膵臓の機能

前書き

膵臓（膵臓）は上腹部の腹膜（後腹膜）の後ろにあります。膵臓には2つの部分、いわゆる外分泌（=外部に放出）と内分泌（=内部に放出）があります。膵臓の外分泌部分、つまり十二指腸に放出される消化液。 、内分泌部分はインスリンとグルカゴンのホルモンを生成し、それらを血中に放出します。それらは血糖値を調整するために重要です。

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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性の腺であり、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。それは十二指腸に放出される酵素が豊富なアルカリ性消化液です。分泌は消化プロセスによって調節され、分泌速度は摂取後に急激に増加します。膵臓に含まれる脂肪（リパーゼ）、タンパク質（プロテアーゼ）、炭水化物消化を分解する酵素は、食物の消化に重要な貢献をし、腸から血液への栄養素の効率的な吸収を確実にします。

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（酵素原）および活性消化酵素の不活性前駆体です。次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（α-アミラーゼなど）、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。膵液のもう一つの重要な成分は、保護および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、酸性の胃内容物を中和し、十二指腸でわずかにアルカリ性のpH値8.1をもたらします。小腸の重炭酸塩濃度の増加は、一方で脂肪のミセルの形成を促進し、他方でさまざまな消化酵素は酸性環境では不活性であり、基本値でのみ機能するため重要です。

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さまざまな保護機構が膵臓の消化を防ぎ、形成された膵液によって破壊されます。特に危険なプロテアーゼは、不活性チモーゲンとして分泌され、十二指腸でのみ活性化されます。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、特別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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外分泌部ホルモン

膵臓で見つかった最も重要な消化酵素は、3つの大きなグループに分類できます。タンパク質分解酵素（タンパク質分解酵素）、そのいくつかはチモーゲン、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例には、トリプシン（遺伝子）、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一つであり、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最終的に消化するためには、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。

血糖調節における課題

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小さな細胞群にあります。これらのランゲルハンス島の約100万は人間に発生し、膵臓の尾部で特に一般的です。ランゲルハンス島は微視的には、多数の血管に囲まれた明るい領域として見られます（インシュロ腺房ポータル血管）。内分泌組織には4つの細胞タイプがあります。膵島の80％を構成し、インスリンを産生する中央に位置する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細胞です。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消費した後の血中グルコース濃度の急激な増加は、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し、したがって細胞へのグルコースの取り込みをもたらします。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、細胞はグルコース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アンタゴニストとして作用します。グルカゴンの主な役割は、新しいグルコースの形成（糖新生）と肝臓でのグリコーゲンのグルコースへの分解を刺激して、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をもたらし、同時にグルカゴンの阻害をもたらしますが、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されます 敵対的 （反対）効果とそれらの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（高血糖症または低血糖症）を回避できることを意味します。

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内分泌ホルモン

インスリンは、内分泌膵臓のβ細胞でプロホルモンとして合成されるペプチドホルモンです。インスリンは半減期が短いため、10〜20分ごとに拍動して分泌されます。血中のグルコース濃度の急激な増加は、インスリン分泌に対する最も強い刺激であり、グルコースが標的細胞に導入されることにより、血中からのグルコースの急速な除去につながります。インスリンの他の重要な影響は、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分解（脂肪分解）を防ぎ、グルカゴンの分泌を阻害します。

インスリンのアンタゴニストであるグルカゴンもα細胞でプロホルモンとして形成され、必要なときに分泌されます。タンパク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値（低血糖）です。グルカゴンは、血中グルコース濃度を上げることに加えて、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の放出を刺激します。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機能します。

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後に分泌され、外分泌膵臓の分泌に対する食欲抑制および阻害効果があります。