Эволюция системы пищеварения беспозвоночных и позвоночных животных. Пороки развития пищеваительной системы человека.

Пищеварение у простейших происходит в одной клетке (тело простейших состоит из одной клетки). Поступление веществ осуществляется также путем диффузии и активного переноса, но у них существует пиноцитоз (поступление жидких питательных веществ) и фагоцитоз (захват крупных органических веществ и бактерий с помощью ложноножек). Переваривание происходит в пищеварительных вакуолях: пищеварительные ферменты, образующиеся в цитоплазме, поступают внутрь вакуоли и переваривают пищу, затем расщепленные вещества через стенку вакуоли всасываются в цитоплазму, где ассимилируются или используются для получения энергии.

У гидры еще нет пищеварительной системы, хотя она и многоклеточна; переваривают пищу только клетки энтодермы (внутреннего слоя клеток). Они выделяют пищеварительные ферменты в просвет полости, где пища размельчается (внеклеточное переваривание) и затем всасывается внутрь энтодермальных клеток, в которых происходит окончательное внутриклеточное переваривание. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через то же отверстие в полости, через которое пища поступает.

У плоских червей (имеющих три зародышевых листка) уже имеется пищеварительная система, состоящая изо рта, глотки и желудка, но нет анального отверстия: поступление пищи внутрь и выход остатков наружу происходит одним и тем же путем. Желудок сильно разветвлен и его ветви заходят почти во все части тела, что облегчает распределение всосавшейся переваренной пищи. Планарии, при голодании могут частично переваривать свои собственные органы и таким образом долгое время обходиться без пищи. Дождевые черви обладают полной пищеварительной системой: она состоит изо рта, мышечной глотки, пищевода, зоба с мягкими стенками, где пища сохраняется про запас, твердого мышечного желудка, в нем пища измельчается при помощи мелких камешков, поступивших вместе с пищей, прямой и длинной кишки (в которой осуществляется внеклеточное переваривание пищи) и анального отверстия, через которое удаляются непереваренные остатки пищи.

У других беспозвоночных строение пищеварительной системы примерно такое же, но имеет свои особенности. У некоторых беспозвоночных - червей, головоногих моллюсков, ракообразных и морских ежей - имеются твердые зазубренные ротовые части, которыми животное может отрывать и измельчать пищу. У насекомых в связи с разнообразием используемой пищи формируется различный ротовой аппарат (сосущий, грызущий, лижущий, лакающий и т.д.), продукты переваривания всасываются путем простой диффузии или активного переноса.

На ранних этапах эволюции позвоночных животных их пищеварительная система постепенно усложнялась, в ней появлялись новые органы. У всех современных животных - от рыб до человека - эта система построена по единому плану: за желудком следует тонкая кишка, в которой переваривается большинство видов пищи, там же происходит и всасывание, за тонкой кишкой следует толстая кишка, где процессы переваривания и всасывания завершаются. У позвоночных - более совершенные пищеварительные железы - печень и поджелудочная железа (пищеварительные железы есть у моллюсков, часто пищеварительная железа несет функции печени и поджелудочной железы одновременно). Пищеварительные железы являются выростами пищеварительного тракта, в процессе онтогенеза превращаются в самостоятельные органы. Связь с тонкой кишкой они сохраняют с помощью протоков, открывающихся в кишку. У позвоночных животных в связи с их приспособленностью к обитанию в различных экологических условиях и использованием разнообразной пищи выработались свои характерные особенности: усложняется строение зубов, появляется многокамерный желудок (например у жвачных), удлиняется кишечный тракт (у растительноядных) и др. Тем не менее, у всех животных, от самых низших до наиболее организованных, химия пищеварения и участвующих в нем ферментов очень сходны. Таким образом, в ходе эволюции пищеварительная система постепенно усложнялась, добавлялись новые органы и, наконец, выработался сложный механизм, который достиг наибольшей сложности у человека.

Пороки развития пищеварительной системы выражаются в не­доразвитии (гипогенезия) или полном отсутствии развития (агенезия) участков кишечной трубки или ее производных, в отсутствии естественного отверстия (атрезии, например пищевода, ануса), сужении (стенозы) канала, персистировании эмб­риональных структур, незавершенном повороте и гетеротопии раз­личных тканей в стенку желудочно-кишечного тракта.

Существует несколько гипотез, объясняющих ме­ханизм их возникновения. По одной из них, это персистирование физиологической атрезии, заключающееся во временной закупорке просвета кишечной трубки на 6-й неделе развития в связи с нарушением реканализации. По другой — это сосудистая недоста­точность. В эксперименте на собаках путем перевязки у плодов верхней брыжеечной артерии удалось получить некоторые формы атрезии и стеноз. Есть гипотеза внутриутробного воспалительного процесса. Этиология этих пороков гетерогенна. Среди изолирован­ных пороков, по-видимому, большинство мультифакториальны.

· Одним из распространенных врожденных пороков пищеварительных органов: пищевода, двенадцатиперстной кишки и других отделов тонкого и толстого кишечника отмечается образование дивертикула – мешковидное выпячивание. Например, дивертикул Меккеля (по имени исследователя) выпячивание стенки подвздошной кишки. Он обнаруживается примерно у 2% населения (из них в 80% случаев у мужчин). В половине случаев он диагностиру­ется случайно, а в остальных случаях — в связи с воспалительными процессами, непроходимостью и кровотечениями кишечника. Дивертикул затрудняет прохождение пищи по ЖКТ, может привести к непроходимости кишечника.

· Из многочисленных вариантов врожденных пороков прямой кишки и анального отверстия наблюдается персистирование клоаки возникающее в результате нарушения разделения клоаки на мочеполовой синус и анус при этом мочеполовые пути и прямая кишка объединены.

· В онтогенезе человека рекапитулируют основные стадии фило­генеза кишечной трубки и ее производных. Из пороков развития, связанных с задержкой эмбриогенеза, известны гипоплазии всей пищеварительной системы, укорочение кишки и недоразвитие любых ее отделов, а также печени и поджелудочной железы. В зави­симости от степени недоразвития тяжесть аномалии может быть как незначительной, так и несовместимой с жизнью.

· г етеротопия тканей подже­лудочной железы в стенке тонкого кишечника или желудка. Иногда гетеротопированные фрагменты могут симулировать опухолевую трансформацию слизистой оболочки. Механизм гетеротопии — нарушение клеточной миграции зачатков железы из стенки кишечной трубки.

АТРЕЗИЯ ПИЩЕВОДА. Может быть полная непроходимость пищевода, но чаще наблюдается сочетание атрезии его со свищом в трахею.

Клиническая картина типична: при первом же кормлении или приеме жидкости через 2—3 глотка вся принятая пища выливается обратно, возникает мучительный кашель, ребенок задыхается и синеет. Все симптомы повторяются при любой попытке кормления. Очень быстро развивается аспирационная пневмония. Подтверждает диагноз рентгенологическое исследование с введением катетера через рот. Нельзя использовать барий и йодолипол, так как при свище они легко проникают в легкие и вызывают тяжелые пневмонии.

Лечение. Показана срочная операция в первые сутки жизни.

Прогноз очень серьезный и зависит от сроков установления диагноза и присоединения аспирационной пневмонии.

АТРЕЗИЯ ЖЕЛЧНЫХ ПУТЕЙ — порок развития с возможным полным отсутствием желчных протоков или частичной атрезией как внутри печени, так и вне ее. Одной из причин является перенесенный внутриутробный гепатит.

Клиническая картина. Появление желтухи с первых дней жизни или несколько позднее с постепенным ее нарастанием. Кал обесцвечен или сохраняет слабо-желтушную окраску, моча темная. Общее состояние ребенка вначале не нарушено, но постепенно развивается цирроз печени, печень увеличивается в размерах, становится плотной, бугристой. Нарастает дистрофия, появляются геморрагии, в биохимическом анализе крови в отличие от других желтух новорожденных преобладает прямой билирубин.

Лечение только оперативное. Положительный эффект возможен, если операция проводится до 2-месячного возраста.

Прогноз в большинстве случаев очень серьезный.

НЕЗАРАЩЕНИЕ ВЕРХНЕЙ ГУБЫ — один из наиболее часто встречающихся пороков развития, чаще наблюдается у мальчиков, может сочетаться с незаращением неба. В настоящее время пластические операции незаращение губы начинают проводить уже в первые три дня жизни.

НЕЗАРАЩЕНИЕ НЕБА может быть одно- и двустороннее, полное или частичное. У ребенка при этом пороке молоко выливается через нос, он поперхивается. Нередко развиваются аспирационная пневмония, отиты. В настоящее время уже в периоде новорожденности применяют для коррекции «плавающий обтуратор». Операцию обычно делают в 2—4 года.