Физиология пищеварения

.Часть 1. Физиология пищеварения Пищеварением называется многоступенчатый физиологический процесс меха­нической, химической и физической обработки пищи, в результате которого слож­ные и большей частью нерастворимые пищевые вещества расщепляются на про­стые, растворимые, то есть способные всасываться, соединения. Последовательная цепь процессов, приводящих к расщеплению пищевых ве­ществ до мономеров, способных всасываться, называется пищеварительно-транс-портным конвейером. Пищеварительно-транспортный конвейер - это сложный хи­мический процесс с выраженной преемственностью этапов переработки пищи в ни­жележащих отделах. В основе формирования морфно-функциональной системы ле­жит принцип саморегуляции. Функции желудочно-кишечного тракта и общая характеристика процессов пищеварения Процесс пищеварения осуществляется в желудочно-кишечном тракте, который состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, двенадцатиперстной киш­ки, тонкой и толстой кишок. К органам пищеварения-также относятся печень и под­желудочная железа, протоки которых открываются в двенадцатиперстную кишку. Желудочно-кишечный тракт выполняет следующие функции. • Двигательная, или моторно-эвакуаторная функция - осуществляется за счет мускулатуры пищеварительного аппарата и включает процессы жева­ния в полости рта, глотания, перемещения химуса по пищеварительному тракту и удаление из организма непереваренных остатков. • Секреторная функция - заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы, кишечного сока, желчи. Эти секреты содержат протеолитические (расщепляющие белки), амилолитические (расщепляющие углеводы) и ли-политические (расщепляющие жиры) ферменты. Минеральные вещества, витамины, вода поступают в кровь в неизмененном виде. • Инкреторная функция - связана с образованием в пищеварительном тракте ряда гормонов, оказывающих воздействие на процесс пищеварения. К таким гормонам относятся: гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин, мо-тилин и многие другие гормоны, влияющие на моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта. • Экскреторная функция пищеварительного тракта - выражается в том, что пищеварительные железы выделяют в полость желудочно-кишечного тракта продукты обмена, например аммиак, мочевину и др., соли тяжелых метал­лов, лекарственные вещества, которые затем удаляются из организма. • Всасывательная функция. Всасывание - это процесс проникновения различ­ных веществ через стенку желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу. Вса­сыванию подвергаются в основном продукты гидролитического расщепления пищи - моносахара, жирные кислоты и глицерин, аминокислоты и др. В зависимости от локализации процесса пищеварения его делят на внутрикле­точное и внеклеточное. > Внутриклеточное пищеварение заключается в гидролизе пищевых ве­ществ, которые попадают внутрь клетки в результате фагоцитоза или пино-цитоза. Гидролиз осуществляется клеточными (лизосомальн'ыми) фермента­ми либо в цитозоле, либо в пищеварительной вакуоли, на мембране которой фиксированы ферменты. Внутриклеточное пищеварение имеет место в лей­коцитах и в клетках лимфо-ретикуло-гистиоцитарной системы. > Внеклеточное пищеварение делится на полостное (дистантное) и контакт­ное (пристеночное, мембранное). > Дистантное (полостное) пищеварение характеризуется тем, что фермен­ты, содержащиеся в пищеварительных секретах, осуществляют гидролиз пи­щевых веществ в полостях желудочно-кишечного тракта. Дистантным оно называется потому, что сам процесс пищеварения осуществляется на значи­тельном расстоянии от места образования и секреции ферментов. > Контактное (пристеночное, мембранное) пищеварение осуществляется ферментами, фиксированными на клеточной мембране. Структуры, на которых фиксированы ферменты, представлены в тонком отделе кишечника гликокалик-сом - сетевидным образованием, состоящим из отростков мембраны (микровор­синок). Гидролиз пищевых веществ начинается в просвете тонкой кишки под влиянием ферментов поджелудочной железы. Затем образовавшиеся олигомеры гидролизуются в зоне гликокаликса адсорбированными здесь ферментами под­желудочной железы. Непосредственно у мембраны гидролиз образовавшихся димеров производят фиксированные на ней собственно кишечные ферменты. Эти ферменты синтезируются в энтероцитах и переносятся на мембраны их микроворсинок. Наличие в слизистой оболочке тонкой кишки складок, ворси­нок, микроворсинок увеличивает ее внутренюю поверхность в 300-500 раз, что обеспечивает гидролиз и всасывание на огромной площади. В зависимости от происхождения ферментов пищеварение делится на три типа: аутолитическое - осуществляется под влиянием ферментов, содержащихся в пищевых продуктах; симбионтное - осуществляется под влиянием ферментов, которые образуют симбионты (бактерии, простейшие) макроорганизма; собственное - осуществляется под влиянием ферментов, которые синтезиру­ются в пищеварительном тракте макроорганизма. Несмотря на четко выраженное анатомическое деление желудочно-кишечного тракта на отделы, пищеварение в организме представляется целостным и взаимообу­словленным процессом. Пищеварительные соки, продвигаясь вместе с пищевыми массами, способствуют не только перевариванию пищи в нижележащих отделах, но и изменяют реакцию их содержимого, стимулируют двигательную активность пище­варительной трубки. Таким образом расстройство функции одного из отделов пище­варительного тракта может повлечь за собой нарушение функций других отделов. Пищеварение в ротовой полости Пищеварение в полости рта - это первое звено в сложной цепи процессов фер­ментативного расщепления пищевых веществ до состояния мономеров. Пищевари­тельные функции полости рта включают в себя оценку пищи с точки зрения ее съе­добности, механическую переработку и частичную химическую обработку пищи. Моторная функция в полости рта начинается с акта жевания. Жевание - физиологический акт, который обеспечивает измельчение пищи, смачивание ее слюной и формирование пищевого комка. Жевание определяет каче­ство механической обработки пищи зубами в полости рта, увеличивает общую пло­щадь поверхности для последующей химической обработки пищи. Оно оказывает влияние на процесс пищеварения в других отделах пищеварительного тракта, изме­няя их секреторную и двигательную активность. Одним из методов изучения функционального состояния жевательного аппарата является мастшшциография - запись движений нижней челюсти при жевании. На мас-тикациограмме можно выделить жевательный период, состоящий из 5 фаз (рис. 1 ): • 1 фаза - фаза покоя; • 2 фаза - введение пищи в полость рта (первое восходящее колено записи, которое начинается от линии покоя); • 3 фаза - ориентировочное жевание, или начальная жевательная функция, со­ответствующая процессу апробации механических свойств пищи и началь­ному ее дроблению; • 4 фаза - основная, или истинная, фаза жевания, характеризующаяся пра­вильным чередованием жевательных волн, амплитуда и продолжительность которых определяется величиной порции пищи и ее консистенцией; • 5 фаза - формирование пищевого комка, имеет вид волнообразной кривой с постепенным уменьшением амплитуды волн. Характер мастикациограммы зависит в основном от структурных свойств пищи и ее объема. Изменения мастикациограммы происходят также при нарушении цело­стности зубов, при заболеваниях зубов, пародонта, а также слизистой оболочки по­лости рта. Рис. 1.. Запись жевательных движений при помощи мастикациографа и мастикацио-грамма одного жевательного периода (схема). При поступлении пищи в полость рта происходит раздражение рецепторов сли­зистой оболочки в следующей последовательности: механо-, термо-, хеморецепторы. Возбуждение от рецепторов по чувствительным волокнам язычного (ветвь тройнич­ного нерва), языкоглоточного, верхнегортанного нервов (ветвь блуждающего нерва) и барабанной струны (ветвь лицевого нерва) передается в чувствительные ядра про­долговатого мозга (ядро салитарного тракта и ядро тройничного нерва). Далее возбу­ждение по специфическому пути доходит до специфических ядер зрительных буг­ров, где происходит переключение возбуждения, после которого оно поступает в корковый отдел орального анализатора, где на основе анализа и синтеза поступаю­щих афферентных возбуждений принимается решение о съедобности поступивших в полость рта веществ. Физиологическое значение слюны В акте жевания и формировании пищевого комка обязательное участие прини­мает слюна. Слюна - это смесь секретов трех пар крупных и множества мелких слюнных желез, расположенных в слизистой оболочке полости рта. К секрету, выделяемому из выводных протоков слюнных желез, примешивают­ся эпителиальные клетки, частицы пищи, слизь, слюнные тельца (нейтрофильные лейкоциты, иногда лимфоциты), микроорганизмы. Такая слюна, смешанная с различными включениями, называется ротовой жидкостью. Состав ротовой жидкости изменяется в зависимости от характера пищи, состояния организма, а также под влиянием факторов внешней среды. Слюноотделение регулируется в основном вегетативной нервной системой, хо­тя существует и гуморальная регуляция (эстрогены, андрогены, глюкокортикоиды). Наиболее сильным стимулятором слюноотделения являются вкусовые ощущения. Слюноотделение снижается ночью. Общий объем слюны составляет примерно 1500 мл в сутки; приблизительно 90% ее вырабатывается подчелюстными и околоушны­ми железами. Секрет слюнных желез содержит около 99% воды и 1% сухого остатка, в кото­рый входят анионы хлоридов, фосфатов, сульфатов, бикарбонатов, йодитов, броми­дов, фторидов. В слюне содержатся катионы натрия, калия, кальция, магния, а также микроэлементы (железо, медь, никель и др.). Органические вещества представлены в основном белками. В слюне имеются самые разные по происхождению белки, в том числе и белковое слизистое вещество муцин. В слюне содержатся азотсодержащие компоненты: мочевина, аммиак, креатинин и др. Слюна включает в свой состав би-карбонатный буфер и поддерживает значение рН ротовой полости около 7,0 ед. Рассмотрим функции слюны. 1. Пищеварительная функция слюны выражается в том, что она смачивает пи­щевой комок и подготавливает его к перевариванию и проглатыванию, при этом му­цин слюны склеивает порцию пищи в самостоятельный комок. В слюне обнаружено свыше 50 ферментов, которые относятся к гидролазам, оксиредуктазам, трансфера-зам, липазам, изомеразам. В небольших количествах обнаружены протеазы, пепти-дазы, кислая и щелочная фосфатазы. В слюне содержится калликреин, который при­нимает участие в образовании кининов, расширяющих кровеносные сосуды. Несмотря на то, что пища в полости рта находится около 15 секунд, пищеваре­ние в данном отделе имеет большое значение для осуществления дальнейших про­цессов расщепления пищи, т.к. слюна, растворяя пищевые вещества, способствует формированию вкусовых ощущений и влияет на аппетит. В полости рта в результате воздействия ферментов слюны начинается процесс химической переработки пищи. Фермент слюны амилаза расщепляет полисахариды (крахмал, гликоген) до мальтозы. 2. Защитная функция слюны выражается в следующем: • слюна защищает слизистую оболочку полости рта от пересыхания, что осо­бенно важно для человека, использующего в качестве средства общения речь; • муцин (белковое вещество слюны) способен нейтрализовывать кислоты и щелочи; • лизоцим (содержащееся в слюне ферментоподобное белковое вещество) об­ладает бактериостатическим действием и участвует в процессах регенера­ции эпителия слизистой оболочки полости рта; • ферменты нуклеазы, содержащиеся в слюне, участвуют в деградации нук­леиновых кислот вирусов и таким образом защищают организм от вирусной инфекции; • в слюне содержится большое количество иммуноглобулинов, что защищает организм от инвазии патогенной микрофлоры; • в слюне обнаружены факторы свертывания крови, от активности которых зависят местный гемостаз, процессы воспаления и регенерации слизистой оболочки полости рта; • в слюне обнаружено вещество, стабилизирующее фибрин (подобно фактору XIII плазмы крови); • в слюне содержатся вещества, препятствующие свертыванию крови (анти-тромбинопластины и антитромбины), и вещества, обладающие фибриноли-тической активностью (плазминоген и др.); 3. Трофическая функция слюны. Слюна является биологической средой, кото­рая контактирует с эмалью зубов и является для нее основным источником кальция, фосфора, цинка и других микроэлементов. 4. Выделительная функция слюны. В слюну могут выделяться продукты об­мена - мочевина, мочевая кислота, некоторые лекарственные вещества, а также соли свинца, ртути и др. Слюноотделение осуществляется по рефлекторному механизму. Различают ус-ловнорефлекторное и безусловнорефлекторное слюноотделение. Большие и малые слюнные железы выделяют в норме различный по своему ко­личеству и составу секрет. Так, околоушные железы секретируют слюну жидкую, серозную, белковую, содержащую наибольшее количество хлорида калия и хлорида натрия. Из органических соединений, содержащихся в слюне околоушных желез, важными являются ферменты птиалин, расщепляющий крахмал на декстрин и декст­розу, и каталаза, катализирующая гидролиз перекиси водорода с образованием воды и кислорода. Секрет, выделяемый подчелюстной железой, содержит большое количество ор­ганических веществ (муцин, птиалин) и немного роданистого калия. Птиалин содер­жится здесь в меньшем количестве, чем в слюне околоушных желез, но в секрете подчелюстной железы преобладает солевой состав: хлориды натрия, хлориды каль­ция, карбонат и фосфат кальция, фосфат магния. Подъязычная железа выделяет слюну, богатую муцином, обладающую сильной щелочной реакцией. По консистенции эта слюна вязкая и клейкая. Малые слюнные железы также выделяют различный по своему составу секрет. В каждом отделе полости рта преобладает какой-нибудь один вид желез. Так, на кончине языка железы с серозным секретом, в области язычной миндалины - чисто муциновые, в области губ и щек чаще встречаются слизистые. Слюнные железы чутко реагируют не только на физиологические раздражители, но и на патологиче­ские процессы, протекающие в разных органах и системах. При этом происходят как количественные, так и качественные изменения слюноотделения, что имеет важное диагностическое и прогностическое значение. Условнорефлекторное слюноотделение вызывают вид, запах пищи, звуковые раздражители, связанные с приготовлением пищи, а также разговор и воспо­минание о пище. При этом возбуждаются зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы. Нервные импульсы поступают в корковый отдел соответс­твующего анализатора, а затем в корковое представительство центра слюно­отделения. От него возбуждение распространяется к бульварному отделу центра слюноотделения, эфферентные команды которого поступают к слюн­ным железам. Безусловнорефлекторное слюноотделение происходит при поступлении пищи в ротовую полость. Пища раздражает рецепторы слизистой оболочки. Аффе­рентный путь секреторного и двигательного компонентов акта жевания яв­ляется общим. Нервные импульсы по афферентным путям поступают в центр слюноотделения, который находится в ретикулярной формации продолговато­го мозга и состоит из верхнего и нижнего слюноотделительных ядер. Эфферентный путь слюноотделения представлен волокнами парасимпатическо­го и симпатического отделов вегетативной нервной системы. Парасимпатическая ин­нервация слюнных желез осуществляется вегетативными волокнами клеток слюно­отделительных ядер, находящихся в составе языкоглоточного и лицевого нервов. От верхнего слюноотделительного ядра возбуждение направляется к подчелю­стной и подъязычной железам. Преганглионарные волокна в составе барабанной струны направляются до подчелюстного и подъязычного вегетативных ганглиев. Здесь возбуждение переключается на постганглионарные волокна, которые в составе язычного нерва направляются к подчелюстной и подъязычной слюнным железам. От нижнего слюноотделительного ядра возбуждение передается по преганглионарным волокнам в составе малого каменистого нерва до ушного ганглия, здесь возбуждение переключается на постганглионарные волокна, которые в составе ушно-височного нерва подходят к околоушной слюнной железе. Симпатическая иннервация слюн­ных желез осуществляется симпатическими нервными волокнами, которые начина­ются от боковых рогов спинного мозга на уровне 2-6 грудных сегментов. Переклю­чение возбуждения с преганглионарных на постганглионарные волокна осуществля­ется в верхнем шейном симпатическом узле, от которого постганглионарные волок­на по ходу кровеносных сосудов достигают слюнных желез. Раздражение парасимпатических волокон, иннервирующих слюнные железы, приводит к отделению большого количества жидкой слюны, которая содержит мно­го солей и мало органических веществ. Раздражение симпатических волокон вызывает отделение небольшого количест­ва густой, вязкой слюны, которая содержит мало солей и много органических веществ. Важное значение в регуляции слюноотделения имеют гуморальные факторы, к которым относятся гормоны гипофиза, надпочечников, щитовидной и поджелудоч­ной желез, а также продукты метаболизма. Отделение слюны происходит в точном соответствии с качеством и количест­вом принимаемой пищи. Например, при приеме воды слюна почти не отделяется. При поступлении в полость рта вредных веществ происходит отделение большого количества жидкой слюны, которая отмывает полость рта от этих травмирующих агентов и т. д. Такой приспособительный характер слюноотделения обеспечивается центральными механизмами регуляции. Слюна вырабатывается ацинарными клетками и модифицируется клетками про­токов слюнных желез. Ацинарные клетки с помощью Na+, К+-АТФазы на базолате-ральном участке мембраны активно секретируют калий и бикарбонаты, а в просвет ацинусов пассивно секретируют хлор. Клетки протоков изменяют состав слюны, реабсорбируя хлор и натрий и секретируя бикарбонаты и калий. Слюна, выделяющая­ся в ротовую полость, является гипоосмолярной. Ксеростомия является симптомом, развитие которого обусловлено недостаточ­ной секрецией слюны. Образование слюны уменьшается при депрессии, лихорадоч­ных состояниях, обезвоживании, систематическом употреблении снотворных, анти-холинергических и гипотензивных препаратов, ряде заболеваний (сахарном диабете, уремии, анемии), при системном заболевании слюнных желез (синдром Шегрена), при радиационном поражении (вследствие лучевой терапии опухолей головы и шеи). Рефлекторно увеличивается секреция слюны при болезненных процессах в по­лости рта (гингивит, стоматит), а также при язве двенадцатиперстной кишки, при па­нкреатите. Повышение слюноотделения вызывается некоторыми медикаментами, в первую очередь парасимпатическими средствами (ацетилхолином, пилокарпином, физостигмином и т.д.), рвотными препаратами, кокаином, никотином, ртутью. Функции пищевода Пищевод - полый орган, всегда остающийся пустым, несмотря на прием пищи и рефлюкс желудочного содержимого. Он представляет собой 20-22-сантиметровую мышечную трубку, стенки которой состоят из гладкой и поперечнополосатой муску­латуры: проксимальный отдел пищевода состоит только из поперечнополосатой мускулатуры, средний отдел содержит оба типа мышц, дистальный отдел, включая нижний пищеводный сфинктер (НПС), имеет только гладкую мускулатуру. Физио­логическая роль пищевода заключается в проведении пищи из полости глотки в же­лудок, что осуществляется с помощью глотания. Глотание - нейромышечная реакция с произвольным и непроизвольным ком­понентами. В среднем человек глотает 600 раз в сутки (200 раз во время еды, 50 раз во время сна, 350 раз в остальное время), преимущественно бессознательно. Наличие жидкой или твердой пищи в ротовой полости чрезвычайно важно для процесса гло­тания, поскольку глотание при совершенно пустой ротовой полости затруднено. Со времен F. Magendie (1817) по сей день процесс глотания делят на 3 последо­вательные фазы: оральную, фарингеальную и эзофагеальную. • Оральная фаза преимущественно произвольная. Она заключается в протал­кивании жидкой или пережеванной твердой пищи изо рта в глотку. Полость рта закрывается спереди губами, по центру языка формируется пищевой ко­мок, далее происходит его проталкивание назад до твердого неба. При этом в процессе глотания язык обеспечивает до 80% энергии, требуемой для транспорта пищевого комка до пищевода. Доказано, что как только произ­вольно проглоченный комок пищи минует основание языка и небные дужки, глотание становится неуправляемым и наступает вторая - чисто рефлектор­ная фаза глотания. • Фарингеальная фаза состоит из 5 этапов: первый этап - закрытие носоглот­ки в результате сокращения мягкого неба, что предотвращает попадание комка в носовую полость и способствует его эффективному продвижению в нижние отделы глотки. Второй этап - передневерхнее смещение гортани, что предупреждает аспирацию. Для дальнейшего исключения попадания пи­щи в гортань последняя закрывается надгортанником, истинными и ложны­ми голосовыми связками, образуя форму закрытой чаши (третий этап). Рас­слабление верхнего пищеводного сфинктера происходит после закрытия и смещения гортани и составляет четвертый этап. Последним этапом глотания является стимуляция сокращения глотки с последующим пассажем содер­жимого в открытый пищевод, т.е. устье пищевода создает «впрыскивающий эффект глотки». Сфинктер сокращается в передне-заднем направлении и об­разует щелеобразную конфигурацию в форме буквы «С» вокруг перстневид­ного хряща гортани. Верхний сфинктер пищевода состоит из нижнего участ­ка т. constrictor pharyngeus inferior и т. cricopharyngeus. Эти мышцы посто­янно сокращены за счет непрерывной нервной стимуляции. Тонус верхнего пищеводного сфинктера (ВПС) снижается во время сна и в этот период под­держивается только базальным мышечным тонусом, чтобы сфинктер нахо­дился в закрытом состоянии. Однако ВПС моментально реагирует на фона­цию, дыхание, положение головы, растяжение, стимуляцию и напряжение, что защищает пищевод и воздухоносные пути. • Эзофагеальная фаза глотания заключается в прохождении пиши по пище­воду и далее через кардию в желудок. Одни авторы придают основное значение в продвижении пищи по пищеводу энергетическому запасу, создаваемому вспрыскивающим эффектом глотки, другие считают основополагающими силу тяжести и давление пищи, третьи признают ис­ключительную роль перистальтического сокращения стенок. В настоящее время признается действие всех этих факторов с преобладанием каждого в зависимости от количества и качества пищи, положения тела, состояния нервно-мышечного аппара­та пищевода и всего организма в целом. Так, глоток воды быстро, за 2-3 секунды, проскальзывает в желудок, значительно опережая активную перистальтику пищево­да. Если выпить много жидкости залпом, то пищевод и кардия длительно остаются без движения, и лишь после последнего глотка возникает перистальтическая волна, закрывающая за собой просвет пищевода до кардии. Считается, что третья фаза акта глотания жидкой пищи обеспечивается в основном силой тяжести, гидростатиче­ским напряжением и впрыскивающим эффектом глотки. . Пищеварение в желудке Желудок является наиболее объемным отделом пищеварительного тракта. Средняя емкость желудка у взрослого составляет 3 литра, но размеры его сильно варьируют в зависимости от количества принимаемой пищи, так что в норме объем его может меняться от 1,5 до 4 литров. В сокращенном состоянии (например, при го­лодании) желудок имеет крайне малый объем и внешне напоминает кишку. Основными функциями этого органа являются: моторная, резервуарная, эвакуа-торная, секреторная, инкреторная, функция поддержания водно-электролитного ба­ланса и кислотно-основного состояния. Желудок представляет собой важную функ­циональную часть пищеварительно-транспортного конвейера, а также принимает участие в межуточном обмене веществ, поддержании постоянства рН крови и крове­творении (вырабатывая желудочный мукопротеид, или фактор Касла). Желудочный сок обладает также антибактериальным действием. Находясь в желудке в течение нескольких часов, пища набухает, разжижается, многие ее компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами слюны и желудочного сока. Карбогидразы слюны продолжают действовать на углеводы пиши, находящиеся в центральной части пищевого содержимого желудка (куда еще не диф­фундировал кислый желудочный сок, прекращающий действие карбогидраз слюны). Ферменты желудочного сока воздействуют на белки пищи в относительно уз­кой зоне пищевого содержимого, находящегося в непосредственном контакте со слизистой оболочкой желудка или в небольшом удалении от нее, т.е. в той зоне, куда диффундировал желудочный сок и не был нейтрализован за счет буферных свойств пищи. Ширина этой зоны зависит от количества и свойств желудочного сока и съе­денной пищи. Вся масса находящейся в полости желудка пищи не смешивается с же­лудочным соком. По мере разжижения и химической обработки пищи ее слой, при­легающий к слизистой оболочке, перистальтическими движениями желудка переме­щается в его антральную часть, откуда поступает в кишечник. Таким образом, пище­варение в желудке имеет характер полостного и осуществляется некоторое время за счет слюны, однако основное значение имеет секреторная и моторная деятельность самого желудка. Секреторная деятельность желудка. Состав и свойства желудочного сока Сок продуцируется железами желудка, расположенными в слизистой оболочке. В области свода желудка железы имеют в своем составе главные гландулоциты (главные клетки), продуцирующие пепсиногены, париетальные гландулоциты (обкладочные клетки), которые синтезируют и выделяют соляную кислоту, и муко-циты (добавочные клетки), выделяющие мукоидный секрет. В пилорической части желудка париетальных гландулоцитов нет. Мукоидный секрет и электролиты выделя­ются в полость желудка клетками поверхностного эпителия. Вследствие различия в строении фундальных и пилорических желез они продуцируют сок разного состава. Ведущее значение в желудочном пищеварении имеет фундальный желудочный сок. В желудке человека выделяется 2,0-2,5 л желудочного сока в сутки. Он пред­ставляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту (0,3-0,5%), и потому имеет кислую реакцию (рН 1,5-1,8). рН пищевого содержимого желудка значительно выше, так как сок фундальных желез частично нейтрализуется принятой пищей, слизью, а возможно, и желчью, находящимися в полости желудка. Считается, что вырабатываемая соляная кислота имеет постоянную концентра­цию, однако кислотность желудочного сока широко варьирует в результате измене­ния числа одновременно функционирующих париетальных гландулоцитов и нейтра­лизации соляной кислоты щелочными компонентами. Чем быстрее выделяется желу­дочный сок, тем меньше он нейтрализуется и тем выше его кислотность. Соляная кислота желудочного сока вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым способствует их последующему расщеплению пепсинами - активирует пепсиногены, создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых бел­ков, участвует в антибактериальном действии желудочного сока и регуляции дея­тельности пищеварительного тракта (в зависимости от величины рН пищевого со­держимого нервные механизмы и гастроинтестинальные гормоны усиливают или тормозят деятельность желудка). Кислотность желудочного сока ребенка первых месяцев жизни низкая, она воз­растает к концу года и к 7-12 годам достигает показателей, характерных для взрослых. В желудочном соке выявлены многие неорганические вещества: хлориды, суль­фаты, фосфаты, бикарбонаты натрия, калия, кальция и магния, аммиак. Осмотиче­ское давление желудочного сока выше осмотического давления плазмы крови. Органические компоненты желудочного сока представлены большим количест­вом азотсодержащих веществ (200-500 мг/л): мочевиной, мочевой и молочной ки­слотами, аминокислотами, полипептидами. Содержание белков достигает 3 г/л, му-копротеидов - до 0,8 г/л, мукопротеаз - до 7 г/л. Органические вещества являются продуктами секреторной деятельности желудочных желез и обмена веществ в слизи­стой оболочке желудка, а также транспортируются через нее из крови. Особое значе­ние для пищеварения имеют ферменты. Пепсиногены Главные гландулоциты желудочных желез человека синтезируют и выделяют пепсиногены двух групп. Пепсиногены первой группы (их 5) образуются в своде же­лудка, второй группы (их 2) - в пилорической части желудка и начальной части две­надцатиперстной кишки. При активации пепсиногенов в кислой среде путем отщеп­ления от них полипептида, являющегося ингибитором пепсина, образуется несколь­ко пепсинов. Собственно пепсинами принято называть ферменты, гидролизующие белки с максимальной скоростью при рН 1,5-2,0. Другая фракция представлена гастриксинами, которые гидролизуют белки при оптимальном рН 3,2-3,5. Отношение между пепсинами и гастриксинами в желудочном соке человека от 1:2 до 1:5. Эти фермен­ты отличаются специфическим действием на разные виды белков. Пепсины облада­ют выраженным свойством створаживать молоко. Возможность действия пепсинов в широком диапазоне рН имеет большое значение в желудочном протеолизе, происхо­дящем при разном рН в зависимости от объема и кислотности желудочного сока, бу­ферных свойств и количества принятой пищи. Протеазы желудочного сока расщепляют белки до крупных полипептидов (ами­нокислот при этом освобождается мало). Однако белки, подвергнутые предваритель­ному действию желудочных протеаз, и образовавшиеся при этом «осколки» белко­вой молекулы затем легче расщепляются протеазами сока поджелудочной железы и тонкой кишки. Липолитические ферменты желудка Желудочный сок взрослого человека обладает небольшой липолитической ак­тивностью, что имеет важное значение для ребенка в период его молочного вскармливания (расщепление уже эмульгированных жиров молока). Железы, расположенные в области малой кривизны желудка, продуцируют сек­рет с более высокими кислотностью и содержанием пепсина, чем железы большой кривизны желудка. Мукоиды Важным компонентом желудочного сока являются мукоиды. Слизь, содержа­щая мукоиды, защищает оболочку желудка от механических и химических раздражений. Секреция слизи стимулируется местным раздражением слизистой оболочки, удалением слизи с ее поверхности, блуждающими и чревными нервами. К числу му-коидов относится и гастромукопротеид - внутренний фактор Касла. Железы пилорической части желудка выделяют небольшое количество сока слабощелочной реакции с большим содержанием слизи. Секрет пилорических желез обладает небольшой протеолитической, липолитической и амилолитической актив­ностью. Часть ферментов синтезируется непосредственно в клетках пилорических желез, а часть выделяется ими из крови. Щелочной пилорический секрет частично нейтрализует кислое содержимое, эвакуируемое из желудка в двенадцатиперстную кишку. Регуляция желудочной секреции Вне пищеварения железы желудка человека выделяют небольшое количество желудочного сока. Прием пищи резко увеличивает его выделение железами тела же­лудка в результате стимуляции желудочных желез нервными и гуморальными меха­низмами, составляющими единую систему регуляции. Стимулирующие и тормозные регуляторные факторы обеспечивают зависимость сокоотделения желудка от вида принимаемой пищи. Указанная зависимость была впервые обнаружена в лаборато­рии И.П. Павлова в опытах на собаках с изолированным желудочком. Не только объ­ем и длительность секреции, но и кислотность, и содержание в соке пепсинов опре­деляются характером принятой пищи. Так, по данным лаборатории И.П. Павлова, показатели секреции в ответ на три пищевых раздражителя (мясо, хлеб, молоко) рас­полагались следующим образом (в порядке убывания): гистамин, гастрин, ацетилхо-лин. Три основных стимулятора обкладочных клеток проявляют суммарно потенци­рованную активность (комбинированный ответ на два или три .стимулятора), значи­тельно более сильную, чем простая сумма ответов на каждый из них в отдельности. Ведущая роль в секреции хлористоводородной кислоты принадлежит гистамину. Стимулирующим действием на секреторную активность слизистой желудка облада­ет также бомбезин, который является гастринстимулирующим полипептидом. Гистамин оказывает свое действие через Н2-рецепторы. Он регулирует инкре-цию гастрина, блокируя выделение последнего, концентрация его в крови невелика. Под воздействием ацетилхолина и гастрина выделяется гистамин, который через Н2-рецепторы активирует аденилатциклазу и в последующем стимулирует Н+, К1"- АТ-Фазу. Этот фермент обеспечивает электронейтральный обмен ионов калия на ионы водорода. Стимуляция париетальной клетки гистамином повышает сродство ионов ка­лия к клеточной мембране. Обмен ионов калия на ионы водорода приводит к увеличе­нию синтеза и секреции соляной кислоты. В равной степени гистамин стимулирует продукцию бикарбонатов и слизи (щелочной компонент желудочной секреции). Этот эффект дозозависимый, т.е. под влиянием гистамина параллельно увеличивается про­дукция НС1 и НСО з-ионов. Таким образом, гистамин одновременно стимулирует сек­рецию кислоты, главного повреждающего фактора слизистой оболочки желудка, и би­карбоната, обладающего наряду со слизью цитопротективными свойствами. Вагусная стимуляция проявляется снижением уровня соматостатина в венах же­лудка, что приводит к возрастанию инкреции гастрина и секреции желудочного сока. Рис.2. Схема функции париетальной клетки. Гастрин повышает содержание внутриклеточного кальция, активирует адени-латциклазу, что ведет к увеличению концентрации циклического аденозинмонофос-фата (цАМФ). Гастрин является мощным стимулятором желудочных желез. Актив­ность гастрина очень высока: чтобы вызвать максимально интенсивную секрецию желудочного сока у человека, достаточно ввести подкожно 2 мкг этого гормона на 1 кг массы тела. Гастрин в наибольшей мере стимулирует париетальные гландулоциты желудочных желез, в меньшей степени - главные, и в наименьшей - мукоциты, т.е. он в наибольшей степени увеличивает выделение соляной кислоты, в меньшей мере - выделение пепсина и в наименьшей - мукоидного секрета. Гастрин высвобождает­ся из G-клеток, основное количество которых находится в слизистой оболочке пило­рической части желудка. Химическими стимуляторами G-клеток являются продукты переваривания белков: пептиды и аминокислоты, экстрактивные вещества мяса и овощей. При понижении рН пилорической части желудка высвобождение гастрина снижается, а при рН 1,0- прекращается. Таким образом, гастрин принимает участие в саморегуляции желудочной секреции в зависимости от величины рН содержимого пилорической части желудка. Секреция бикарбонатов в желудке находится под контролем парасимпатиче­ской нервной системы. В двенадцатиперстной кишке продукцию НСО'з-ионов сти­мулируют энкефалины и адреналин. Стимулирующим влиянием на процесс желудочной секреции, особенно соляной кислоты, обладает также ПГ F2α, высвобождение которого повышается при вагусной стимуляции. Простагландины групп А, Е и простациклин подавляют секрецию кислоты и пепсина. ПГ Ег повышает содержание М-ацетилнейраминовой кислоты, являю­щейся составной частью гликопротеинов слизи в желудке, и стимулирует, таким обра­зом, слизеобразование, а простациклин увеличивает продукцию бикарбоната. Парасимпатическая нервная система стимулирует продукцию всех основных компонентов желудочного сока (в большей степени соляной кислоты, протеолитиче-ских ферментов и в меньшей степени - слизи), инкрецию гастрина, чувствитель­ность секреторных клеток к гастрину и гистамину. Продукция желудочного сока опосредованно повышается при гипогликемии в связи со стимуляцией ядра блуж­дающего нерва. Под влиянием парасимпатической импульсации кровоток в стенке желудка возрастает, в венах желудка снижается концентрация соматостатина, кото­рый ингибирует секрецию гастрина. Под влиянием симпатической нервной системы (а- и Р-адренорецепторы) угне­тается секреция кислоты и пепсиногена. Секретируюшие клетки в естественных условиях постоянно подвергаются дей­ствию различных факторов, в том числе и гормонов, обладающих стимулирующей и ингибирующей активностью. Влияние гормонов на функциональную активность же­лудка представлено в табл. 1. Таблица 1 Влияние гормонов на функциональную активность желудка Функция Гормоны Влияние Регенерация СТГ Пролактин Стимуляция Стимуляция Секреция НС1 АКТГ ТТГ Инсулин Стимуляция Стимуляция Стимуляция Слизеобразование АКТГ Подавление Так, повышение тонуса блуждающего нерва сопровождается увеличением чув­ствительности секреторных клеток к гистамину и гастрину. Моторная функция желудка Сокращения гладких мышц стенки желудка реализуют его моторную функцию. Она обеспечивает депонирование в желудке принятой пищи, перемешивание ее с желу­дочным соком в зоне, примыкающей к слизистой оболочке желудка, передвижение же­лудочного содержимого к выходному отделу желудка и порционную эвакуацию желу­дочного содержимого в двенадцатиперстную кишку. Резервуарная (или депонирующая) функция желудка совмещена с собственно пищеварительной и осуществляется, главным образом, в теле и на дне желудка, в то время как в эвакуаторной функции особенно вели­ка роль его антрального отдела. Эвакуация плотных компонентов пищевого комка зави­сит от скорости размельчения их в желудке и, следовательно, от двигательной активно­сти этого органа. В кишечник поступают частицы, имеющие диаметр в среднем 1 мм. Резервуарной функцией принято обозначать способность мышц желудка рас­слабляться при поступлении пищи. Независимо от контрактильной активности желудку свойственен определенный пластический тонус, то есть способность поддерживать оптимальную контрактиль-ную активность мышц и внутрижелудочное давление. Это свойство реализуется бла­годаря имеющимся в составе блуждающего нерва тормозным волокнам. Они состав­ляют 10-20% от общего объема n.vagus и имеют высокий порог раздражения. Фун-дальный отдел и проксимальная часть желудка являются резервуаром для поступаю­щей пищи, под влиянием которой происходит так называемая рецептивная (адаптив­ная) релаксация. Благодаря механизму адаптивной релаксации при поступлении пи­щи повышения давления в желудке не происходит, и градиент гастродуоденального давления сильно не изменяется. Влияние тормозных механизмов двенадцатиперст­ной кишки в этом случае не является существенным. Функцию мессенджера рецеп­тивной релаксации осуществляет ВИП (вазоактивный интестинальный пептид). В условиях рецептивной релаксации в проксимальном (фундальном) отделе происходит всасывание воды. После резекции этого отдела ускоряется эвакуация жидкости, в то время как эвакуация плотной пищи существенно не изменяется. По­сле хирургических вмешательств объемная релаксация желудка уменьшается, что приводит к повышению внутриполостного давления. Несоответствие между рецептивной релаксацией и моторикой приводит к быст­рому освобождению желудка от жидкости, большей потребности в пище. Клиниче­ски это проявляется диспепсическими расстройствами, а иногда симптомами, харак­терными для демпинг-синдрома. Релаксационные возможности желудка после ваготомии резко снижаются, так как полностью или частично утрачивается тормозной рефлекс. При гипертонусе ре-зервуарная функция желудка ограничена, что создает условия для развития демпинг-синдрома. Вслед за стадией рецептивной релаксации отмечается усиление сокращений гладкомышечных стенок желудка, причем кардиальная часть желудка сокращается с наименьшей силой, а антральная - с наибольшей. Сила этих сокращений зависит также от характера принятой пищи. Мускулатура желудка получает импульсацию непосредственно от водителя ритма, расположенного по большой кривизне желудка на 5-7 см ниже кардии. Рит­мические импульсы возникают со скоростью 3 имп./мин. Другой водитель ритма расположен в проксимальной части двенадцатиперстной кишки. В нем генерируется до 12-13 имп./мин. В отличие от сердца, в желудке и кишечнике не каждый возник­ший в пейсмекере импульс сопровождается контрактильной активностью. Это про­исходит только при наслоении на базальный электрический потенциал потенциала действия («спайковый потенциал»). Механизм соотношения между активностью пейсмекера и моторикой желудка окончательно не выяснен. Сокращения желудка бывают перистальтического, систолического и тонического характера. Перистальтические волны возникают под влиянием пейсмекера, их амплитуда может колебаться в значительных пределах. В медленную перистальтику включают­ся мышечные волокна, расположенные дистальнее водителя ритма. В наполненном пищей желудке перистальтическая волна распространяется от кардиальной части желудка к пилорической быстрее по большой кривизне, чем по малой, охватывая примерно 1-2 см желудочной стенки. В пилорической части же­лудка скорость волны увеличивается. В течение первого часа после еды регистриру­ются слабые перистальтические волны, особенно в теле желудка. В дальнейшем они усиливаются, приобретая большую величину и скорость в пилорической зоне, про­талкивая часть ее содержимого к выходу из желудка. Давление в этом отделе повы­шается, открывается сфинктер привратника, и небольшая часть желудочного с лер-жимого переходит в луковицу двенадцатиперстной кишки. Большая часть оодвржн-мого, не перешедшая в двенадцатиперстную кишку, возвращается обратно в прхси-мальную часть антрального отдела, где подвергается воздействию систолически, со­кращений. Систолические сокращения, характерные для мускулатуры препилоричекон зо­ны желудка, происходят с частотой 3 имп./мин. При этом частицы химуса размель­чаются, а нерастертые частицы отбрасываются назад в проксимальные отделы же­лудка, где они вновь подвергаются воздействию желудочного сока. Таким обр: систолические движения обеспечивают перемешивание пищевого содержимого и желудочного сока. Важно отметить, что в теле желудка подобного перемешивания не происходит, а перистальтическая волна перемещает в пилорическую часть не­большое количество прилегающего к слизистой оболочке свода и тела желудка со­держимого, которое в наибольшей степени было подвергнуто действию желудочно­го сока. Тонические сокращения представляют собой непропульсивное повышение то­нуса желудка, вследствие чего в определенном отделе или во всем желудке повыша­ется давление и уменьшается его просвет. Продолжительность тонической констрик-ции составляет от одной до нескольких минут. Во многом благодаря тоническим со­кращениям перемещенный слой пищи, уже смешанной с желудочным соком, заме­щается пищевым содержимым из более глубоких слоев и вблизи слизистой оболоч­ки подвергается действию выделяющегося желудочного сока. Регуляция моторной функции желудка В регуляции двигательной функции важная роль принадлежит нервной системе. Иннервация желудка осуществляется парасимпатическими, симпатическими отделами вегетативной нервной системы и интрамуральными сплетениями. Влияния, поступающие по эфферентным волокнам блуждающих нервов, усили­вают моторику желудка: увеличивают ритм и силу сокращений, скорость перисталь­тической волны, ускоряют эвакуацию желудочного содержимого. Наряду с этим блуждающий нерв принимает участие в обеспечении рецептивной релаксации же­лудка и торможении его моторики под влиянием продуктов гидролиза жира, обра­зующихся в двенадцатиперстной кишке. Таким образом, волокна блуждающего нер­ва не только усиливают моторику желудка, но способны и тормозить ее. Влияния, поступающие по симпатическим нервам, уменьшают ритм и силу со­кращений, а также скорость распространения по желудку перистальтической волны, тормозят моторику, стимулированную парасимпатическими нервами. Парасимпатические и симпатические нервные влияния на моторику желудка изменяются рефлекторно в результате раздражения рецепторов полости рта, пище­вода, желудка, двенадцатиперстной, тонкой и толстой кишки. Замыкание рефлектор­ных дуг осуществляется на различных уровнях ЦНС, в периферических симпатиче­ских узлах, а также интрамуральном звене нервной системы, которое представлено 4 нервными сплетениями: подслизистым (мейснеровым), межмышечным (ауэрбахо-вым), субсерозным и слизистым. Ведущую роль отводят межмышечному сплетению, которое находится в основном под контролем парасимпатической нервной системы. Существенную роль в регуляции моторики желудка играют интестинальные гормоны. Стимулирующее влияние оказывают гастрин, гистамин, мотилин, субстан­ция Р, нейротензин. Угнетающее моторику действие оказывают секретин, холеци-стокинин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), желудочный ингибиторный пептид (ЖИП), серотонин и др. Переход пищи из желудка в кишечник Время пребывания смешанной пищи в желудке взрослого человека составляет от 6 до 10 часов. Пища, богатая углеводами, задерживается в желудке меньше, чем богатая белками. Жирная пища эвакуируется из желудка с наименьшей скоростью. Жидкости на­чинают эвакуироваться в кишку тотчас после их поступления в желудок. У детей в первые месяцы жизни эвакуация содержимого желудка замедлена. При естествен­ном вскармливании ребенка содержимое желудка эвакуируется быстрее, чем при ис­кусственном. До недавнего времени работа сфинктера привратника рассматривалась как важ­нейший фактор, определяющий скорость желудочной эвакуации. Действительно, от­крытие его обеспечивает эвакуацию, закрытие - прекращает ее. Однако в опытах на животных и в наблюдениях на людях с удаленным сфинктером привратника или удаленной пилорической частью желудка показано, что время эвакуации желудочно­го содержимого близко к таковому у взрослых неоперированных животных и людей. Эти данные позволили сделать вывод, что эвакуация пищи из желудка обусловлена не столько открытием сфинктера, сколько сокращениями мышц всего желудка, особенно сильными сокращениями мышц его привратниковой части. Именно по­следние создают высокий градиент давления между желудком и двенадцатиперст­ной кишкой. Существенное значение в изменении скорости эвакуации имеют величина дав­ления в двенадцатиперстной кишке и ее моторная активность. Сочетание указан­ных факторов обеспечивает ту или иную скорость эвакуации пищи из желудка при участии нейрогуморальных механизмов. Последние изменяют скорость эвакуации в зависимости от консистенции, химического состава, рН, объема содержимого же­лудка и кишечника. В результате обеспечивается порционная загрузка пищевым со­держимым основного «химического реактора» - тонкой кишки. Ведущее значение в регуляции скорости эвакуации содержимого желудка име­ют рефлекторные влияния из желудка и двенадцатиперстной кишки. Воздействия на механорецепторы желудка ускоряют эвакуацию, а воздействия на рецепторы двена­дцатиперстной кишки - замедляют. Торможение эвакуации содержимого желудка вызывают также химические агенты, находящиеся в двенадцатиперстной кишке: кислые (рН ниже 5,5) и гипертонические растворы, 10% раствор этанола, глюкоза и продукты гидролиза жира. Скорость эвакуации зависит также от эффективности гид­ролиза питательных веществ в желудке (белка) и тонкой кишке. Эти влияния передаются на моторный аппарат желудка и двенадцатиперстной кишки центральной нервной системой, где замыкаются «длинные» рефлекторные дуги, а также экстра- и интрамуральными нервными ганглиями, в которых замыка­ются «короткие» дуги. В регуляции скорости эвакуации участвуют гастроинтести-нальные гормоны. Поступление кислого желудочного содержимого в двенадцати­перстную кишку вызывает высвобождение секретина и холецистокинин-панкреози-мина, которые тормозят моторику желудка и скорость эвакуации. Однако, стимули­руя выделение поджелудочного сока и желчи, они повышают рН дуоденального со­держимого путем нейтрализации части соляной кислоты. По мере протекания дан­ных процессов и удаления из двенадцатиперстной кишки ее химуса в тошую кишку из желудка поступает следующая порция его содержимого. Все виды раздражителей вызывают выделение большего количества пепсина в начале секреции и меньшего - при ее завершении. Пищевые раздражители, оказы­вающие выраженное рефлекторное воздействие, например хлеб, стимулируют выде­ление сока с более высоким содержанием в нем пепсина, чем раздражители со сла-бовыраженным рефлекторным воздействием (молоко). Соответствие секреции желу­дочного сока особенностям принятой пищи обеспечивает ее эффективное перевари­вание и обусловлено участием в регуляции желез нервных и гуморальных факторов. Пищеварение в тонком кишечнике Тонкая кишка человека является самым длинным отделом пищеварительного тракта, длина ее составляет в среднем 5-6 метров. В начальном отделе (двенадцати­перстная кишка) тонкая кишка имеет значительный диаметр и более толстую стенку, в дальнейшем ее диаметр постепенно уменьшается, колеблясь от 3 до 5 см. Двена­дцатиперстная кишка имеет сравнительно небольшую длину (в среднем от 25 до 30 см), но ее исключительная важность заключается в том, что она непосредственно прилежит к желудку, в нее впадают выводные протоки печени и поджелудочной же­лезы. Здесь прекращается процесс желудочного пищеварения и начинается измене­ние пищевой кашицы под влиянием желчи и панкреатического сока. В течение одного дня в тонкую кишку в среднем поступает 9-10 л жидкости (питье, пища, слюна, желудочный сок, желчь, панкреатический сок, кишечный сок). Наибольший объем воды (более 7,5 л) абсорбируется во время пассажа химуса по тонкой кишке. Вместе с водой подвергаются всасыванию питательные вещества, электролиты и витамины. Секреция тонкокишечного сока осуществляется базальными клетками, располо­женными у основания крипт, а абсорбция питательных веществ - апикальными клет­ками. В периоды между приемами пищи секреция в тонкой кишке необходима для поддержания водно-электролитного баланса в кишечнике. Однако в физиологиче­ских условиях в тонкой кишке преобладает процесс всасывания. Парасимпатические влияния стимулируют секрецию в тонкой кишке, а симпа­тические - ингибируют. Функциональная активность энтероцитов находится под влиянием биологически активных веществ, секретируемых эндокринными и пара-кринными клетками слизистой оболочки кишечника, таких, как серотонин, сомато-статин, ВИП и др. Функциональное равновесие между процессом секреции и абсорбции находит­ся под контролем целого ряда факторов и обеспечивается внутриклеточным кальци­ем. Вещества, стимулирующие всасывание (норадреналин, соматостатин, эндоген­ные опиаты), снижают уровень внутриклеточного кальция, в то время как вещества, активирующие секреторную функцию (ВИП, ПГ Е, серотонин, АТФ, холинэстераза), повышают содержание внутриклеточного кальция. Секреторная функция тонкой кишки Кишечный сок представляет собой мутную, достаточно вязкую жидкость. Он является продуктом деятельности всей слизистой оболочки тонкой кишки. В слизистой оболочке верхней части двенадцатиперстной кишки имеется боль­шое количество дуоденальных желез. По строению и функции они похожи на желе­зы пилорической зоны желудка. Сок дуоденальных желез - густая бесцветная жид­кость слабощелочной реакции, обладающая небольшой протеолитической, амилоли-тической и липолитической активностью. Кишечные железы заложены в слизистой оболочке двенадцатиперстной и всей тонкой кишки. При центрифугировании кишечного сока он разделяется на жидкую и плотную части. Жидкая часть сока образована секретом, водными растворами неор­ганических и органических веществ, транспортируемыми из крови, а также содержи­мым разрушенных клеток кишечного эпителия. В числе неорганических веществ -хлориды, бикарбонаты и фосфаты натрия, калия, кальция; рН секрета составляет 7,2-7,5, но при усилении секреции рН сока повышается до 8,6. Из органических ве­ществ в составе жидкой части сока следует выделить слизь, белки, аминокислоты, мочевину и другие продукты обмена веществ. Шотная часть сока - желтовато-серая масса, греющая вид слизистых комков, состоит из неразрушенных эпителиальных клеток, их фрагментов и слизи - секрета бокаловидных клеток. В слизистой оболочке тонкой кишки происходит непрерывная смена слоя клеток поверхностного эпителия. Плотная часть сока обладает значительно большей каталитической активно­стью, чем жидкая. Основная часть ферментов синтезируется в слизистой оболочке кишки, но некоторое количество их транспортируется из крови. В кишечном соке более 20различных ферментов, принимающих участие в пищеварении. Основными среди них являются: дуоденаза, энтерокиназа, несколько различных пептидаз, ще­лочная фосфатаза, нуклеаза, липаза, фосфолипаза, амилаза, лактоза, сахароза. В естественных условиях он i фиксированы в зоне щеточной каемки и осуществляют пристеночное пищеварение. Ферментный спектр тонкой кишки может изменяться под влиянием тех или иных длительных режимов питания, в результате генетиче­ских дефектов, при ряде заболеваний желудочно-кишечного тракта. Секреция кишечных желез усиливается во время приема пищи, при местном механическом и хи­мическом раздражении кишки и под влиянием некоторых кишечных гормонов. Ведущее значение принадлежит местным механизмам. Механическое раздра­жение слизистой оболочки тонкой кишки резко увеличивает выделение жидкой час­ти сока. Химическими стимуляторами тонкой кишки являются продукты перевари­вания белка, жира, панкреатический сок, соляная кислота и другие кислоты. Продук­ты переваривания питательных веществ при местном их действии вызывают отделе­ние кишечного сока, богатого ферментами. В процессе всасывания в тонкой кишке особое значение имеют сокращения ворсинок. Стимуляторами сокращения ворсинок являются продукты гидролиза пи­тательных веществ (пептиды, аминокислоты, глюкоза, экстрактивные вещества пи­щи), а также некоторые компоненты секретов пищеварительных желез, например желчные кислоты. Гуморальные факторы также усиливают движения ворсинок, на­пример гормон вилликинин, который образуется в слизистой оболочке двенадцати­перстной кишки и в тощей кишке. Полостное и мембранное пищеварение Согласно теории кишечного пищеварения, созданной выдающимся отечественным физиологом, академиком А.М.Уголевым, процесс усвоения пищевых веществ реализу­ется в три этапа: полостное пищеварение - мембранное пищеварение - всасывание. Полостное пищеварение осуществляется за счет пищеварительных секретов (панкреатический секрет, желчь, кишечный сок) и их ферментов, воздействующих на пищевые вещества, поступившие из желудка. При полостном пищеварении гид-ролизуютс* жрупнмюдекулярные вещества. Пептиды гидролизуются трипсином, хи-мотрипсивом, гарбоксипептидазами и эластазой. В результате последовательного действия этих ферментов образуются низкомолекулярные пептиды и небольшое ко­личество аминокислот. Углеводы (крахмал и гликоген) гидролизуются панкреатиче­ской а-амилазой до дисахаридов и небольшого количества глюкозы. Жиры в присут­ствии желчи гидролизуются панкреатической липазой до ди- и моноглицеридов жирных кислот и глицерина. Гидролиз полученных олигомеров завершается в зоне исчерченной каемки ки­шечных эпителиоцитов адсорбированными на микроворсинках и гликокаликсе фер­ментами. Конечный продукт гидролиза олигомеров - мономеры - всасываются в кровь и лимфу. Гидролизу и всасыванию способствует то, что эти процессы совер­шаются на огромной поверхности тонкой кишки, слизистая оболочка которой обра­зует складки, ворсинки и микроворсинки, увеличивающие внутреннюю поверхность кишки в 300-500 раз. Процессы полостного гидролиза в проксимальной части тонкой кишки совер­шаются интенсивнее, чем в дистальной. Топография мембранного пищеварения несколько иная, однако и оно соверша­ется, ослабляясь по интенсивности в каудальном направлении. Мембранное пищеваре­ние осуществляется на внешней поверхности апикальной мембраны энтероцитов. Ферменты. \-частвующие в этом процессе, расположены на поверхности микроворси­нок, а их активные центры обращены в водную среду. В связи с такой локализацией ферментативному гидролизу доступны только мелкие молекулы, преимущественно олигомеры, так как более крупные молекулы не проникают в зону щеточной каемки. Основными кишечными ферментами, участвующими в пристеночном гидроли­зе углеводов, являются: а-глюкозидазы (мальтаза, трегалаза), Р-галактозидазы (лак-таза), глюкоамилаза (у-амилаза), инвертаза и другие. Гидролиз олиго- и дипептидов осуществляется несколькими пептидазами, гидролиз фосфорных эфиров - щелочной фосфатазой, липидов - липазами. Таким образом, мембранное пищеварение осуществляется собственно кишеч­ными ферментами, синтезируемыми в энтероцитах и встроенными в апикальную мембрану, и панкреатическими ферментами, адсорбированными из полости кишки структурами гликокаликса. Моторная функция тонкой кишки Двигательная (моторная) функция тонкой кишки возможна благодаря определен­ному строению стенки кишки (гладкомышечные волокна, расположенные в три слоя, - продольный и циркулярный слои, мышечный слой, охватывающий ворсинки). Со-кр дения тонкой кишки осуществляются в результате координированных движений пр ольного и поперечного слоев гладкомышечных клеток. Сокращения продольного ел; % вызывают движения жидкости от середины кишечной трубки к периферии, но не bj. гот на пропульсивные движения, обеспечивая процесс всасывания. Сокращения ци <улярного слоя в большей степени способствуют перемещению содержимого по кишке (пропульсия), существенно не влияя на всасывание. Моторика тошей кишки об<. ечивает эффективную абсорбцию питательных веществ из ее просвета. Ло функциональному признаку сокращения делятся на две группы: 1) локальные, обеспечивающие растирание и перемешивание содержимого тонкой кишки; 2) направленные на передвижение содержимого кишки. Выделяют несколько типов сокращений: маятникообразные, ритмическая сег­ментация, перистальтические и тонические сокращения. Маятникообразные сокращения обусловлены последовательным сокращени­ем кольцевых и продольных мышц кишки. Последовательные изменения длины и диаметра кишки приводят к перемещению химуса то в одну, то в другую сторону. Маятникообразные сокращения способствуют перемешиванию химуса с пищевари­тельными соками. Ритмическая сегментация обеспечивается сокращением кольцевых мышц, в результате чего образующиеся поперечные перехваты делят кишку на небольшие сегменты. Ритмическая сегментация способствует растиранию химуса и перемеши­ванию его с пищеварительными соками. Перистальтические сокращения обусловлены одновременным сокращением продольного и кольцевого слоев мышц. При этом происходит сокращение кольце­вых мышц верхнего отрезка кишки и проталкивание химуса в расширенный за счет сокращения продольных мышц нижний участок кишки. Таким образом, перисталь­тические сокращения обеспечивают продвижение химуса по кишке. Тонические сокращения имеют небольшую скорость, они также могут не рас­пространяться, лишь суживая просвет кишки на незначительном протяжении. Контрактильная активность кишки, как и желудка, в покое носит фазный характер: 1-я фаза - фаза покоя; 2-я фаза - фаза нарастающей сократительной активности; 3-я фаза - фаза ритмических сокращений; 4-я фаза - короткая фаза последействия (иногда может отсутствовать). Продолжительность одного цикла голодной перистальтики кишечника состав­ляет 90-120 мин. Закономерные циклические изменения моторики кишки принято обозначать термином «мигрирующий миоэлектрический комплекс» (ММК). ММК - понятие функциональное, включающее последовательное возбуждение мышцы и распространение его в каудальном направлении. Продолжительность фазы покоя {«двигательного бездействия») зависит от функциональной активности ЦНС (бодрствование или сон). В период бодрствования на 1-ю фазу приходится примерно 10 мин, в период сна - 70-80 мин. Тонус гладкой мускулатуры кишечника в покое поддерживается благодаря водителю ритма. Во 2-ю фазу возникают сокращения отдельных мышц, нарастающие по силе. Постепенно в процесс включаются группы мышц, и сокращения распространяются на 50-80 см. Скорость перистальтических волн совпадает со скоростью медленных волн (1,7-3 см/сек.). Пропульсивный характер сокращения обеспечивает опорожне­ние соответствующей кишечной петли. Сокращения могут повторяться с минутным интервалом, в этом случае их обозначают как «минутный ритм». Описаны очень быстрые перистальтические волны (V = 20-30 см/сек), охваты­вающие возбуждением кишку на большом протяжении, что ускоряет пассаж химуса по тонкой кишке, повышает нагрузку на толстую кишку и проявляется поносами. 3-я фаза представляет собой период максимальной активности стенки кишки и характеризуется выраженными ритмическими сокращениями (фронтальная актив­ность), продолжающимися в среднем от 3 до 15 мин. Скорость перистальтических волн в верхнем отделе тощей кишки составляет 7 см/мин. По направлению к под­вздошной кишке она постепенно снижается до 2 см/мин, а иногда в процесс сокра­щения вовлекается и слепая кишка. Продолжительность 3-й фазы относительно по­стоянная, в то время как продолжительность других фаз может варьировать. За фазой ритмичных сокращений следует резкое падение контрактильной актив­ности (4-я фаза) и переход в 1-ю фазу - фазу двигательного покоя. Двигательная ак­тивность распространяется в каудальном направлении. Поэтому в тонкой кишке одно­моментно проявляются разные фазы ММК. При голодании контрактильная активность снижается. Спустя 24-36 часов голодания она составляет около 30% от исходного. Прием пиши прерывает активность ММК в тонкой кишке и стимулирует посто­янную, но нерег\.тярн}то сократительную активность. Она представляет собой об­ширные сегментарные сокращения, благодаря которым осуществляется перемеши­вание кишечного содержимого. Дигестивная перистальтика тонкой кишки сохраняется до тех пор, пока пища поступает из желудка. Активность и продолжительность перистальтических волн за­висит от степени размельченности, калорийности и свойств пищи. Адекватное перемешивание содержимого кишки облегчается его турбулентным продвижением и циркуляцией воды. Основным механизмом пропульсивных сокра­щений является возникновение распространенного (обширного, захватывающего большие зоны) сокращения. Повышение пропульсивной перистальтики клинически проявляется диареей. Известно, что в норме через несколько минут после приема пищи отдельные ее компоненты уже определяются в подвздошной кишке («время появления»). Однако время транспорта всех компонентов, поступающих с пищей, более продолжительное («среднее время транспорта»). Этот физиологический механизм препятствует раз­витию мальабсорбции. Начиная с дистального отдела подвздошной кишки, обратная связь между по­ступлением пищи и скоростью транспорта химуса по кишке ослабевает (идеальное торможение). Поэтому в данном отделе увеличивается концентрация в химусе пеп­тидов и липидов. Моторика в тонкой кишке в каудальном направлении препятствует попаданию в нее микрофлоры из толстой кишки и обеспечивает продвижение химуса в толстую кишку. Благодаря контрактильной активности кишечника возможен контакт продуктов гидролиза с гликокаликсом и энтероцитами. Гликокаликс представляет собой своеобразную буферную систему, обеспечи­вая абсорбцию пищеварительных ферментов из просвета кишечника и веществ, об­разовавшихся в просвете кишки при гидролизе. Гликокаликс выполняет также барь­ерную функцию - защищает энтероциты от воздействия механических и химических факторов, инактивирует микроорганизмы, связывает антигенные структуры благода­ря наличию в нем IgA. Скорость обновления гликокаликса высока, период его полу­распада составляет 18-24 часа. Эвакуация кишечного содержимого как в тонкой, так и в толстой кишке являет­ся частным случаем перемещения химуса, возникающим при наличии двух совпа­дающих по времени факторов: моторной активности и наличия проксимально-дис-тального градиента давления. Передвижение содержимого по кишке возможно при отсутствии в ее дистальном отделе органического или функционального препятст­вия, создающего повышение внутрикишечного давления, при котором, несмотря на высокую моторную активность, эвакуация содержимого замедлена. При отсутствии препятствия сила мышечных сокращений используется на передвижение химуса, а не на повышение сегментарного внутрикишечного давления. Поэтому в случаях низ­кой моторной активности эвакуация обычно ускорена. Представления о механизмах изменения внутрикишечного давления и пропуль­сивной активности кишки согласуются с наблюдениями клиницистов за характером изменений моторной функции кишки при синдроме раздраженной кишки, который в одних случаях характеризуется запорами, в других - поносами. Регуляция моторной активности тонкой кишки В тонкой кишке, как и в желудке, имеются водители ритма. Спонтанный ритм волн деполяризации меняется по ходу тонкой кишки. Клетки с более быстрым рит­мом управляют более «медленными» клетками. Следовательно, водителем ритма яв­ляется зона, где преобладает более быстрый ритм. Он расположен в зоне фатерового соска, в нем генерируется 11-18 имп./мин. Скорость их распространения равна в среднем 2 см/мин. Эта частота поддерживается в проксимальной части кишки, в дис-тальном направлении она постепенно снижается. При нарушении целостности киш­ки (резекция, травма, некроз) выше места повреждения ритм, генерируемый в дуоде­нальном водителе ритма, сохраняется, а ниже зоны повреждения включается новый водитель ритма для всего дистального отдела кишки. Примечательно, что наложение тонкокишечного анастомоза восстанавливает лишь анатомическую целостность кишки, но не функциональную, так как фиброзная ткань в месте анастомоза является преградой для электрических импульсов. Поэтому после резекции кишки ее мотори­ка существенно меняется, и в связи с этим возможны различные диспепсические проявления. Описанная функциональная разобщенность некоторое время сохраняет­ся. Формирование в последующем единого интрамурального сплетения в зоне ана­стомоза восстанавливает ритмичные сокращения всей тонкой кишки. На пейсмекерную активность влияют эндогенный серотонин, дигестивные пеп­тиды (мотилин, гастрин, секретин, холецистокинин), простагландины, ацетилхолин. Нервная регуляция кишки представлена интрамуральным нервным сплетением, вегетативными симпатическими (адренергические - тормозное влияние) и парасим­патическими (холинергические - возбуждающее влияние) нервами. Блуждающий нерв главным образом иннервирует проксимальную часть тонкой кишки, его аффе­рентные волокна восходят к ядру nucleus tracti solitarii, а эфферентные волокна исхо­дят из дорсального ядра n.vagus. Включение ваго-вагальных рефлексов возможно, по-видимому, благодаря межнейронным связям между этими ядрами. Интрамуральное нервное сплетение осуществляет контроль за функцией ММК и обладает способностью вызывать ММК-подобную активность в изолированных отрезках тонкой кишки. Показано, что эта активность возникает в изолированных участках кишки после а>тотрансплантации. В активации интрамурального сплете­ния вегетативная нервная система не участвует, при этом имеют значение дигестив­ные пептиды и нейропептиды, выполняющие функцию нейротрансмиттеров. Функциональные взаимосвязи между чувствительными рецепторами и эффек-торными волокнами представлены па рис. 3 Нарушения моторики тонкой кишки являются ведущими в возникновении та­ких клинических симптомов, как боли, запоры, поносы, метеоризм. Однако характер и механизм нарушений двигательной функции кишечника, их значение в патогенезе заболеваний до сих пор остаются наименее изученными. В значительной мере это объясняется отсутствием надежных, физиологичных и ненагрузочных для больного методов изучения моторной функции кишки. Наиболее приемлемы такие методы, как измерение давления в просвете кишки открытыми катетерами и радиотелеметри­ческими капсулами, изучение движений кишок рентгенологическим методом, опре­деление желудочно-кишечного транзита с применением радиоактивных веществ. Всасыванием называется транспорт различных веществ в кровь или лимфу с поверхности, из полостей или полых органов тела через клетки, их мембраны и меж­клеточные ходы. Проницаемость клеточных мембран определяется размерами я строением молекул транспортируемых веществ и механизмами, посредством кото­рых они транспортируются. Рис. 3. Регуляция функций тонкой кишки. Всасывание в тонкой кишке Различают транспорт макро- и микромолекул. Транспорт макромолекул и их аг­регатов осуществляется путем фагоцитоза и пиноцитоза и называется эндоцитозом. Некоторое количество веществ может транспортироваться по межклеточным про­странствам (персорбция). Эти механизмы объясняют проникновение из полости ки­шечника во внутреннюю среду небольшого количества белков (антитела, аллергены, ферменты), других веществ (краски) и даже бактерий. С эндоцитозом связано внут­риклеточное пищеварение. Из полости желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма транс­портируются в основном микромолекулы: мономеры питательных веществ и ионы. Этот транспорт принято делить на пассивный, облегченную диффузию и активный. Активный транспорт является энергозависимым процессом и характеризует­ся насыщением, специфичностью и способностью к переносу веществ против элек­трохимического и концентрационного градиентов. Он осуществляется с участием специальных транспортных систем: мобильных переносчиков, конформационных переносчиков и транспортных мембранных каналов. Источником энергии для обес­печения функционирования этой системы является трансмембранный градиент Na+, который создается за счет откачки этого иона из клетки Na+- К+-АТФазой, локализо­ванной в базолатеральной мембране энтероцита. Низкая внутриклеточная концентра­ция Na+, т.е. поддержание натриевого градиента, обеспечивается энергозависимым ме­ханизмом (так называемым натриевым насосом) в базальном полюсе энтероцита. Пассивный транспорт включает в себя диффузию, фильтрацию и осмос. Он осуществляется по концентрационному, осмотическому или электрохимическому градиентам транспортирующихся веществ. При простой диффузии скорость транс­порта прямо пропорциональна разнице концентраций по обе стороны мембраны. При облегченной диффузии активный транспорт подчиняется кинетике насыщения. Когда концентрация транспортируемого вещества с помощью транспортных систем достигает определенной степени насыщения, величина транспорта ограничивается. При облегченной диффузии возможно также торможение всасывания родственными веществами. Эндоцитоз - захват веществ, находящихся снаружи от щеточной каемки, путем образования эндоцитозных инвагинаций апикальной мембраны. С помощью этого механизма всасываются как крупномолекулярные соединения типа витамина В ц, ферритина, гемоглобина и холестерина, так и низкомолекулярные соединения -Са5*, Fe3'. Всасывание продуктов гидролиза белков Ежедневная потребность в белке у взрослого человека составляет около 0,7-1,0 г/кг массы тела. Это количество обеспечивается как белком, поступающим с пищей, так и ре->тилизацией эндогенного белка, которая включает 10-30 г белков пищеварительных со­ков и 25 г белка десквамированного эпителия. С калом в норме ежедневно теряется не более 10% белка, остальное количество гидролизуется и всасывается. Всасывание раз­личных аминокислот в разных отделах тонкой кишки происходит с неодинаковой скоро­стью. Быстрее всасываются аргинин, метионин, лейцин; медленнее - фенилаланин, цис-теин, тирозин и с еще меньшей скоростью - аланин, серии, глютаминовая кислота. Большинство аминокислот активно всасывается через апикальные мембраны эпителиоцитов из кишки с помощью нескольких групп специфических переносчи­ков при значительной затрате энергии в форме АТФ. Количество аминокислот, вса­сывающихся пассивно, путем диффузии, невелико. Из эпителиоцитов аминокислоты транспортируются в межклеточную жидкость по механизму облегченной диффузии. Получены данные о взаимосвязи транспорта аминокислот через апикальную и ба-зальную мембраны. Большинство аминокислот, образующихся в процессе гидролиза белков и пептидов, всасывается быстрее, чем свободные аминокислоты, введенные в тонкую кишку. Между процессами всасывания различных аминокислот имеются сложные взаимоотношения, в результате чего одни аминокислоты могут ускорять или замедлять всасывание других аминокислот. Интенсивность всасывания аминокислот зависит от возраста человека (этот процесс проходит более интенсивно в молодом возрасте), уровня белкового обмена в организме, содержания в крови свободных аминокислот, нервных и гуморальных влияний и ряда других факторов. Всосавшиеся в кровь аминокислоты попадают по системе воротной вены в пе­чень, где подвергаются различным превращениям. Значительная часть аминокислот используется для синтеза белка. Аминокислоты в печени дезаминируются, а часть их подвергается ферментному переаминированию. Разнесенные кровотоком по все­му организму аминокислоты служат исходным материалом для построения различ­ных тканевых белков, гормонов, ферментов, гемоглобина и других веществ белко­вой природы. Некоторая часть аминокислот используется как источник энергии. Всасывание углеводов Углеводы всасываются в основном в тощей кишке в виде моносахаридов. С наибольшей скоростью всасываются гексозы (глюкоза, галактоза и др.), пентозы вса­сываются значительно медленнее. Всасывание глюкозы и галактозы является ре­зультатом активного транспорта через апикальные мембраны кишечных эпителио-цитов. Транспорт глюкозы и других моносахаридов активируется транспортом ио­нов натрия через апикальные мембраны. Глюкоза аккумулируется в кишечных эпи-телиоцитах. Дальнейший перенос глюкозы из них в межклеточную жидкость и кровь через базальные и латеральные мембраны происходит пассивно по градиенту кон­центрации. Всасывание разных моносахаридов в различных отделах тонкой кишки происходит с неодинаковой скоростью и зависит от гидролиза Сахаров, концентра­ции образовавшихся мономеров, а также от особенностей транспортных систем ки­шечных эпителиоцитов. Всасывание углеводов тонкой кишкой усиливается некоторыми аминокислота­ми, резко тормозится ингибиторами тканевого дыхания при дефиците АТФ. Ско­рость всасывания глюкозы в тощей кишке в 3 раза выше, чем в подвздошной кишке. На всасывание Сахаров влияют диета, многие факторы внешней среды. Это указыва­ет на существование сложной нервной и гуморальной регуляции всасывания углево­дов. Согласно большинству экспериментальных данных, интенсивность их всасыва­ния изменяется под влиянием коры и подкорковых структур головного мозга, его ствола и спинного мозга. Известно, что парасимпатические влияния усиливают, а симпатические - тормозят всасывание углеводов. В регуляции всасывания углеводов также участвуют железы внутренней секре­ции. Всасывание глюкозы усиливается гормонами надпочечников, гипофиза, щито­видной и поджелудочной желез. Серотонин и ацетилхолин также усиливают всасы­вание глюкозы. Несколько замедляет всасывание глюкозы гистамин, а соматостатин значительно тормозит этот процесс. Регуляторные воздействия на всасывание глю­козы проявляются и в действии физиологически активных веществ на различные ме­ханизмы ее транспорта, включая движения ворсинок, активность переносчиков и внутриклеточного метаболизма, проницаемость, уровень местного кровотока. Всосавшиеся в кишечнике моносахариды по системе воротной вены поступают в печень. Здесь значительная их часть задерживается и превращается в гликоген. Часть глюкозы поступает в общий кровоток и используется как источник энергии. Некоторая часть глюкозы превращается в триглицериды и откладывается в жировых депо. Механизмы регуляции соотношеия всасывания глюкозы, синтеза гликогена в печени, его распада с высвобождением глюкозы и потреблением ее тканями обеспе­чивают относительно постоянный уровень глюкозы в циркулирующей крови. Всасывание липидов Всасывание желчных кислот. Желчные кислоты - специфические стероидные соединения, обладающие де-тергентным действием, которые синтезируются в печени из холестерина. Различают первичные и вторичные желчные кислоты. К первичным относятся холевая и хено-дезоксихолевая кислоты. После употребления пищи, содержащей жиры, они посту­пают в составе желчи в тонкую кишку. В нижних отделах тонкой кишки из первич­ных желчных кислот под влиянием микробной флоры образуются вторичные желч­ные кислоты - дезоксихолевая, литохолевая и ряд других. В виде натриевых солей жирные кислоты активно всасываются и возвращаются обратно в печень через пор­тальную систему, совершая таким образом энтерогепатическую циркуляцию. Не­большая часть желчных кислот может оставаться в подвздошной кишке и поступать в толстую кишку. Под влиянием бактерий они деконъюгируются, превращаясь в свободные и вторичные желчные кислоты, которые частично всасываются из тол­стой кишки при помощи простой диффузии и снова включаются в энтерогепатиче­скую циркуляцию. Лишь около 5% желчных кислот теряется с калом. Вторичные желчные кислоты тормозят всасывание NaCl и воды, а также стимули­руют секрецию калия и пропульсивную моторику, способствуя таким образом диарее. Физиологическое значение энтерогепатической циркуляции желчных кислот в организме чрезвычайно велико, так как в кишечнике желчные кислоты принимают активное участие в переваривании и всасывании жиров. Обладая детергентными свойствами, они способствчтат превращению в эмульсию триглицеридов, являющих­ся водонерастворимыми соединениями, тем самым облегчая расщепление их пан­креатической липазой. От присутствия желчных солей зависит также всасывание жирорастворимых витаминов A, D, К, Е и холестерина. Нарушения энтерогепатической циркуляции происходят в результате холестаза и плохого всасывания в кишечнике. Причиной холестаза может быть обтурация желчного протока или первичный холестатический процесс в печени, наблюдаю­щийся при первичном билиарном циррозе. Всасывание желчных кислот нарушается после резекций подвздошной кишки, при воспалительных процессах этого отдела, в частности при болезни Крона. Всасывание мирных кислот и глицеридов. Жирные кислоты и моноглицериды всасываются слизистой оболочкой в виде мицелл с максимальным диаметром 10 нм, тогда как третий компонент мицеллярной фазы - желчные кислоты - остается в просвете кишечника и затем всасывается на уровне нижних отделов подвздошной кишки. Пройдя через печень, желчные кисло­ты снова секретируются с желчью в верхние отделы тонкой кишки и принимают участие в переваривании новых порций жира. Незаменимая функция желчных ки- слот заключается в обеспечении переноса жирных кислот и моноглицеридов (в виде мицелл) от кишечной эмульсии до клеток слизистой оболочки, где они всасываются путем пассивной диффузии. Желчные кислоты, следовательно, принимают активное участие во всех этапах переваривания и всасывания жира: эмульгировании, гидролитическом расщеплении, растворении продуктов гидролиза в воде, транспорте их к энтероцитам в просвете кишки, а также внутриклеточной стимуляции реэстерификации. Образование мицелл. Конъюгированные желчные кислоты являются полярными липидами и называ­ются амфипатами. Они могут растворяться в воде, образуя молекулярные растворы низкой концентрации. Превышение границ определенной концентрации, так назы­ваемой критической мицеллярной концентрации, приводит к образованию спонтан­ных молекулярных агрегатов, или мицелл, желчных солей. Оба главных продукта гидролитического расщепления - свободные жирные кисло­ты и моноглицериды - могут образовывать мицеллы, хотя отличаются малой раствори­мостью. Мицеллы желчных солей растворяют эти полярные субстанции и образуют так называемые смешанные мицеллы. В этой мицеллярной форме, по-видимому, и всасыва­ются свободные жирные кислоты и моноглицериды, содержащие длинноцепочечные жирные кислоты. Жирные кислоты со средней длиной цепи всасываются активно. Итак, в результате действия панкреатической липазы эмульгированные жиры постепенно переходят в форме моноглицеридов и жирных кислот в мицеллярное со­стояние. Функция желчных кислот заключается в обеспечении транспорта жирных кислот и моноглицеридов в форме мицелл от кишечной эмульсии до клеток слизи­стой оболочки, где они всасываются путем пассивной диффузии. Жиры всасываются главным образом в верхних отделах тонкой кишки. В то же время при потреблении больших количеств жира эффективное всасывание происхо­дит также и в подвздошной кишке. Парасимпатические влияния усиливают, а симпатические - замедляют всасыва­ние жиров. Усиливают всасывание жиров гормоны коры надпочечников, щитовид­ной железы и гипофиза, а также дуоденальные гормоны - секретин и холецистоки-нин-панкреозимин. Всосавшиеся в лимфу и кровь жиры поступают в общий кровоток. Дальнейшие превращения всосавшегося жира. В энтероцитах из жирных кислот и моноглицеридов вновь образуются триглице-риды, и в форме хиломшсронов жир поступает в лимфу и кровь. Дальнейшее превра­щение всосавшихся жиров зависит от длины цепи входящих в них жирных кислот. Жирные кислоты с длинной цепью переходят в лимфу в виде триглицеридов. Жирные кислоты со средней и с короткой цепью поступают в кровь воротной вены в свободном виде, не образуя триглицеридов и хиломикронов. Благодаря этим свойст­вам среднецепочечные триглицериды имеют определенную терапевтическую цен­ность и могут успешно применяться для лечения больных, перенесших обширную резекцию кишечника, а также при дефиците желчи (механическая желтуха, цирроз печени и др.). В опытах на животных показано, что при обильном потреблении жира в жиро­вых депо может откладываться чужеродный жир, близкий по свойствам и составу к потребляемому. Данное обстоятельство указывает на ограниченные возможности тонкой кишки ресинтезировать жир, специфичный для конкретного животного. Жи­ры из жировых депо используются для энергетических и пластических целей. Всасывание воды и электролитов Желудочно-кишечный тракт принимает активное участие в водно-солевом об­мене организма. Вода поступает в желудочно-кишечный тракт в составе пищи, жид­костей, секретов пищеварительных желез. Ежедневно в тонкую кишку взрослого че­ловека поступает 2-2,5 л воды и 1 моль NaCl в составе пищи и жидкостей и 6-7 л в составе секретов пищеварительных желез. Всасывание воды и солей происходит во всем желудочно-кишечном тракте: в желудке всасывается около 1,5% от выпитой воды, в тонкой кишке - 85%, в толстой - 5%. Основная часть воды всасывается в кровь, небольшое количество - в лимфу. Независимо от особенностей питания осмотическое давление кишечного содер­жимого уже в двенадцатиперстной кишке становится изо- или гипотоническим, в дистальных отделах подвздошной кишки оно практически всегда гипотоническое. Таким образом, всасывание воды и NaCl происходит против градиента концентра­ции, т.е. с помощью активного транспорта. Выравнивание осмолярности обычно происходит в двенадцатиперстной кишке, поскольку при нормальной работе желуд­ка весь объем химуса поступает туда одномоментно. Если желудок опорожняется не­нормально и в двенадцатиперстную кишку поступают большие объемы гиперосмотич-ного химуса, то в этом случае изоосмотичность в двенадцатиперстной кишке не может быть достигнута. Поскольку вода пассивно проходит в сторону гиперосмотичности, жидкость выходит из атазмы через ворсинки и поступает в просвет кишки. Значитель­ный выход жидкости может привести к гиповолемии и вегетативным реакциям в виде тахикардии и потливости, что является признаками демпинг-синдрома. Главным механизмом абсорбции воды, электролитов и многих органических молекул является №+-К+-АТФаза, локализованная на базолатеральных участках мембран энтероцитов. Этот механизм транспорта требует затраты энергии АТФ и присутствия ионов магния для обмена трех ионов натрия, выходящих из клетки, на два иона калия, входящих в клетку. Поскольку суммарно клеткой теряются положи­тельно заряженные ионы, ее электрический потенциал относительно внеклеточной среды становится отрицательным. Na+-K+-ATOa3a создает градиент натрия, способ­ствующий вхождению натрия обратно в клетку. Поэтому существует много веществ, транспортирующихся в клетку вместе с натрием: глюкоза, аминокислоты, ди- и три-пептиды, соли желчных кислот. Для транспорта каждого из этих веществ необходим свой собственный белок-переносчик. Наличие ионов натрия значительно улучшает всасывание глюкозы; с другой стороны, глюкоза усиливает всасывание ионов натрия. Энергия, освобождаемая в тонкой кишке при гликолизе и окислительных про­цессах, повышает всасывание воды. Замедляет ее всасывание из тонкой кишки вы­ключение из пищеварения желчи. При рН 6,8 отмечается наибольшая интенсивность всасывания ионов Na* и воды, при рН 3,0 всасывание воды прекращается. Торможе­ние ЦНС эфиром и хлороформом замедляет всасывание воды, то же отмечается после ваготомии. Доказано условнорефлекторное изменение интенсивности всасыва­ния воды. Влияют на этот процесс и гормоны внутренней секреции (АКТГ усилива­ет всасывание воды и хлоридов, не влияя на всасывание глюкозы; тироксин повыша­ет всасывание воды, глюкозы и липидов). Некоторые гастроинтестинальные гормо­ны ослабляют всасывание (гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин). Натрий почти не всасывается в желудке человека, его всасывание происходит преимущественно в толстой и подвздошной кишке, в тощей кишке всасывание этого электролита значительно меньше. Большая часть СГ всасывается одновременно с Na+. С увеличением концентрации вводимого раствора хлорида натрия с 2 до 18 г/л его всасывание возрастает. Ионы Na+ переносятся из полости тонкой кишки в кровь как через кишечные эпителиоциты, так и по межклеточным каналам. Поступление ионов NaT в эпителио-цит происходит по электрохимическому градиенту пассивным путем. В тонкой киш­ке имеется также система транспорта ионов Na+, сопряженная с транспортом Сахаров и аминокислот, возможно, ионов СГ и НСО"3. Ионы Na+ из эпителиоцитов через их латеральные и базальные мембраны активно транспортируются в межклеточную жидкость, кровь и лимфу. Различные стимуляторы и ингибиторы всасывания ионов Na+ действуют прежде всего на механизмы активного транспорта латеральных и ба-зальных мембран эпителиоцитов. Транспорт ионов Na+ по межклеточным каналам совершается пассивно по гра­диенту концентрации. В тонкой кишке перенос ионов Na+ сопряжен с транспортом ионов СГ, в тол­стой кишке идет обмен всасывающихся ионов Na+ на ионы К+. При снижении содер­жания в организме натрия его всасывание кишечником резко увеличивается. Усили­вают всасывание ионов Na+ гормоны гипофиза и надпочечников, угнетают - гаст­рин, секретин и холецистокинин-панкреозимин. Всасывание ионов К+ происходит в основном в тонкой кишке посредством ме­ханизмов пассивного транспорта по электрохимическому градиенту. Роль активного транспорта при этом мала, и данный процесс, по-видимому, сопряжен с транспортом ионов Na+ в базальных и латеральных мембранах эпителиоцитов. Всасывание ионов СГ происходит в желудке, наиболее активно - в подвздош­ной кишке, по типу активного и пассивного транспорта. Пассивный транспорт ионов СГ сопряжен с транспортом ионов Na+. Активный транспорт ионов СГ происходит через апикальные мембраны, он, вероятно, сопряжен с транспортом ионов Na* или обменом СГ на НСО'3. Двухвалентные ионы в желудочно-кишечном тракте всасываются очень медленно. Кальций всасывается в 50 раз медленнее, чем ионы Na+, но быстрее, чем двухвалентные ионы Fe2', Zn2+ и Мп2". Всасывание кальция совершается с участием переносчиков, акти­вируется желчными кислотами и витамином D, поджелудочным соком, некоторыми аминокислотами, натрием, некоторыми антибиотиками. При недостатке кальция в орга­низме его всасывание увеличивается, и в этом большую роль могут играть гормоны эн­докринных желез (щитовидной, паращитовидной, гипофиза и надпочечников). Железо поступает в организм в составе пищи животного (гемовое железо) или растительного (негемовое железо) происхождения. Гемовое железо всасывается не- посредственно в двенадцатиперстной кишке и в проксимальном отделе тощей киш­ки. Негемовое железо поступает преимущественно в виде трехвалентных ионов (Fe3+) и не растворяется в щелочной среде тонкой кишки. В желудке кислота перево­дит трехвалентное железо в двухвалентное (Fe2+), которое растворяется в щелочной среде и поэтому легко всасывается. Всасывание негемового железа зависит от ком­понентов пищи, которые могут солюбилизировать железо (витамин С) или прочно соединяться с ним (фосфаты, растительные белки). Микроворсинки энтероиитов двенадцатиперстной кишки имеют высокоаффинные рецепторы для транспорта же­леза в клетку. Следует подчеркнуть, что скорость захвата железа в двенадцатиперст­ной кишке в 7 раз выше, чем в дистальных отделах тонкой кишки. У здоровых лю­дей резорбируемое количество железа не зависит от потребностей организма, поэто­му значительное всасывание железа в течение продолжительного времени приводит к сидерозу. Затем железо выходит из клетки в капиллярное сплетение ворсинок. В крови железо связывается с трансферрином - белком, имеющим два железосвязывающих участка. Переход железа в плазму крови регулируется потребностями организма, из­лишки его накапливаются в тканях в виде ферритина, молекула которого связывает до 4500 атомов железа. Всасывание витаминов Попадая в тонкую кишку, витамины могут проникать через мембраны энтеро-цитов только в свободной форме. Связанные формы, например ретинол-эфир, В]2-внутренний фактор, расщепляются кишечными ферментами на мембранах энтероци-тов, в свободной форме присоединяются к переносчику и активно транспортируются внутрь клетки. В цитоплазме свободные витамины вновь реэстерифшшруются и фосфорилируются. Возможен также синтез некоторых витаминов, например ретино­ла из каротина. Фолиевая кислота. Биологически активная форма фолиевой кислоты - тетра-гидрофолиевая - важнейший компонент в реакциях «одноуглеродного» переноса при синтезе нуклеиновой кислоты тимидина из дезоксиуридина. Дефицит фолиевой кислоты приводит к развитию макроцитарной анемии. Фолаты содержатся в зеленых овощах и фруктах и поступают в виде птероилполиглутаматов. Всасывание происхо­дит в основном в тощей кишке. Птероилполиглутаматы гидролизируются в мономе­ры птероилглутамата ферментом микроворсинок (конъюгазой) и переносятся в клет­ки специальным белком, имеющим максимальную активность при рН со значением 5,5-6,0. Внутри энтероцита птероилглутамат подвергается метилированию, с помо­щью переносчика покидает клетку и поступает в печень через воротную вену. Витамин В12 Витамин В12 (цианокобаламин) является коэнзимом для метабо­лизма аминокислот. При сбалансированном питании в организм ежедневно поступа­ет около 5-10 мкг этого витамина. Дефицит витамина В12, благодаря имеющимся в печени запасам, возникает обычно через 1-3 года спустя. Возникновение дефицита приводит к развитию макроцитарной анемии и дегенерации нервных волокон. Вита­мин В12 входит в состав пищи только животного происхождения и полностью отсут­ствует в растительной пище. Для резорбции витамину Bi2 необходим внутренний фактор - мукопротеин, с которым он предварительно связывается. Стабильный комплекс «В12 - внутренний фактор» всасывается преимущественно в подвздошной кишке. После выхода из энтероцита витамин Bi2 сначала связывается с (3-глобули-ном и попадает в портальную систему, а затем - с агглобулином. Из печени он час­тично выделяется в составе желчи и вновь резорбируется, совершая энтерогепатиче-скую циркуляцию. Витамины A, D, Е, К. Эти витамины являются жирорастворимыми и всасыва­ются приблизительно так же, как и пищевые жиры. Полноценное всасывание зависит от образования мицелл, наличия щелочного значения рН и от состояния лимфатиче­ской системы кишечника. Всасывание происходит преимущественно в тощей кишке. Витамин А необходим для роста и дифференцировки клеток, является предше­ственником зрительного пигмента родопсина. Дефицит витамина А приводит к ксе-рофтальмии - синдрому, вызывающему необратимую слепоту. Источниками вита­мина А являются пигмент Р-каротин, которым богаты свежие овощи, и ретиниловые эфиры, содержащиеся в мясе. Предшественник витамина А Р-каротин путем пассив­ной диффузии поступает в энтероцит, где расщепляется на две молекулы ретиналь-дегида и превращается в ретинол. Ретиниловые эфиры, основным источником которых являются пищевые про­дукты животного происхождения, расщепляются до ретинола панкреатической эсте-разой и также поступают в энтероцит путем пассивной диффузии. В клетке ретинол связывается со специальным клеточным ретинол-связывающим белком II и реэтери-фицируется ацетил-СоА-ретинолацилтрансферазой до ретиниловых эфиров. Этот про­цесс аналогичен механизму всасывания холестерина. Ретиниловые эфиры встраивают­ся в липопротеины хиломикронов и поступают в лимфатическую систему. Витамин D регулирует всасывание кальция в тонкой кишке. Его дефицит при­водит к развитию рахита и остеомаляции, к нарушению минерализации костей. Ви­тамин D синтезируется в коже под действием ультрафиолета из 7-дигидрохолестери-на. Кроме того, витамин D поступает с пищей (эргокальциферол), после чего абсор­бируется энтероцитами и в составе хиломикронов покидает их. Поступивший вита­мин D находится в неактивной форме, пока не произойдет его гидроксилирование в печени и в почках. Витамин Е необходим для клеточных мембран в качестве антиоксиданта, осо­бенно важно его действие для нервной ткани. Дефицит витамина Е сочетается с про­грессирующими неврологическими нарушениями, проявляющимися в виде мозжеч­ковых расстройств. Наиболее активная форма витамина Е - а-токоферол, а его ос­новными источниками являются овощи и хлебные продукты. В тонкую кишку вита­мин Е поступает в виде эфиров и гидролизуется до неэтерифицированной формы панкреатической эстеразой. Затем витамин Е абсорбируется по принципу механизма пассивной диффузии, встраивается в хиломикроны и с ними попадает в лимфатиче­скую систему. Витамин К является кофактором для у-карбоксилирования глутаминовой кисло­ты, что необходимо для синтеза факторов свертывания крови II, VII, IX, X и анти­коагулянтов - протеинов С и S в печени. Дефицит витамина К приводит к наруше­нию свертывания крови (в коагулограмме основным признаком является увеличение протромбинового времени). Витамин К синтезируется в кишечнике микроорганиз- мами, а также поступает в организм с растительной пищей (зеленые овощи). Как и другие жирорастворимые витамины, витамин К абсорбируется путем пассивной диффузии и попадает в лимфатическую систему в составе хиломикронов. Эндокринная система тонкого кишечника Тонкая кишка является не только органом, в котором осуществляются процес­сы ассимиляции пищи, но и органом внутренней секреции. Эту функцию выполняют эндокриноциты APUD-системы, рассеянные среди эпителиального пласта слизистой оболочки кишки. Количество эндокринных клеток в тонкой кишке не уступает по массе таким эндокринным органам, как щитовидная железа или надпочечники. Известно более 20 гормонов и биологически активных веществ, контролирую­щих функции желудочно-кишечного тракта. Ниже мы приводим известные сведения о физиологических и фармакологических эффектах этих веществ. Гастрин образуется в G-клетках антрального отдела желудка (гастрин-17), две­надцатиперстной кишки и поджелудочной железы (гастрин-34). В норме натошак содержание гастрина в крови составляет 15-100 нг/л. Он стимулирует секрецию всех компонентов желудочного сока. Увеличение образования гастрина наблюдается при парасимпатической стиму­ляции, под влиянием бомбезина, компонентов пиши и продуктов гидролиза (белки, аминокислоты - фенилаланин, триптофан, дипептиды, соединения кальция, в значи­тельно меньшей степени - жиры и углеводы). При резком закислении среды антрального отдела, большом содержании в пи­ще липидов и кислот, а также под влиянием соматостатина, секретина, вазоактивно-го интестинального пептида (ВИЛ), калыштонина, гастрин-ингибируюшего поли­пептида (ТИП), простагландина Е2 продукция гастрина уменьшается. Внутривенное введение секретина ингибирует инкрецию гастрина, однако у больных с гастриномой продукция гастрина повышается. Этот тест может быть ис­пользован с дифференциально-диагностической целью. Соматостатин синтезируется в нервных клетках центральной и перифериче­ской нервной системы, в эндокриношггах (D-клетки) ЖКТ и поджелудочной железы. Он ингибирует секрецию соматотропина, тиреотропина, пролактина, инсулина, глюка-гона. Соматостатин оказывает тормозное влияние на секрецию таких дигестивных пептидов, как гастрин, холецистокинин, мотилин, секретин, ВИП, желудочный тор­мозной полипептид. В свою очередь, они стимулируют секрецию соматостатина. Сек­реция гастрина и соматостатина находится под активирующим влиянием ионов Са2". Стимуляция инкреции соматостатина происходит под влиянием пептонов пи­ши, кислого содержимого антрального отдела желудка. Ингибируюшее влияние его на моторику желудка опосредуется через блокаду ацетилхолиновых рецепторов ин-трамускулярного сплетения. Взаимоотношения гастрин-соматостатин зависят от сте­пени закисления желудочного содержимого и состава поступающей пищи. Функция ангральных D-клеток зависит от кислотности желудочного содержи­мого, поэтому гипохлоргидрия является причиной гипергастринемии у пожилых лю­дей и снижения секреции соматостатина. Снижение содержания соматостатина в слизистой оболочке антрального отдела выявлено у больных с рецидивирующей яз­вой двенадцатиперстной кишки, что дает основание некоторым авторам говорить о роли недостатка соматостатина в патогенезе этого заболевания. У пациентов с соматостатин-продуцирующими опухолями снижена секретор­ная активность слизистой желудка, уменьшена толерантность к глюкозе, нарушено переваривание жиров (стеаторея). Секретин выделяется S-клетками проксимального отдела тонкой кишки. В фи­зиологических условиях концентрация его в плазме составляет 29-45 нг/л. Он сти­мулирует экзокринные клетки поджелудочной железы и секрецию бикарбоната под­желудочной железой, печенью, дуоденальными железами. Этот эффект секретина опосредуется через холецистокинин. Секретин усиливает секрецию желчи и кишеч­ного сока и потенцирует действие холецистокинина на моторику желчного пузыря. Секретин называют природным антацидным фактором, так как при увеличении его продукции создаются благоприятные условия для нейтрализации кислоты в двена­дцатиперстной кишке. Холецистокинин (ХЦК) образуется в G-клетках тонкой кишки под влиянием содержащихся в химусе пептидов, аминокислот, жирных кислот, моноглицеридов. Концентрация его в плазме крови в норме равна 5-800 нг/л. Он стимулирует секре­цию желудочного сока, панкреатических ферментов, инсулина, бикарбонатов, содер­жащихся в панкреатическом соке и желчи, моторику желчного пузыря, кишечника и тормозит эвакуаторную активность желудка. В центральной нервной системе холецистокинин проявляет свою активность в качестве эндогенного антагониста опиатов. На поверхности гладкомышечных кле­ток, клеток ацинуса и нервных структур выявлены рецепторы к холецистокинину, чувствительность которых к последнему различна. В крови из всего семейства холецистокининов после приема пищи повышается только содержание ХЦК-8. Возможные изменения концентрации молекулярных форм холецистокинина находятся за пределами чувствительности радиоиммуноло­гического метода. Клиническое значение холецистокинина еще остается не до конца изученным. Известно, что он в определенной степени регулирует аппетит и, следова­тельно, определяет пищевое поведение. У больных со стеатореей, при хроническом панкреатите уровень холецистоки­нина в плазме повышен. Гастрин-ингибирующий полипептид (ТИП) - желудочный тормозной поли­пептид, синтезируется в эндокриноцитах (К-клетки) тонкой кишки под влиянием ли-пидов. Снижает секрецию соляной кислоты, угнетает реабсорбцию натрия и воды в ЖКТ. Стимулирует секрецию инсулина после энтерального приема глюкозы (так на­зываемый инкреторный эффект). Усиление секреции ГИП выявлено у пациентов с измененной толерантностью к глюкозе, диабетом 2-го типа (возможно, ГИП поддерживает гиперинсулинизм) и демпинг-синдромом (вероятно, ГИП способствует гипогликемии). Снижение продукции ГИП отмечено у больных спру и еюноилеальным анастомозом. Мотилин секретируется интерохромаффинными клетками тонкой кишки. Яв­ляется основным дигестивным пептидом, регулирующим моторику желудка и ки­шечника, вызывая их тонические сокращения. Кроме того, он потенцирует действие ацетилхолина на пилорический отдел желудка. Уровень мотилина повышается при поносах, вызванных острой инфекцией, бо­лезнью Крона, язвенным колитом, тропической спру, а также в послеоперационном периоде у больных с демпинг-синдромом, опухолями. При успешном лечении этих заболеваний концентрация его возвращается к норме. Роль мотилина в патогенезе заболеваний желудочно-кишечного тракта человека почти не изучена. Нейротензин образуется в N-клетках слизистой оболочки подвздошной кишки, в гипоталамусе и базальных ганглиях. Липиды химуса активируют его секрецию. Высвобождение нейротензина происходит, когда липиды достигают дистального от­дела тонкой кишки и транспорт химуса замедляется. Нейротензин ингибирует двигательную и секреторную функции желудка, сти­мулирует секрецию бикарбонатов поджелудочной железой. Увеличение содержания нейротензина в плазме определяется у больных после операций по поводу еюноилеального обходного анастомоза, демпинг-синдрома, при спру. Повышение уровня нейротензина в плазме крови при диареях различного генеза, вероятно, носит вторичный характер. Концентрация нейротензина, как правило, повы­шена у пациентов с гормональноактивными опухолями, например при гастриноме. Этот пептид обладает вазодилататорным действием на сосуды микроциркулятор-ного русла, а следовательно, вызывает гипотензию. Нейротензин обладает избиратель­ным сосудосуживающим действием на подкожную жировую ткань, которое более вы­ражено у лиц со сниженной массой тела. У тучных людей сосуды подкожной клетчат­ки реагируют на нейротензин значительно меньше. Это свидетельствует о регулирую­щем влиянии нейротензина на поглощение питательных веществ в жировой ткани. Панкреатический полипептид (ПП) образуется в Ог-клетках поджелудочной железы, расположенных по периферии островков Лангерганса. Выделяется, в кровь спустя несколько часов после приема пищи. Секреция ПП находится в прямой зависимости от тонуса холинергической сис­темы и может быть блокирована атропином. Концентрация ПП у пациентов с язвой двенадцатиперстной кишки может служить показателем тонуса блуждающего нерва. Основное значение этого пептида заключается в регуляции экзо- и эндокринной функции поджелудочной железы. Он обеспечивает снижение тонуса желчного пузы­ря и повышение тонуса общего желчного протока. Выделение ПП повышается в условиях гипогликемии и гиперинсулинемии. При панкреатической недостаточности секреция ПП снижена. У больных сахарным диабетом, осложненным локальной нейропатией в пищеварительной трубке, секре­ция ПП снижена примерно на 90%. На фоне терапии диабета (особенно инсулиноте-рапии) уровень ПП может достигать физиологических пределов и даже повышаться. При хронических панкреатитах, кистозном фиброзе поджелудочной железы отмеча­ется низкий уровень базального ПП и сниженная секреция его после приема пиши. Это свидетельствует об уменьшении количества клеток, вырабатывающих ПП. В составе гормонпродуцирующих опухолей поджелудочной железы достаточно часто выявляются клетки, продуцирующие ПП. Поэтому уровень ПП плазмы в таких случаях повышен, что имеет диагностическое значение. Энтероглюкагон образуется в ЕСгклетках слизистой оболочки кишечника, наибольшая его концентрация обнаруживается в подвздошной и толстой кишках. Сек­реция его возрастает под действием жиров (в частности триглицеридов с длинными цепями) и углеводов, в первую очередь глюкозы. По структуре он представляет собой полипептид, похожий на глюкагон, но отличается от него механизмом действия. Энте­роглюкагон оказывает трофическое действие на слизистую оболочку кишечника. Высокий уровень энтероглюкагона регистрируется после наложения еюноиле-ального анастомоза, у больных с синдромом мальабсорбции после перенесенных ин­фекционных заболеваний, у больных с целиакией, муковисцидозом, спру и при дру­гих состояниях, сопровождающихся уменьшением поверхности всасывания кишеч­ника. Очевидно, что увеличение продукции энтероглюкагона в этих случаях являет­ся компенсаторной реакцией. У пациентов с энтероглюкагонпродуцируюшей опухо­лью отмечаются выраженная гипертрофия ворсинок тонкой кишки и замедление движения химуса по кишечнику. Пептид YV (PYY) назван так потому, что амидированный тирозин (Y) замыка­ется N- и С-терминалями этого пептида. По структуре он гомологичен ПП и нейро-тензину. Секретируется эндокриноцитами слизистой оболочки толстой кишки и (в небольшом количестве) подвздошной кишки спустя несколько часов после приема пищи. PYY угнетает секреторную функцию желудка и поджелудочной железы, он является тормозным медиатором для верхних отделов пищеварительной трубки (так называемый «подвздошный тормоз»). Сведения о PYY и его роли в механизмах на­рушения пищеварения в литературе очень немногочисленны. Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП) содержится в больших нейро-секреторных гранулах типа Р, ВИП обладает мощным вазодилататорным и гипотензивным действием. В нерв­ной системе желудочно-кишечного тракта, включая поджелудочную железу, имеют­ся нервы и нейроны, содержащие ВИП. Вероятно, ВИП выступает в роли посредни­ка при рецептивной релаксации и при торможении перистальтики дистального отде­ла кишечника. ВИП повышает кровоток в стенке кишки, секрецию кишечного сока и бикарбонатов поджелудочной железой, стимулирует инкрецию инсулина, усиливает гликогенолиз в печени. Наряду с этим ВИП подавляет секрецию соляной кислоты обкладочными клетками слизистой желудка. Обычно в крови ВИП не обнаруживает­ся, так как он имеет очень короткий период полураспада. При болезни Крона в пищеварительном тракте наблюдается увеличенное коли­чество патологических ВИП-ергических нейронов, соответственно повышается его содержание в тканях. При неспецифическом язвенном колите этого явления не на­блюдается. При болезнях Гиршпрунга и Щагаса имеется атрофия ВИП-нейронов и низкий уровень ВИП в тканях. Высокая концентрация ВИП выявляется при випоме (синдром Вернера-Моррисона). ВИП-продуцирующие опухоли обычно локализуют­ся в поджелудочной железе, ВИП также продуцируют ганглионейробластомы симпатического ствола. Высокий уровень пептида приводит к профузным поносам (бо­лее 1 л в день), гипокалиемии. Наблюдающаяся гипохлоргидрия отличает этот син­дром от гастриномы. Клинически для випомы характерны абдоминальные колики, похудание, внезапное покраснение лица. Субстанция Р (SP) выделяется в интрамускулярном нервном сплетении, нервных окончаниях, иннервирующих желудочно-кишечный тракт, в тканях головного и спинно­го мозга. SP, секретирующаяся в интрамускулярном сплетении, оказывает стимулирую­щее действие на моторику. У больных с синдромом Гиршпрунга концентрация SP в сег­менте, где имеются поврежденные ганглии, резко снижена. SP определяется в блуждаю­щем нерве, но в большем количестве - в афферентных, чувствительных волокнах, кото­рые замыкаются на уровне задних рогов спинного мозга. На этом уровне SP участвует в передаче информации о боли с периферии в центральную нервную систему. В определенной степени SP способствует развитию воспалительных процессов в пищеварительном тракте (язвенный колит, болезнь Крона). Количество рецепторов для SP в сосудистой стенке при воспалительном процессе увеличивается. Бомбезин (гастрин-рилизинг-полипептид, GRP) образуется в нервных волок­нах желудочно-кишечного тракта и в ткани мозга. Стимулирует секрецию хлористо­водородной кислоты, пепсиногена, гастрина, панкреатического сока. Способствует выделению холецистокинина, ПП, соматостатина, SP. В медуллярных опухолях щи­товидной железы и мелкоклеточных бронхиальных карциномах бомбезин выявляет­ся в высоких концентрациях. Кальцитонин-реализующий пептид (CGRP) обнаружен в межмышечном и субмукозном сплетениях пищеварительного тракта, где он оказывает тормозное влияние на моторику. Секретируется в центральных и периферических структурах нервной системы. В сенсорных терминалях он определяется вместе с SP. CGRP независимо от гистамина повышает проницаемость капилляров и способ­ствует развитию отека. Обладает хемотаксическими свойствами в отношении эози-нофилов. Совместно с SP является медиатором нейрогенного воспаления. Благодаря выраженному вазодилататорному действию кальцитонин-реализующий пептид сни­жает моторику пищеварительной трубки, проявляет антиульцерогенный эффект. Энкефалнны и эндорфнны представляют собой эндогенные опиаты. Образу­ются в головном мозге, желудочно-кишечном тракте, поджелудочной железе и над­почечниках. Оказывают влияние на двигательную активность пищеварительного тракта: непосредственная стимуляция гладкой мускулатуры, тормозное влияние на моторику желудка и кишечника путем блокады высвобождения ацетилхолина и SP в межмышечном сплетении. Энкефалины обладают непосредственным действием на клетки слизистой же­лудка, стимулируя выделение эндогенного гистамина или оптимизируя микроцирку­ляцию в слизистой желудка. Описанные механизмы объясняют эффективность использования опиатов при диарее. Анальгезирующий эффект опиатов проявляется в ингибировании секреции SP сенсорными нейронами. Нейропептид Y (NPY) по своей структуре идентичен PYY. Образуется в цен­тральной и периферической нервной системе. Обладает вазоконстрикторным действи­ем, угнетает секрецию ацетилхолина в нервных окончаниях пищеварительного тракта. Тиролиберин (тиротропин-высвобождающий гормон - TTRG) образуется в гипоталамусе, передней доле гипофиза, спинном мозге, пищеварительном тракте, поч­ках, печени, плаценте, сетчатке глаза. Вызывает угнетение секреции хлористоводород­ной кислоты и моторики желудка, а также снижение абсорбции глюкозы и ксилозы. Ве­роятно, TTRG обладает соматостатиноподобным действием на систему пищеварения. Функциональные связи тонкой кишки A.M. Уголев в 1970 году обнаружил ряд кишечных эффектов, которые выходят за рамки пищеварительной системы. Им было установлено, что двенадцатиперстная кишка продуцирует два типа гормонально активных веществ: одни действуют в пре­делах пищеварительной системы, а другие оказывают общие гормональные эффек­ты. В опытах, основанных на длительном наблюдении за животными с полностью удаленной двенадцатиперстной кишкой, A.M. Уголев продемонстрировал развитие неизвестного ранее тяжелого заболевания - дуоденальной недостаточности. Оно ха­рактеризуется гипотермией, тяжелой кахексией и заканчивается смертью животного. В случае симптоматического лечения животного в дальнейшем развивается особая форма ожирения с нарушениями белкового, углеводного и водно-солевого обменов. Характерно также развитие гипофункции эндокринных желез. Нарушения пищева­рения, развивающиеся после экстирпации двенадцатиперстной кишки, не играют ре­шающей роли в клинике дуоденальной недостаточности. Эти наблюдения позволили A.M. Уголеву назвать двенадцатиперстную кишку «гипоталамо-гипофизарной сис­темой брюшной полости». Позже были описаны функциональные связи двенадцатиперстной кишки с дру­гими органами, получившие названия энтерогастральной, энтерогепатической, энте-рохолекинетической, энтероинсулярной, энтероацинарной, энтероэнтеральной и эн-тероэндокринной осей. Энтерогастральная ось. Рефлекторные связи тонкой кишки с желудком имеют прямые пути и более сложные, затрагивающие центральные структуры нервной сис­темы. Они обеспечивают согласование моторной и эвакуаторной функций (следова­тельно, и кишечного пищеварения) двух смежных органов. Из двенадцатиперстной и тощей кишки к желудку поступают преимущественно влияния, тормозящие секре­торную и моторную функции желудка. Они особенно ярко проявляются при высво­бождении в кишке различных пептидов: холецистокинина, секретина, глюкагона, со-матостатина, лейэнкефалина, нейротензина, G1P. Результаты однофакторного дисперсионного анализа выявили большую стати­стическую значимость влияния секретина на выявляемость как аргирофильных, так и аргентаффинных клеток антрального отдела желудка. Можно предположить, что секретин стимулирует выброс в ткани ВИП. Таким образом, было доказано, что эн­докринная система желудочно-кишечного тракта осуществляет сложный контроль активности каждой эндокринной клетки. Энтерогепатическая ось отражает взаимосвязи между функциями печени и кишки. Нет необходимости подчеркивать важность энтерогепатической циркуляции желчных кислот для внешнесекреторной деятельности печени. В тонкой кишке про­исходит высвобождение многих регуляторных пептидов. Одни из них, проникающие в кровь, подвергаются в печени катаболизму. Другие выполняют активную роль ре­гуляторов внешнесекреторной функции печени (холецистокинин, ВИП, нейротен-зин, энкефалин и др.), углеводного обмена (глюкагон, энтероглюкагон, глицентин). Энтерохолекинетическая ось. Функция желчевыделительной системы тесно связана с функцией двенадцатиперстной кишки. Это относится к работе как интра-мурального нервного аппарата, внеорганных нервных путей, так и эндокринного ап­парата тонкой кишки. Помимо холецистокинина-панкреозимина, на активность жел­чевыделительной системы (сократительную функцию желчного пузыря, тонус и рит­мику сфинктеров протоков) оказывает влияние внутривенное вливание экзогенных секретина, глюкагона, нейротензина, энкефалинов, гастрина, соматостатина. На ра­боту сфинктера Одди влияет также наличие или отсутствие содержимого в двена­дцатиперстной кишке и ее двигательная активность. Энтероинсулярная и энтероацинарная оси. Энтероашшарная ось находится под контролем нервных структур тонкой кишки, центральных нервных образований и эндокринных клеток тонкой кишки. R.H. Dowling (1982) выделяет энтеропанкреа-тическую трофическую ось. Суть трофической связи заключается в том, что инте-стинальные гормоны, холецистокинин и секретин являются возбудителями внешне­секреторной функции поджелудочной железы. В свою очередь, сок поджелудочной железы оказывает трофическое влияние на слизистую оболочку тонкой кишки. Эти взаимоотношения носят весьма сложный характер. В начале этой главы были пере­числены клетки тонкой кишки, вырабатывающие пептиды. Большинство из них вы­зывает дозозависимый ответ ацинарных клеток поджелудочной железы. Секрет поджелудочной железы в норме присутствует в полости тонкой кишки, создавая необходимые изменения рН полостного содержимого, обеспечивая процес­сы гидролиза ферментами (протеолиза, липолиза) пищевых веществ, поступающих в кишку из желудка. После пересадки протока поджелудочной железы в дистальные отделы тонкой киш­ки через 6-9 суток наблюдается уменьшение числа энтерохромаффинных и аргирофиль-ных клеток двенадцатиперстной и тощей кишки, нарушение и извращение проксимально-дистального градиента их распределения. Конечно, связи между органами пищеваритель­ной системы в организме намного сложнее, чем нам удалось их описать. Например, следо­вало бы подчеркнуть зависимость между выделением ферментов поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку и последующим возбуждением секреции желудка. Энтероинсулярная ось обеспечивает важную часть гомеостаза организма с по­мощью таких гормонов, как инсулин, глюкагон, желудочный тормозной пептид (GIP) и др. По данным экспериментов, при удалении двенадцатиперстной кишки у собак базальная концентрация инсулина в сыворотке крови была снижена и состав­ляла 20-30 мкед/мл (у интактных собак – 30-40 мкед/мл), базальный уровень гастри­на также был ниже (30-40 пг/мл) (у интактных собак - 50-60 пг/мл). Энтероэнтеральная ось. Следует подчеркнуть значение ганглионарного аппа­рата интрамуральной нервной системы кишки, связывающего ее отделы, и роль ком­понентов химуса по мере их транзита по кишке, контакта с ферментами слизистой оболочки кишки, всасывания его содержимого. При резекции части кишки происхо­дят сложные адаптивные изменения оставшихся проксимальных и дистальных сег­ментов. Нужно помнить, что в полость кишки выделяются и такие пептиды, регуля-торная роль которых в этом процессе пока остается загадкой. Энтероэндокринная ось упомянута скорее для полноты обзора. Эта тема не претендует на подробное изложение, хотя данных о значении связей между клетка­ми тонкой кишки и функциями специфических клеток гипоталамуса, щитовидной железы, гипофиза в настоящее время вполне достаточно для специального обзора. Часть таких материалов изложена в монографии А.М.Уголева (1978). Мы уже при­водили экспериментальные факты о значении гипоталамических пептидов (их лока­лизация установлена и в органах желудочно-кишечного тракта) в функционирова­нии клеточных популяций кишки и желудка. Известно о значении гипофиза для функциональной адаптации тонкой кишки при ее частичной резекции. Установлено, что гормон роста, пролактин, тироксин и АКТГ предупреждают гипоплазию, вызванную удалением гипофиза. Внутривенное введение нейротензина крысам вызывает ряд эффектов, напоми­нающих действие гистамина. Тучные клетки тошей кишки человека содержат рецеп­торы к нейротензину, причем последний обнаружен в ее эндокринных клетках. При воздействии на слизистую оболочку тошей кишки крыс и материал биопсии кишеч­ника человека было установлено, что под воздействием нейротензина, IgE и антител к IgE происходит дегрануляция тучных клеток и высвобождение гистамина. Доля клеток, оказавшихся дегранулированными, достигала в среднем 57% (от 29 до 84%). В.Н. Selbekk et al. (1980) считают, что тучные клетки тощей кишки имеют рецепторы и к IgE, и к нейротензину; в любом случае нейротензин вытесняет иммуноглобулин с их общего рецепторного места. Иммунная система тонкого кишечника В число органов, осуществляющих иммунную защиту макроорганизма, входит и желудочно-кишечный тракт. В слизистой оболочке тонкой кишки содержится бо­лее 400 тыс/мм2 плазматических клеток и около 1 млн./см2 лимфоцитов. Этот мощ­ный лейкоцитарный слой наряду с эпителиальным разделяет энтеральную и гумо­ральную среды организма. Желудочно-кишечный тракт человека является одним из органов, ответствен­ных за иммунную защиту организма от пищевых антигенов, вирусов, бактерий, ток­синов и лекарственных препаратов. Лимфатическая ткань, обеспечивающая местную иммунную защиту, составляет около 25% от слизистой оболочки кишечника. Она представлена скоплениями в кольце Вальдейера и пейеровыми бляшками (200-300), а также лимфоидными обра­зованиями червеобразного отростка и большим количеством иммунокомпетентных клеток в собственной пластинке слизистой оболочки и в подслизистой основе. Пейеровы бляшки состоят из скоплений лимфатических фолликулов, в которых находятся предшественники популяции лимфоцитов. В- и Т-лимфоциты пейеровых бляшек могут быть отнесены к первой линии иммунного барьера, где начинаются иммунные реакции. Для ее обеспечения служат специальные мембранные лимфо-эпителиальные клетки (М-клетки), располагающиеся в эпителиальном слое, непо­средственно над пейеровыми бляшками, вдоль всей длины тонкой кишки. М-клетки создают благоприятные условия для доступа антигенов, находящихся в просвете кишки, к субэпителиальным лимфоцитам. В М-клетках обнаружены везикулы, в ко­торых захваченные антигены транспортируются к Т-лимфоцитам пейеровых бляшек. Особый интерес представляют также МЭЛ, располагающиеся между энтероцитами, ближе к базальной мембране. В норме количество их варьирует в пределах от 4 до 6 на 100 эпителиальных клеток, примерно 25% их относятся к Т-лимфоцитам. Количе­ство МЭЛ резко возрастает при иммунных реакциях кишки на экзогенные антигены. Клетки тонкой кишки продуцируют ряд иммуноглобулинов (IgA, IgM, IgE, IgG), из которых основную часть составляют IgA. IgA и IgE, секретируемые в по­лость кишки, по-видимому, адсорбируются на структурах кишечной слизистой обо­лочки, создавая в области гликокаликса дополнительный защитный слой [Уголев A.M., 1992]. Продукция секреторных иммуноглобулинов является очень важным звеном местного иммунитета в слизистых оболочках. Основные функции секретор­ного иммуноглобулина заключаются в защите от различных антигенов, способных проникать через слизистую оболочку, ингибировании колонизации эпителия бакте­риями и вирусами, а также в обеспечении защиты от полостного протеолиза. Совокупность локальных клеточных и гуморальных иммунологических реак­ций направлена также на сохранение иммунологической толерантности. Между им-мунокомпетентными клетками существуют специфические и весьма сложные взаи­моотношения. Так, среди субпопуляций Т-лимфоцитов выделяются МЭЛ с преобла­данием супрессорной активности. Среди В-лимфоцитов превалируют плазматиче­ские клетки, продуцирующие IgA. Нарушения иммунологического гомеостаза приводят к расстройствам в иммун­ной системе, связанным с недостаточностью функции основных классов иммуногло­булинов и системы Т- и В-лимфоцитов. Барьерная функция тонкой кишки Процесс ассимиляции пищевых веществ связан не только с поступлением пла­стических и энергетических материалов, но и с опасностью проникновения во внут­реннюю среду организма антигенов и токсичных веществ. Особую опасность пред­ставляют чужеродные белки. В процессе эволюции в желудочно-кишечном тракте сформировалась мощная система защиты. Барьерная, или защитная, функция тонкой кишки зависит от ее ферментативной активности, иммунных свойств, слизи, макро-и микроструктуры, проницаемости и т.д. Нормальная барьерная функция тонкой кишки является важным фактором в ограничении повышенного поступления белко­вых макромолекул из желудочно-кишечного тракта. Эта задача обеспечивается: 1) системой защитных барьеров, ограничивающих всасывание белковых анти­генов; 2) путями их поступления во внутреннюю среду организма; 3) взаимодействием белков с различными иммунокомпетентными органами; 4) иммунным ответом организма. В небольших количествах макромолекулы в норме проникают через кишечный барьер. Этот феномен имеет существенное физиологическое значение. При употреблении в пищу белков всасывание антигенов предотвращается высо­коэффективными процессами полостного и мембранного протеолиза. В результате гидролитического расщепления белок теряет свои антигенные свойства, так как пре­вращается в аминокислоты. Некоторое количество нутриентов может достигать дис-тальных отделов тонкой кишки в нерасщепленном виде и сохранять исходные анти­генные белковые детерминанты. При ухудшении функции ПТК количество нерасще-пленных белков в просвете тонкой кишки возрастает, а при повышении проницаемо­сти слизистой оболочки создаются условия для проникновения их во внутреннюю среду организма. Проницаемость кишечной стенки увеличивается при длительном голодании, при воспалительных процессах и особенно при нарушении целостности слизистой оболочки. У здоровых людей определяющим фактором в ограничении всасывания пище­вых антигенов является местный иммунный ответ. Содержание в крови всосавшихся высокомолекулярных экзогенных соединений, сохранивших антигенные детерми­нанты, не превышает десятых долей процента от употребляемого в пишу белка. Нор­мальной реакцией иммунной системы на поступающие антигены энтеральной среды является формирование защитного барьера секреторных IgA-антител с одновремен­ной супрессией системного иммунного ответа и выработка антиидиотипических ан­тител. Секреторные IgA-антитела образуют с подавляющим количеством антигенов невсасывающиеся иммунные комплексы, которые в последующем подвергаются расщеплению до аминокислот. Основным механизмом переноса макромолекул из полости кишки в клетки эпи­телия и далее в кровь и лимфу является эндоцитоз. В процессе эндоцитоза через обычный энтероцит большая часть макромолекул расщепляется. Иная закономер­ность возникает при эндоцитозном переносе белка через участки кишки, содержа­щие пейеровы бляшки, в которых находятся специализированные М-клетки. При пе­реносе белка через М-клетки происходит выработка местного гуморального иммун­ного ответа секреторных IgA-антител и системной иммунологической толерантно­сти. При переносе белковых антигенов в обход лимфоидной ткани пейеровых бля­шек, например по расширенным межклеточным пространствам, возможна выработка состояния гиперчувствительности к пищевым белкам. Первым звеном в цепи пато­логических процессов, приводящих к развитию аллергической реакции, является на­рушение барьерной функции тонкой кишки. Способностью проникать через кишечный барьер обладают лектины. Эти белки содержатся ь растительных пищевых продуктах (злаки, соя, томаты). Они крайне ус­тойчивы к протеолизу, способны адсорбироваться на апикальной мембране энтеро-цитов и оказывать токсическое влияние на кишечный эпителий. Белковые токсины патогенных микроорганизмов (холерного вибриона, клост-ридий и др.) также способны преодолевать кишечный барьер. В норме барьер тон- кой и толстой кишок практически непреодолим для микроорганизмов, населяющих полость кишечника. Однако при плохом питании, переохлаждении, ишемии кишеч­ника, повреждении слизистой оболочки, длительном полном парентеральном и эле­ментном энтеральном питании значительное число бактерий способно преодолевать кишечный барьер и поступать в лимфатические узлы, печень и селезенку. Нарушение кишечного барьера развивается под действием оксидантных факто­ров, при механической ишемии кишки и нарушении микроциркуляции, при спазме сосудов, вызванном медиаторами аллергических реакций немедленного типа. При алиментарном дефиците незаменимых аминокислот, эйкозаноидов и витамина А на­рушается нормальная репарация слизистой оболочки кишки и ультраструктура апи­кальной мембраны. Поскольку биологические эффекты повышенной макромолекулярной прони­цаемости в большинстве случаев связаны с белками, поступающими из желудочно-кишечного тракта, очевидно, что наиболее адекватным зондом для тестирования проницаемости кишечного барьера являются белки. Однако в клинической практике используют преимущественно небелковые неутилизируемые макромолекулы (ПЭГ, олигосахариды). Имеются лишь единичные работы, основанные на применении бел­ка куриных яиц для оценки состояния кишечного барьера. Энтеральная среда и гомеостаз Начало учению о постоянстве внутренней среды организма положил в конце XIX ве­ка С. Bernard. Он первым заметил, что физико-химические свойства плазмы крови и лим­фы практически не изменяются даже при резких изменениях условий окружающей среды. До тех пор, пока механизмы, обеспечивающие постоянство внутренней среды, не наруше­ны, воздействие внешних факторов не способно оказьшать повреждающее действие на ткани организма, поскольку обмен веществ в них остается в нормальных пределах. Развивая это направление, W.B. Cannon (1940) установил, что поддержание ус­тойчивого состояния внутренней среды осуществляется с помощью корригирующих физиологических механизмов, а константы внутренней среды варьируют в зависи­мости от внешних и внутренних факторов. Автор предложил обозначать вариабель­ные равновесные состояния внутренней среды термином «гомеостаз». И.П. Разенков (1948) выдвинул положение о том, что одним из важнейших органов, обеспечиваю­щих гомеостаз, является желудочно-кишечный тракт. Автор показал важную роль энтеральной среды в поддержании гомеостаза и значение эндогенных пищевых ве­ществ в формировании химуса. Позднее А.Д. Синещеков (1968) установил, что состав химуса практически не зависит от состава пищи. На выходе из двенадцатиперстной кишки концентрацион­ные характеристики химуса больше приближаются к соответствующим показателям крови, нежели к составу рациона, что достигается благодаря выделению в полость желудка и начального отдела тонкой кишки эндогенных питательных веществ в ко­личествах, необходимых для стабилизации состава химуса. Регуляторные механизмы, обеспечивающие формирование энтеральной среды относительно постоянного состава, подробно исследовались в 80-х годах Ю.М. Гальпериным. Постоянство энтеральной среды в период активного пищеварения поддержива­ется путем установления равновесия между скоростью всасывания нутриентов и скоростью их утилизации и депонирования. Поскольку возможности депонирования поступающих в кровь питательных веществ ограничены, сохранение гомеостаза обеспечивается путем ограничения скорости всасывания электролитов и питатель­ных веществ. Если в состав рациона входят все основные нутриенты в соотношениях, харак­терных для сбалансированного питания, то эти вещества частично всасываются в га-стродуоденальном отделе пищеварительного канала. Во всех остальных случаях масса их в химусе возрастает тем значительнее, чем ниже исходное содержание этих веществ в пище, т.е. происходит обмен нутриентами с целью гомеостазирования хи­муса в рамках концентраций в плазме крови. Этот процесс особенно интенсивно осуществляется в гастродуоденальном отделе пищеварительного канала. При содержании в рационе большого количества углеводов и малого количества жиров и воды основная масса углеводов, содержащихся в пище, всасывается. Липиды, вода, натрий и хлор активно секретируются из крови в энтераль-ную среду. Величина и направление потока калия, кальция, фосфора и азотистых про­дуктов зависят от их концентрации в рационе и от соотношения нутриентов в нем. В результате пополнения химуса водой и эндогенными нутриентами их концен­трации стабилизируются. При этом величины концентрации электролитов и основных питательных веществ приближаются к характерным для внутренней среды организма. Концентрации большинства веществ резко снижаются, главным образом за счет разве­дения эндогенной водой, однако концентрации липидов, натрия и хлора вопреки раз­ведению эндогенной водой значительно увеличиваются за счет интенсивного поступ­ления их в просвет гастродуоденального отдела пищеварительного канала. Относительное постоянство состава химуса обеспечивается рециркуляцией эн­догенных веществ. При интенсивном выделении эндогенных веществ существует опасность снижения их концентрации в крови. В этих случаях необходимые эндо­генные вещества мобилизуются из депо. Одним из таких депо является тонкая киш­ка, в которую нутриенты поступают в составе кишечного сока в тот период, когда концентрация их в крови достигает максимальных значений нормы. В результате го­меостазирования химуса происходит пропорциональное сопряженное всасывание всех входящих в его состав нутриентов со скоростью, соответствующей градиентам их концентраций между внутренней и энтеральной средами. Благодаря раскрытию механизма гомеостазирования химуса стало понятным, почему состав его в разных отделах тонкой кишки остается постоянным. Таким образом, гомеостазирование химуса обеспечивает превращение случай­ного набора питательных веществ, входящих в состав различных рационов, в поток вешеств из энтеральной среды в кровь относительно постоянного состава, прибли­женного по концентрации к внутренней среде. Такая организация пополнения орга­низма нутриентами является основой поддержания питательного гомеостаза. Толстая кишка Толстая кишка выполняет резервуарную и экскреторную функции, участвует в под­держании водно-электролитного гомеостаза. В функциональном отношении толстая киш­ка неоднородна. В слепой и восходящей кишках происходит всасывание жидкости, элек­тролитов, витаминов, утилизация с участием микрофлоры невсосавшихся в тонкой кишке пептидов, в поперечно-ободочной кишке - дальнейшее уплотнение каловых масс благода­ря всасыванию воды, От селезеночного изгиба до середины сигмовидной кишки толстая кишка является резервуаром для каловых масс. Дистальный отдел сигмовидной кишки, прямая кишка, анальный канал осуществляют удерживание и выброс каловых масс. В среднем время продвижения химуса по толстой кишке составляет 30-40 ча­сов, иногда 60-70 часов. В слепой, поперечно-ободочной, нисходящей кишках хи­мус удерживается в течение 18-20 часов, в сигмовидной и прямой кишках - 12 ча­сов. У женщин время продвижения каловых масс в среднем на 8 часов больше, чем у мужчин. Ускорению транспорта кишечного содержимого способствуют: прием пи­ши, богатой неперевариваюшейся клетчаткой и волокнами, быстрый пассаж тонко­кишечного содержимого (химус поступает в слепую кишку в жидком состоянии, со­держание воды в нем в три и более раз выше нормы), активная мышечная работа, стрессовые ситуации. Продвижение химуса по толстой кишке замедляется при выра­женных нарушениях опорожнения желудка, стенозах тонкой кишки. Пищеварение в толстой кишке практически отсутствует. Здесь всасываются ипикша, витамины и аминокислоты, продуцируемые микробами, до 95% воды и электролиты. В толстой кишке поселяется большое количество микроорганизмов, которые утилизируют оставшиеся неусвоенными нутриенты. Образующиеся в ре­зультате микробного метаболизма пищевых остатков органические кислоты, угле­кислый газ, метан, сероводород, токсичные вещества (индол, скатол, фенол) всасы­ваются кишкой, а затем обезвреживаются в печени. Секреторная функция толстой кишки Секрет толстой кишки изотонический, имеет щелочную реакцию (иногда рН превышает 9,0) и не содержит кишечных ферментов, за исключением небольшого количества амилазы, пептидазы, сахаразы, щелочной фосфатазы и лизоцима. Секре­ция жидкости крайне скудна. Слизь вырабатывается большим количеством бокало­видных клеток, расположенных в поверхностном эпителии и криптах толстого ки­шечника. Концентрация слизи увеличивается за счет всасывания жидкости. Червеобразный отросток продуцирует ежедневно около 2-3 мл жидкости, бога­той слизью. В его секрете содержится большое количество IgA и лизоцима. Проницаемость апикальной мембраны эпителиальных клеток толстой кишки для ионов хлора и калия, секретируемых в полость кишки, увеличивается при повы­шенной концентрации внутриклеточного кальция и циклического аденозинмонофос-фата (цАМФ). Механизм секреции может быть связанным или не связанным с цАМФ, но в любом случае секреция зависит от активации кальций-зависимого регу-ляторного протеина - кальмодулина. Моторика, секреция и кровоснабжение слизистой оболочки происходят, как правило, однонаправленно. Раздражение симпатических волокон тормозит моторику толстой кишки, вызывает спазм сосудов и одновременно угнетает секрецию. Веще­ства, раздражающие поверхность кишки, или механические факторы вызывают сек­рецию слизи, которая усиливается независимо от иннервации. Абсорбирующая функция толстой кишки Ежедневно в ободочную кишку поступает в среднем 1,5-2 л жидкости. Лишь 100 мл воды выводится с каловыми массами. В толстой кишке так же, как и в тон­кой, происходит всасывание ионов натрия и хлора. Абсорбционные возможности толстой кишки весьма значительны. Так, при по­ступлении в ее просвет содержимого в объеме около 6 литров в сутки диареи не воз­никает, так как компенсаторно происходит активная реабсорбция воды со скоростью 2-3 мл/мин. Следует заметить, что у здорового человека в течение суток воды и со­лей всасывается в 3-4 раза меньше максимально возможного объема. Количество воды и электролитов, поступающих и абсорбирующихся в толстом кишечнике в течение суток, представлено в табл. 2. Таблица 2 Количество воды и электролитов, транспортирующихся ежесуточно через толстую кишку Поступление в кишку Экскреция с калом Абсорбция Н20, мл 1500 100 1400 Na+, ммоль 210 4 206 К+, моль 9 9 — СГ, ммоль 105 2 103 НСО'з, ммоль 75 — — Из таблицы видно, что с каловыми массами выводится небольшое количество электролитов. Так, потеря хлорида натрия с фекалиями составляет лишь 4 ммоль в сутки, а потеря воды - 100-140 мл. Вода составляет 75% каловых масс, а иногда и значительно меньше - не более 60%. Слизистая оболочка разных отделов толстой кишки всасывает неодинаковое ко­личество указанных ингредиентов. Правая половина более проницаема, и ее элек­трический потенциал ниже; левая сочетает высокую абсорбирующую спосоность с низкой проницаемостью, что обеспечивает небольшое содержание жидкости и элек­тролитов в этом отделе кишечника. Блокаторы кальциевых каналов стимулируют аб­сорбцию воды в подвздошной и толстой кишке. Механизмы всасывания воды в тол­стом кишечнике аналогичны тем, которые имеют место в остальных отделах пище­варительной трубки, - это пассивный процесс, регулирующийся осмотическим и гидростатическим давлением. Интенсивное всасывание электролитов в толстой кишке поддерживает высокий градиент концентрации ионов между кишечным содержимым и плазмой крови. Бла­годаря активному транспорту электролитов сохраняется значительная разница по­тенциалов между поверхностью слизистой оболочки и интестинальной жидкостью. Натрий абсорбируется против электрического градиента и градиента концентрации, поступая из просвета кишки (где содержится в количестве 40 ммоль/л) в плазму, где его концентрация составляет 140 ммоль/л. Активный транспорт натрия возможен благодаря натриево-калиевой АТФазе базальной мембраны эпителия слизистой обо­лочки. Активный транспорт натрия осуществляется через эпителиальную клетку, но он может быть и пассивным, осуществляясь через межклеточные пространства и межклеточные соединения в соответствии с осмотическим, концентрационным и электрическим градиентами. Концентрация калия в кишечнике значительно превышает концентрацию калия в кале, что поддерживается электрической разностью потенциалов. Содержание ка­лия в жидкой части фекальных масс составляет 90 ммоль/л. Повышение содержания калия в жидкой фракции происходит за счет уменьшения объема кишечного содер­жимого благодаря всасыванию воды и поступлению калия в кишку со слизью и де-сквамированным эпителием, облегчению его поступления в просвет кишки в связи с большой разностью электрических потенциалов в разных слоях слизистой оболочки. Доказана возможность активной секреции калия, связанной с натриево-калиевым об­меном. В эксперименте с помощью нагрузки калием доказана зависимость его секре­ции от содержания электролита в организме. Несмотря на значительную концентра­цию калия в жидкой фракции каловых масс, суточная его экскреция составляет лишь 8-10ммоль л. Всасывание хлоридов происходит против химического градиента концентра­ции, но в соответствии с электрическим. Разность потенциалов между внутренней поверхностью слизистой оболочки кишки и интестинальной жидкостью должна спо­собствовать пассивной абсорбции, вместе с тем экспериментально подтверждена возможность активного всасывания хлоридов. Концентрация хлоридов в жидкой части фекалий составляет 15-20 ммоль/л, т.е. примерно в 5 раз ниже, чем в плазме крови. Перфузионный метод исследования позволил убедиться в том, что даже при концентрации хлоридов ниже 25 ммоль/л абсорбция их продолжается. Бикарбонаты в просвете кишки могут вступать в реакцию с органическими ки- ами. содержание которых зависит от состава кишечной микрофлоры и доли не-всасываюпшхся углеводов в пищевом рационе. Бикарбонаты, секретируемые в про­свет кишечника, накапливаются там в период всасывания натрия; при отсутствии хлоридов содержание их уменьшается. Таким образом, усвоение хлоридов происхо­дит в результате анионного обмена с бикарбонатами. В толстой кишке человека нет специальных транспортных систем для всасыва­ния Сахаров и аминокислот. Поступающие в ее просвет невсосавшиеся углеводы превращаются под действием толстокишечной микрофлоры в летучие жирные ки­слоты (ацетоуксусная, пропионовая, масляная) и используются колоноцитами в ка­честве энергетического субстрата, частично они поступают в кровь, пройдя через слизистую оболочку кишки. Лишь при отсутствии других источников энергии, в ча- стности при употреблении в основном пищевых продуктов растительного происхож­дения, источником значительной части энергетических затрат (540 ккал/сут.) могут стать всосавшиеся жирные кислоты с короткой цепью. Концентрация их составляет 100-240 ммоль/л. Микробная ферментация углеводов с образованием летучих жир­ных кислот происходит в условиях умеренной гипоксии и застоя содержимого в про­свете ободочной кишки. Это обеспечивает выживание огромных популяций бакте­рий, многие из которых относятся к строгим анаэробам. Абсорбция жирных кислот происходит путем пассивной диффузии по электрохимическому градиенту, причем скорость ее зависит от размера молекулы и растворимости жирных кислот. Большая часть белков потребляется собственной микрофлорой. Некоторые бел­ки расщепляются до аммиака, который впоследствии всасывается. Непереваренные белки и невсосавшиеся аминокислоты расщепляются в толстой кишке с образовани­ем целого ряда токсичных метаболитов: протеиногенные амины, фенол, крезол, ин­дол, скатол и т.д. Часть этих веществ выделяется в составе фекалий, другие абсорби­руются, поступают в кровоток и выделяются с мочой в неизмененном виде (кадаве­рин, путресцин), третьи вступают в печени в реакции конъюгации с глюкуроновой и серной кислотами (крезол, фенол, индол и др.) и выделяются с мочой, Выделение ка­лиевой соли индоксилсульфата (животного индикана) пропорционально активности гнилостных процессов в кишечнике и скорости обезвреживания в печени. Частично продукты гниения обезвреживаются в энтероцитах при участии цитохрома Р450. Ферменты бактерии расщепляют не только субстраты, находящиеся в химусе и поступающие из проксимальных отделов кишечника, но и вещества, поступающие из крови, такие, как мочевина и креатинин. Количество мочевины, образующейся в организме взрослого человека, превышает примерно на 25% ее количество, элими­нирующееся с мочой. Избыток мочевины секретируется в толстую кишку и расщепляется под влия­нием уреазы бактерий до аммиака. Креатинин в просвете кишки метаболизирует в монометиламин, 1 -метилгидантоин, метилгуанидин, которые подвергаются обратно­му всасыванию, проникают через гематоэнцефалический барьер и оказывают нейро-токсическое действие. Регуляция секреторной функции толстой кишки Регуляция двух противоположных процессов, происходящих в толстой кишке (секреции и абсорбции), осуществляется вегетативной нервной системой, гормонами и дигестивными пептидами. Стимулируют всасывание симпатические нервы, секре­цию - парасимпатические нервы. Баланс между адренергическим влиянием на аб­сорбцию и холинергическим - на секрецию определяет интестинальный транспорт. Секреторная активность зависит от силы стимулирующего импульса. Слабый им­пульс задерживает только абсорбцию, усиление импульсации активирует уже и сек­рецию слизистой кишечника. Как правило, этот процесс сопровождается повышени­ем сократительной активности кишки. Кортикостероиды повышают абсорбцию натрия в толстой кишке. Аналогичным эффектом обладает альдостерон, который, кроме того, увеличивает всасывание воды и секрецию калия в изолированных петлях толстой кишки человека. Под влиянием минералокортикоидов концентрация натрия снижается, а калия - повышается; спи-ронолактон тормозит это действие. Физиологическая роль пролактина и ангиотензи-на у человека изучена недостаточно, однако в экспериментах на животных показано, что эти гормоны оказывают влияние на абсорбцию солей. Участие эндогенных простагландинов в регуляции секреторной функции ки­шечника осуществляется посредством активизации аденилатциклазы слизистой обо­лочки кишечника. На процесс кишечной абсорбции влияют и биологически активные пептиды. Так, содержащийся в высоких концентрациях в нервных окончаниях слизистой обо­лочки кишечника вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП) стимулирует секреторную функцию кишечника, нейротрансмиттеры вегетативной нервной систе­мы оказывают стимулирующее влияние на процесс слизеобразования. Другие пепти­ды (бомбезин, гастрин, энкефалины, соматостатин, серотонин, субстанция Р, холе-цистокинин, нейротензин) влияют на транспорт веществ не только в тонком, но и в толстом кишечнике, что получило экспериментальное подтверждение. К веществам, стимулирующим секреторную функцию слизистой толстой киш­ки, относятся: • гормоны - АДГ, ВИП (стимулирует аденилатциклазу колоноцитов и выра­ботку цАМФ); • бактериальные энтеротоксины; • эндогенные субстраты, обладающие цитотоксическими свойствами (диокси-производные желчных кислот и длинноцепочечные жирные кислоты - олеи­новая, стеариновая, поступающие с химусом); • углеводы, не реабсорбированные в тонкой кишке; • слабительные средства (касторовое масло, антрахинон, дифенольные произ­водные, бисакодил, пикосульфат натрия); • простагландины (ПГ Ег, Ёа. 6-кето-ПГ Fi„ Тг В2, ПГ D2, 12-НРЕТЕ) тормо­зят всасывание воды, электролитов и стимулируют секрецию. Моторная функция толстой кишки Двигательная функция толстой кишки характеризуется сократительной актив­ностью кишечной стенки, внутриполостным давлением, эвакуацией содержимого. В толстой кишке возникают следующие типы сокращений: • непропульсивные (сегментирующие) движения - частые, локальные со­кращения циркулярных мышечных волокон, приводящие к уменьшению диаметра просвета кишки и повышению внутрикишечного давления, обес­печивающие перемешивание содержимого; • пропульсивные движения - редкие (2-4 раза в минуту), сильные, хорошо координированные, обеспечивающие транспорт в дистальном направлении. Возникновению пропульсивных сокращений предшествует исчезновение га-устр, которые впоследствии появляются вновь, Пропульсивная активность усиливается при приеме пищи и физической нагрузке. 3-4 раза в сутки воз­никают так называемые «масс-сокращения». Они охватывают большую часть кишки, благодаря чему возможно опорожнение значительных ее участ­ков и продвижение содержимого из правых отделов в левые, а из левых - в ректосигмоидный отдел. Во время перистальтики продвижению фекальных масс предшествует растяжение и расслабление дистального сегмента кишки; • тонические сокращения, регулирующие просвет кишки и внутрикишечное гидростатическое давление; • антиперистальтические сокращения, распространяющиеся в проксималь­ном и дистальном направлениях на расстояние 20-70 см, но не охватываю­щие весь кишечник, способствуют перемешиванию и сгущению кишечного содержимого. Первые два вида сокращений возникают на фоне тонической активности. Моторику толстой кишки координирует базисная миоэлектрическая актив­ность, которая характеризуется двумя ритмами - низкочастотным (2-4 имп./мин) и высокочастотным (6-12 имп./мин). Базисная миоэлектрическая активность генери­руется водителем ритма толстой кишки, располагающимся в поперечноободочной кишке дистальнее правого изгиба. В дистальных отделах толстой кишки существует еще несколько водителей ритма. Циклы миоэлектрической активности предшеству­ют мышечным сокращениям. Миоэлектрическая активность коррелирует с сокраще­ниями циркулярных мышц, происходящими в фазе максимальной деполяризации мембран миоцитов толстой кишки. Голодная перистальтика в толстой кишке сохра­няется в течение непродолжительного времени (10-15 мин) после приема пищи. Известно, что интенсивное раздражение интрамуральных рецепторов стенки любого из отделов пищеварительной трубки вызывает торможение моторики всего желудочно-кишечного тракта. Активность толстой кишки обеспечивается следующими функциональными (непостоянными) сфинктерами толстой кишки: • илеоцекальный сфинктер Варолиуса (место впадения подвздошной кишки в слепую); • колоцекальный сфинктер (граница слепой и восходящей кишок); • сфинктер Гирша (граница средней и верхней трети восходящей кишки); • сфинктер Кеннона (граница правой и средней трети поперечноободочной кишки); • сфинктер Пайра (нижняя граница селезеночного изгиба); • колосигмоидный сфинктер Балли (переход нисходящей кишки в сигмовидную); • добавочный сфинктер Мютье и Росси (средняя треть сигмовидной кишки); • сфинктер Мютье (дистальная треть сигмовидной кишки). В 1909 году G. Holzknecht и S. Jonas описали усиление двигательной активно­сти кишки, связанное с приемом пищи; это явление впоследствии получило название «гастроцекального рефлекса». Приблизительно спустя 1-10 минут после приема пи­щи возникает периодическое повышение активности, которое сопровождается ин­тенсивной моторикой, повышением секреции и гиперемией слизистой оболочки. Хо­тя гастроцекальный рефлекс сопровождает гастроилеальный рефлекс, переход химу­са в толстую кишку не является обязательным для возбужденной толстой кишки. Гастроцекальный рефлекс возникает каждый раз после обильного приема пиши (3-4 раза в день). У пациентов с повышенно возбуждающейся толстой кишкой мас­сивные движения ее могут возникать чаще и являться причиной поноса. Перисталь­тические волны ободочной кишки обычно достигают прямой кишки. Наполнение прямой кишки калом вызывает растяжение ее стенки и позыв к дефекации. Проксимальный отдел толстой кишки так же, как кардия и дно желудка, обла­дает свойством рецептивной релаксации. Он принимает форму и объем поступаю­щего содержимого, благодаря этому возможно перемешивание химуса, всасывание воды и электролитов. Следует учитывать, что жидкости перемещаются значительно активнее плотных составляющих химуса. В дистальном отделе, где преобладает про-пульсивная перистальтика, осуществляется продвижение каловых масс определен­ными порциями в дистальном направлении к прямой кишке, которая осуществляет дефекацию. Регуляция моторной функции толстой кишки Моторика толстой кишки находится под влиянием нейрогуморальных, физиче­ских, алиментарных факторов. Интрамуральная нервная система толстой кишки представлена подслизистым {мейснеровым) и межмышечным (ауэрбаховым) спле­тениями. В составе интрамуральных сплетений имеются возбуждающие и тормоз­ные волокна. Парасимпатическая иннервация толстой кишки (вплоть до селезеночного угла) осуществляется ветвями блуждающего нерва, дистальнее - волокнами из сакрально­го сплетения. Активация холинергических рецепторов стимулирует моторику тол­стой кишки и акт дефекации. Блуждающий нерв повышает тонус илеоцекального сфинктера, создавая тем самым препятствие рефлюксу толстокишечного содержи­мого через илеоцекальную заслонку в подвздошную кишку. Симпатические волокна, иннервируюшие толстую кишку, берут начало в ТЫ2-L3 сегментах спинного мозга. Активация адренергических волокон угнетает кон-трактильную активность толстой кишки и снижает тонус сфинктеров анального от­верстии Поэтому при стрессовой ситуации на фоне дисбаланса нейротрансмиттеров и гиперкатехоламннемин развивается так называемая «медвежья болезнь». Стим> лирующц. влияние на моторику толстой кишки оказывают местные реф­лексы, возникающее при раздражении механорецепторов. Поэтому объем химуса, характер принимаемой пищи (количество неперевариваемой клетчатки) определяют ее двигательную функцию. Прием пиши является мощным физиологическим раздра­жителем и стимулирует перемещение каловых масс по толстой кишке. Локальные выпалена» иннервации толстой кишки при диабетической нейропа-тии, коллагенозах, посте нарушений кровообращения в кишечнике проявляются диареей, обстипацией или непроходимостью. Контрактильная активность толстой кишки находится под влиянием дигестив-ных пептидов и эндогенных опиатов (энкефалины и эндорфины), выделение кото­рых стимулируется приемом пищи. Гастрин, холецистокинин, энкефалины с участи­ем парасимпатических нервов и интрамурального нервного сплетения являются ме­диаторами гастро-колонального рефлекса (усиление моторики толстой кишки в от- вет на поступление пищи в желудок), который возникает спустя 10 минут после приема пищи. Дигестивные пептиды стимулируют моторику толстой кишки как у здоровых лиц, так и у больных, страдающих дискинезиями кишечника. Механизм повышенной стимуляции моторики толстой кишки дигестивными пептидами связан с ее повышенной чувствительностью к гормональному воздейст­вию, которая имеет место при дискинезиях, синдроме раздраженной кишки, введе­нии прозерина. На фоне диетотерапии, особенно при приеме пищи, богатой пищевы­ми волокнами, чувствительность стенки кишки к дигестивным пептидам снижается. Повышенная активность эндогенных опиоидных пептидов играет роль в разви­тии дискинезий. Введение энкефалинов больным с дискинезиями усиливает сократи­тельную активность толстой кишки и стимулирует медленный ритм миоэлектриче-ской активности. В толстой кишке с ее плотным содержимым необходим градиент давления, соз­даваемый сокращением гладкой мускулатуры проксимального отдела кишки и рас­слаблением дистального. При одновременном сокращении кругового слоя мышеч­ной оболочки в двух соседних участках кишки давление в просвете кишки возраста­ет, но перемещения содержимого не происходит. Таким эффектом обладает морфин, чем и определяется его антидиарейное дей­ствие. Морфин стимулирует рецепторы, взаимодействующие с энкефалином, и уси­ливает контрактильную активность кругового и продольного слоев гладкой мускула­туры толстой кишки. При диарее моторная активность толстой кишки снижена, а при запорах она может быть повышенной. Кортизол стимулирует, а глюкагон угнетает моторику толстой кишки. В регуляции функции толстой кишки существенная роль принадлежит серото-нину, ибо примерно 65% эндогенного серотонина находится в пищеварительном тракте, Серотонин угнетатет моторную деятельность толстой кишки, в отличие от тонкой, на которую он действует как стимулятор. У больных с дискинезиями тол­стой кишки в слизистой оболочке прямой кишки увеличено количество энтерохро-маффинных клеток, продуцирующих серотонин. В большей степени, чем другие компоненты пищи, стимулируют перистальтику жир и желчные кислоты. Имеется прямая зависимость между калорийностью пиши и перистальтикой толстой кишки. Состав и функции нормальной микрофлоры кишечника Микрофлора толстой кишки во многом определяет характер процессов всасы­вания, секреции и моторики. В кишечнике человека находится от 400 до 500 видов микробов, общее количество которых достигает 1014. Количество микроорганизмов увеличивается в дистальном направлении. В 1 г кала толстой кишки содержится 10й бактерий, что составляет треть сухого остатка кишечного содержимого. В 1 мл хи­муса тощей кишки здорового человека количество бактерий не превышает 104-105. В этом отделе кишечника обнаруживаются стрептококки, стафилококки, молочнокис­лые палочки, другие грамположительные аэробные бактерии и грибы. Дистальнее, в подвздошной кишке, количество микробов увеличивается до 107—108 за счет энтеро­кокков, кишечной палочки, бактероидов, анаэробных бактерий. Грамотрицательные бактерии располагаются преимущественно на поверхности ки­шечных ворсинок, а факультатитивные анаэробы - в глубине крипт. В просвете кишки живут быстро размножающиеся микроорганизмы - лактобациллы и клостридии. Более 90% микроорганизмов в толстой кишке взрослого человека представлены неспорообразующими облигатными анаэробами (бифидобактерии и бактероиды) и около 10% - строгой аэробной и факультативной анаэробной флорой (молочнокис­лые и кишечные палочки, энтерококки, стафилококки, эшерихии и протей). Состав микрофлоры, ее функциональная активность варьируют в зависимости от характера питания, времени транзита содержимого по кишечнику и приема медикаментов. Так, замена в пищевом рационе белка на аминокислоты приводит к уменьшению популя­ции бифидобактерии. Наиболее изучены анаэробы и факультативные аэробы, но даже среди них су­ществуют микроорганизмы (в гораздо меньших количествах, чем преобладающие), в выделении которых имеют место определенные трудности. Микрофлора толстого кишечника подразделяется на главную (резидентную), сопутствующую и остаточную. Главная микрофлора составляет около 90% всей флоры желудочно-кишечно­го тракта и локализуется в основном в толстом кишечнике; ее представляют анаэробные микроорганизмы (бифидобактерии, бактероиды и др.). Сопутствующая микрофлора составляет 8-10% и представлена в основном семействами энтеробактерий и лактобацилл (эшерихии, энтерококки, лакто-бактерии). Остаточная микрофлора представлена главным образом условно-патогенны­ми бактериями (клебсиелла, протей, цитробактер и др.). Локализуется пре­имущественно в толстом кишечнике и составляет у здоровых людей менее 0,6%. Бактерии остаточной микрофлоры выделяются в среднем у 1/4 обсле­дованных. Состав микробной флоры толстой кишки у здоровых людей представлен в табл. 3 По современным представлениям, нормальная микрофлора кишечника является важным звеном в системе зашиты организма и сохранения постоянства его внутрен­ней среды и характеризуется относительной стабильностью качественного и количе­ственного состава. Эта стабильность регулируется, с одной стороны, сложными синергическими и антагонистическими отношениями между отдельными ее представи­телями в составе биоценоза, а с другой стороны - физиологическими факторами макроорганизма (механическими, химическими, неспецифическими и специфиче­скими факторами иммунитета). К механическим факторам следует отнести: перистальтику кишечника, муко-протеиновое покрытие на апикальных латеральных мембранах эпителия, постоянное обновление эпителия желудочно-кишечного тракта, запирающая функция баугиниевой заслонки. Таблица 3 Микробная флора толстой кишки у здоровых людей Микроорганизмы Количество микробов в 1 г фекалий м Все микробы, млрд. 0,08^0 6,2 Бифидобактерии, млрд. 0,01-18 3,6 Гнилостные микробы, млн. 7-8000 850 Эшерихии коли, млн. 0,07-1000 101,4 Энтерококки, млн. 0-650 32,3 Ацидофильные палочки, млн. 0,02-800 55,0 Стафилококки, млн. 0-6,5 0,22 Грибы, тыс. 0-800 7,8 Протей, абс. число 21-13 400 570 К химическим факторам относят пепсин, соляную кислоту, трипсин, соки ки­шечника и желчные кислоты. Локальная защита пищеварительного тракта представ­лена неспецифическими факторами (лизоцим, интерферон, комплемент, лактофер-рин), специфическая защита обусловлена GALT (Gut associated lymphoid tissue). Нормальная микрофлора, являясь симбионтом, выполняет ряд функций, имею­щих существенное значение для жизнедеятельности человека. Это неспецифическая защита от бактерий, вызывающих кишечные инфекции, участие в выработке анти­тел, витаминосинтезирующая функция микроорганизмов (синтез витаминов С, К, Вь В6, В12, РР, фолиевой и пантотеновой кислот). Кроме того, доказана роль микрофло­ры в процессе пищеварения: микроорганизмы, входящие в ее состав, расщепляют целлюлозу, участвуют в ферментативном расщеплении белков, жиров и высокомо­лекулярных углеводов, способствуют всасыванию кальция, железа, витамина D, осу­ществляют инактивацию энтерокиназы и щелочной фосфатазы, участвуют в образо­вании продуктов распада белка (фенола, индола, скатола), нормализующих кишеч­ную перистальтику. Некоторые из аминов, например гистамин и серотонин, в процессе эволюции включились в регуляторные системы. Так, гистамин контролирует секрецию хлори­стоводородной кислоты. Высказано предположение, что гиперпродукция гистамина бактериальной флорой может явиться причиной изъязвления слизистой оболочки га-стродуоденальной зоны. Многие представители нормальной микрофлоры толстой кишки (например, би­фидобактерии, энтерококки, эшерихии коли, ацидофильные палочки) обладают вы­раженными антагонистическими свойствами, подавляя рост как патогенных, так и непатогенных, но не свойственных нормальной микрофлоре кишечника микроорга­низмов. В эксперименте безмикробные животные оказываются чрезвычайно чувст­вительными к инфекциям. Нормальная микрофлора толстой кишки участвует в выработке иммунитета. Малые количества эндотоксинов - липосахаридов клеточных оболочек всех грамот-рицательных бактерий - оказывают благоприятное действие на чувствительность макроорганизма к бактериальному заражению родственными микробами и могут влиять на синтез иммунных тел к другим антигенам. Кишечные бактерии метаболизируют жирные кислоты с образованием гидрок-сикислот с длинной цепочкой углеродных атомов, таких, как гидроксистеариновая. Эта кислота химически сходна с рипинолеиновой кислотой - главным компонентом касторового масла. Микрофлора кишечника играет чрезвычайно важную роль в ко­нечных этапах метаболизма холестерина и желчных кислот. Превращение холесте­рина в не всасывающийся в толстой кишке стерин - копростанол - происходит при участии бактерий кишечника, которые также способны осуществлять глубокий гид­ролиз молекулы холестерина. Но наиболее важным путем катаболизма обмена холе­стерина является его превращение в желчные кислоты. Реабсорбция желчных кислот осуществляется в дистальных отделах тонкой кишки, где под влиянием микрофлоры происходят превращения желчных кислот: деконъюгация, преобразование первич­ных желчных кислот, синтезированных в печени, во вторичные желчные кислоты. Эти многообразные превращения производятся несколькими видами микроорганиз­мов, каждый из которых влияет на различные стадии этих процессов. У здорового человека до 80-95% желчных кислот реабсорбируется. Остальные выделяются с фе­калиями в виде бактериальных метаболитов. Их наличие в содержимом толстой кишки тормозит всасывание воды и препятствует излишней гипогидратации кала, способствуя нормальному формированию каловых масс. Трансформация билирубина в стеркобилин и уробилин осуществляется микро­флорой дистальной части кишечника. Однако в патологических условиях (при засе­лении микроорганизмами верхних отделов тонкого кишечника или при избыточном поступлении желчных кислот и жирных кислот в толстую кишку) ферментативная деятельность микрофлоры становится одним из важных патогенетических механиз­мов нарушения всасывания в тонкой кишке и развития диареи. Нормальная бактериальная микрофлора способствует «созреванию» макрофа-гально-гистиоцитарной системы, влияет на структуру слизистой оболочки кишечни­ка (обусловливая развитие крипт) и ее всасывательную способность. Необходимо от­метить важную роль микрофлоры в протекании общей канцеролитической реакции. Одним из важных свойств бифидобактерий является то, что они способны в значи­тельной мере снижать степень развития канцерогенеза. Таким образом, можно выделить следующие основные функции нормальной микрофлоры кишечника: • защитная функция - создание колонизационной резистентности, иммуноло­гического барьера, активация иммунной системы; • участие в процессе пищеварения (окончательное переваривание пищи и пи­щеварительных ферментов, компонентов желчи); • синтез витаминов и ферментов; • участие в регуляции моторики ЖКТ; • поддержание постоянства биохимической среды желудочно-кишечного тракта. Необходимо также отметить и возможные отрицательные свойства микрофлоры: • при определенных условиях она может выступать в качестве источника ин­фекции; • иногда может оказывать сенсибилизирующее действие на организм; • обладает мутагенной активностью, является банком плазмид; • эшерихии, клебсиеллы, цитробактеры обладают антиинтерфероновой актив­ностью; энтеробактер имеет высокую антилизоцимную активность; у всех микроорганизмов, входящих в состав нормальной микрофлоры, обнаружена высокая антикомплементарная активность. Однако все эти отрицательные свойства реализуются только при нарушении равновесия в составе микрофлоры кишечника. Поэтому чрезвычайно актуальным яв­ляется поддержание нормального состава микрофлоры кишечника с первого до по­следнего дня жизни человека. Длительная гипокинезия существенно влияет на состав микрофлоры кишечника и интенсивность процессов брожения и гниения. У испытуемых практически здоро­вых людей в кишечнике увеличивается содержание аэробной микрофлоры, образо­вание летучих и нелетучих токсических метаболитов, выделение их, особенно мета­на, во внешнюю среду повышается. Этот факт явился основой для создания водород­ного теста - определения водорода в выдыхаемом воздухе. Тест применяют для ди­агностики дисбактериоза и определения времени пассажа по тонкой кишке. Токсические вещества, всасывающиеся из кишечника, создают дезинтоксикацион-ную нагрузку на печень. Увеличение этой нагрузки наблюдается при запорах, несбалан­сированном питании (обилие углеводов, в частности крахмала), дисбактериозе и т.д. Клинически дисбактериоз характеризуется снижением аппетита, тошнотой, за­порами или поносами. При доминировании бродильных процессов ведущим являет­ся метеоризм кишечника, урчание; испражнения пенистые, светло-желтого цвета. Преобладание гнилостных процессов сопровождается креатореей; испражнения име­ют щелочную реакцию, жидкие, темного цвета. При длительном течении этих нару­шений возможны гиповитаминозы, особенно дефицит витаминов группы В. Некото­рые виды дисбактериозов (например, стафилококковые, кандидамикозные, протей­ные) могут переходить в генерализованную форму (сепсис). Наиболее часто в качестве первого этапа лечения этих состояний рекомендует­ся прием антибиотиков. Однако существует и другой путь, который заключается в назначении больному элементарной диеты, т.е. диеты, состоящей исключительно из моносахаридов, аминокислот, жирных кислот, витаминов, минеральных солей и микроэлементов. Длительное применение такого питания сопровождается снижени­ем синтеза кишечных ферментов, поскольку нагрузка на ферментную систему резко уменьшается. Кратковременное применение элементарной диеты в качестве лечеб­ного мероприятия вполне оправданно. Установлено, что все компоненты такой дие­ты всасываются уже в проксимальных отделах тонкой кишки. Населяющие кишеч­ник микроорганизмы лишаются питательной среды, и количество их быстро умень­шается. Применение подобной диеты целесообразно и в предоперационной подго­товке, так как дает возможность оперировать практически на стерильной кишке. Поджелудочная железа Поджелудочная железа взрослого человека имеет длину примерно 15 см и мас­су 90 г. Поджелудочная железа состоит преимущественно из экзокринной ткани. Ацинусы являются основным элементом экзокринной части железы, они вместе с разветвленной сетью протоков составляют более 80% массы железы. Эндокринная часть поджелудочной железы состоит из небольших скоплений клеток, известных как островки Лангерганса, отделенных от ацинусов экзокринной части железы про­слойками соединительной ткани. Эндокринная функция поджелудочной железы осуществляется четырьмя типа­ми эндокринных клеток. В-клеткидекретируют инсулин, они наиболее многочислен­ны в островках Лангерганса и ло Ашзуются в их центре. Другие эндокринные клет­ки расположены по периферии островков вокруг В-клеток: А-клетки (а) секретиру-ют глюкагон; D-клетки - соматостатин; F-клетки (РР) - панкреатический полипеп­тид. Соотношение А-, D- и F-клеток, расположенных по периферии, неодинаково в каждом ацинусе. Наличие клеток разных типов необходимо для паракринной регу­ляции функционирования островков с помощью одного гормона - соматостатина, отвечающего за высвобождение инсулина и глюкагона. Экзокринная секреция поджелудочной железы состоит в выделении пищевари­тельных ферментов и жидкости, богатой электролитами. Объем секрета поджелу­дочной железы составляет 1500-2000 мл в сутки. Он выделяется в тонкую кишку и содержит ферменты, гидролизующие белки, жиры и крахмал. Панкреатический сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, рН которой составляет 7,8-8,4. Щелочность сока обусловлена наличием в нем бикарбонатов, концентрация ко­торых изменяется прямо пропорционально скорости секреции. В соке содержатся также хлориды натрия и калия. Между концентрацией бикарбонатов и хлоридов имеется обратная зависимость. Ацинарные клетки поджелудочной железы отвечают за синтез и секрецию пи­щеварительных ферментов, а центроацинарные клетки и эпителиальные клетки про­токов - за секрецию жидкости, которая транспортирует ферменты в двенадцатипер­стную кишку, где они активируются. Синтез и секреция ферментов Ферменты поджелудочной железы депонируются после образования в ацинар-ных клетках. В базальной части клетки расположены ядро и эндоплазматический ре-тикулум, в котором происходит синтез белка. Из эндоплазматического ретикулума ферменты поступают в комплекс Гольджи, находящийся между ядром и апикальной частью клетки, где они упаковываются в зимогенные гранулы и хранятся до момента стимуляции клетки. После стимуляции, например пищей, отмечается уменьшение размера гранул и их количества в клетках и, как результат, увеличение содержания ферментов в панкреатическом соке. Каждая зимогенная гранула содержит в различ­ном соотношении все ферменты поджелудочной железы. Ферменты в гранулах обычно находятся в «уплотненном» состоянии и раство­ряются только после экскреции из клетки в щелочной секрет поджелудочной желе­зы. Однако растворение ферментов происходит в неактивной (проферментной) фор­ме, а переход в активную форму осуществляется только в двенадцатиперстной киш­ке. В этом заключается один из механизмов защиты поджелудочной железы от само­переваривания. Другой механизм защиты ткани поджелудочной железы состоит в том, что зона плотного соединения межклеточных контактов апикальных частей кле­ток препятствует рефлюксу пищеварительных ферментов из просвета протоков в межклеточное пространство. Эти предшественники ферментов активируются по­средством ферментативного гидролиза в полости двенадцатиперстной кишки. Профермент трипсиноген подвергается ферментативному гидролизу благодаря активности пептидазы (энтерокиназы), располагающейся на щеточной кайме энтеро-цитов тонкой кишки. Щеточная каемка тонкой кишки состоит из ворсинок, микро­ворсинок и крипт. В дополнение к механизмам, обеспечивающим абсорбцию пита­тельных веществ, клетки щеточного барьера кишки выделяют вещества (например, энтерокиназу), способствующие пищеварению до момента абсорбции. Активирован­ный трипсин, в свою очередь, катализирует активацию других проферментов, секре-тируемых поджелудочной железой. Кроме того, поджелудочная железа секретирует ингибитор трипсина, инактивирующий трипсин, что также является механизмом за­щиты паренхимы железы. Амилаза. Сок поджелудочной железы богат ос-амилазой, расщепляющей поли­сахариды до олиго-, ди- и моносахаридов. Амилаза секретируется не только подже­лудочной железой, но и слюнными железами. Несмотря на то, что две изоформы фермента имеют одинаковую энзиматическую активность, они могут быть разделе­ны по своей электрофоретической подвижности. Амилаза участвует в расщеплении крахмала (углевод растительного происхождения) и гликогена (углевод животного происхождения). Амилаза слюнных желез начинает этот процесс и может фактиче­ски совершить переваривание значительной части крахмала до поступления его в тонкую кишку и контакта с панкреатической амилазой. Липаза. Панкреатическая липаза катализирует расщепление триглицеридов пи­щи до моноглицерида и жирных кислот. Липаза имеет некоторую самостоятельную активность, но основное действие она осуществляет вместе с желчными кислотами, секретируемыми печенью, и колипазой поджелудочной железы. Желчные кислоты формируют мелкие частицы жира, действуя как эмульга­торы, и создают условия для лучшего доступа липазы. Колипаза, липаза и соли желчных кислот формируют комплекс, с помощью которого увеличивается площадь поверхности действия липазы. Поджелудочная железа секретирует две формы липа­зы: фосфолипазу Аг, расщепляющую фосфатидилхолин до лизофосфатидилхолина и свободной жирной кислоты, и карбоксилэстеразу, действующую на различные суб­страты, включая эфиры холестерина, три-, ди-, и моноглицериды и эфиры жирорас­творимых витаминов. Протеазы. Различные протеазы секретируются поджелудочной железой в виде форм-предшественников, которые активируются в полости двенадцатиперстной кишки. Трипсин, химотрипсин и эластаза являются эндопептидазами, которые расщепляют белки в местах соединения специфических аминокислот. Карбоксипеп-тидазы расщепляют связи пептидов на карбокситерминальных окончаниях белков. В результате комбинированной активности этих эндопептидаз и карбоксипептидаз образуются олигопептиды и некоторые свободные аминокислоты, а олигопептиды в дальнейшем расщепляются ферментами щеточной каемки или поступают в клетки слизистой оболочки тонкой кишки. Секреция жидкости и электролитов. Секретин вызывает выделение большого количества панкреатического сока, богатого бикарбонатами, но бедного ферментами. Он действует на эпителий протоков посредством активации аденилатциклазы и почти не оказывает действия на клетки ацинусов, секретирующих ферменты. Последующее обра­зование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) стимулирует хлорные каналы на люминальной стороне эпителиальных клеток, после чего хлориды высвобождаются из цитоплазмы в просвет протоков. Механизм хлоридно-бикарбонатного обмена способст­вует обмену хлоридов на внутриклеточные бикарбонаты - таким образом продуцирует­ся богатая бикарбонатами жидкость, необходимая для транспорта пищеварительных ферментов. Холинергическая стимуляция может вызывать сходный эффект, независимо от действия секретина. Поэтому при холинергической стимуляции секрет железы богат бикарбонатами и беден хлоридами, а в состоянии покоя возникает противоположная си­туация. В покое жидкость протоков секретируется со скоростью около 0,2 мл/мин, тогда как в процессе стимуляции последняя приближается к 4 мл/мин. Регуляция панкреатической секреции Секреция поджелудочной железы регулируется нервными и гуморальными ме­ханизмами. И.П. Павлов в своих опытах показал, что раздражение блуждающего нерва обусловливает выделение небольшого количества поджелудочного сока, бога­того ферментами. Начальная секреция поджелудочной железы вызывается видом, запахом пиши и другими раздражителями (условнорефлекторные сигналы), а также жеванием и глотанием (безусловнорефлекторные сигналы). При этом нервные сигналы, форми­рующиеся в рецепторах полости рта и глотки, достигают продолговатого мозга, по­сле чего эфферентные влияния по волокнам блуждающего нерва поступают к железе и вызывают ее секрецию. У человека с фистулой поджелудочного протока выделение панкреатического сока начинается через 2-3 мин после того, как он видит пишу или ему говорят о ней. Это пример условнорефлекторного пути возбуждения панкреатической секреции. Симпатические волокна, иннервирующие поджелудочную железу, тормозят ее сек­реторную активность и в то же время изменяют реактивность железы по отношению к другим воздействиям, усиливая в ней синтез органических веществ. Торможение панкреатической секреции наблюдается при раздражении многих центростремительных нервов, при болевых реакциях, во время сна, при напряжен­ной физической и умственной работе. В стимуляции панкреатической секреции прямые нервные влияния имеют мень­шее значение, нежели гуморальные. Ведущее значение в гуморальной регуляции сек­реции поджелудочной железы принадлежит гастроинтестинальным гормонам. Большинство регуляторов секреции ферментов поджелудочной железы действует на рецепторы мембран ацинарных клеток, располагающиеся на их базолатеральной поверхности. Выделяют рецепторы для холецистокинина, бомбезина, ацетилхолина, субстанции Р, вазоактивного интестинального пептида (ВИП), секретина. Стимуляторы панкреатической секреции ВИП и секретин стимулируют панкреатическую секрецию, активируя аденилат-циклазу. Как и в других типах клеток, аденилатциклаза способствует образованию цАМФ, в результате чего активируется протеинкиназа А, усиливающая секрецию панкреатического сока, богатого бикарбонатами. Другие агонисты (холецистокинин, ацетилхолин, гастрин-рилизинг пептид, субстанция Р) воздействуют на специфиче­ские рецепторы, в которых альтернативные «вторичные мессенджеры» задействованы в большей степени, чем цАМФ. Эти вещества повышают внутриклеточное содержание цАМФ, что приводит к увеличению внутриклеточного содержания инозитолтрифос-фата, диацилглицерола, арахидоновой кислоты и кальция. Эти промежуточные веще­ства-посредники активируют различные протеинкиназы, результатом чего является повышение секреции ферментов. Данные, полученные в опытах на животных, свиде­тельствуют, что действие комбинации агонистов на различные мембранные рецепторы может вызывать синергический, но не суммарный (аддитивный) эффект. Например, холецистокинин увеличивает секрецию бикарбонатов, стимулированную секретином, но секретин не повышает секреторный ответ на действие холецистокинина. Ингибиторы секреции поджелудочной железы Вещества, ответственные за ингибирование панкреатической секреции, дейст­вуют по принципу обратной связи в процессе и после приема пищи. Панкреатический полипептид представляет собой пептидный гормон, обра­зующийся в островках Лангерганса и ингибирующий панкреатическую секрецию во­ды, бикарбонатов и ферментов. Концентрация этого пептида в плазме возрастает по­сле мнимого кормления, либо после приема пищи, либо после экспериментальной ацидификации двенадцатиперстной кишки. Кроме того, секреция полипептида под­желудочной железой увеличивается при стимуляции блуждающего нерва, при дейст­вии холецистокинина, секретина, ВИП и, возможно, гастрина и гастрин-рилизинг пептида. Панкреатический полипептид может выступать как антагонист ацетилхоли-новых рецепторов и способен ингибировать выделение ацетилхолина из постганг-лионарных нейронов поджелудочной железы; его конечный эффект проявляется на уровне ацинарных клеток. Пептид YY высвобождается в дистальной части подвздошной кишки и в толстой кишке в ответ на пищу смешанного характера, но жиры, находящиеся в просвете киш­ки, в большей степени способны стимулировать его секрецию. Этот пептид уменьшает чувствительность поджелудочной железы к действию секретина и холецистокинина. возможно, за счет уменьшения секреции ацетилхолина и норадреналина и ингибирова-ния выделения холецистокинина слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки. Соматостатин ингибирует секрецию секретина дуоденальной слизистой обо­лочкой, а также чувствительность к секретину р|цепторных полей. Его единственный эффект - снижение секреции ферментов и бикарбонатов поджелудочной желе­зой. Соматостатин секретируется клетками слизистой оболочки желудка и кишечни­ка, а также D-клетками островков Лангерганса. Однако только соматостатин, проду­цируемый слизистой оболочкой тонкой кишки, оказывает ингибирующее действие на секрецию поджелудочной железы. Выделение соматостатина происходит при участии автономной нервной системы в ответ на поступление жиров и аминокислот с пищей. Другие ингибиторы, входящие в состав гормонов эндокринных клеток ост­ровков Лангерганса, включают панкреатический глюкагон и панкреастатин, а также нейропептиды: кальцитонин-информационный пептид и энкефалины. Пан­креатический глюкагон ингибирует секрецию поджелудочной железы, стимулиро­ванную холецистокинином, секретином или пищей. Частично в этом процессе участ­вует холецистокинин. Глюкагон угнетает секрецию бикарбонатов, воды и фермен­тов. Панкреастатин ингибирует панкреатическую секрецию, тормозя высвобождение ацетилхолина эфферентными окончаниями блуждающего нерва. Кальцитонин-ин­формационный пептид может проявлять свою активность через стимуляцию выделе­ния соматостатина. Энкефалины и подобные им опиоиды снижают высвобождение секретина слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки и могут также ингибировать высвобождение ацетилхолина. Влияние пищевых веществ на секрецию поджелудочного сока. Вследствие периодической деятельности пищеварительного тракта натощак, вне пищеварения, панкреатический сок выделяется в небольшом количестве. Секреция его резко усиливается через 2-3 минуты после еды и продолжается в течение 6-14 часов в зависимости от состава съеденной пищи. Динамика секреции, объем выделяющегося сока и его состав зависят от количества и качества пищи. Чем выше ацидификация по­ступающего из желудка в двенадцатиперстную кишку содержимого, тем больше выде­ляется панкреатического сока и бикарбонатов в его составе. Прием жирной пищи вы­зывает секрецию сока с более высокой липолитической активностью. Динамика секреции поджелудочной железы в некоторой мере повторяет кри­вую желудочного сокоотделения. Отличия кривых секреции желудка и поджелудоч­ной железы обусловлены в основном буферными свойствами пищи (которая частич­но нейтрализует кислоту желудочного сока) и скоростью эвакуации содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку. Однообразный рацион питания сказывается на деятельности поджелудочной железы. Так, преобладание белков повышает выделение в составе панкреатического сока протеаз, преимущественно углеводное питание увеличивает выделение с соком амилазы, а большое количество жира в рационе снижает объем поджелудочной сек­реции и увеличивает содержание липазы в соке. Фазы пищеварения и секреция поджелудочной железы Секрецию поджелудочной железы можно разделить на межпищеварительную и пищеварительную фазы. Межпищеварительная фаза,заканчивается вскоре после периода интестиналь-ной моторной активности, которую обозначают как мигрирующий миоэлектрический комплекс (ММК). ММК подразделяют на фазу I, характеризующуюся отсутствием дви­гательной активности, и на фазы II, III, которые сопровождаются прогрессивно усили­вающейся двигательной активностью. В течение фазы I секреция ферментов и бикарбо­натов поджелудочной железой, как и выделение желчи из печени и желчного пузыря, находится на самом низком уровне. В фазах II и III происходит постепенное усатение панкреатической и билиарной секреции с частичным сокращением желчного пузыря, совпадающим с повышением миоэлектрической активности. Мотилин (пищеваритель­ный гормон, вырабатываемый в верхних отделах тонкой кишки в межпишеварительную фазу) имеет важное значение для ММК. У собак он участвует в усилении секреции под­желудочной железы в фазе III, но его роль в организме человека до конца не ясна. Пищеварительная фаза секреции поджелудочной железы сложнее и разделя­ется на три части. Первая часть, называемая цефалической фазой (сложнорефлекторной), реали­зуется посредством блуждающего нерва. Она начинается с сенсорного восприятия пищи (зрительная, осязательная, обонятельная и вкусовая оценка продуктов пита­ния) и необходима для значительного повышения секреции ферментов и бикарбона­тов. Изучение физиологии этой фазы проводилось в опытах с мнимым кормлением. В этих опытах сохранялось зрительное, обонятельное и вкусовое восприятие пищи, но пища не проглатывалась. Было выявлено, что повышение панкреатической секре­ции при этом вызывается прямым холинергическим воздействием блуждающего нерва на ацинарные клетки, а также ацидификацией содержимого (секрета) двена­дцатиперстной кишки, обусловленной повышением секреции соляной кислоты же­лудком, которое сопровождает мнимое кормление. Дуоденальная ацидификация приводит к высвобождению из слизистой оболоч­ки двенадцатиперстной кишки секретина, который стимулирует секрецию бикарбо­натов, играющих роль буфера в полости кишки. Механизм обратной связи регуля-торного процесса реализуется посредством забуферивания содержимого двенадцати­перстной кишки, что тормозит выделение секретина, так как ингибируется кислот­ная стимуляция его активности. Именно таким образом угнетается секреция подже­лудочной железы. В поджелудочной железе находятся пептидсодержащие (пепти-дергические) нейроны. Известно, что вагусная стимуляция также может приводить к высвобождению пептидов, подобных вазоактивному интестинальному полипептиду, гастрин-рилизинг пептиду, холецистокинину и энкефалинам. Наиболее вероятно, что выделяются вазоактивный интестинальный полипептид и гастрин-рилизинг пеп­тид. Так, известно, что ВИП стимулирует и ацинарные клетки (выделение фермен­тов), и эпителиальные клетки протоков (выделение воды, бикарбонатов). Вторая (желудочная) фаза начинается тогда, когда пиша поступает в желудок. В течение этой фазы усиливается секреция ферментов поджелудочной железой, то­гда как существенного увеличения секреции воды и бикарбонатов не происходит (по сравнению с таковой в сложнорефлекторной фазе). Секреция в этой фазе стимулиру­ется афферентными волокнами блуждающего нерва, реагирующими на растяжение желудка (фундального и антрального его отделов). Содержание секретина и холеци-стокинина в плазме увеличивается в первые 10 минут после проглатывания пиши. Эти процессы составляют так называемый ваго-вагальный холинергический рефлекс. Заключительная фаза пищеварения, именуемая интестинальной (тонкоки­шечной), завершается после поступления химуса в двенадцатиперстную кишку. Хи­мус образуется в результате перемалывания, смешивания и сепарации проглоченной пищи. В этой фазе нейрогуморальные медиаторы способствуют более интенсивной секреции ферментов, чем во все другие фазы пищеварения. Секреция воды и бикар­бонатов в этой фазе обеспечивается ацидификацией двенадцатиперстной кишки, че­му способствуют желчные и жирные кислоты. Секретин, по-видимому, является ос­новным медиатором реакции на дуоденальную ацидификацию, но в этом процессе также имеют значение холецистокинин и холинергические влияния. Секреция фер­ментов в процессе интестинальной фазы стимулируется присутствием в двенадцати­перстной кишке жирных кислот, моноглицеридов, белков, аминокислот, кальция. Продукты переваривания углеводов играют в этом процессе небольшую роль. Помимо жирных кислот, белков, аминокислот, важное значение для полноцен­ного, стимулированного пищей выделения ферментов имеет ваго-вагальный реф­лекс. Ваготомия и введение атропина сопровождаются понижением секреции фер­ментов в ответ на небольшую нагрузку аминокислотами и жирными кислотами. На­против, значительная нагрузка этими веществами потенцирует стимулы для секре­ции ферментов, несмотря на разрыв ваго-вагального рефлекса, и реализуется через стимуляцию выделения холецистокинина в верхних отделах тонкой кишки. Холецистокинин-рилизинг-пептид (ХРП) секретируется энтероцитами, которые неактивны в базальном, или межпищеварительном, периоде. Он необходим для сти­муляции секреции холецистокинина. В межпищеварительной фазе этот пептид инак-тивируется под воздействием трипсина, содержащегося в полости кишечника. После приема пищи основное количество трипсина направлено на белки, поступающие в двенадцатиперстную кишку, поэтому ХРП в меньшей степени разрушается и в боль­шей степени стимулирует высвобождение холецистокинина энтероцитами, а значит, и последующую стимуляцию ферментов поджелудочной железы. Таким образом, ХРП «отслеживает» готовность двенадцатиперстной кишки к пе­ревариванию белков, способствует увеличению панкреатической секреции и улучше­нию управления процессом переваривания пищи, Подобный пептид имеется в соке поджелудочной железы, в котором может также присутствовать секретин-рилизинг пептид, высвобождаемый энтероцитами и выполняющий аналогичную функцию. Ацидификация двенадцатиперстной кишки во всех фазах пищеварения и пан­креатической секреции стимулирует выделение секретина. Этот процесс усиливает­ся в двенадцатиперстной кишке в присутствии желчи и продуктов переваривания белков и жиров. Секретин способствует выделению бикарбонатов и воды. Холеци­стокинин, высвобождающийся в ответ на появление продуктов переваривания бел­ков и жиров в двенадцатиперстной кишке, стимулирует секрецию ферментов подже­лудочной железы. Выделение холецистокинина происходит главным образом в же­лудочную и интестинальную фазы пищеварительного периода. Ваго-вагальный реф­лекс и пептидергические реакции имеют большое значение во всех трех фазах пище­варения. Печень и обмен веществ Печень является самой большой железой в теле человека, вес которой в сред­нем составляет 1500 г. Печень представляет собой полифункциональный орган, выполняющий сле­дующие функции. /. Участие в обмене белков. Эта функция выражается в расщеплении и пере­стройке аминокислот. В печени происходит дезаминирование аминокислот с помощью ферментов. Она играет решающую роль в синтезе белков плазмы (альбумины, глобулины, фибриноген). В печени содержится резервный бе­лок, который используется при ограниченном поступлении белка с пищей. 2. Участие в обмене углеводов. Глюкоза и другие моносахара, поступающие в печень, превращаются в ней в гликоген, который депонируется в гепато-цитах. В гликоген превращаются также молочная кислота и продукты рас­щепления белков и жиров. При расходовании глюкозы гликоген в печени превращается в глюкозу, которая поступает в кровь. 3. Участие в жировом обмене путем воздействия желчи на жиры в кишеч­нике, а также непосредственно путем сфтеза липидов (холестерина) и рас­щепления жиров с образованием кетЗйовых тел. В печени происходит окисление жирных кислот. Одна из важнейших функций печени - синтез липидов из углеводов. При избытке углеводов и белков преобладает липо-генез, а при недостатке углеводов - глюконеогенез из аминокислот. Печень - это депо липидов. 4. Участие в обмене витаминов. Все жирорастворимые витамины всасыва­ются в стенке кишечника только в присутствии желчных кислот, выделяе­мых печенью. Некоторые витамины депонируются в гепатоцитах. Многие из них участвуют в химических реакциях, протекающих в печени. Часть витаминов дезактивируется в печени, подвергаясь фосфорилированию. 5. Участие в обмене стероидных гормонов и других биологически актив­ных веществ. В печени образуется холестерин, который является предше­ственником стероидных гормонов. В печени происходит расщепление и инактивация многих гормонов, например тироксина, альдостерона, АДГ, инсулина и др. 6. Участие в поддержании гомеостаза, благодаря роли в обмене гормонов. 7. Участие в обмене микроэлементов. Печень оказывает влияние на всасы­вание железа в кишечнике и депонирует его. Печень - депо меди и цинка. Она принимает участие в обмене марганца, кобальта и других микроэле­ментов. 8. Защитная (барьерная) функция печени проявляется в следующем. Во-первых, микробы в печени подвергаются фагоцитозу. Во-вторых, гепато-циты дезактивируют токсические вещества эндогенного и экзогенного ха­рактера. Вся кровь от желудочно-кишечного тракта по системе воротной вены поступает в печень, где происходит дезактивация таких веществ, как аммиак, превращающийся в мочевину. В печени токсичные вещества (ин­дол, скатол, фенол) превращаются в безвредные парные соединения. Синтез веществ, участвующих в свертывании крови, и компонентов противосвертывающей системы. Экскреторная функция печени связана с желчеобразованием, так как экс-кретируемые печенью вещества (билирубин, тироксин, холестерин и др.) входят в состав желчи. Печень представляет собой депо крови. Печень - это один из важнейших органов теплопродукции. Участие печени в процессах пищеварения обеспечивается главным обра­зом за счет желчи, которая синтезируется гепатоцитами. Особенности строения печени Для понимания физиологических механизмов работы печени чрезвычайно важ­но иметь представление о структурных особенностях этого органа. Клеточная система печени представлена гепатоцитами, звездчатыми ретикуло-эндотелиоцитами (клетками Купфера), эндотелиоцитами, липофибробластами. Вы­явлена функциональная гетерогенность гепатоцитов. Темные гепатоциты, располо­женные по периферии долек, осуществляют синтетическую функцию, светлые гепа­тоциты центров долек - антитоксическую функцию. При воздействии на печень ви­русных агентов избирательно реагируют темные, а при воздействии токсических ве­ществ - светлые гепатоциты. Клетки Купфера являются гистиогематическим барье­ром печенн, они взаимодействуют с иммунной системой, участвуют в поддержании постоянства соединительнотканного остова в печеночной дольке с помощью моно-кинов и ко.хтагеназ. Гепатоциты и макрофаги обеспечивают метаболизм желчных пигментов, инак­тивацию гормонов. Эндотелиоциты выполняют транспортную и барьерную функ­ции, поглощая из крови и расщепляя хиломикроны, альбумин, гепарин и другие ве­щества. Липоциты представляют собой жирозависимые клетки, липидные включе­ния которых содержат витамин А. Следует заметить, что пролиферация липоцитов заметно активизируется после введения витамина А. В функциональном отношении они являются фибробластами и образуют коллаген ретикулярных волокон перисину-соидального пространства. В липоцитах синтезируются простагландины. Гепатоциты расположены в один ряд, образуя плотную клеточную пластинку. Они отделены от желчных капилляров базолатеральной мембраной, а от синусоидов -синусоидальной. Из-за разницы в строении синусоидальной мембраны и мембраны, обращенной к желчному капилляру, гепатоцит является полярной клеткой. Смежные пластинки гепатоцитов отделены друг от друга синусоидами, которые выстланы эндо-телиальнымн клетками. Отростки эндотелиальных клеток образуют поры (фенестры), служащие для прямого контакта плазмы и гепатоцита с синусоидальной мембраной. В отличие от других типов эндотелия, синусоидальный эндотелий не имеет базальной мембраны. Это способствует переносу белковосвязанных веществ (билирубина и желчных кислот) из синусоидов в пространство Диссе и, в дальнейшем, в гепатоцит, а также ускоряет экскрецию липопротеинов из гепатоцита в синусоиды. Таким образом, функционально синусоидальная мембрана вовлечена в процесс двух­стороннего переноса веществ. Транспортные процессы включают захват аминокислот, глюкозы, органических анионов, таких, как желчные и жирные кислоты билирубина, для последующих рецепторопосредованных внутриклеточных реакций. На синусоидальной мембране гепатоцита находятся специфичные транспортеры, в частности Na*, ЮАТФаза, и происходят процессы выделения альбумина, липопротеидов и факторов свертывания крови. В отличие от нее, основной функцией мембраны, обращенной в желчные капилля­ры, является секреция желчи, но всасывающая способность данной мембраны ограничена. На этой же части мембраны гепатоцитов расположены специфические ферменты: щелоч­ная фосфатаза, лейцинаминопептидаза, у-глютамилтранспептидаза. Из капилляров желчь попадает в терминальные желчные протоки, каналы Ге­ринга, выстланные полигональными клетками, которые не соединяются с располо­женными рядом гепатоцитами. Эти короткие протоки постепенно соединяются в бо­лее крупные, а затем в интралобулярные протоки, выстланные кубическим эпители­ем и имеющие диаметр 30-40 мкм. Из них желчь поступает в общий желчный про­ток и далее - в желчный пузырь и двенадцатиперстную кишку. Основные функции желчного пузыря: 1) концентрация и депонирование желчи между приемами пищи; 2) эвакуация желчи посредством сокращения гладкомышечной стенки желч­ного пузыря в ответ на стимуляцию холецистокинином; 3) поддержание гидростатического давления в желчных путях. Желчный пузырь обладает способностью десятикратно концентрировать желчь. В результате этого образуется пузырная, изотоничная плазме желчь, содержащая бо­лее высокие концентрации натрия, калия, желчных кислот, кальция и более низкие -хлоридов и бикарбонатов, по сравнению с печеночной желчью. Особенностью архитектоники печени является образование гепатоцитами аци-нусов, которые разделены на три функциональные зоны. В первой зоне гепатоциты прилежат к портальному тракту, следовательно, соприкасаются с синусоидами и со­держат более высокие концентрации кислорода и питательных веществ. Напротив, клетки третьей зоны, расположенные в околоцентральной области вокруг терми­нальной печеночной вены, содержат меньшее количество кислорода. Как следствие, ишемия может привести к некрозу гепатоцитов, расположенных в центральной зоне. Клетки третьей зоны активно участвуют в метаболизме и выведении лекарств, по­этому гепатотоксичные препараты приводят к некрозу гепатоцитов этой зоны. Обмен пищевых веществ в печени Все обменные процессы в печени чрезвычайно энергоемки. Основными источ­никами энергии являются процессы аэробного окисления цикла Кребса и нуклеоти-ды, выделяющие значительное количество энергии в результате высвобождения фосфатидных связей при переходе аденозинтрифосфата в аденозиндифосфат. Обмен белка. Печень участвует как в анаболических, так и в катаболических процессах обме­на белков. Белки синтезируются в печени из свободных аминокислот, прежде всего экзогенных, поступающих из кишечника с кровью воротной вены. На поступление аминокислот в печень влияют такие факторы, как количественный и качественный состав пищи, активность пищеварительных ферментов, фаза пищеварения. Неравно­мерность поступления аминокислот в нормальных условиях соответствует суточно­му циклу гепатоцитов. Эндогенные свободные аминокислоты образуются в организме вследствие физиологического клеточного распада в других органах. Как правило, при­ток в печень эндогенных свободных аминокислот относительно постоянен. Неболь­шое количество аминокислот образуется в печени из углеводов и жирных кислот. Печень является единственным органом, где синтезируются альбумин, глико­ген, протромбин, проконвертин, проакцелерин; здесь синтезируется также основная масса а-глобулинов, значительная часть (3-глобулинов, гепарина и ферментов. Син­тез белков и многочисленных ферментов осуществляется в гепатоцитах рибосомами. Собственные белки и ферменты гепатоцитов синтезируются на свободных рибосо­мах и полисомах гиалоплазмы гепатоцитов, не связанных с мембранами эндоплазма-тического ретикулума. Синтез белков, покидающих гепатоциты, осуществляется ри­босомами зернистого эндоплазматического ретикулума. Большинство заболеваний печени, сопровождающихся тяжелыми повреждениями паренхимы, приводит к сни­жению уровня как альбуминов, так и а-глобулинов. Гипоальбуминемия является од­ним го характерных признаков острой и хронической недостаточности печени. у-Глобулины синтезируются атазматическими и Купферовскими клетками. Вы­раженная у-глобулннемик при заболеваниях печени, сопровождающихся иммунной реакцией, связана не только с общей реакцией ретикулоэндотелиальной ткани, но и с плазматической инфильтрацией. Печень синтезирует важнейшие компоненты свертывающей системы крови -протромбин, фактор VII - и наряду с другими органами участвует в образовании ге­парина. Вследствие этого система свертывания крови в значительной мере зависит от белковосинтетической функции печени и патологических изменений гепатоцитов. В печени осуществляются все этапы расщепления белков до образования ам­миака и мочевины. Протеолитические ферменты расщепляют тканевые и сывороточ­ные белки до низкомолекулярных соединений. Ферменты дезаминирования, окисле­ния, входящие в цикл Кребса, производят дальнейшее многоэтапное расщепление пептидных соединений и аминокислот. При значительных поражениях паренхимы, особенно при массивных некрозах, повышается уровень свободных аминокислот, ос­таточного азота в крови; при этом значительная часть свободных аминокислот выде­ляется с мочой. В печени из свободных аминокислот (наряду с их разрушением с об­разованием мочевины и частичной реутилизацией с новообразованием белков) син­тезируются жирные кислоты и кетоновые тела. Данное обстоятельство позволяет констатировать, что фрагменты белкового обмена в печени включаются в обменные циклы других веществ. Нельзя не упомянуть и о катаболизме нуклеопротеидов с расшеатением их до аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований и пре­вращением последних в мочевую кислоту, которая затем выделяется почками. Важ­но отметить, что конечные этапы катаболических изменений белковых тел в печени одновременно представляют ее детоксицирующую функцию. Обмен углеводов Среди многочисленных реакций промежуточного обмена углеводов наиболее важны следующие: превращение галактозы в глюкозу; превращение фруктозы в глюкозу; синтез и распад гликогена; глюконеогеяез; окисление глюкозы; образова­ние глюкуроновой кислоты. Рассмотрим подробнее каждый из этих процессов. Превращение галактозы в глюкозу. Галактоза поступает в организм в составе молочного сахара. В печени происходит ее превращение через уридиндифосфога-лактозу в глюкозо-1 -фосфат. При нарушении функции печени способность организ­ма использовать галактозу снижается, на этом основана функциональная проба пече­ни с нагрузкой галактозой. Превращение фруктозы в глюкозу. Печень превращает фруктозу во фруктозо-1-фосфат с помощью содержащейся в ней специфической фруктокиназы при уча­стии АТФ. Фруктозо-1-фосфат расщепляется в печени альдолазой типа В, как и фруктозо-1,6-дифосфат, который является промежуточным продуктом обмена глю­козы, превращаясь в диоксиацетонфосфат и 3-фосфоглицериновый альдегид. Часть фруктозы под действием гексокиназы превращается в фруктозо-6-фосфат, промежу­точный продукт основного пути распада глюкозы. Под действием глюкозофосфати-зомера фруктозо-6-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат. Исследование утили­зации фруктозы положено в основу одной из функциональных проб печени, которая в настоящее время используется мало. Синтез и распад гликогена. Гликоген синтезируется как из глюкозо-6-фосфа-та, так и из других продуктов углеводного обмена, например из молочной кислоты. Гидролитический распад гликогена в печени происходит под действием фосфорила-зы с образованием фруктозо-1 -фосфата, который затем превращается в фруктозо-б-фосфат, участвующий, в свою очередь, в дальнейших метаболических процессах. Так как только под влиянием микросомальной глюкозо-6-фосфатазы печени из глю-козо-6-фосфата освобождается глюкоза, этот орган служит единственным поставщи­ком глюкозы в кровоток. Из сказанного ясно, что количество глюкозы, поступающей в кровоток, регули­руется влиянием обратимых реакций синтеза и распада гликогена в соответствии с потребностями организма. Уровень гликогена регулируется гормональными факто­рами: АКТГ, глюкокортикоиды и инсулин повышают содержание гликогена в пече­ни, а адреналин, глюкагон, соматотропный гормон и тироксин - понижают. Образование глюкозы. Глюкоза может синтезироваться из различных соедине­ний неуглеводной природы, таких, как лактат, глицерин, некоторые метаболиты цит-ратного цикла и глюкопластические аминокислоты (глицин, аланин, серии, треонин, валин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, аргинин, гистидин, пролин и окси-пролин). Глюконеогенез связывает между собой обмен белков и углеводов и обеспе­чивает жизнедеятельность при недостатке углеводов в пище. Синтез глюкуроновой кислоты. С обменом углеводов связан синтез глюкуро­новой кислоты, необходимой для конъюгации плохо растворимых веществ (напри- мер фенолов, билирубина) и образования смешанных полисахаридов (например гиа-луроновой кислоты, гепарина). В основе нарушений обмена углеводов при патологии печени лежат поврежде­ния митохондрий, которые ведут к снижению окислительного фосфорилирования. Вторично страдают функции печени, требующие больших энергетических затрат, -синтез белка, эстерификация стероидных гормонов. Дефицит углеводов способству­ет интенсификации анаэробного гликолиза, что приводит к накоплению в клетках кислых метаболитов, снижающих уровень рН, и в результате - к разрушению лизо-сомальных мембран и выходу в цитоплазму кислых гидролаз, вызывающих некроз гепатоцитов. Обмен липидов Обмен липидов - нейтральных жиров, жирных кислот, фосфолипидов, холесте­рина - играет важную роль в функциональной активности печени. Этот процесс тес­но связан с желчевыделительной функцией, так как желчь активно участвует в асси­миляции жиров в кишечнике. При нарушении образования или выделения желчи жиры в повышенном количестве выделяются с калом. Желчь усиливает действие панкреатической липазы и наряду с другими веществами участвует в образовании хиломикронов. Из крови липиды захватываются микроворсинками гепатоцитов, в которых и осуществляется окисление триглицеридов, образование ацетоновых тел, синтез триглицеридов, фосфолипидов, липопротеидов, холестерина. Под действием внутрипеченочных липолитических ферментов происходит гид­ролиз триглицеридов на глицерин и жирные кислоты. Печень является центральным звеном метаболизма жирных кислот. В ней происходит синтез жирных кислот и их расщепление до ацетилкофермента А, а также образование кетоновых тел, насыще­ние ненасыщенных жирных кислот и их включение в ресинтез нейтральных жиров и фосфолипидов с последующим выведением в кровь и желчь. Катаболизм жирных кислот осуществляется путем В-окисления, главной реак­цией которого является активирование жирной кислоты с участием кофермента А и АТФ. Освобождающийся ацетилкофермент А полностью окисляется в митохондри­ях, что позволяет пополнять энергетические запасы клеток. Однако в печени образу­ется лишь 10% общего количества жирных кислот, основным же местом их синтеза является жировая ткань. Кетоновые тела (ацетоуксусная, В-оксимасляная кислоты и ацетон) образуются исключительно в печени, их содержание в плазме не превышает 10 игл, но может увеличиваться в сотни раз при сахарном диабете. Возникающий в патологических условиях кетоз связан с диссоциацией кетогенеза в печени и утили­зацией кетоновых тел другими органами. Фосфолипиды, являющиеся важнейшими составными частями клеточных мем­бран, синтезируются в печени из жирных кислот, глицерина, фосфорной кислоты, шввш I щцтшж кишшввй, Более 90% всего холестерина синтезируется в печени и кишечнике, он пред-ставшает собой важную составную часть плазмы крови и используется для синтеза 1ЩНИ1И 1ЦШИ мп гормонов н витамина D. Уровень холестерина поддерживается постоанвым в результате синтеза, катаболизма и выведения избыточного его количе­ства с желчью в Ешаечнкк: пятая часть выделяется с калом, а большая часть абсор- бируется из кишечника, обеспечивая печеночно-кишечную циркуляцию. Печеноч­ные клетки полностью ответственны за удаление избыточного количества холесте­рина из организма путем выведения с желчью как самого холестерина, так и желч­ных кислот. Нарушение печеночно-кишечной циркуляции вследствие окклюзии желчевыводящих путей приводит к резкому возрастанию синтеза желчных кислот из холестерина. Липопротеиды, являющиеся особой транспортной формой фосфолипидов, ней­тральных жиров и холестерина, также синтезируются в печени. Предполагают, что фосфолипиды служат связующим звеном между белком и липидным компонентом. В зависимости от того, с какой фракцией сывороточных белков они передвигаются, при электрофорезе различают у-, р- и пре-р-липопротеиды. Пре-р-липопротеиды яв­ляются главной транспортной формой эндогенных триглицеридов. Пигментный обмен Синтез билирубина. Гемоглобин превращается в билирубин в ретикулоэндоте-лиальной системе, главным образом в печени, селезенке и костном мозге, в результа­те сложного комплекса окислительно-восстановительных реакций. Конечным про­дуктом распада является биливердин, не содержащий железа и белка. Клетки рети-кулоэндотелиальной системы выделяют в кровь непрямой, свободный билирубин. За сутки у человека распадается около 1 % циркулирующих эритроцитов с образовани­ем 100-250 мг билирубина, при этом 5-20% билирубина образуется из гемоглобина не зрелых, а преждевременно разрушенных эритроцитов и из других гемосодержа-щих веществ. Это так называемый шунтовой, или ранний, билирубин. Значительное увеличение его образования отмечается при заболеваниях, сопровождающихся неэф­фективным эритропоэзом, например при железодефицитной анемии, пернициозной анемии, талассемии, сидеробластической анемии, эритропоэтической порфирии, от­равлении свинцом. При этих заболеваниях количество раннего билирубина колеблется в пределах от 30 до 80% всех желчных пигментов увеличенного тотального желчного пигментного оборота, но без укорочения жизни эритроцитов периферической крови. Существование второго неэритроцитарного компонента раннего билирубина доказано с применением меченой аминолевулиновой кислоты, являющейся марке­ром гема из других источников. Наиболее вероятными источниками неэритроцитно-го гема служат печеночные протеиды: миоглобин, цитохромы, каталаза и трипто-фанпирролаза печени. Обмен билирубина. Печень выполняет три важнейшие функции в обмене били­рубина: захват билирубина из крови печеночной клеткой, связывание билирубина с глюкуроновой кислотой и выделение связанного билирубина из печеночной клетки в желчные капилляры. Перенос билирубина из плазмы в гепатоцит происходит в пе­ченочных синусоидах. Свободный (непрямой) билирубин отделяется от альбумина в цитоплазменной мембране, внутриклеточные протеины захватывают билирубин и ускоряют его пере­нос в гепатоцит. Из цитоплазмы клеток печени выделены 2 неспецифических связы­вающих протеина, обозначенных как Y- и Z-протеины, которые отвечают за боль­шую часть внутриклеточного захвата билирубина. Непрямой билирубин в клетке переносится в мембраны эндоплазматической се­ти, где связывается с глюкуроновой кислотой. Эта реакция катализируется специфи­ческим для билирубина ферментом УДФ-глюкуронилтрансферазой. Соединение би­лирубина с сильно поляризующей глюкуроновой кислотой делает его растворимым в воде, что и обеспечивает переход в желчь, фильтрацию в почках и прямую реак­цию с диазореактивом. Образующийся пигмент получил название связанного, или прямого, билирубина. Транспорт билирубина. Выделение билирубина в желчь представляет собой конечный этап обмена пигмента в гепатоцитах. В желчи обнаруживается лишь не­большое количество несвязанного билирубина, связывание требуется для экскреции пигмента печенью. В механизме переноса билирубина из печени в желчь определен­ную роль играет градиент концентрации, хотя этот процесс до сих пор недостаточно изучен. При исследовании максимальной экскреции билирубина у человека было по­казано, что печень способна выделить пигмента в 10 раз больше, чем в физиологиче­ских условиях, что демонстрирует, насколько велик функциональный резерв экскре­ции билирубина. При ненарушенном связывании переход билирубина из печени в желчь зависит от скорости секреции желчи. Синтез фекальных желчных пигментов. Связанный билирубин в желчи обра­зует макромолекулярный комплекс (мицеллу) с холестерином, фосфолипидами и со­лями желчных кислот. В тонкий кишечник билирубин поступает вместе с желчью, где восстанавливается с образованием уробилиногена под воздействием кишечной микрофлоры. Примерно 10% билирубина восстанавливается до уробилиногена на пути в тонкий кишечник во внепеченочных желчных ходах и желчном пузыре. Из тонкого кишечника часть образовавшегося уробилиногена абсорбируется через ки­шечную стенку, попадая в v.portae, и током крови переносится в печень, где он пол­ностью расщепляется. Этот процесс называется кишечно-печеночной циркуляцией уробилиногена. Основное количество уробилиногена из тонкой кишки поступает в толстую и выделяется с калом. Количество фекального уробилиногена варьирует от 47 до 276 мг в сутки в зависимости от массы тела и пола (у мужчин количество фекального уробилиногена несколько больше). Мочевая экскреция желчных пигментов. Уровень уробилиногена у здоровых людей невысок. Билирубин в моче (желчные пигменты) появляется только при уве­личении в крови связанного (прямого) билирубина. Участие печени в других метаболических процессах Ферментообразующая функция печени. Все метаболические процессы в печени осуществляются только благодаря содержанию в гепатоцитах соответствующих фер­ментов. Синтез ферментов является одной из важнейших функций печени. Динамиче­ское постоянство ферментного состава - необходимое условие нормального функциони­рования печени. Ферменты имеют белковую природу и синтезируются рибосомами. Обмен витаминов. Печень является основным депо витаминов A, D, Е, К, РР, в ней в большом количестве содержатся витамины С, Вь Вг, Ви, фолиевая кислота. Обмен витамина А на всех этапах прямо зависит от функции печени. Всасывание по­ступающего с пищей жирорастворимого витамина А в кишечнике вместе с другими веществами липидной природы происходит благодаря эмульгирующему действию желчи. Большая часть витамина А накапливается печенью в мельчайших жировых капельках в цитоплазме печеночных и купферовских клеток. Присутствие желчи в кишечнике - необходимое условие всасывания и других жирорастворимых витами­нов - D, Е, К. Витамин Е ингибирует процессы окисления, и его недостаток в орга­низме ведет к повреждению паренхимы печени. Витамин К участвует в синтезе фак­торов протромбинового комплекса, осущеляемом гепатоцитами, и недостаточное его всасывание в кишечнике служит одной из причин гипопротромбинемии и геморра­гического диатеза при патологии печени. Обмен большинства витаминов группы В непосредственно связан с функцией печени. Многие из них входят в состав коферментов. Функции окислительных дыха­тельных ферментов связаны, в частности, с присутствием в ткани витамина Вь депо­нируемого в форме кокарбоксилазы и участвующего в декарбоксилировании сс-кето-кислот. Витамин В2 активно участвует в окислительном дезаминировании аминокис­лот. Витамин В5 входит в состав ацетилкоэнзима А и непосредственно связан с по­следними этапами цикла Кребса в образовании конечных продуктов метаболизма белков, жиров, углеводов, детоксикацией ароматических аминов, сульфаниламидов и других веществ. Витамин Вб является коэнзимом ферментов, участвующих в тран-саминировании и декарбоксилировании аминокислот, катализе основных жирных кислот; входит в состав фосфорилазы, гистаминазы. Обмен гормонов. Стероидные гормоны образуются вне печени, но ей принадле­жит важнейшая роль в их метаболизме. В печени наряду с глюкокортикоидами раз­рушаются тироксин, АДГ, андрогены, эстрогены, альдостерон и инсулин. Именно печень осуществляет ферментативную инактивацию и конъюгацию стероидных гор­монов с глюкуроновой и серной кислотами. Печень активно влияет на гомеостатиче-скую регуляцию уровня глюкокортикоидных гормонов. Она синтезирует также спе­цифический транспортный белок - транскортин, который связывает гидрокортизон, временно инактивируя его. При поражении печени может развиваться вторичный ги-перальдостеронизм, снижаться экскреция 17-кетостероидов и 17-оксикортикосте-роидов с мочой, повышаться содержание и экскреция эстрогенов. В печени инактивируется инсулин. Нарушение функции печени может привес­ти к развитию гипогликемии. От функциональной активности печени также зависит синтез адреналина, но-радреналина, дофамина из тирозина. Последний синтезируется в самой печени. Инактивация серотонина и гистамина совершается путем окислительного деза-минирования с участием высокоактивной МАО и гистаминазы. Желчеобразование и внешнесекреторная функция печени Желчь - сложный водный раствор органических и неорганических вешеств с осмотическими свойствами, близкими к свойствам плазмы. Участвуя в процессах пищеварения, желчь выполняет следующие функции: • эмульгирует жиры, тем самым увеличивая поверхность для гидролиза их липазой; • растворяет продукты гидролиза жира, чем способствует их всасыванию; • повышает активность ферментов (панкреатических и кишечных), особенно липаз; • нейтрализует кислое желудочное содержимое; • инактивирует пепсины; • способствует всасыванию жирорастворимых витаминов, холестерина, ами­нокислот и солей кальция; • участвует в пристеночном пищеварении, облегчая фиксацию ферментов; • усиливает моторную н секреторную функцию тонкой кишки. У человека за супа образуется около 500-1500 мл желчи. Процесс образования желчи - ■! i и in ■ чин - ждет непрерывно, а поступление желчи в двенадцатипер­стную кишку - ахдчеаыделение - периодически, в основном в связи с приемом пи­ши- Натовввк желчь • киавечиих почти не поступает, она направляется в желчный пузырь, гае ксиоешрирдска и несколько изменяет свой состав. В этой связи приня- Желчные кислоты и фосфоииииш (лецитин) составляют основную часть твердой фракции желчи. Желчь обладает небольшой каталитической активностью; рН пече­ночной желчи - 7,5-3,0. По мере арашждеяня по желчевыводящим путям и во время пребывания в желчном пузыре -■■т— и прозрачная золотисто-желтого цвета печеноч­ная желчь концентрируется (всасывается вола и минеральные соли), к ней добавляется муцин желчных путей и пузыря, и она и ютлея более темной, тягучей, увеличивает­ся ее плотность и снижается рН (до 6,0-7,0) вследствие образования желчных кислот и всасывания бикарбонатов. Желчь является не только секретом, но и экскретом, так как в ее составе выводятся различные эндогенные и экзогенные вещества. Это в большой мере определяет сложность состава печеночной и пузырной желчи (см. табл.4). Из таблицы видно, что в желчном пузыре концентрация всех составляющих зна­чительно выше, что связано с реабсорбцией воды и неорганических электролитов. Важность определенного содержания желчных кислот и фосфолипидов для рас­творения холестерина показана многими исследователями. Сложилось мнение, что фиксированное соотношение концентрации желчных кислот, фосфолипидов и холе­стерина обеспечивает им более высокую растворимость в воде. Речь идет об образовании устойчивой мицеллы, которая была названа липид-ным комплексом. На его поверхности могут адсорбироваться другие компоненты желчи. Физиологическая роль липидного комплекса заключается в обеспечении эф­фективного пищеварения и функционирования особой выделительной системы: из печени в кишечник. Таблица 4 Состав печеночной и пузырной желчи Компоненты желчи Печеночная желчь Пузырная желчь Вода, % 97,4 86,65 Сухой остаток, г/л 26 133,5 Соли желчных кислот, г/л 10,3 91,4 Жирные кислоты и липиды, г/л 1,4 3,2 Пигменты и муцин, г/л 5,3 9,8 Холестерин, г/л 0,6 2,6 Неорганические соли, г/л 8,4 6,5 Ионы, ммоль/л: Na+ 145 130 Fe2+ 5 9 Mg2+ 2,5 6 к+ 100 75 Са2+ 28 10 Основные компоненты желчи (желчные кислоты, фосфолипиды, холестерин), всасываясь в "кишечнике, постоянно совершают печеночно-кишечный круговорот, что позволяет поддерживать оптимальную концентрацию активных компонентов желчи в период пищеварения, а также разгружает обмен веществ и облегчает синте­тическую работу печени. Нарушения состава желчи могут способствовать образова­нию конкрементов в желчевыводящих путях. Образование желчи происходит путем активной секреции ее компонентов (желчные кислоты) гепатоцитами, активного и пассивного транспорта некоторых ве­ществ из крови (вода, глюкоза, креатинин, электролиты, витамины, гормоны и др.) и обратного всасывания воды и ряда веществ из желчных капилляров, протоков и желчного пузыря. Хотя желчеобразование идет непрерывно, интенсивность его изменяется в не­которых пределах вследствие регуляторных влияний. Так, усиливают желчеобразо­вание акт еды, различные виды принятой пищи, то есть желчеобразование изменяет­ся при раздражении интерорецепторов желудочно-кишечного тракта и других внут­ренних органов и условнорефлекторных воздействиях. Однако эти влияния выражены незначительно. К числу гуморальных стимуля­торов желчеобразования относится сама желчь. Чем больше желчных кислот посту­пает из тонкой кишки в кровь воротной вены, тем больше их выводится в составе желчи и тем меньше желчных кислот синтезируется гепатоцитами. Если в кровь по­ступает меньше желчных кислот, то дефицит их восполняется усилением синтеза желчных кислот в печени. Секретин увеличивает секрецию желчи (то есть выделе- ние в ее составе воды и электролитов). Антитоксическая функция печени Детоксикация разнообразных веществ в печени осуществляется путем их био­трансформации, фагоцитоза и элиминации через желчный шунт. В печени метаболи-зируются примерно две трети всех ксенобиотиков, поступающих в организм. Детокси-кации подвергаются продукты естественного метаболизма тканей, вещества, посту­пающие из кишечника по системе v. portae, такие, как аммиак, индол, скатол, и др. В гепатоцитах происходит биотрансформация веществ благодаря процессам окисления, восстановления, гидролиза, метилирования, конъюгации и др. Ферменты, обеспечивающие эти реакции, обладают выраженной активностью и относительно невысокой специфичностью. Это позволяет им участвовать также в процессах мета­болизма таких эндогенных субстратов, как гормоны, жирные кислоты, холестерин, желчные кислоты, простагландины, а также различных ксенобиотиков. Известны две основные фазы биотрансформации чужеродных веществ: • монооксигеназные системы эндоплазматического ретикулума; • реакции конъюгации. Купферовскими клетками осуществляется фагоцитоз макромолекулярных со­единений, продуктов деградации фибрина, старых поврежденных клеток крови, ин-терлейкинов, факторов некроза, опухоли, других цитокинов. Выделение метаболитов, конъюгатов и ксенобиотиков из гепатоцитов происхо­дит главным образом через систему желчных ходов или после обратного всасывания из кишечника через почки. Поскольку поверхность гепатоцитов, обращенная к желч­ным капиллярам, высокопроницаема для микромолекул большинства органических веществ, в желчи многие вещества содержатся в концентрациях, близких к таковым в крови. Однако такие вещества, как новокаинамид, большинство глюкуронидов, гиппуровая кислота и др., выделяются в желчь из гепатоцитов путем активного транспорта против градиента концентрации. Химический клиренс крови может осуществляться печенью путем избиратель­ного поглощения вещества из крови и выделения его из организма с желчью без хи­мических превращений, например холестерин может частично выделяться с желчью в неизмененном виде. Нерастворимые частички удаляются из крови путем активного фагоцитоза куп­феровскими клетками. Фагоцитарные клиренсные функции купферовских клеток связаны прежде всего с их иммунной защитной ролью, они выступают в качестве фиксаторов иммунных комплексов. Купферовские клетки наряду с другими клетка­ми ретикулоэндотелиальной системы фагоцитируют различные инфекционные аген­ты, удаляют из тока крови разрушенные эритроциты. Коротко о главном 1. Пищеварение - это расщепление сложных молекул пищевых веществ на простые компоненты. В процессе пищеварения белки пищи расщепляются до аминокис­лот, жиры - до жирных кислот и моноглицеридов, сложные углеводы - до про­стых Сахаров. 2. Пищеварение осуществляется под действием пищеварительных ферментов слю­ны во рту, желудочного сока - в желудке, панкреатического и кишечного соков -в тонком кишечнике. 3. Желчь, выделяемая в просвет тонкого кишечника, обеспечивает переваривание всасывание жиров. 4. Тонкий кишечник имеет большую длину и обширную всасывающую поверх­ность; переваривание и всасывание основной массы пищевых веществ осуществ­ляется в тонком кишечнике. 5. В толстом кишечнике происходит всасывание воды и формирование кала. Непе­реваренные остатки пищи, слущенные клетки кишечника и бактерии образуют каловые массы, которые выделяются из организма. 6. Метаболизм - это совокупность биохимических реакций, происходящих с уча­стием пищевых и эндогенных веществ в организме. Метаболизм включает реак­ции распада молекул, или катаболизм, и процесс образования новых молекул, или анаболизм.