们是胰脂肪酶和胰淀粉酶——这两种酶都以活性形式分泌。

导管细胞的分泌物中充满了各种离子，特别是钠、钾、氯和碳酸氢盐。

钠和钾的浓度大致与血浆中的浓度相同，而氯和碳酸氢盐的浓度则取决于胰腺流速，即每分钟分泌物的体积。

氯和碳酸氢盐的浓度由导管细胞上的转运通道调节。

在顶端膜上，即导管细胞面向导管的一侧，有一个氯-碳酸氢盐交换器。而在膜的基侧，或者说面向细胞外液的一侧，则有钠-钾ATP酶和钠-氢交换器。

在胰腺导管细胞内，碳酸酐酶将二氧化碳和水结合成碳酸。

然后，碳酸解离成碳酸氢盐和氢。氢离子通过钠-氢泵被泵出导管细胞并进入血液，换取钠离子，而碳酸氢盐离子被泵入胰管，成为胰液的一部分，换取氯离子。

当食物在肠道中被消化时，胰液中的碳酸氢盐浓度必须很高，以抵消胃酸的酸性。因此，胰液中的氯浓度会较低，因为氯离子正在与碳酸氢盐离子交换。

因此，当胰腺分泌增加，从而增加流速时，碳酸氢盐浓度增加，氯浓度降低。

胰液分泌过程可分为三个阶段：头期、胃期和肠期。

假设你即将吃一大块美味的披萨。在头期阶段，披萨的视觉和气味传到大脑，促使大脑通过迷走神经向胰腺发送传出信号。

迷走神经分泌神经递质乙酰胆碱，刺激腺泡细胞上的毒蕈碱受体，促使它们分泌酶性液体。

接下来是胃期阶段，这时咀嚼后的披萨进入胃部并使胃膨胀。膨胀通过胃壁的机械感受器感知。这些传入信息通过迷走神经传递到大脑，大脑再通过迷走神经向胰腺发送传出信号。结果是腺泡细胞产生稍多的液体。

最后是肠期阶段，它负责超过80%的胰液分泌。

当胃内容物或部分消化的食物和胃酸进入十二指肠时，蛋白质和脂肪通过在头期和胃期阶段产生的胰腺酶被分解成各种成分，如氨基酸和脂肪酸。

这些氨基酸和脂肪酸刺激位于十二指肠和空肠内壁的I细胞。I细胞分泌胆囊收缩素（CCK），该激素与胰腺腺泡细胞上的受体结合，强烈刺激它们增加消化酶的分泌。

肠道粘膜中的化学受体还可以检测到脂肪、碳水化合物、蛋白质的存在，以及腔内pH值的下降。这些化学受体通过迷走神经将传入信息发送到大脑，传出信息则通过迷走神经回到胰腺，增加肠期阶段的胰液分泌。

与腺泡细胞类似，导管细胞也具有胆囊收缩素和乙酰胆碱受体。

此外，导管细胞具有一种叫做分泌素的激素受体，分泌素在肠期释放。

从胃部进入十二指肠的部分消化食物呈酸性，当其进入十二指肠时，酸度的升高会刺激十二指肠上皮的S细胞释放分泌素。分泌素作用于导管细胞上的分泌素受体，显著增加胰液的水相部分分泌，这部分胰液富含碳酸氢盐，因此有助于中和酸性食糜。

当食物最终到达回肠和结肠时，神经内分泌细胞分泌激素肽YY，帮助抑制胰液分泌。尽管确切机制尚不完全清楚。

以上图片内容来源：Osmosis.org