Пищеварение в тонком кишечнике физиология человека. Физиология пищеварения Регуляция пищеварения в тонкой кишке
При передвижении химуса (значительно переваренные пищевые продукты) по тонкой кишке под влиянием кишечного сока происходит переваривание промежуточных соединений распада белков, жиров и углеводов до конечных продуктов.
Кишечный сок представляет собой мутную, достаточно вязкую жидкость, продукт деятельности всей слизистой оболочки тонкой кишки.
В слизистой оболочке верхней части ДПК заложено большое количество дуоденальных желез. По строению и функции они похожи на железы пилорической части желудка. Сок дуоденальных желез - густая бесцветная жидкость слабощелочной реакции, обладает небольшой ферментативной активностью.
Кишечные железы заложены в слизистой оболочке ДПК и всей тонкой кишки.
В кишечном соке более 20 различных ферментов, принимающих участие в пищеварении: энтерокиназа, несколько пептидаз, щелочная фосфатаза, нуклеаза, липаза, амилаза, лактаза и сахараза и др. В естественных условиях они фиксированы в зоне щеточной каемки и осуществляют пристеночное пищеварение.
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).
Моторная функция тонкой кишки. Моторика тонкой кишки обеспечивает перемешивание ее содержимого (химуса) с пищеварительными секретами, продвижение химуса по кишке, смену его слоя у слизистой оболочки, повышение внутрикишечного давления, способствующего фильтрации растворов из полости кишки в кровь и лимфу. Следовательно, моторика тонкой кишки способствует гидролизу и всасыванию питательных веществ.
Движение тонкой кишки происходит в результате координированных сокращений продольного и циркулярного слоев гладких мышц. Принято различать несколько типов сокращений тонкой кишки:
- ритмическая сегментация;
- маятникообразные;
- перистальтические (очень медленные, медленные, быстрые, стремительные);
- антиперистальтические;
- тонические.
Первые два типа относятся к ритмическим, или сегментирующим, сокращениям.
Ритмическая сегментация обеспечивается преимущественно сокращениями циркулярного слоя мышечной оболочки, при этом содержимое кишки делится на две части. Следующим сокращением образуется новый сегмент кишки, содержимое которого состоит из химуса двух половин бывших сегментов. Данными сокращениями достигаются перемешивание химуса и повышение давления в каждом сегменте.
Маятникообразные сокращения обеспечиваются продольными мышцами и участием в сокращении циркулярных мышц. При этом происходит перемещение химуса вперед-назад и слабое поступательное движение его в каудальном направлении. В верхних отделах тонкой кишки человека частота ритмических сокращений составляет 9-12, в нижних - 6-8 в минуту.
Перистальтическая волна , состоящая из перехвата и расширения тонкой кишки, продвигает химус в каудальном направлении. Одновременно вдоль кишки продвигается несколько перистальтических волн. Перистальтическая волна продвигается по кишке со скоростью 0,1- 0,3 см/с, в проксимальных отделах она больше, чем в дистальных. Скорость стремительной (пропульсивной) волны 7-21 см/с.
При антиперисталътических сокращениях волна движется в обратном (оральном) направлении. В норме тонкая кишка, как и желудок, антиперистальтически не сокращается (это характерно для рвоты).
Тонические сокращения могут иметь локальный характер или перемещаться с очень малой скоростью. Тонические сокращения суживают просвет кишки на большом ее протяжении.
Регуляция моторики тонкой кишки. Моторика тонкой кишки регулируется нервными и гуморальными механизмами; достаточно велика роль миогенных механизмов, в основе которых лежат свойства автоматии гладких мышц.
Парасимпатические нервные волокна преимущественно возбуждают, а симпатические - тормозят сокращения тонкой кишки. Эти волокна являются проводниками рефлекторной регуляции моторики тонкой кишки. Акт приема пищи условно- и безусловно-рефлекторно сначала кратковременно тормозит, а затем усиливает моторику кишки. В дальнейшем она определяется физическими и химическими свойствами химуса: грубая, богатая неперевариваемыми в тонкой кишке пищевыми волокнами и жирами пища ее усиливает.
Местными раздражителями, усиливающими моторику кишки, являются продукты переваривания питательных веществ, особенно жиры, кислоты, щелочи, соли (в концентрированных растворах).
Кора большого мозга оказывает влияние на моторику кишок в основном через гипоталамус и лимбическую систему. Важная роль коры большого мозга и второй сигнальной системы в регуляции моторики кишечника доказывается тем, что при разговоре или даже мысли о вкусной еде моторика кишок усиливается, а при отрицательном отношении к еде моторика тормозится. При гневе, страхе и боли она также тормозится. Иногда при некоторых сильных эмоциях, например страхе, наблюдается бурная перистальтика кишечника («нервный понос»).
Адекватное раздражение любого участка желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) вызывает возбуждение в раздражаемом и нижележащих участках и усиливает продвижение содержимого в каудальном направлении от места раздражения. Одновременно оно тормозит моторику и задерживает продвижение химуса в вышележащих отделах ЖКТ.
Гуморальные вещества изменяют моторику кишечника, действуя непосредственно на мышечные волокна и через рецепторы - на нейроны интрамуральной нервной системы. Усиливают моторику тонкой кишки серотонин, гистамин, гастрин, холецистокинин- панкреозимин.
Сокращения тонкой кишки осуществляются в результате координированных движений продольного (наружного) и поперечного (внутреннего) слоев гладкомышечных клеток. По функциональному признаку сокращения делят на две группы:
- 1) локальные -- обеспечивают растирание и перемешивание содержимого тонкой кишки;
- 2) направленные на передвижение содержимого кишки.
Выделяют несколько типов сокращений:
- * маятникообразные,
- * ритмическая сегментация,
- * перистальтические,
- * тонические.
Маятникообразные сокращения обусловлены последовательным сокращением кольцевых и продольных мышц кишки. Последовательные изменения длины и диаметра кишки приводят к перемещению пищевой кашицы то в одну, то в другую сторону (наподобие маятника). 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 одновременно расширенный, за счет сокращения продольных мышц нижний участок кишки. Таким образом, перистальтические сокращения обеспечивают продвижение химуса по кишке.
Тонические сокращения имеют небольшую скорость и даже могут вообще не распространяться, а только суживать просвет кишки на незначительном протяжении.
Тонкая кишка и в первую очередь ее начальный отдел -- двенадцатиперстная кишка, являются основным пищеварительным отделом всего желудочно-кишечного тракта. Именно в тонкой кишке пищевые вещества превращаются в те соединения, которые могут всасываться из кишки в кровь и лимфу. Пищеварение в тонкой кишке происходит в ее полости -- полостное пищеварение, а затем продолжается в зоне кишечного эпителия при помощи ферментов, фиксированных на его микроворсинках и складках-- пристеночное пищеварение. Складки, ворсинки и микроворсинки тонкой кишки увеличивают внутреннюю поверхность кишки в 300-500 раз.
В гидролизе пищевых веществ в двенадцатиперстной кишке особенно велика роль поджелудочной железы. Сок поджелудочной железы богат ферментами, которые расщепляют белки, жиры и углеводы.
Амилаза поджелудочного сока превращает углеводы в моносахара. Панкреатическая липаза очень активна вследствие эмульгирующего действия желчи на жиры. Рибонуклеаза панкреатического сока расщепляет рибонуклеиновую кислоту до нуклеотидов.
Кишечный сок выделяется железами всей слизистой оболочки тонкой кишки. В кишечном соке обнаружено более 20 различных ферментов, основными из которых являются: энтерокиназа, пептидазы, щелочная фосфатаза, нуклеаза, липаза,фосфолипаза, амилаза, лактаза, сахараза. В естественных условиях эти ферменты осуществляют пристеночное пищеварение.
Моторная деятельность тонкой кишки регулируется нервными и гуморальными механизмами. Акт приема пищи кратковременно тормозит, а затем усиливает моторику тонкой кишки. Моторная деятельность тонкой кишки во многом зависит от физических и химических свойств химуса: грубая пища и жиры повышают ее активность.
Гуморальные вещества оказывают влияние непосредственно на мышечные клетки кишки, а через рецепторы -- на нейроны нервной системы. Усиливают моторику тонкой кишки: гистамин, гастрин, мотилин, щелочи, кислоты, соли и др.
Начальная секреция поджелудочной железы вызывается условно-рефлекторными сигналами (вид, запах пищи и др.). Торможение панкреатической секреции наблюдается при во время сна, при болевых реакциях, при напряженной физической и умственной работе.
Ведущая роль в гуморальной регуляции секреции поджелудочной железы принадлежит гормонам. Гормон секретин вызывает выделение большого количества поджелудочного сока богатого бикарбонатами, но бедного ферментами. Гормон холецистокинин-панкреозимин также усиливает секрецию поджелудочной железы, причем, выделяющийся сок богат ферментами. Усиливают секрецию поджелудочной железы: гастрин, серотонин, инсулин. Тормозят отделение поджелудочного сока: глюкагон, кальцитонин, ЖИП, ПП. Секреция кишечных желез усиливается во время приема пищи, при местном механическом и химическом раздражении кишки и под влиянием некоторых кишечных гормонов.
Химическими стимуляторами секреции тонкой кишки являются продукты переваривания белков, жиров и др.
Функциональной единицей является крипта и ворсинка. Ворсинка – это вырост слизистой оболочки кишки, крипта – наоборот, углубление.
КИШЕЧНЫЙ СОК слабо-щелочной (рН=7.5-8), состоит из двух частей: (а) жидкая часть сока (вода, соли, без ферментов) секретируется клетками крипт; (б) плотная часть сока («слизистые комочки») состоит из клеток эпителия, которые непрерывно слущиваются с вершины ворсинок.(Вся слизистая оболочка тонкой кишки полностью обновляется за 3-5 дней). В плотной части находится более 20 ферментов. Часть ферментов адсорбирована на поверхности гликокаликса (кишечные, панкреатические ферменты), другая часть ферментов входит в состав клеточной мембраны микроворсинок.. (Микроворсинка – это вырост клеточной мембраны энтероцитов. Микроворсинки формируют «щеточную каемку», что значительно увеличивает площадь, на которой происходит гидролиз и всасывание). Ферменты высоко специализированы, необходимы для заключительных стадий гидролиза.
В тонком кишечнике происходит полостное и пристеночное пищеварение.
Полостное пищеварение – расщепление крупных полимерных молекул до олигомеров в полости кишечника под действием ферментов кишечного сока.
Пристеночное пищеварение – расщепление олигомеров до мономеров на поверхности микроворсинок под действием ферментов, фиксированных на этой поверхности.
ЗНАЧЕНИЕ ПРИСТЕНОЧНОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ: (1) высокая скорость гидролиза,
(2) в стерильной среде, т.к. микробы не проникают в «щеточную каемку» и не могут питаться продуктами гидролиза, которые (3) тут же всасываются, т.к. заключительные стадии гидролиза сопряжены с транспортом мономеров через клеточную мембрану в энтероцит.
РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕЦИИ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ. Основной механизм регуляции – местный нервный, за счет подслизистых сплетений энтеральной нервной системы. Рефлекторные дуги замыкаются интрамурально, в стенке кишки. (Влияния симпатических и парасимпатических нервов являются долговременными, адаптивными).
Гуморальная регуляция: (а) паракринная (тоже местная) и (б) эндокринная (носит долговременный, адаптивный характер).
ИССЛЕДОВАНИЕ КИШЕЧНОЙ СЕКРЕЦИИ в опытах на животных производится с помощью кишечной фистулы (фистула Тири-Велла): оба конца изолированной кишечной петли выводятся на поверхность брюшной стенки. Брыжейка с проходящими в ней сосудами и нервами, сохраняется. Выделение кишечного сока из фистулы происходит только в ответ на раздражение слизистой оболочки изолированной петли тонкой кишки (местный нервный механизм регуляции).
МОТОРИКА ТОНКОГО КИШЕЧНИКА
(1) Тонус, медленные тонические волны . Миогенная регуляция (способность гладких мышц к автоматии, которая усиливается в ответ на растяжение миоцитов).
(2) Перемешивающие (непродвигающие) движения: (а) ритмическая сегментация (периодическое сокращение небольших участков кольцевых мышц); (б) маятникообразные движения (периодическое сокращение и расслабление продольных мышц).
(3) Продвигающие (перистальтические) движения.Перистальтика – это сложные координированные сокращения циркулярных и продольных мышечных слоев с участием возбуждающих и тормозных нейронов энтеральной нервной системы. В результате химус продвигается в строго определенном направлении – от орального конца ЖКТ к анальному.
(В толстом кишечнике в норме существует и антиперистальтика, т.е.движение химуса в обратном направлении).
Парасимпатические нервы усиливают моторику кишечника,симпатические нервы –тормозят.
ВСАСЫВАНИЕ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ
Ворсинка является органом всасывания. Ворсинка покрыта слоем энтероцитов, внутри нее проходят кровеносный и лимфатический капилляры, нервное волокно. Ворсинка работает как помпа за счет сокращения и расслабления гладкомышечных элементов.
В основе всасывания лежат механизмы активного и пассивного транспорта веществ через клеточную мембрану энтероцитов.
Пассивные механизмы : фильтрация, диффузия, осмос.
Активные механизмы :первично-активный транспорт (главным образом, калий-натриевый насос в базальной части мембраны); вторично- активный транспорт (натрий-зависимый транспорт в апикальной части мембраны) и эндоцитоз.
Глюкоза – вторично-активный натрий-зависимый транспорт в энтероцит и облегченная диффузия из энтероцита в межклеточную жидкость и далее в кровь.
Аминокислоты – четыре транспортные системы для разных групп аминокислот, работающих по тому же принципу. Кроме того, существуют аналогичные транспортные системы для три- и дипептидов.
Моноглицериды и жирные кислоты – в просвете кишечника включаются в состав мицелл, состоящих из желчных кислот и фосфолипидов. В таком комплексе доставляются к всасывающей поверхности (микроворсинки энтероцитов). Продукты расщепления жиров, растворяясь в клеточной мембране, проходят в энтероцит, где из них синтезируются нейтральные жиры. Затем в комплексе с белками (хиломикроны) жиры поступают в лимфатические капилляры ворсинки. Желчные кислоты остаются в просвете кишечника, используются повторно и всасываются в кровь в дистальном отделе подвздошной кишки (илеум).
Для изучения всасывания в опытах на животных используют методики наложения фистулы общего лимфатического протока и ангиостомии.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ТОЛСТОМ КИШЕЧНИКЕ
Ворсинок нет, имеются только крипты. Жидкий кишечный сок практически не содержит ферментов. Слизистая оболочка толстой кишки обновляется за 1-1.5 месяца.
Важное значение имеет нормальная микрофлора толстого кишечника: (1) брожение клетчатки (образуются короткоцепочечные жирные кислоты, которые необходимы для питания эпителиальных клеток самой толстой кишки); (2) гниение белков (кроме токсических веществ образуются биологически активные амины); (3) синтез витаминов группы В; (4) подавление роста патогенной микрофлоры.
В толстом кишечнике происходит всасывание воды и электролитов, в результате чего из жидкого химуса формируется небольшое количество плотных масс. 1-3 раза в день мощное сокращение толстой кишки приводит к продвижению содержимого в прямую кишку и выведению его наружу (дефекация).
Контрольные вопросы по теме «Пищеварение»
Что такое пищеварение?
Значение пищеварения для организма.
Какой химический процесс лежит в основе пищеварения?
Назовите начальные и конечные продукты пищеварения.
Назовите 3 пищеварительные функции ЖКТ.
Назовите непищеварительные функции ЖКТ.
Какие пищеварительные процессы происходят в полости рта?
Какие питательные вещества расщепляются в полости рта?
Назовите три пары крупных слюнных желез.
Состав слюны.
Функции слюны.
Назовите ферменты слюны. Какие питательные вещества они расщепляют?
От чего зависит количество и состав слюны?
Что такое приспособительный характер слюноотделения?
Почему регуляцию слюнных желез называют сложнорефлекторной?
Иннервация слюнных желез.
Влияние парасимпатических нервов на слюноотделение (медиатор?)
Влияние симпатических нервов на слюноотделение (медиатор?)
Схема рефлекторной дуги слюноотделительного рефлекса.
Методы исследования слюноотделения у животных и у человека.
Состав желудочного сока.
Характеристика ферментов желудочного сока.
Значение соляной кислоты.
Особенности секреции в фундальном и пилорическом отделе желудка.
Три фазы желудочной секреции.
Назовите секреторные нервы желудка.
Что такое гастрин? Как он влияет на желудочную секрецию?
Что такое секретин? Как он влияет на желудочную секрецию?
Что такое холецистокинин? Как он влияет на желудочную секрецию?
Как происходит переход химуса из желудка в 12-перстную кишку?
Секрет каких желез поступает в 12-перстную кишку?
Состав сока поджелудочной железы.
Почему сок поджелудочной железы имеет слабощелочную реакцию?
Три фазы панкреатической секреции.
Назовите секреторные нервы поджелудочной железы.
Как влияют секретин и холецистокинин на панкреатическую секрецию?
Состав желчи.
Значение желчи.
Чем отличается пузырная желчь от печеночной?
Где происходит желчеобразование? Как регулируется?
Как происходит желчевыделение? Как регулируется?
Что такое кругооборот желчных кислот?
Кишечный сок. Его особенности.
Что такое пристеночное пищеварение?
Значение пристеночного пищеварения.
Основной механизм регуляции секреции в тонком кишечнике.
Происходит выделение кишечного сока из фистулы Тири-Велла, если пища находится в ротовой полости?
Происходит выделение кишечного сока из фистулы Тири-Велла, если пища находится в желудке?
Происходит выделение кишечного сока из фистулы Тири-Велла, если нормальный процесс пищеварения происходит в основной части тонкого кишечника?
Что является органом всасывания в тонком кишечнике?
Какие механизмы лежат в основе всасывания?
Как происходит всасывание глюкозы?
Как происходит всасывание аминокислот?
Как происходит всасывание продуктов расщепления жиров?
Какие особенности секреции в толстом кишечнике?
Какие особенности моторики в толстом кишечнике?
Какие особенности всасывания в толстом кишечнике?
Значение микрофлоры толстого кишечника.
ЭКСКУРС В ФИЗИОЛОГИЮ ПИЩЕВАРЕНИЯ. Часть вторая.
Сегодня мы поговорим о том, что происходит с пищей в тонком и толстом кишечнике.
Все, что случилось с пищей в ротовой полости и желудке, являлось подготовкой к дальнейшим превращениям. Усвоения и всасывания питательных веществ там практически не было. Настоящая алхимия пищеварения происходит в тонком кишечнике, точнее, в ее начальной части — двенадцатиперстной кишке, названной так, потому что длина ее измеряется 12-ю сложенными вместе пальцами — перстами.
Обработанная желудочными секретами пища, уже совсем непохожая на то, что мы съели, продвигается к выходу из желудка, к пилорической ее части. Здесь находится сфинктер (клапан), отделяющий желудок от кишечника, который порциями выпускает химус в дуоденум (другое название двенадцатиперстной кишки), где среда уже не кислая, как в желудке, а щелочная. Регуляция клапана — это очень сложный механизм, зависящий, в том числе, и от сигналов, поступающих от рецепторов, реагирующих на кислотность, состав, консистенцию и степень обработки пищи, и на давление в желудке. В норме, на выходе из желудка, пища должна иметь уже слабокислую реакцию среды, в которой продолжают работать иные протеолитические (расщепляющие белок) ферменты. Кроме того, в желудке всегда должно оставаться свободное пространство для газов, которые образуются в результате ферментации и брожения. Давление газов особенно способствует открытию сфинктера. Именно поэтому рекомендуется есть такое количество пищи, чтобы в желудке 1/3 была заполнена твердой пищей, 1/3 жидкой и 1/3 пространства сохранялась бы свободной, что поможет избежать многих неприятных последствий (отрыжки, формирования рефлюксов, преждевременного прохождения в кишечник недообработанной пищи и формирования стойких, ставших хроническими нарушений). Иначе говоря, лучше не переедать, а для этого необходимо есть не торопясь, так как сигналы о насыщении начинают поступать в мозг только через 20 минут.
Пищеварение в тонком кишечнике
Хорошо обработанная в желудке пищевая кашица (химус) попадает через клапан в тонкий кишечник, состоящий из трех частей, самой главной из которых является двенадцатиперстная кишка. Именно здесь происходит полное переваривание всех нутриентов еды под действием кишечных секретов, включающих соки поджелудочной железы, желчь и секреты самого кишечника. Люди могут жить без желудка (как это случается после соответствующих операций) на строгой диете, но совсем не могут жить без этой важной части тонкого кишечника. Всасывание расщепленных (гидролизированных) до конечных составляющих (аминокислот, жирных кислот, глюкозы и других макро и микро молекул) съеденных нами продуктов, происходит в двух других частях тонкого кишечника. Выстилающий их внутренний слой — ворсинчатый эпителий имеет общую площадь поверхности, многократно превышающую размер самого кишечника (просвет которого с палец толщиной). Такое строение этого удивительного слоя кишечника предназначено для прохождения конечных мономеров (всасывание) в закишечное пространство — в кровь и лимфу (внутри каждого «сосочка» проходят кровеносный и лимфатический сосуды), откуда они устремляются к печени, разносятся по всему организму и встраиваются в его клетки.
Вернемся к процессам, происходящим в двенадцатиперстной кишке, которую по праву называют «мозгом» пищеварения и не только пищеварения… Этот отдел кишечника также активно участвует в гормональной регуляции многих процессов в организме, в обеспечении иммунной защиты и еще во многих других, о которых мы будем говорить в дальнейших темах.
В тонком кишечнике должна быть щелочная среда, а из желудка приходит кислый химус, что происходит? Обильное выделение в просвет двенадцатиперстной кишки кишечных соков, секрета поджелудочной железы и желчи, содержащих бикарбонаты, способно быстро нейтрализовать поступающую кислоту всего за 16 сек (в течение суток каждого из секретов выделяется от 1,5 до 2,5 л). Таким образом в кишечнике создается необходимая слабощелочная среда, в которой активируются ферменты поджелудочной железы.
Поджелудочная железа — жизненно важный орган. Она не только выполняет секреторную пищеварительную функцию, но также продуцирует гормоны инсулин и глюкагон, которые не выделяются в просвет кишечника, а сразу поступают в кровь и играют наиважнейшую роль в регуляции сахара в организме.
Панкреатический сок богат ферментами, осуществляющими гидролиз (расщепление) белков, жиров и углеводов. Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, эластаза и др.) расщепляют внутренние связи белковой молекулы с образованием аминокислот и низкомолекулярных пептидов, способных пройти через ворсинчатый слой тонкого кишечника в кровь. Ферментативный гидролиз жиров осуществляют панкреатическая липаза, фосфолипаза, холестеролэстераза. Но эти ферменты могут работать только с эмульгированными жирами (эмульгация — осуществляемое желчью расщепление крупных молекул жиров на более мелкие, подготовка к обработке липазами). Конечный продукт гидролиза липидов — жирные кислоты, которые далее в закишечном пространстве попадают в лимфатические сосуды.
Расщепление пищевых углеводов (крахмалы, сахароза, лактоза), начавшееся в ротовой полости, продолжается в тонком кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы в слабощелочной среде до конечных моносахаридов (глюкозы, фруктозы, галактозы).
Всасывание — это процесс переноса продуктов гидролиза пищевых веществ из полости желудочно-кишечного тракта в кровь, лимфу и межклеточное пространство. Как я упоминала, ферменты поступают в просвет кишечника в неактивной форме. Почему? Потому что, будь они изначально активными, они бы переварили саму железу, что и происходит при остром панкреатите (от слова «панкреас» — поджелудочная железа), который сопровождается невыносимой болью и требует оказания немедленной медицинской помощи. К счастью, чаще встречается хроническое воспаление поджелудочной железы, наступающее вследствие нарушений пищеварения, результатом чего служит недостаточная выработка ферментов, которую можно отрегулировать диетами и атравматичным (немедикаментозным) лечением.
Уделим немного больше внимания роли желчи. Желчь продуцируется печенью, этот процесс идет непрерывно и днем, и ночью (за сутки вырабатывается 1-2 л), но усиливается во время еды и стимулируется определенными химическими соединениями (медиаторами) и гормонами. Упомяну только одно вещество — холецистокинин-панкреозимин — важный стимулятор желчевыделения, продуцируемый клетками тонкого кишечника и с током крови поступающий в печень. При воспалительных изменениях в кишечнике этот гормон может не вырабатываться. Из продуктов основными стимуляторами желчевыделения являются: масла (жиры), яичные желтки (содержат желчные кислоты), молоко, мясо, хлеб, сульфат магния. По желчным протокам печени желчь попадает в общий желчный проток, где на пути может накапливаться в желчном пузыре (до 50 мл), в котором происходит обратное всасывание воды, приводящее к сгущению желчи (еще один повод пить воду в достаточном количестве). Если желчь густая, да еще существуют анатомические особенности расположения желчного пузыря (перегибы, перекруты), то движение ее затрудняется, что может приводить к застою и образованию камней.
Что входит в состав желчи? Желчные кислоты; желчные пигменты (билирубин); холестерин и лицетин; слизь; метаболиты лекарств (если принимаются таковые, то печень очищает организм и выводит их с желчью). Желчь должна быть стерильной и иметь рH 7,8-8,2 (щелочная среда позволяет оказывать бактерицидный эффект).
Функции желчи: эмульгация жиров (подготовка для дальнейшего гидролиза ферментами поджелудочной железы); растворение продуктов гидролиза (что обеспечивает их всасывание в тонком кишечнике); повышение активности кишечных и панкреатических ферментов; обеспечение всасывания жирорастворимых витаминов (А,D,E), холестерина, солей кальция; бактерицидное действие на гнилостную флору; стимуляция процессов желчеобразования и желчевыделения, моторной и секреторной деятельности; участие в запрограммированной гибели и обновлении эритроцитов (апоптоз и пролиферация эритроцитов); вывод токсинов.
Как много она выполняет функций! А если, вследствие воспаления, сгущения и иных причин, выделение желчи нарушается? А если печень (многофункциональность которой нужно выделить в отдельную тему), при ее токсических нагрузках и нарушениях не продуцирует достаточно желчи? Сколько механизмов пищеварения выходят из строя! А мы в большинстве своем не хотим обращать внимание на сигналы, которыми нас организм оповещает о нарушениях в пищеварении: повышенное газообразование, вздутие живота после еды, отрыжка, изжога, запах изо рта, запах выделений, боли и спазмы, тошнота и рвота, и многие другие проявления неусвоения пищи, причину которых нужно найти и исправить, а не «глушить» симптомы приемом лекарств.
Пищеварение в толстом кишечнике
Далее все, что не усвоилось в тонком кишечнике, переходит в толстый кишечник, где на протяжении длительного времени происходит всасывание воды и формирование фекальных масс. В толстом кишечнике проживают дружественные и недружественные нам микроорганизмы, которые разделяют с нами оставшуюся трапезу, воюя между собой за среду обитания, а иногда и с нашим организмом. А вы думаете, что в нас никто не живет? Это целый мир и война миров… Их разнообразие не поддается точному исчислению. Только в кишечнике обитает несколько сотен видов микроорганизмов. Одни из них нам дружественны и приносят пользу, другие — доставляют нам неприятности. Ученые доказали, что бактерии могут передавать друг другу информацию, и что именно таким образом быстро нарастает резистентность (устойчивость) к антибиотикам и другим медикаментозным препаратам. Они могут прятаться от иммунных клеток нашего организма, выделяя определенные вещества и становясь невидимыми для них. Они мутируют и приспосабливаются.
Во всем мире существует реальная проблема: как не дать вновь развиться эпидемиям в условиях нечувствительности микроорганизмов к имеющим лекарственным средствам. Одна из ее причин — бесконтрольное применение антибактериальных препаратов и иммуномодуляторов, которые часто используют в целях быстрого избавления от симптомов болезни, и назначают не всегда обоснованно, на «всякий случай» для профилактики.
Важную роль в развитии патогенной микрофлоры играет внутренняя среда. Дружественные (симбиотные) микроорганизмы хорошо чувствуют себя в слабощелочной среде и любят клетчатку. Поедая ее, продуцируют нам витамины и нормализуют обмен веществ. Недружественные (условно патогенные), питаясь продуктами распада белка, вызывают гниение с образованием токсичных для человека веществ — так называемых птомаинов или «трупных ядов» (индолы, скатолы). Первые помогают нам сохранять здоровье, вторые его отбирают. Имеем ли мы возможность выбирать, с кем будем дружить? К счастью, да! Для этого достаточно, как минимум, быть разборчивыми в еде.
Патогенные микроорганизмы растут и размножаются, используя в качестве пищи продукты распада белка. А это значит, что чем больше в рационе белковых, трудно перевариваемых продуктов (мясо, яйца, молочное) и рафинированных сахаров, тем активнее будут развиваться процессы гниения в кишечнике. В результате произойдет закисление, что сделает среду еще более благоприятной для развития условно патогенной микрофлоры. Наши друзья — симбиоты предпочитают пищу, богатую растительной клетчаткой. Поэтому рацион с низким содержанием белка и обилием овощей, фруктов и цельнозерновых углеводов благоприятно сказывается на состоянии здоровой микрофлоры человека, которая в процессе своей жизнедеятельности продуцирует витамины и расщепляет клетчатку и другие сложные углеводы до простейших веществ, которые могут использоваться в качестве энергетического ресурса для кишечного эпителия. Кроме того, пища богатая клетчаткой, способствует перистальтическим движениям в желудочно-кишечном тракте, тем самым предотвращая нежелательные застои пищевых масс.
Как гниение пищи отражается на здоровье человека? Продукты гниения белка являются токсинами, которые легко проходят через слизистые кишечника и попадают в кровеносное русло, и далее в печень, где происходит их нейтрализация. Но помимо токсинов, в кровь могут попасть и продуцирующие их патогенные микроорганизмы, что становится нагрузкой не только для печени, но и для иммунной системы. Если поток токсинов очень стремителен, печень не успевает их нейтрализовать, в результате яды разносятся по всему организму, отравляя каждую его клетку. Все это не проходит для человека бесследно, и вследствие хронического отравления, человек чувствует хроническую усталость. На высокобелковом рационе, вследствие повышенной активности иммунных клеток, может усиливаться проницаемость капилляров и мелких кровеносных сосудов, через которые могут пройти вредоносные бактерии и продукты распада, что постепенно ведет к развитию очагов воспаления во внутренних органах. И далее воспаленные ткани отекают, кровоснабжение и обменные процессы в них нарушаются, что в конечном итоге способствует развитию самых разнообразных патологических состояний и заболеваний.
Застой каловых масс при нарушении перистальтики и нерегулярном опорожнении кишечника также способствует поддержанию гнилостных процессов, высвобождению токсинов и формированию воспалительных процессов, как в самом кишечнике, так и в органах, расположенных рядом. Так, например, провисающий, перерастянутый от каловых масс толстый кишечник может давить на репродуктивные органы женщин и мужчин, вызывая в них воспалительные изменения. Состояние нашего физического и психоэмоционального здоровья напрямую зависит от состояния процессов в толстом кишечнике и регулярного его опорожнения.
Что я хочу, чтобы вы запомнили
Наши органы пищеварения работают строго по законам. В каждом отделе желудочно-кишечного тракта происходят свои процессы. Очень важно помогать своему организму быть здоровым. Очень важно обратить внимание на то, как и что вы едите, раз нам необходимо есть, чтобы жить. Действительно важно и физиологично поддерживать правильный кислотно-щелочной баланс, который в норме у нас слабощелочной, за исключением желудка. Обработка еды — это очень сложный, энергозатратный процесс, которому помогает не подсчет калорий и полезных составляющих в изначальном продукте, а простые действия.
К ним относятся:
- регулярный, желательно в одно и то же время, прием сбалансированной пищи;
- осознанность во время приема еды (понимать, что вы делаете, наслаждаться вкусом, не «заглатывать» пищу кусками, не торопиться, не заниматься другими делами во время еды, не смешивать несовместимое, например, белковую и углеводистую пищу);
- следование биоритмам работы органов (органы пищеварения максимально активны в первой половине дня и совсем не активны вечером, когда уже другие органы занимаются очищением и восстановлением организма).
Важно следить, чтобы опорожнение кишечника было регулярным. И очень важно пить достаточное количество воды, которая нужна не только для запуска ферментных систем, выработки слизи, но и для очищения организма в целом.
Будьте внимательны к себе и здоровы!
ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ Лекция
Пищеварение в тонкой кишке * Тонкий кишечник – это основное место переваривания и всасывания углеводов, белков и жиров в пищеварительном тракте. * Тонкий кишечник состоит из трех отделов: двенадцатиперстная кишка (duodenum), тощая кишка (jejunum) и подвздошная кишка (ileum). * Существенную роль на данном этапе играют поджелудочная железа и печень, протоки которых открываются в полость 12 -перстной кишки.
Поджелудочная железа (pancreas) Является смешанной: с одной стороны — эндокринной (в ней вырабатываются гормоны – инсулин, глюкагон), с другой – экзокринной (вырабатывает поджелудочный сок, который выделяется в просвет 12 -перстной кишки). Поджелудочный сок состоит из воды (98, 7%) и сухого остатка, в составе которого неорганические (бикарбонаты, хлориды Na , К, Са) и органические вещества, 90% которых составляют белки.
За сутки вырабатывается 1, 5 -2, 5 л поджелудочного сока В его составе ферменты: расщепляющие белки – трипсин, химотрипсин, эластаза; расщепляющие жиры – липазы, фосфолипазы; расщепляющие углеводы – амилаза.
Ферменты, расщепляющие белки, выделяются в 12 -п. к-ку в неактивном виде. Активация трипсиногена происходит под действием фермента кишечного сока – энтерокиназы. Трипсиноген превращается в трипсин, который затем активирует остальные ферменты.
Регуляция поджелудочной секреции Осуществляется нервными и гуморальными механизмами; Различают сложнорефлекторную и нейрогуморальную фазы (желудочную и кишечную); Блуждающий нерв усиливает панкреатическую секрецию, а симпатический нерв оказывает тормозящее влияние.
Желудочно-кишечные гормоны оказывают как стимулирующее, так и тормозящее влияние на поджелудочную секрецию. Стимуляторами являются секретин и холицистокинин (гормоны 12 -перстной кишки). Тормозят – гормоны глюкагон, соматостатин, которые также образуются в 12 -п. к-ке.
Самая большая пищеварительная железа человека – это печень Она выполняет как пищеварительные, так и непищеварительные функции.
Пищеварительная функция печени заключается в выработке желчи, которая через общий желчный проток выводится в полость 12 -перстной кишки. В сутки выделяется 0, 6 – 1, 5 л желчи.
1. Нейтрализация кислого содержимого, поступающего в 12 -ти перстную кишку из желудка; 2. Создание оптимального р. Н для работы кишечных ферментов; 3. Собственная ферментативная активность; 4. Эмульгирование жиров; 5. Обеспечение всасывания жиров, жирорастворимых витаминов (D, E, K), холестерина, солей кальция; 6. Повышение тонуса и моторики кишечника; 7. Стимуляция секреции самой желчи; 8. Бактерицидное действие; 9. Регуляция выделения гормонов 12 -ти перстной кишки; 10. Участие в пристеночном пищеварении (создание условий для фиксации ферментов на щеточной каемке). Функции желчи
Защитная (обезвреживает токсические вещества, которые всасываются из кишечника); Является депо крови, Б, Ж, У, микроэлементов и витаминов А, D , К, С, РР; В печени синтезируются белки и гликоген; Печень инактивирует гормоны (катехоламины, кортикостероиды); В печени разрушаются эритроциты (из продуктов распада гемоглобина образуются желчные пигменты). Непищеварительные функции печени
Регуляция желчевыделения Образование желчи – холерез – происходит непрерывно, а ее выделение – холекинез – периодически при поступлении пищи. В остальное время желчь скапливается в желчном пузыре. Сильными стимуляторами желчевыделения являются яичные желтки, хлеб, мясо, молоко.
Сначала в кишечник выводится пузырная желчь, затем смешанная (пузырно-печеночная) , а в конце – печеночная. Блуждающий нерв повышает сокращение желчного пузыря и поступление желчи в 12 -п. кишку; Симпатический нерв снижает желчевыделение; Усиливают выделение желчи кишечные гормоны – секретин, холецистокинин, тормозят – глюкагон, соматостатин.
Кишечная секреция Кишечный сок – это секрет желез, расположенных в слизистой оболочке всей тонкой кишки. В сутки выделяется 2 – 3 л кишечного сока. В кишечном соке – более 20 ферментов (энтерокиназа, пептидазы, щелочная фосфотаза, липаза, нуклеаза, амилаза, лактаза и др.).
Виды пищеварения В тонком кишечнике происходят 2 вида пищеварения: 1. — полостное — под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков, в полости тонкого кишечника образуются олигомеры; 2. — пристеночное — под действием ферментов адсорбированных на стенке кишечника и встроенных в мембрану энтероцитов – происходит расщепление до димеров и мономеров.
Пристеночное пищеварение происходит в 3 этапа: 1 этап – гидролиз в слое слизи, куда поступают олигомеры; 2 этап – гидролиз на отростках микроворсинок (гликокаликсе) энтероцитов; в каждом энтероците до 3 тысяч микроворсинок; 3 этап – гидролиз на мембране энтероцитов (мембранное пищеварение) с образованием мономеров. Там же происходят процессы всасывания.
Огромную всасывательную поверхность тонкого кишечника (до 500 кв. м) создают складки, ворсинки и микроворсинки. Микроворсинки Петли кишки
Р егуляция кишечной секреции Осуществляется местными и нейрогуморальными механизмами. Усиливают секрецию – продукты переваривания, блуждающий нерв, гормоны – энтерокринин, дуокринин. Тормозит секрецию – соматостатин.
ВИДЫ МОТОРИКИ ТОНКОЙ кишки Виды сокращений кишечника
Различают следующие виды сокращений; Перистальтические (волнообразные); Ритмическая сегментация; Маятникообразные; Тонические сокращения. Все они регулируются нервными и гуморальными механизмами. Важную роль играет интраорганная нервная система.
Пищеварение в толстой кишке Роль толстого кишечника в переваривании небольшая. Здесь происходит всасывание воды, формирование каловых масс и их удаление. Кишечные железы вырабатывают небольшое количество сока, в котором содержатся слизь, ферменты (пептидазы, липаза, амилаза, фосфотаза, нуклеаза).
Роль микрофлоры Конечное разложение непереваренных остатков пищи (растительная клетчатка); Участвуют в создании иммунитета; Сбраживают углеводы до кислых продуктов (молочная, уксусная); вызывают гниение белков, с образованием токсичных соединений (индол, фенол, скатол). Обеспечивают синтез витаминов К и группы В. Подавляют рост патогенных микробов. Для толстого кишечника характерны перистальтические, антиперистальтические, маятникообразные сокращения, ритмическая сегментация. Они регулируются местными и нейрогуморальными механизмами.
Всасывание Осуществляется на протяжении всего пищеварительного тракта. Большей частью в тонком кишечнике. Транспорт мономеров, воды, электролитов из полости ЖКТ в кровь и лимфу осуществляется за счет следующих механизмов: — пассивный транспорт (диффузия, осмос, фильтрация); — облегченная диффузия; — активный транспорт.
Продукты гидролиза белка всасываются в тонком кишечнике (90%), 10% — в толстой кишке. Углеводы всасываются в тонком кишечнике в виде моносахаридов. Продукты гидролиза жиров – в 12 -перстной кишке и проксимальном отделе тощей кишки. Витамины в основном – в дистальном отделе тощей и проксимальном – подвздошной кишки. Вода – незначительно в желудке, большая часть в тонком и особенно в толстом кишечнике.
Функции желчи 1. Нейтрализация кислого содержимого, поступающего в 12 -ти перстную кишку из желудка 2. Создание оптимального р. Н для работы кишечных ферментов (активность липаз в присутствии желчи возрастает в 20 раз) 3. Собственная ферментативная активность 4. Эмульгирование жиров 5. Обеспечение всасывания жиров, жирорастворимых витаминов (D, E, K), холестерина, солей кальция 6. Повышение тонуса и моторики кишечника 7. Стимуляция секреции самой желчи 8. Бактерицидное действие 9. Регуляция выделения гормонов 12 -ти перстной кишки 10. Участие в пристеночном пищеварении (создание условий для фиксации ферментов на щеточной каемке)
Кишечно-печеночный круговорот – это рециркуляция желчных солей из печени в тонкий кишечник, а затем снова в печень. Этот круговорот необходим, т. к. пул желчных солей, доступных для расщепления и всасывания жира, ограничен. Общий циркулирующий пул желчных солей приблизительно составляет 3, 6 г. Для переваривания одной порции пищи требуется 4 -8 г желчных солей Следовательно, общий пул должен циркулировать дважды после каждого приема пищи. Т. о. , желчные кислоты ежедневно циркулируют 6 -8 раз.
Путь циркуляции Желчные соли поступают из печени в двенадцатиперстную кишку по общему желчному протоку. Желчные соли реабсорбируются только в терминальных отделах подвздошной кишки. Никакой реабсорбции этих веществ в двенадцатиперстной и тощей кишке не происходит. В нижней части подвздошной кишки в портальный кровоток активно реабсорбируется от 90 до 95% желчных солей, которые поступают в тонкий кишечник.
Механизм секреции желчи Желчь секретируется: гепатоцитами — за счет выделения желчных кислот, холестерола, фосфолипидов, билирубина, электролитов; клетками протоков – за счет выделения электролитов
Регуляция секреции желчи Объем выделяемой желчи и количество желчи в секрете регулируются отдельно. 1. Независимая от самой желчи фракция желчной секреции («желченезависимая» секреция) определяется количеством жидкости, состоящей из электролитов и воды, которая каждый день секретируется печенью. 2. Зависимая от желчи фракция желчной секреции определяется желчными солями, которые секретируются печенью.
«Желченезависимая» секреция определяется количеством жидкости, состоящей из электролитов и воды, которая каждый день секретируется с желчью. 1) Секреция жидкой фракции желчи контролируется гормоном секретином. 2) Эта жидкость представляет собой секрет клеток протоков. a) Эта жидкость секретируется клетками протоков. b) Их секреторная активность контролируется гормоном секретином. c) Эта жидкость содержит бикарбонаты в высокой концентрации.
Зависимая от желчи фракция желчной секреции определяется желчными солями, которые секретируются печенью. 1) Чем больше желчи реабсорбируется гепатоцитами из портального кровотока, тем больше желчных солей секретируется печенью. Общее количество желчи относительно постоянно. Секреторная способность печени ограничена. Вещества, повышающие секрецию желчи, называются холеретиками. Основными холеретиками являются желчные соли и желчные кислоты. 2) С интез и секреция желчи печенью не находится под прямым гуморальным или нервным контролем. ХЦК повышает выделение желчи непрямым путем, увеличивая ее высвобождение из желчного пузыря
Желчный пузырь 1) Хранение (накопление) желчи. В промежутках между пищеварительными циклами желчь, секретируемая печенью, собирается в желчный пузырь. Как правило, желчный пузырь накапливает 20 -50 мл желчи. Желчь сильно концентрируется в желчном пузыре, благодаря реабсорбции воды. Вода реабсорбируется по осмотическому градиенту, который создается активной реабсорбцией натрия и бикарбонатов. 2) Сокращение желчного пузыря. Во время активного пищеварения желчный пузырь сокращается, высвобождая желчь в двенадцатиперстную кишку.
Регуляция моторики желчного пузыря 1) ХЦК — основной стимул для сокращения желчного пузыря и расслабления сфинктера Одди. Во время кишечной фазы пищеварения жир и продукты переваривания белков прямо стимулируют секрецию ХЦК. 2) Стимуляция желчного пузыря волокнами блуждающего нерва вызывает сокращение желчного пузыря и расслабление сфинктера Одди. Стимуляция вагуса происходит прямо во время цефалической фазы пищеварения, а также через ваго-вагальный рефлекс в течение желудочной фазы пищеварения.
Камни желчного пузыря 1) Холестерол и лецитин, которые нерастворимы в воде, поддерживаются в солюбилизированном состоянии благодаря формированию мицелл. Когда пропорции холестерола, лецитина и солей желчных кислот нарушаются, холестерол выпадает в осадок, приводя к формированию камней. Эти камни не видны на рентгенограмме. 2) Камни из билирубината кальция могут формироваться в результате инфекции желчевыводящих путей, которая приводит к бактериальной деконъюгации конъюгированного билирубина. Деконъюгированный билирубин, который нерастворим в желчи, затем преципитируется, начиная процесс образования камней. Камни билирубината кальция видны на рентгенограмме.
