- •Физиология человека
- •Isbn 978-985-06-1615-9© Издательство «Вышэйшая школа», 2009
- •Раздел I
- •Глава 1. Физиология, ее предмет, методология и история развития
- •1.1. Предмет физиологии и его значение в системе медицинских знаний
- •1.2. Методы физиологических исследований
- •1.3. Краткая история развития физиологии
- •5Гпубиблиотека17
- •Глава 2. 0б1щ1е закономерности осуществления и регуляции физиологических функций
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Нервно-гуморальная регуляция функций организма
- •Глава 3. Физиология эндокринной системы
- •3.1. Общая характеристика эндокринной системы
- •3.2. Физиологическая роль эндокринной системы
- •3.3. Гипоталамо-гипофизарная система
- •3.4. Щитовидная железа
- •3.5. Паращитовидные железы
- •3.6. Шишковидная железа
- •3.7. Надпочечники
- •3.8. Половые железы
- •3.9. Поджелудочная железа
- •3.10. Вилочковая железа (тимус)
- •3.12. Стресс, его механизмы, способы профилактики
- •Глава 4. Физиология возбудимых тканей
- •4.2. Электрическая сигнализация в возбудимых тканях
- •Глава 5. Физиология мышц 5.1. Скелетные мышцы
- •Ситуационные задачи
- •Глава 6. Общая физиология центральной нервной системы (цнс)
- •6.2. Свойства и принципы функционирования нервных центров
- •Глава 7. Частная физиология центральной нервной системы
- •7.1. Нервные центры и методы их исследования
- •Глава 8. Физиология системы крови
- •8.5. Система регуляции агрегатного состояния крови (pack)
- •Глава 9. Физиология кровообращения
- •9.3. Лимфа и лимфообращение
- •Глава 10. Физиология дыхания
- •10.1. Общая характеристика
- •10.2. Внешнее дыхание
- •10.3. Методы исследования и показатели внешнего дыхания
- •10.4. Газообмен в легких
- •10.5. Транспорт газов кровью
- •10.6. Газообмен в тканях
- •10.7. Регуляция дыхания
- •Глава 11. Физиология пи1щеварения
- •11.5. Пищеварительная и непищеварительные функции печени
- •Глава 12. Обмен веществ и энергии. Питание
- •12.1. Обмен веществ и получение энергии
- •12. 2. Энергетические затраты организма и методы их измерения
- •Глава 13. Теплообмен организма
- •13.1. Гомойотермия как баланс теплопродукции и теплоотдачи
- •Глава 14. Физиология выделения
- •14.4. Нервная и гуморальная регуляция деятельности почек
- •14.7. Выделительные функции легких и пищеварительного тракта
- •Раздел III
- •Глава 15. Высшая нервная деятельность
- •15.1. Врожденные и приобретенные поведенческие реакции
- •Глава 16. Физиология анализаторов
- •Раздел I 4
Глава 11. Физиология пи1щеварения
11.1. Общая характеристика системы пищеварения
Одним из основных условий жизнедеятельности является поступление в организм питательных веществ, непрерывно расходуемых клетками в процессе метаболизма. Для организма источником этих веществ является пища. Система пищеварения обеспечивает расщепление питательных веществ Д° простых органических соединений (мономеров), которые посТупают во внутреннюю среду организма и используются клетями и тканями в качестве пластического и энергетического материала. Кроме того, пищеварительная система обеспечивает поступление в организм необходимого количества воды и электролитов.
Система пищеварения, или желудочно-кишечный тракт, представляет собой извитую трубку, которая начинается ротовым и заканчивается анальным отверстием. К ней относится также рядорганов, обеспечивающих секрецию пищеварительный соков (слюнные железы, печень, поджелудочная железа). Стенка пищеварительного тракта имеет однотипное строение на всем протяжении и состоит из слизистого, подслизистого, мышечного и серозного слоев. Мышечный слой желудка и кишечника образован гладкомышечными клетками, многие из которых обладают автоматией.
Пищеварение — это совокупность процессов, в ходе которых в желудочно-кишечном тракте происходит обработка пищи и расщепление содержащихся в ней белков, жиров, углеводов до мономеров и последующее всасывание мономеров во внутреннюю среду организма.
Функции пищеварительного тракта.
Моторная, или двигательная — обеспечивает измельчение пищи, перемешивание ее с секретами пищеварительных желез и продвижение по желудочно-кишечному тракту в дис- тальном направлении.
Секреторная — обеспечивает секрецию пищеварительных соков в полость желудочно-кишечного тракта различными пищеварительными железами. В состав секретов входят различные ферменты, осуществляющие расщепление питательных веществ до мономеров, электролиты, слизистые вещества, конечные продукты метаболизма.
Всасывательная — представляет собой перенос продуктов расщепления питательных веществ, воды, электролитов, витаминов из полости пищеварительного тракта через слизистую оболочку в кровь и лимфу. Наиболее активный процесс всасывания происходит в тонком кишечнике.
Кроме вышеперечисленных пищеварительных функций Желудочно-кишечный тракт осуществляет также ряд непище- йаРительных функций.
Защитная — связана с барьерными свойствами слизис- Т°Й оболочки.
Экскреторная — заключается в выведении с секретами желез конечных продуктов обмена веществ, чужеродных и токсических веществ.
Эндокринная — заключается в секреции специализированными клетками биологически активных веществ — гормонов желудочно-кишечного тракта, регулирующих пищеварительные функции.
Витаминообразующая обеспечивается за счет синтеза небольшого количества витаминов группы В и витамина К.
11.2. Пищеварение в ротовой полости
Общая характеристика пищеварения в ротовой полости, состав и функции слюны. В полости рта происходит начальная механическая и химическая обработка пищи. Она включает в себя измельчение пищи, смачивание ее слюной, анализ вкусовых свойств, начальное расщепление углеводов пищи и формирование пищевого комка. Пребывание пищевого комка в ротовой полости составляет 15—18 с. Пища, находящаяся в полости рта, возбуждает вкусовые, тактильные, температурные рецепторы слизистой оболочки ротовой полости. Это рефлекторно обусловливает активацию секреции не только слюнных желез, но и желез, расположенных в желудке, кишечнике, а также выделение сока поджелудочной железы и желчи.
Механическая обработка пищи в полости рта осуществляется с помощью жевания. В акте жевания принимают участие верхняя и нижняя челюсти с зубами, жевательные мышцы, слизистая полости рта, мягкое небо. В процессе жевания нижняя челюсть перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, нижние зубы контактируют с верхними. При этом передние зубы откусывают пишу, а коренные — раздавливают и размалывают ее. Сокращение мышц языка и щек обеспечивает подачу пищи между зубными рядами. Сокращение мышц губ препятствует выпадению пищи из ротовой полости. Акт жевания осуществляется рефлекторно. Пища раздражает рецепторы ротовой полости, нервные импульсы от которых по афферентным нервным волокнам тройничного нерва поступают в центр жева' ния, располагающийся в продолговатом мозге, и возбуждаеТ его. Далее по эфферентным нервным волокнам тройничного нерва нервные импульсы поступают к жевательным мышцам-
В процессе жевания происходит оценка вкусовых качеств Р1ИШ.И и определение ее съедобности. Чем полнее и интенсивнее осуществляется процесс жевания, тем активнее протекает секреторные процессы как в ротовой полости, так и в нижележащих отделах пищеварительного тракта.
Секрет слюнных желез (слюна) образуется тремя парами крупных слюнных желез (подчелюстными, подъязычными и околоушными ) и мелкими железками, расположенными в слизистой оболочке щек и языка. В сутки образуется 0,5—2 л слюны.
Строение и иннервация слюнных желез. Крупные слюнные железы имеют дольчатое строение и состоят из мешковидных расширений, ацинусов, формирующих небольшие дольки. Стенки ацинусов образованы секреторными эпителиальными клетками и оплетены сетью кровеносных капилляров, которые обладают высокой проницаемостью для минеральных ионов, белков и других веществ плазмы крови. Поэтому многие вещества из плазмы крови могут поступать в состав слюны. Ацинусы открываются в протоки, которые, соединяясь между собой, образуют главный проток железы, заканчивающийся в ротовой полости. Парасимпатическая иннервация слюнных желез осуществляется ветвями языкогло- точного (околоушная железа) и лицевого (подъязычная и подчелюстная железы) черепных нервов.
Скорость слюноотделения составляет приблизительно 0,5 мл/мин в межпищеварительный период и возрастает до 4 мл/мин при приеме пищи. Слюна представляет собой вязкую, мутноватую, слегка опалесцирующую жидкость, на 99% состоящую из воды. В ее состав входят минеральные вещества (ионы Na+ К+ Са2+ CP НСО3), органические вещества (фермент а-амилаза, муцин или слизь, белки плазмы крови, мочевина и другие конечные продукты метаболизма). Слюна гипотонична по отношению к плазме крови. Состав и физико- химические свойства слюны зависят от скорости ее секреции. При увеличении скорости слюнообразования увеличивается содержание ионов Na+ CP НСО^Г в слюне. Обычно смешанная слюна имеет слабощелочную или нейтральную реакцию (рН 5,8—7,4). Различные слюнные железы вырабатыва- 10т разную по составу слюну. Слюна околоушных желез и мел- Ких железок, расположенных на боковой поверхности языка, ^Нцкая и не содержит муцина (серозная слюна). Слюнные ^лезы корня языка и неба вырабатывают слюну, богатую муцином (слизистая слюна). Слюна подчелюстных и подъ_ язычных желез по составу является серозно-слизистой.
Функции слюны следующие.
Смачивание пищи, растворение твердых веществ, про- питывание слизью и формирование пищевого комка. Слюна облегчает процесс глотания и способствует формированию вкусовых ощущений.
Ферментное расщепление углеводов благодаря наличию а-амилазы и мальтазы. Фермент а-амилаза расщепляет полисахариды (крахмал, гликоген) до олигосахаридов и диса- харидов (мальтозы). Действие амилазы внутри пищевого комка продолжается и при попадании его в желудок до тех пор, пока в нем сохраняется слабощелочная или нейтральная среда.
Защитная функция связана с наличием в слюне антибактериальных компонентов (лизоцима, иммуноглобулинов различных классов, лактоферрина). Лизоцим, или мурамида- за, представляет собой фермент, разрушающий клеточную стенку бактерий. Лактоферрин связывает ионы железа, необходимые для жизнедеятельности бактерий, и таким образом приостанавливает их рост. Муцин тоже выполняет защитную функцию, так как предохраняет слизистую оболочку полости рта от повреждающего действия пищевых продуктов (горячих или кислых напитков, острых приправ).
Участие в минерализации эмали зубов - кальций поступает в зубную эмаль из слюны. В ней имеются белки, связывающие и транспортирующие ионы Са2+ Слюна предохраняет зубы от развития кариеса.
Свойства слюны зависят от режима питания и вида пищи. При приеме твердой и сухой пищи выделяется более вязкая слюна. При попадании в ротовую полость несъедобных, горьких либо кислых веществ выделяется большое количество жидкой слюны. Ферментный состав слюны также может изменяться в зависимости от количества углеводов, содержащихся в пище.
Регуляция слюноотделения. Глотание. Регуляция слюноотделения осуществляется вегетативными нервами, иннерви- рующими слюнные железы: парасимпатическим и симпатическим. При возбуждении парасимпатического нерва слюнной железы образуется большое количество жидкой слюны с низким содержанием органических веществ (ферментов и слизи). При возбуждении симпатического нерва образуется небольшое количество вязкой слюны, содержащей много муцина и ферментов. Активация слюноотделения при приеме пищи р^ачале происходит по механизму условного рефлекса при виде пищи, подготовке к ее приему, вдыхании пищевых ароматов. При этом от зрительных, обонятельных, слуховых рецепторов нервные импульсы по афферентным нервным путям поступают в слюноотделительные ядра продолговатого мозга (центр слюноотделения), которые посылают эфферентные нервные импульсы по парасимпатическим нервным волокнам к слюнным железам. Поступление пищи в ротовую полость возбуждает рецепторы слизистой оболочки и это обеспечивает активацию процесса слюноотделения по механизму безусловного рефлекса. Торможение активности центра слюноотделения и уменьшение секреции слюнных желез происходит во время сна, при утомлении, эмоциональном возбуждении, а также при лихорадке, обезвоживании организма.
Завершается пищеварение в ротовой полости актом глотания и поступлением пищи в желудок.
Глотание представляет собой рефлекторный процесс и состоит из трех фаз: / -я фаза — ротовая — является произвольной и заключается в поступлении сформированного в процессе жевания пищевого комка на корень языка. Далее происходит сокращение мышц языка и проталкивание пищевого комка в глотку; 2-я фаза — глоточная — является непроизвольной, осуществляется быстро (в течение приблизительно 1 с) и находится под контролем центра глотания продолговатого мозга. В начале этой фазы сокращение мышц глотки и мягкого неба поднимает небную занавеску и закрывает вход в носовую полость. Гортань смещается вверх и вперед, что сопровождается опусканием надгортанника и закрытием входа в гортань. Одновременно происходит сокращение мышц глотки и расслабление верхнего пищеводного сфинктера. В результате пища попадает в пищевод; 3-яфаза — пищеводная медленная и непроизвольная, происходит за счет перистальтических сокращений мышц пищевода (сокращение циркулярных мышц стенки пищевода выше пищевого комка и продольных мышц, располагающихся ниже пищево- ^ комка) и находится под контролем блуждающего нерва. Скорость перемещения пищи по пищеводу составляет 2 — См/с. После расслабления нижнего пищеводного сфинкте- Ра пища поступает в желудок.
11.3. Пищеварение в желудке
Основные пищеварительные функции желудка. Желуд0к представляет собой мешкообразное расширение пищеварительного тракта. Его проекция на переднюю поверхность брюшной стенки соответствует эпигастральной области и частично заходит в левое подреберье. В желудке выделяют следу, ющие отделы: верхний - дно, большой центральный - тело нижний дистальный — антральный отдел. Место сообщения желудка с пищеводом называют кардиальным отделом. Пило- рический сфинктер отделяет содержимое желудка от двенадцатиперстной кишки (рис. 11.1).
Основные функции желудка:
депонирование пищи;
механическая и химическая обработка ее;
постепенная эвакуация пищевого содержимого в двенадцатиперстную кишку.
В зависимости от химического состава и количества принятой пищи она находится в желудке от 3 до 10 ч. При этом пищевые массы измельчаются, перемешиваются с желудочным соком и разжижаются. Питательные вещества подвергаются действию ферментов желудочного сока.
Состав и свойства желудочного сока. Желудочный сок вырабатывается секреторным железами слизистой оболочки желудка. В сутки продуцируется 2 — 2,5 л желудочного сока. В слизистой желудка располагаются секреторные желе-
Пищевод —f Дно \ \\ I желудка \
Кардиальный /
отдел > \ "" ~ - У
I Тело 1 I желудка I
Пилорический I ^ - - ^ У
сфинктер I /днтральньт-у-^ отдел f —жепудкаУ
Рис. 11.1. Подразделение желудка на отделы
Зы ДВУХ типов. В области дна и тела желудка локализуются кислотопродуцирующие железы, которые занимают примерно g0% поверхности слизистой оболочки желудка. Они представляют собой углубления слизистой (желудочные ямки), которые образованы тремя типами клеток: главные клетки проецируют протеолитические ферменты пепсиногены, обкла- дочные (париетальные) — соляную кислоту и добавочные (шукоидные) — слизь и бикарбонаты. В области антрального отдела располагаются железы, которые вырабатывают слизистый секрет.
Чистый желудочный сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Одним из компонентов желудочного сока является соляная кислота, поэтому его рН составляет 1,5 — 1,8. Концентрация соляной кислоты в желудочном соке равна 0,3 — 0,5%, рН содержимого желудка после приема пищи может быть значительно выше, чем рН чистого желудочного сока вследствие его разбавления и нейтрализации щелочными компонентами пищи. В состав желудочного сока входят неорганические (ионы Na+, К+, Са2+, CP, HCOJ) и органические вещества (слизь, конечные продукты метаболизма, ферменты). Ферменты образуются главными клетками желудочных желез в неактивной форме — в виде пепсиногенов, которые активируются при отщеплении от них небольших пептидов под влиянием соляной кислоты и превращаются в пепсины.
К основным протеолитическим ферментам желудочного сока относят пепсин А, гастриксин, парапепсин (пепсин В). Пепсин А расщепляет белки до олигопептидов при рН 1,5— 2,0. Оптимальный рН фермента гастриксина составляет 3,2—3,5. Считают, что пепсин А и гастриксин действуют на различные виды белков, обеспечивая 95% протеолитической активности желудочного сока. Пепсин В играет менее важную роль в процессе желудочного пищеварения и расщепляет в основном желатин. Способность ферментов желудочного сока Расщеплять белки при разном значении рН играет важную приспособительную роль, так как обеспечивает эффективное переваривание белков в условиях качественного и количественного разнообразия поступающей в желудок пищи.
385
'35ак. 181
половины эмульгированного жира, входящего в состав грудного молока. У взрослого человека активность желудочной липазы невелика.
Роль соляной кислоты в пищеварении:
активирует пепсиногены желудочного сока, превращая их в пепсины;
создает кислую среду, оптимальную для действия фер. ментов желудочного сока;
вызывает набухание и денатурацию белков пищи, что облегчает их переваривание;
оказывает бактерицидное действие,
регулирует выработку желудочного сока (когда рН в ант- ральном отделе желудка становится менее 3,0, секреция желудочного сока начинает тормозиться);
оказывает регулирующее влияние на моторику желудка и процесс эвакуации желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку (при снижении рН в двенадцатиперстной кишке наблюдается временное торможение моторики желудка).
Функции слизи желудочного сока. Слизь, входящая в состав желудочного сока, вместе с ионами НСО3 образует гидрофобный вязкий гель, защищающий слизистую от повреждающего действия соляной кислоты и пепсинов. В состав слизи, образуемой железами дна желудка, входит особый гас- тромукопротеид, или внутренний фактор Касла, который необходим для полноценного всасывания витамина Bi2 Он связывается с витамином В12 поступающим в желудок в составе пищи, предохраняет его от разрушения и способствует всасыванию этого витамина в тонком кишечнике. Витамин В необходим для нормального осуществления кроветворения в красном костном мозге, а именно для правильного созревания клеток-предшественниц эритроцитов крови.
Недостаток витамина В12 во внутренней среде организма, связанный с нарушением его всасывания из-за недостатка внутреннего фактора Касла, наблюдается при удалении части желудка, атрофических гастритах и приводит к развитию тяжелого заболевания — В12-дефицитной анемии.
Фазы и механизмы регуляции желудочной секреции. Натощак желудок содержит небольшое количество желудочного сока. Прием пищи вызывает обильную желудочную секрецию кислого желудочного сока с высоким содержанием ферментов- И.П. Павлов разделил весь период секреции желудочного сока на три фазы: сложнорефлекторную, или мозговую, желудочную, или нейрогуморальную, и кишечную.
Сложнорефлекторная фаза желудочной секреции начинается еще до попадания пищи в ротовую полость при виде пищи и подготовке к ее приему и продолжается при раздражении вкусовых, тактильных, температурных рецепторов слизистой полости рта. Стимуляция желудочной секреции в эту фазу осуществляется условными и безусловными рефлексами, возникающими в результате действия условных раздражителей (вид, запах пищи, обстановка) на рецепторы органов чувств и безусловного раздражителя (пищи) на рецепторы рта, глотки, пищевода. Афферентные нервные импульсы от рецепторов возбуждают ядра блуждающих нервов в продолговатом мозге. Далее по эфферентным нервным волокнам блуждающих нервов нервные импульсы достигают слизистой желудка и возбуждают желудочную секрецию. Перерезка блуждающих нервов (ваготомия) полностью прекращает желудочное сокоотделение в эту фазу. Роль безусловных рефлексов в первую фазу желудочной секреции демонстрирует опыт "мнимого кормления", предложенный И.П. Павловым в 1899 г. Собаке предварительно проводили операцию эзофаготомии (перерезка пищевода с выведением перерезанных концов на поверхность кожи) и накладывали фистулу желудка (искусственное сообщение полости органа с внешней средой). При кормлении собаки проглоченная пища выпадала из перерезанного пищевода и не поступала в желудок. Однако через 5 — 10 мин после начала мнимого кормления отмечалось обильное отделение кислого желудочного сока через желудочную фистулу.
Желудочный сок, секретируемый в сложнорефлекторную фазу, содержит большое количество ферментов и создает необходимые условия для нормального пищеварения в желудке. И.П. Павлов называл этот сок "запальным" Желудочная секреция в сложнорефлекторную фазу легко тормозится под влиянием различных посторонних раздражителей (эмоциональных, болевых воздействий), что отрицательно влияет на процесс пищеварения в желудке. Тормозные влияния реализуются при возбуждении симпатических нервов.
Желудочная, или нейрогуморальная, фаза желудочной секреции начинается при попадании пищи в желудок. Рефляция секреции в эту фазу осуществляется как нервно- Рефлекторными, так и гуморальными механизмами. Раз-
Продолговатый
мозг
Обкпадочная
клетка
Гастрин^'
Рис.
11.2.
Схема регуляции активности обкладочных
клеток желудка, обеспечивающих
секрецию ионов водорода и образование
соляной кислоты
дражение пищей механо-, хемо- и терморецепторов слизистой оболочки желудка вызывает поток нервных импульсов по афферентным нервным волокнам и рефлекторно активирует главные и обкладочные клетки слизистой оболочки желудка (рис. 11.2).
Опытным путем установлено, что ваготомия не устраняет желудочное сокоотделение в эту фазу. Это свидетельствует о существовании гуморальных факторов, усиливающих желудочную секрецию. Такими гуморальными веществами являются гормоны желудочно-кишечного тракта гастрин и гистамин, которые продуцируются особыми клетками слизистой желудка и вызывают значительное усиление секреции главным образом соляной кислоты и в меньшей степени стимулируют продукцию ферментов желудочного сока. Гастрин вырабатывается G-клетками антрального отдела желудка при его механическом растяжении поступившей пищей, воздействии продУк" тов гидролиза белков (пептидов, аминокислот), а так>ке возбуждении блуждающих нервов. Гастрин поступает в кровоток и действует на обкладочные клетки эндокринным путем (рис. 11.2).
Продукцию гистамина осуществляют специальные клетки дна желудка под влиянием гастрина и при возбуждении блуждающих нервов. Гистамин не поступает в кровоток, а непосредственно стимулирует расположенные рядом обкладочные клетки (паракринное действие), что приводит к выделению большого количества кислого секрета, бедного ферментами и муцином.
Эфферентная импульсация, приходящая по блуждающим нервам, имеет как прямое, так и опосредованное (через стимуляцию продукции гастрина и гистамина) влияние на увеличение образования соляной кислоты обкладочными клетками. Главные клетки, продуцирующие ферменты, активируются как парасимпатическими нервами, так и непосредственно под влиянием соляной кислоты. Медиатор парасимпатических нервов ацетилхолин увеличивает секреторную активность желудочных желез.
Секреция желудка в желудочную фазу также зависит от состава принятой пищи, наличия в ней острых и экстрактивных веществ, способных значительно усиливать желудочную секрецию. Большое количество экстрактивных веществ содержится в мясных бульонах и овощных отварах.
При длительном употреблении преимущественно углеводной пищи (хлеб, овощи) секреция желудочного сока уменьшается, при употреблении пищи, богатой белками (мясо), — возрастает. Влияние вида пищи на желудочную секрецию имеет практическое значение при некоторых заболеваниях, сопровождающихся нарушением секреторной функции желудка. Так, при гиперсекреции желудочного сока пища должна быть мягкой, обволакивающей консистенции, с выраженными буферными свойствами, не должна содержать экстрактивных веществ мяса, острых и горьких приправ.
Кишечная фаза желудочной секреции начинается при постепенной эвакуации пищевых масс из желудка в двенадцатиперстную кишку и носит корригирующий характер. Стиму- лирующие и тормозные влияния из двенадцатиперстной кишки на железы желудка реализуются через нервно-рефлекторные и гуморальные механизмы. При раздражении механо- и хемо- Рецепторов кишечника продуктами гидролиза белков, поступившими из желудка, запускаются местные тормозные рефлексы, рефлекторная дуга которых замыкается непосредственно в нейронах межмышечного нервного сплетения стенки пищеварительного тракта, в результате чего происходит торможение желудочной секреции. Однако наибольшее значение в эту фазу играют гуморальные механизмы. При поступлении кислого содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку и снижении рН ее содержимого менее 3,0 клетки слизистой вырабатывают гормон секретин, тормозящий продукцию соляной кислоты. Аналогичным образом на сокоотделение желудка влияет холецистокинин, образование которого в слизистой кишечника происходит под влиянием продуктов гидролиза белков и жиров. Однако секретин и холецистокинин усиливают продукцию пепсиногенов. В стимуляции желудочной секреции в кишечную фазу принимают участие всосавшиеся в кровь продукты гидролиза белков (пептиды, аминокислоты), которые могут стимулировать желудочные железы непосредственно либо усиливать выделение гастрина и гистамина.
Методы изучения желудочной секреции. Для исследования желудочной секреции у человека используются зондовые и беззондовые методы. Зондирование желудка позволяет определить объем желудочного сока, его кислотность, содержание ферментов натощак и при стимуляции желудочной секреции. В качестве стимуляторов используют мясной бульон, капустный отвар, различные химические вещества (синтетический аналог гастрина пентагастрин либо гистамин).
Кислотность желудочного сока определяют для оценки содержания в нем соляной кислоты (НС!) и выражают количеством миллилитров децинормального натрия гидрооксида (NaOH), которое необходимо добавить для нейтрализации 100 мл желудочного сока. Свободная кислотность желудочного сока отражает количество диссоциированной соляной кислоты. Общая кислотность характеризует суммарное содержание свободной и связанной соляной кислоты и других органических кислот. У здорового человека натощак общая кислотность обычно составляет 0—40 титрационных единиц (т.ед.). свободная кислотность — 0—20 т.ед. После субмаксимальнои стимуляции гистамином общая кислотность составляет 80- 100 т.ед., свободная кислотность — 60—85 т.ед.
Широкое распространение получили специальные тонкие зонды, снабженные датчиками рН, с помощью которых можно регистрировать динамику изменения рН непосредственно в полости желудка в течение суток (рН-метрия), что позволяет выявить факторы, провоцирующие снижение кислотности желудочного содержимого у больных язвенной болезнью. К без- зондовым методам относится метод эндорадиозондирова- ния пищеварительного тракта, при котором специальная радиокапсула, проглатываемая больным, перемещается по пищеварительному тракту и передает сигналы о значениях рН в различных его отделах.
Моторная функция желудка и механизмы ее регуляции. Моторная функция желудка осуществляется гладкими мышцами его стенки. Непосредственно при приеме пищи желудок расслабляется (адаптивная пищевая релаксация), что позволяет ему осуществлять депонирование пищи и вмещать в себя значительное ее количество (до 3 л) без существенного изменения давления в его полости. При сокращении гладкой мускулатуры желудка происходит перемешивание пищи с желудочным соком, а также измельчение и гомогенизация содержимого, которые заканчиваются образованием однородной жидкой массы (химуса). Порционная эвакуация химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку происходит при сокращении гладкомышечных клеток антрального отдела желудка и расслаблении пилорического сфинктера. Поступление порции кислого химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку снижает рН кишечного содержимого, приводит к возбуждению механо- и хеморецепторов слизистой двенадцатиперстной кишки и вызывает рефлекторное торможение эвакуации химуса (местный тормозной кишечно-желудочный рефлекс). При этом антраль- ный отдел желудка расслабляется, а пилорический сфинктер сокращается. Следующая порция химуса поступает в двенадцатиперстную кишку после того, как предыдущая порция переваривается и значение рН ее содержимого восстанавливается.
На скорость эвакуации химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку влияют физико-химические свойства пищи. Быстрее всего покидает желудок пища, содержащая углеводы, затем — белковая пища, в то время как жирная пища задержи- Вается в желудке на более длительное время (до 8— 10 ч). Кис- Лая пища подвергается более медленной эвакуации из желудка п° сравнению с пищей нейтральной или щелочной реакции.
Регуляция моторики желудка осуществляется нервно - рефлекторными и гуморальными механизмами. Парасимпатические блуждающие нервы усиливают моторику желудка: увеличивают ритм и силу сокращений, скорость перистальтики. При возбуждении симпатических нервов наблюдается торможение моторной функции желудка. Гормон гастрин и серо- тонин вызывают увеличение двигательной активности желудка, в то время как секретин и холецистокинин тормозят желудочную моторику.
Рвота — рефлекторный двигательный акт, в результате которого содержимое желудка выбрасывается через пищевод в полость рта и поступает во внешнюю среду. Это обеспечивается сокращением мышечной оболочки желудка, мышц передней брюшной стенки и диафрагмы и расслаблением нижнего пищеводного сфинктера. Рвота часто является защитной реакцией, с помощью которой организм освобождается от токсичных и ядовитых веществ, попавших в желудочно-кишечный тракт. Однако она может иметь место при различных заболеваниях пищеварительного тракта, интоксикациях, инфекциях. Рвота возникает рефлекторно при возбуждении рвотного центра продолговатого мозга афферентными нервными импульсами от рецепторов слизистой оболочки корня языка, глотки, желудка, кишечника. Обычно акту рвоты предшествует ощущение тошноты и усиленное слюноотделение. Возбуждение рвотного центра с последующей рвотой может возникать при раздражении обонятельных и вкусовых рецепторов веществами, вызывающими чувство отвращения, рецепторов вестибулярного аппарата (во время езды на автомобиле, морского путешествия), при действии некоторых лекарственных веществ на рвотный центр.
11.4. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке
Общая характеристика дуоденального пищеварения. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке обеспечивает дальнейшее расщепление питательных веществ с участием ферментов сока поджелудочной железы, кишечного сока и желчи. Натощак содержимое двенадцатиперстной кишки имеет слабощелочную реакцию (рН 7,2—8,0). Эвакуация порции кислого химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку на некоторое время снижает рН ее содержимого (до 3,0—4,0). Поступление в двенадцатиперстную кишку щелочного секрета поджелудочной железы, желчи, секреция щелочного кишечного сока способствуют нейтрализации соляной кислоты желудка, что создает оптимальные условия для действия ферментов в этой зоне пищеварительного тракта. Ведущую роль в переваривании белков, жиров и углеводов в двенадцатиперстной кишке играют ферменты сока поджелудочной железы.
Поджелудочная железа человека вырабатывает 1,5—2,0 л секрета в сутки. Сок поджелудочной железы представляет собой бесцветную прозрачную жидкость щелочной реакции (рН 7,8-8,4), которая обусловлена наличием ионов бикарбоната (НСО3 ). Ферментный состав панкреатического секрета очень разнообразный. В нем присутствуют ферменты, осуществляющие гидролиз всех питательных веществ. Расщепление белков до олигопептидов и аминокислот происходит с участием протеаз (трипсина, химотрипсина, эластазы, кар- боксипептидаз А и В). Эти ферменты вырабатываются поджелудочной железой в неактивной форме, в виде проферментов. Активация происходит при отщеплении от неактивных ферментов ингибирующих пептидов. В полости двенадцатиперстной кишки неактивный трипсин (трипсиноген) активируется особым ферментом кишечного сока энтерокиназой в присутствии ионов Са2+ и активирует все остальные протеазы панкреатического сока. Активация протеаз в протоке поджелудочной железы может привести к ее самоперевариванию и развитию острого панкреатита.
Расщепление углеводов до олиго-, ди- и моносахаридов происходит под влиянием панкреатической а-амилазы. Панкреатическая липаза расщепляет эмульгированные под влиянием желчи жиры до моноглицеридов и жирных кислот. Фосфолипаза А осуществляет гидролиз фосфолипидов, РНКаза и ДНКаза сока поджелудочной железы расщепляют нуклеиновые кислоты. Все панкреатические ферменты действуют в полости двенадцатиперстной кишки, обеспечивая протекание полостного пищеварения, в ходе которого образуется большое количество продуктов расщепления питательных веществ (олигомеров и Мономеров).
Регуляция панкреатической секреции. Регуляция секре- ^и поджелудочной железы осуществляется нервными и гумо- Рэльными механизмами. Главным секреторным нервом поджелудочной железы является блуждающий нерв. При его раздражении выделяется сок с высоким содержанием ферментов. Симпатические волокна чревных нервов, иннервирующие поджелудочную железу, тормозят ее секреторную активность. Роль блуждающего нерва в стимуляции секреции поджелудочной железы наиболее выражена в первую мозговую, или сложнорефлекторную, фазу панкреатической секреции. По аналогии с желудочной секрецией она начинается еще при подготовке к приему пищи в ответ на ее вид, запах (по условно- рефлекторному механизму) и продолжается при попадании пищи в ротовую полость, жевании и глотании (по безусловно- рефлекторному механизму).
При поступлении пищи в желудок продолжается выделение сока с высокой концентрацией ферментов (желудочная, или нейрогуморальная, фаза панкреатической секреции), что обеспечивается продолжающейся активацией центра блуждающего нерва афферентными нервными импульсами от рецепторов желудка (безусловный рефлекс), а также гуморальными стимуляторами секреции поджелудочной железы, в частности гормоном гастрином, вырабатывающимся в антральном отделе желудка. При поступлении пищи в двенадцатиперстную кишку выделяется основное количество поджелудочного сока (до 80%) с высоким содержанием бикарбонатов, высвобождение которого контролируется главным образом гормонами пищеварительного тракта (кишечная, или гуморальная, фаза панкреатической секреции).
Гормон секретин, образующийся в двенадцатиперстной кишке при поступлении в нее кислого желудочного содержимого, вызывает выделение большого количества панкреатического сока с высокой концентрацией бикарбонатов. Под действием гормона холецистокинина, образующегося в двенадцатиперстной кишке под влиянием продуктов гидролиза белков и жиров, выделяется панкреатический сок, богатый ферментами. Одновременное воздействие на поджелудочную железу секретина и холецистокинина в кишечную фазу обеспечивает усиление их влияния на панкреатическую секрецию и выработку оптимального количества секрета, содержащего достаточное количество ферментов и бикарбонатов.
Объем и состав панкреатического сока во многом зависит от количества и качества поступающей пищи. При приеме преимущественно углеводной пищи в составе панкреатического сока повышается содержание амилазы, белковой — трипсина и химотрипсина, жирной пищи — образуется сок с высокой концентрацией липазы. Объем панкреатического сока и содержание бикарбонатов в нем определяются уровнем кислотности химуса, поступающего из желудка, и скоростью эвакуации содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку. Чем быстрее кислое содержимое желудка поступает в двенадцатиперстную кишку, тем больше будет секретироваться панкреатического сока и тем выше будет концентрация в нем ионов НСО3