Методи дослідження секреції шлунка.

У клінічних умовах для отримання шлункового соку у хворої людини застосовують зондування.

Розрізняють нестимульовану, або базальну, секрецію та секрецію, стимульовану їжею чи певними сокогінними чинниками (гістамін, пентагастрин, інсулін тощо). За добу у людини в середньому виділяється до 2-2,5 л шлункового соку.

Шлунковий сік — це безбарвна кисла рідина, основними компонентами якої є ферменти, хлоридна (соляна) кислота та глікопротеїди (мукоїди). Масова частка води у складі соку становить близько 99,4%. Основним неорганічним компонентом шлункового соку є хлоридна кислота у вільному і зв'язаному з протеїдами стані, хлориди, фосфати, сульфати натрію, калію, кальцію гідрогеикарбонати та ін. Серед органічних сполук — білки, глікопротеїди (муцин), лізоцим, ферменти, продукти метаболізму.

Ферменти шлункового соку — це пептидогідролази (протеолітичні ферменти, протеази, пепсин) і шлункова ліпаза. Пепсин синтезується головними клітинами у вигляді пепсиногену — неактивного його попередника. Його активація відбувається в кислому середовищі шляхом відщеплення поліпептиду, який є інгібітором пепсину. Найактивніше цей процес відбувається при рН = 2—1,5. Є 4 шлункових ферменти групи пептидогідролаз: пепсин, га-стриксин, пепсин В і ренін (сичужний фермент). Шлунковий сік має високу протеолітичну активність, проте він здійснює в умовах кислої реакції лише початковий гідроліз білків до стадії альбумоз і пептонів з утворенням невеликої кількості амінокислот. Цей процес завершується у тонкій кишці.

Пептидогідролази шлункового соку не гідролізують муцин, що має захисне значення.

Ліпаза шлункового соку має невисоку активність, але в період годування дитини молоком гідролізує ліпіди молока, які перебувають у ньому в емульгованому стані.

Хлоридна (соляна) кислота є надзвичайно важливим компонентом шлункового соку. В утворенні її беруть участь парієтальні клітини, для чого використовують хлориди крові. Вона спричинює денатурацію й набухання білків, чим сприяє їх наступному розщепленню пептидогідролазами (пепсином), активує пепсиноген, створює необхідне для пептидогідролаз кисле середовище, має антибактеріальну дію і бере участь у регуляції функції травної системи. Натще кислотність соку низька (рН = 6,0) і зростає в разі стимуляції секреції. Під час активного травлення рН шлункового соку становить 1,0—2,0. Зменшення кислотності шлункового соку негативно позначається на травних процесах у шлунку.

Глікопротеїди (муцин) продукуються шийковими мукоцитами (додатковими клітинами) шлунка. Виділяють дві його фракції — розчинну і нерозчинну. Саме остання виконує захисну функцію, формуючи біля стінки слизовий бар'єр проти руйнівної дії протеолітичних ферментів. Можливо, цьому сприяє й те, що ці самі клітини одночасно з муцином продукують і гідрогенкарбонати. У невеликій кількості муцин виділяється і поза секрецією шлункового соку.

Шлунковий сік виділяється у відповідь на нервові чи хімічні подразнення. Проте пілоричним залозам, які продукують сік лужної реакції, властива неперервна секреція і поза травленням. Секреція шлункового соку починається через 5-6 хв після початку приймання їжі. Кожному виду їжі відповідає певна динаміка соковиділення. Після споживання м'яса секреція досягає максимального рівня протягом першої години, хліба — другої, далі зменшується і залишається ще тривалий час на низькому рівні. Після випивання молока секреція посилюється поступово, досягаючи максимального рівня на 2-3-й годині, і далі спадає. Тривалість секреції також різна: при споживанні м'яса і молока — 6-7 год, хліба — 8-10 год. Загальна кількість шлункового соку за цей час найбільша при споживанні м'яса. Паралельно з кількістю соку змінюється і його кислотність.

Регуляція шлункової секреції. Шлункова секреція виникає як реакція на рефлекторне або гуморальне збудження залоз.

Парасимпатична іннервація шлунка здійснюється гілками блукаючих нервів, які закінчуються всередині стінки шлунка на довгоаксонних нейронах (клітинах Догеля І типу). Це другі нейрони низхідного (еферентного) шляху парасимпатичної нервової системи, які беруть участь у формуванні інтрамуральної системи. Остання утворює три сплетення: підслизове (мейсснерівське), м'язове (ауербахівське) та підсерозне. Медіатором у закінченнях цих нервів є ацетилхолін. Парасимпатичні впливи збуджують шлункові залози.

Симпатична іннервація представлена великим і малим нутрощевими нервами, які не перериваються у вузлах симпатичного стовбура і йдуть до черевного (сонячного) сплетення, де закінчується аксон їхнього першого нейрона (передвузлового) і починається другий (післявузловий) нейрон. Від черевного сплетення до шлунка (шлункове сплетення) симпатичні волокна проходять разом з парасимпатичними волокнами блукаючого нерва або самостійно по стінках кровоносних судин.

Симпатичні нерви чинять гальмівний вплив на шлункову секрецію. Однак існує гальмівна система і поза симпатичною іннервацією. Висхідні (аферентні) волокна несуть інформацію головним чином від механорецепторів слизового і м'язового шарів шлунка і проходять у складі шлункового сплетення (черевного) і частково блукаючих нервів. Збудником секреторної функції шлунка є насамперед їжа, її вигляд, запах, смакові якості, що діють рефлекторно, а також велика кількість гуморальних чинників.

Фази шлункової секреції. В регуляції шлункової секреції виділяють три фази.

Першу фазу називають складнорефлекторною (мозковою). Вона об'єднує умовно- і безумовнорефлекториі впливи на шлункові залози. Вигляд, запах, підготовка їжі до споживання через рецептори зору, слуху, нюху зумовлюють виділення шлункового соку, яке триває протягом 20-25 хв і супроводжується відчуттям апетиту, голоду. Це умовнорефлекторне збудження. Секреція значною мірою посилюється, коли їжа надходить до рота, а отже, подразнює рецептори ротової порожнини, зокрема язика, піднебіння, а також глотки. Секреція починається через кілька хвилин від початку дії подразника і триває в середньому протягом двох годин. Це безумовнорефлекторна секреція. Секреція у першій фазі як легко гальмується різними зовнішніми і внутрішніми подразниками (больовими, емоційними тощо).

Другу фазу секреції шлунка називають шлунковою (хімічною, нервово-гуморальною, гуморально-хімічиою). Вона починається через 30-40 хв від початку надходження їжі і триває протягом 6—10 год. Отже, вона накладається на першу фазу. Ця фаза секреції зумовлена механічним чи хімічним подразненням рецепторів слизової оболонки шлунка їжею, а також впливом гуморальних чинників (гістаміну, гастрину тощо), що виробляються слизовою оболонкою шлунка. Активність секреції при цьому в 500 разів вища, ніж при застосуванні інших її збудників. Нині в медичній практиці й фізіологічних експериментах використовують синтетичний препарат — пентагастрин.

О

собливе місце серед природних гуморальних стимуляторів шлункової секреції посідає гістамін. До нього виявляють виняткову чутливість парієтальні клітини шлунка. Гістамін спричинює виділення кислого соку, але є слабшим збудником секреції порівняно з гастрином. Виділення шлункових гормонів стимулюється блукаючим нервом, місцевими інтрамуральними рефлексами, продуктами травлення, алкоголем. Під час другої фази шлункової секреції виділення соку відбувається на нижчому рівні порівняно з першою фазою. Активність ферментів також дещо знижена.

Третя, кишкова, фаза шлункової секреції є результатом надходження шлункового вмісту до кишок, що сприяє виділенню кишками власних гормонів: ентерогастрину, що стимулює секрецію шлункового соку, секретину, мотиліну і серотоніну, які стимулюють секрецію пепсину. Гальмують шлункову секрецію ентерогастрон, нейротензин, гастроінгібуючий пептид (ГІП), холецистокінін (панкреозимін) та ін.

Перша фаза є пусковою, оскільки переводить залози зі стану відносного функціонального спокою до діяльного стану. Друга й третя фази — коригуючі. Вони пристосовують секрецію до виду їжі, особливостей травного процесу.

Екскреція. У складі шлункового соку виявлено деякі речовини, які виділяються з організму у вигляді екскретів (сечовина, сечова кислота, креатинін тощо). Виділення цих метаболітів зі шлунковим соком значно підвищується під час захворювання нирок, органів дихання і травлення.

РУХОВА ФУНКЦІЯ ШЛУНКА

Добре розвинений м'язовий шар шлунка забезпечує резервуарну й евакуаторну (переміщення їжі до кишок) функції.

Методи вивчення рухової (моторної) функції шлунка. У клінічних обстеженнях успішно застосовують рентгенологічний метод, який дає змогу стежити за динамікою скорочень шлунка.

Типи рухової активності шлунка. Порожньому шлунку властива періодична рухова активність з характерною зміною тривалих періодів спокою короткими періодами активності. З моменту надходження їжі настає неперервна харчова рухова активність. У ній чітко простежуються дві фази: коротша — активних скорочень і довша — слабших.

Т

Мал. 10. Типи скорочень дна (фундальної частини) шлунка під час харчової активності: перистальтичні: 1 — слабкі; 2 — сильні; 3 — тонічні; фази: а — І; б — II

ипи скорочень шлунка поділяють на перистальтичні, систолічні, тонічні й антиперистальтичні. Перистальтичні скорочення починаються в кардіальній частині шлунка, поширення їх на весь шлунок регулюють блукаючі нерви. Швидкість поширення перистальтичних хвиль у людини — 1 см/с і більше, частота 3 скорочення за 1 хв. Їх значення полягає у переміщенні поверхневих шарів їжі до пілоричної частини, де виникають інтенсивні систолічні скорочення, які разом із перистальтичними спричинюють перемішування їжі та перехід її до дванадцятипалої кишки.

Тонічні скорочення є тривалими, вони скорочують стінки, зменшуючи порожнину шлунка за рахунок підвищення тонусу м'язів (мал. 10). Крім того, у разі сильних місцевих подразнень у шлунку можуть виникати антиперистальтичні скорочення, які спричинюють блювання і є ознакою патологічного стану шлунка чи всього організму.

Р

егуляція рухової активності шлунка. Виділяють три механізми регуляції моторики шлунка: міогенний, нервовий і гуморальний. Міогенний механізм функціонує за рахунок автоматизму гладком'язових клітин, а також функції водіїв ритму скорочень шлунка. Водії ритму містяться в кардіальпій і пілоричній частинах шлунка. Вони мають м'язову природу і певною мірою подібні до водіїв ритму серця.

Нервова регуляція відбувається через парасимпатичну та симпатичну іннервації. Перша збуджує, а друга гальмує рухову активність шлунка. Ці реакції реалізуються через довгастий і спинний мозок. Під час надходження їжі та її ковтання відбувається рецептивна релаксація шлунка — розслаблення м'язів шлунка і розширення його. В іннервації шлунка певну роль відіграють і діафрагмальні нерви, в складі яких проходять автономні волокна. Ось чому при подразненні діафрагмальних нервів рухова активність шлунка підвищується. Усі рефлекторні реакції, що виникають унаслідок подразнення рецепторів, розміщених вище шлунка, належать до механізмів прегастральної регуляції. Вони здебільшого мають збуджувальний вплив на рухову активність шлунка. Шлунок має також власні внутрішньошлункові рефлекторні впливи. З рецепторів кишок на шлункову активність здійснюється гальмівний рефлекторний вплив. Подразнюючи слизову оболонку дванадцятипалої кишки, можна зумовити гальмування рухової активності як фундальної, так і пілоричної частин шлунка. При цьому гальмується й евакуація вмісту шлунка. Цьому рефлексу було дано назву кишково-шлункового (ентерогастрального) гальмівного рефлексу.

Важливим відділом центральної нервової системи, що виконує інтегративні функції щодо травної системи, є гіпоталамус. Під час подразнення різних ділянок гіпоталамуса отримано як гальмівні, так і збуджувальні ефекти щодо рухової активності шлунка. Передня і середня ділянки гіпоталамуса переважно збуджують, а задня - гальмує рухову активність шлунка. Мають вплив також позагіпоталамічні структури: лімбічиа система, кора великого мозку. Подразнення мигдалеподібних ядер і поясної звивини гальмують рухову активність шлунка.

Гуморальну регуляцію рухової активності шлунка здійснюють насамперед гормони травного каналу: активізують — гастрин, мотилін, серотонін, інсулін; гальмують — секретин, ентерогастрон, ВІП, а також адреналін і норадреналін.

Переміщення їжі зі шлунка до кишок (евакуація). Шлунковий вміст затримується в шлунку тривалий час залежно від складу і кількості їжі. Особливо довго перебуває в шлунку жирна їжа. Рідина переходить до дванадцятипалої кишки вже під час її споживання, але також порціями. При звичайних змішаних раціонах шлунок людини звільняється від вмісту в середньому за 3,5-4,5 год. Отже, при 3-4-разовому харчуванні до чергового приймання їжі шлунок вже порожній.

Тривалий час при поясненні механізмів евакуації вмісту шлунка особливу увагу приділяли пілоричному сфінктеру. Вважалося, що евакуація відбувається внаслідок постійної зміни тонусу м'яза — замикача воротаря (сфінктера). При цьому кислота шлункового вмісту, потрапивши до дванадцятипалої кишки, рефлекторно замикає його, а коли відбувається її нейтралізація в кишках, сфінктер відкривається. Це - кислотна теорія Кеннона. Однак пізніше з'ясувалося, що роль пілоричного сфінктера більше полягає в тому, щоб не дати повернутися хімусу з кишок до шлунка. А для евакуації принципове значення має позитивний градієнт тиску між шлунком і дванадцятипалою кишкою, достатній для переходу шлункового вмісту, його консистенція та рухова активність кишок.

Отже, провідну роль в евакуаторних процесах відіграють рефлекторні впливи як зі шлунка, так і з дванадцятипалої кишки. При подразненні механореценторів шлунка евакуація прискорюється, а дванадцятипалої кишки — гальмується.

ТРАВЛЕННЯ У ТОНКІЙ КИШЦІ

У тонкій та товстій кишках відбуваються три взаємозв'язаних процеси, а саме: рухова функція, заключний гідроліз поживних речовин у порожнині тонкої кишки та на її поверхні, а також всмоктування продуктів гідролізу в кров та лімфу.

Кишки є найбільшою частиною травної системи. Їх складові (тонка й товста кишки) різняться як за будовою, так і функціонально. В тонкій кишці шлунковий вміст зазнає подальшого інтенсивного гідролізу, чому сприяють секрет підшлункової залози, печінки і власне кишок, а продукти розщеплення транспортуються крізь стінку кишок до внутрішнього середовища організму.

ДВАНАДЦЯТИПАЛА КИШКА

Дванадцятипала кишка є одним із головних відділів травного каналу. Пояснюється це тим, що, по-перше, сюди впадають протоки двох найбільших залоз системи травлення - підшлункової залози та печінки. По-друге, в її слизовій оболонці утворюється значна кількість інтестинальних гормонів (секретин, панкреозимін-холецистокінін, шлунковий гальмівний пептид, вазоактивний інтестинальний пептид, мотилін, ентероглюкагон та ін.). По-третє, з цієї зони починаються численні рефлекторні впливи на вище- та нижчерозташовані відділи травного каналу. По-четверте, нейрогуморальні механізми регуляції за допомогою зворотних зв'язків координують секреторну та моторну функції багатьох органів системи травлення.

Подальший гідроліз речовин (білків, жирів, вуглеводів), які порціями надходять зі шлунка до дванадцятипалої кишки, здійснюється під впливом трьох груп ферментів панкреатичного соку (протеолітичних, ліполітичних, амілолітичних) в лужному середовищі (рН - 8). Клітини ацинусів секретують ферменти, в той же час клітини протоків підшлункової залози продукують гідрокарбонати, інші електроліти й воду.

Протеолітичні ферменти продукуються неактивними (проферменти), їх активація здійснюється в дванадцятипалій кишці: трипсиноген активується у дванадцятипалій кишці ферментом кишечного соку - ентерокіназою, і утворюється активна форма ферменту - трипсин. Інші протеолітичні ферменти активуються трипсином.

Першою ланкою кишок, до якої надходить шлунковий вміст, є дванадцятипала кишка, її слизова оболонка утворює численні колові складки, ворсинки, прості кишкові і розгалужені дуоденальні трубчасті залози. Дуоденальні залози мають назву бруннерових. Їх сік є густою безбарвною рідиною зі слабколужиою реакцію, основними компонентами якої є муцин і пепсиноподібний фермент. Він виробляється в неактивній формі й активується хлоридною кислотою. Секреція дуоденальних залоз посилюється під час приймання їжі, а також при місцевому хімічному чи механічному подразненні. Однак рівень травлення в цьому відділі порівняно незначний, хоча тут є й основні залози тонкої кишки — кишкові (ліберкюнові).

Дванадцятипала кишка відіграє винятково важливу регуляторну функцію. Вона впливає на секреторну й моторну функції всієї травної системи, оскільки є потужним рецептивним полем, подразнення якого викликає відповідні реакції в шлунку, підшлунковій залозі, печінці та інших органах. Зокрема, її слизова оболонка продукує секретин — гормон, який збуджує підшлункову секрецію, холецистокінін, що стимулює скорочення жовчного міхура, ентерогастрон, який пригнічує секрецію хлоридної кислоти в шлунку тощо. В порожнину дванадцятипалої кишки відкриваються протоки підшлункової залози й печінки.

ПІДШЛУНКОВА ЗАЛОЗА

Функція підшлункової залози не обмежується процесами травлення. Вона виконує екзокринну й ендокринну функції і бере участь у регуляції діяльності травного каналу.

Залоза належить до альвеолярного типу, її частки добре проглядаються крізь напівпрозору сполучнотканинну капсулу. Міжчасткові вивідні протоки зливаються і утворюють центральну протоку підшлункової залози, яка відкривається в порожнину дванадцятипалої кишки разом із загальною жовчною протокою. У деяких людей може бути додаткова протока, яка також відкривається в порожнину дванадцятипалої кишки. Секреторні клітини об'єднуються в групи, які формують ацинуси. Верхівки клітин звернені в просвіт ацинуса.

Ендокринна частина залози — це система нерівномірно розкиданих у паренхімі залози груп клітин — панкреатичних острівців (острівців Лангерганса), які продукують гормони: інсулін (β-клітини) і глюкагон (α-клітини). Підшлункова залоза іннервується блукаючими й симпатичними нервами черевного сплетення і має як у залозистій частині, так і в протоках велику кількість інтерорецепторів.

Дослідження секреторної функції підшлункової залози у клінічних умовах застосовують дуоденальне зондування, але при цьому отримують сік підшлункової залози в суміші з кишковим вмістом.

Секреторна функція підшлункової залози. Сік підшлункової залози — це безбарвна рідина лужної реакції (рН = 7,8-8,4) із високим вмістом гідрогенкарбонатів. За добу у людини виділяється близько 2 л соку. Основна кількість соку підшлункової залози продукується під час споживання їжі і травлення. У голодної людини сік виділяється в невеликій кількості під час періодичної рухової активності всієї травної системи. До складу соку входить багатий набір ферментів: протеолітичних, ліполітичних, амілолітичних, які відповідно здійснюють травлення білків, ліпідів, вуглеводів їжі. На протеолітичні ферменти припадає 72% загального білка в складі соку. Це трипсин, хімотрипсин, панкреатопептидаза, калікреїн, які залоза синтезує у вигляді зимогенів — неактивних проферментів. Деяка частина молекул трипсиногену активується ферментом дванадцятипалої кишки ентерокіназою, а решта і всі інші неактивні протеолітичні зимогени активуються трипсином.

Секрецію протеолітичних ферментів у вигляді неактивних попередників розглядають як захисне пристосування від самоперетравлення залози. З інших груп ферментів до складу соку входить α-амілаза, яка розщеплює поліцукриди до ди-і моноцукридів, та ліпаза — розщеплює ліпіди до гліцеридів і жирних кислот. Виділення цих ферментів відбувається в активному стані. З неорганічних компонентів сік підшлункової залози містить гідрогенкарбонати, натрію і калію хлориди та ін.

У секреторній функції підшлункової залози важливу роль відіграють білок кальмодулін та йони кальцію. Зв'язування кальцію з кальмодуліном спричинює скорочення мікрофіламентів у секреторних клітинах, унаслідок чого посилюється переміщення секреторних гранул до поверхневої мембрани.

Секреторна функція підшлункової залози залежить від характеру їжі. Найбільше соку виділяється при споживанні хліба, менше — м'яса й молока. Залежно від харчового подразника може змінюватися й ферментний склад соку. Наприклад, у складі соку, що виділяється на ліпіди їжі, концентрація ліпази у 2—5 разів вища, ніж на м'ясо. Найдосконалішим типом ферментних адаптацій є зміна їх концентрації в складі соку, але може спрацьовувати й інший механізм — збільшення кількості виділюваного соку, а отже, й ферментів.

Ферменти соку підшлункової залози здійснюють насамперед активний гідроліз поживних речовин у порожнині кишок, проте через часткове адсорбування на поверхні слизової оболонки топкої кишки вони разом з кишковими ферментами завершують гідроліз і при мембранному травленні.

Регуляція секреції підшлункової залози відбувається нервово-гуморальними механізмами. Пусковим механізмом, як і для інших залоз травної системи, є нервова система.

Парасимпатична іннервація здійснюється головним чином тією гілкою блукаючого нерва, яка проходить через черевне (сонячне) сплетення і далі в складі брижових нервів разом із симпатичними волокнами досягає підшлункової залози.

Симпатична іннервація представлена післявузловими волокнами черевного сплетення. Вони утворюють у залозі навколосудинні сплетення і досягають інтрамуральних вузлів. Таким чином, симпатичні нервові волокна чинять на секреторні клітини непрямий вплив через нейрони інтрамуральиої системи і зміну кровопостачання залози.

Як і в шлунку, початок секреції ініціюється умовнорефлекторним впливом вигляду і запаху їжі, який посилюється безумовнорефлекторним збудженням під час жування і ковтання їжі. Низхідні (еферентні) сигнали від довгастого мозку через блукаючий нерв досягають залози і зумовлюють секрецію. Тривалу підшлункову секрецію, необхідну для забезпечення кишкового травлення, підтримують гуморальні чинники. Провідну роль у цих механізмах відіграють шлунково-кишкові гормони.

Чинник, здатний збуджувати секрецію - секретин. Секретин збільшує об'єм секрету, але не впливає на секрецію ферментів і білків. Природним стимулятором виділення секретину є хлоридиа кислота у складі шлункового вмісту, що потрапляє до дванадцятипалої кишки. Крім того, секрецію підшлункової залози посилюють гастрин, серотонін, субстанція Р, а гальмують — глюкагон, кальцитонін, соматостатин та ін.

На активність секреції залози значно впливає її гормон інсулін. У сучасній літературі його об'єднують з блукаючим нервом в єдину вагоінсулярну систему.

ПЕЧІНКА

Печінка є поліфункціональним органом, пов'язаним із системою крові та кровообігу, захисними, ендокринними і видільними процесами, бере безпосередню участь у обміні білків, ліпідів і вуглеводів, відіграє важливу роль у підтриманні гомеостазу організму. Як залоза зовнішньої секреції печінка виробляє жовч, бере участь у травних процесах і транспортуванні поживних речовин.