Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Фазы отделения желудочного сока. Регуляция желудочной секреции. Приспособительный характер секреторной деятельности желудка.

Пищеварительными функциями желудка являются депонирование пищи, ее механическая, химическая и физико-химическая обработка, порционная эвакуация содержимого желудка в кишечник. Фундальная часть желудка и его тело выполняют в основном депонирующую и гидролитическую функции, антропилорическая — гомогенизирующую, кислотопонижающую, эвакуаторную и эндокринную. Пища, в течение нескольких часов находясь в желудке, набухает, разжижается, многие ее компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами слюны и желудочного сока. Желудочный сок обладает также антибактериальным действием.

Карбогидразы слюны действуют на углеводы содержимого желудка, пищевого комка, куда еще не диффундировал желудочный сок, кислота которого прекращает действие карбогидраз. Ферменты желудочного сока действуют на белки пищевого содержимого в зоне непосредственного контакта со слизистой оболочкой желудка и на небольшом удалении от нее, куда диффундировал желудочный сок. Вся масса пищи в желудке не сразу смешивается с соком. По мере разжижения и химической обработки пиши ее слой, прилегающий к слизистой оболочке, движениями тела желудка перемещается в антральную часть, а перемешанное и гомогенизированное здесь пищевое содержимое эвакуируется в кишечник.

Образование, состав и свойства желудочного сока. Желудочный сок продуцируется железами желудка, расположенными в его слизистой оболочке.

За сутки желудок человека выделяет 2—2,5 л пищеварительного сока. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту (0,3—0,5 %) и поэтому имеющую кислую реакцию (pH 1,5—1,8). pH содержимого желудка значительно выше, так как сок фундальных желез частично нейтрализуется принятой пищей, основным компонентом сока и слизью. В желудочном соке содержатся многие неорганические вещества: вода (995 г/л), хлориды (5—6 г/л), сульфаты (10 мг/л), фосфаты (10—60 мг/л), гидрокарбонат (0—1,2 г/л), аммиак (20—80 мг/л).

Хлористоводородная (соляная) кислота желудочного сока вызывает денатурацию и набухание белков, чем способствует их последующему расщеплениию пепсинами, активирует пепсиногены, создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами; участвует в анти-бактериальном действии желудочного сока и регуляции деятельности пищеварительного тракта в зависимости от pH его содержимого.

Органические компоненты желудочного сока представлены азотсодержащими веществами (200—500 мг/л): мочевиной, мочевой и молочной кислотами, полипептидами. Содержание белка достигает 3 г/л, мукоидов — 15 г/л.

Пепсины являются эндопептидазами, в результате чего основными продуктами их гидролитического действия на белки являются полипептиды. Возможность пепсинов гидролизовать белки в широком диапазоне pH имеет значение в желудочном протеолизе, который происходит при разном pH в зависимости от объема и кислотности желудочного сока, буферных свойств и количества принятой пищи, диффузии кислого сока в глубь пищевого желудочного содержимого.

Белки, подвергнутые действию желудочных протеаз, и образовавшиеся при этом «осколки» белковой молекулы затем быстрее расщепляются протеазами сока поджелудочной железы и тонкой кишки.

Важным компонентом желудочного сока являются мукоиды, продуцируемые мукоцитами поверхностного эпителия, шейки фундальных и пилорических желез. Слой слизи 1—1,5 мм образует слизистый защитный барьер желудка. Основный пилорический секрет частично нейтрализует кислое содержимое желудка, эвакуируемое в двенадцатиперстную кишку.

Регуляция желудочной секреции. Вне пищеварения железы желудка выделяют небольшое количество желудочного сока. Прием пищи резко увеличивает его выделение. Это происходит за счет стимуляции желудочных желез нервными и гуморальными механизмами.

Секрецию НС1 обкладочными клетками стимулируют холинергически волокна блуждающих нервов, медиатор которых ацетилхолин возбуждает М-холинорецепторы базолатеральных мембран гландулоцитов Эффекты ацетилхолина и холиномиметических препаратов блокируются атропином.

Рис. 8.10. Стимуляция секреции париетальной клетки.

ФИФг — фосфатидилинозитол-4,5-бифос- фат; ИФ3 — инозитол-1,4,5-трифосфат; АЦ — аденилатциклаза; Mj-холинорецеп- тор; Hj-гистаминорецептор; ЭР — эндоплазматически й ретикулум.

Велика роль в эффектах ацетилхолина транспорта в клетку Са2+ Стимуляция обкладоч-ных клеток блуждающими нервами опосредуется также гастрином и гистамином.

Гастрин высвобождается из G-клеток слизистой оболочки антральной части желудка. Высвобождение гастрина усиливается под действием импульсов блуждающих нервов, а также местным механическим и химическим раздражением этой части желудка. Химическими стимуляторами G-клеток являются продукты переваривания белков — пептиды и некоторые аминокислоты. Если pH в антральной части желудка понижается, что связано с повышением секреции HCI железами желудка, то высвобождение гастрина уменьшается, а при pH 1,0 — прекращается. Это уменьшает объем сока и секрецию НС1. Таким образом гастрин принимает участие в саморегуляции желудочной секреции в зависимости от величины pH содержимого антрального отдела.

К стимуляторам обкладочных клеток желудочных желез относится и гистамин, образующийся в ECL-клетках слизистой оболочки желудка. Высвобождение из них гистамина обеспечивается гастрином. Гистамин стимулирует гландулоциты через Нг-рецепторы их мембран и вызывает выделение большого количества сока высокой кислотности, но бедного пепсином. Стимулирующие эффекты гастрина и гистамина зависят от иннервации желудочных желез блуждающими нервами.

Торможение секреции НС1 может быть результатом снижения стимулирующих влияний на париетальные клетки и непосредственного торможения их секреторной активности. Снижение секреции НС1 вызывают секретин, ХЦК, глюкагон, ЖИП, ВИП, нейротензин, полипептид YY, соматостатин, тиролиберин, энтерогастрон, АДГ, кальцитонин, окситоцин, простагландин Ег, бульбогастрон, кологастрон, серотонин. Высвобождение некоторых из них соответствующими эндокринными клетками слизистой оболочки кишечника зависит от свойств его химуса. ПГЕг через мембранные рецепторы снижает активность цАМФ. Торможение чрезмерной желудочной секреции НС1 в полости желудка обусловлено соматостатином, снижающим высвобождение гастрина. Торможение секреции НС1 жирной пищей в большой мере обусловлено влиянием на железы желудка из двенадцатиперстной кишки посредством ХЦК. Повышенная кислотность дуоденального содержимого через периферический рефлекс и дуоденальные гормоны тормозит выделение НС1.

Секреция пепсиногена

Рис. 8.11. Стимуляция секреции главной клетки.

ФИФ2 — фосфатидил- инозитол-4,5-бифосфат; ИФ3 — инозитол-1,4, 5-трифосфат; АЦ — аде- нилатциклаза; ЭР — эн- доплазматический рети- кулум.

Рецепторы

Ацетилхолин — Гастрин ХЦК ГИП

Секретин

ВИП

ПГЕ

b ~ Адрено- агонисты

Механизм стимуляции и торможения секреции НС1 различными нейротрансмиттерами и гормонами неодинаков в зависимости от вида лиганда, рецептора и вторичных мессенджеров.

Стимуляторами секреции пепсиногена главными клетками являются хо-линергические волокна блуждающих нервов, гастрин, симпатические волокна, оканчивающиеся на p-адренорецепторах, секретин. Слабо стимулирует секрецию пепсиногена и гистамин. Усиление секреции пепсиногенов главными клетками желудочных желез осуществляется посредством нескольких механизмов.

Эти механизмы в неодинаковой мере активируются или тормозятся различными нейротрансмиттерами и гормонами, непосредственными и опосредованными влияниями их на главные клетки и секрецию пепсиногена. Так, гистамин и гастрин влияют на него опосредованно — усиливают секрецию соляной кислоты, а снижение pH содержимого желудка через местный холинергический рефлекс усиливает секрецию главных клеток. Существует и прямое стимулирующее влияние гастрина на них. ХЦК, секретин и p-адреномиметики непосредственно стимулируют секрецию главных клеток, но тормозят секрецию обкладочных.

Стимуляция мукоцитов и секреции ими слизи осуществляется холинергическими волокнами блуждающих нервов. Гастрин и гистамин умеренно стимулируют мукоциты, видимо, в связи с удалением слизи с их мембран при выраженной секреции кислого желудочного сока. Ряд ингибиторов секреции соляной кислоты усиливает секрецию слизи — серотонин, соматостатин, адреналин, дофамин, энкефалин, простагландин Е2.

Интенсивная секреция желез требует усиления их кровоснабжения. Стимуляторы желудочной секреции повышают, а ингибиторы секреции снижают кровоток в слизистой оболочке желудка. Коррекция повышенной секреции желудочных желез, особенно секреции НС1, может осуществляться уменьшением стимулирующих влияний, блокадой соответствующих мембранных рецепторов и самой протонной помпы рядом фармакологических веществ.

Фазы желудочной секреции.

Нервные, гуморальные и паракринные механизмы тонко регулируют секрецию желез желудка, обеспечивая определенное количество сока, кислото- и ферментовыделение в зависимости от количества и качества принятой пищи, эффективности ее переваривания в желудке и тонкой кишке. Происходящую при этом секрецию делят на три фазы.

Связанная с приемом пищи начальная секреция желудка возбуждается нервными импульсами, приходящими к железам в результате рефлекса в ответ на раздражение дистантных рецепторов, возбуждаемых видом и запахом пищи, всей обстановкой, связанной с ее приемом (условнорефлекторные раздражения). К ним присоединяется рефлекс в ответ на раздражение принимаемой пищей рецепторов полости рта, глотки и пищевода (безусловнорефлекторные раздражения). Нервные импульсы осуществляют при этом роль пускового влияния. Желудочную секрецию, обусловленную этими сложно-рефлекторными влияниями. Принято обозначать первой, психической, или мозговой, фазой секреции.

Механизмы первой фазы секреции желудка были впервые изучены в лаборатории И.П. Павлова в опытах на эзофаготомированных собаках с фистулой желудка. При кормлении такой собаки пища выпадает из пищевода и не поступает в желудок, однако через 5—10 мин после начала мнимого кормления начинает выделяться желудочный сок. Аналогичные данные были получены при исследовании людей, страдающих сужением пищевода и подвергшихся вследствие этого операции наложения фистулы желудка. Жевание пищи вызывало у людей выделение желудочного сока.

Рефлекторные влияния на желудочные железы передаются через блуждающие нервы. В стимуляцию желудочных желез в первую фазу включен и гастриновый механизм. Это доказывается тем, что при мнимом кормлении людей в крови увеличивается содержание гастрина. Его высвобождение из G-клеток опосредуется не только ацетилхолином, но и гастринри- лизинг-пептидом (ГРП—GRP) нейротрансмиттером аксонов постганглионарных нейронов блуждающих нервов. После удаления антральной части желудка, где продуцируется гастрин, секреция в первую фазу понижается.

Секреция в мозговую фазу зависит от возбудимости пищевого центра, отличается легкой тормозимостью при воздействии различных внешних и внутренних факторов. Прием в начале еды сильных пищевых раздражителей (острые приправы) повышает желудочную секрецию в первую фазу.

На секрецию первой фазы наслаивается секреция, второй фазы, которая называется желудочной. Так как вызывается влиянием пищевого содержимого желудка.

Сокоотделение при механическом раздражении желудка возбуждается рефлекторно с механорецёпторов слизистой оболочки мышечного слоя стенки желудка при его растяжении. Этот рефлекс резко уменьшается после перерезки блуждающих нервов. Сходство динамики секреции НС1 и пепсина обеспечивается общностью большинства стимуляторов обкладоч ных и главных клеток желудочных желез, а также тем, что НС1 с хеморецепторов фундальной слизистой стимулирует главные клетки посредством периферического местного холинергического рефлекса. Механическое и химическое раздражение антральной части желудка приводит к высвобождению из G-клеток гастрина — мощного стимулятора желудочной секреции.

Во вторую фазу на железы желудка осуществляются в основном корригиоуюшие влияния, которые путем усиления и ослабления деятельности желудочных желез обеспечивают соответствие секреции количеству и свойствам пищевого желудочного содержимого.

Влияния-из-кишечника на железы желудка обеспечивают их секрецию в третью, кишечную, фазу. Возбуждающие и тормозные влияния из двенадцатиперстной и тощей кишки на железы желудка осуществляются нервными и гуморальными путями, имеют корригирующую роль. Нервные влияния передаются с механо- и хеморецепторов тонкой кишки.

Торможение желудочной секреции в ее кишечную фазу вызывается рядом веществ в составе кишечного содержимого, которые по убывающей силе тормозного действия расположены в следующем порядке: продукты гидролиза жиров, полипептиды, аминокислоты, продукты гидролиза крахмала, ионы водорода (pH ниже 3,0 оказывает сильное тормозное действие).

Высвобождение в двенадцатиперстной кишке секретина и холецистокинина под влиянием поступившего в кишечник содержимого желудка и образовавшихся продуктов гидролиза питательных веществ тормозит секрецию соляной кислоты ^рпудком, но усиливает секрецию пепсиногенов.

В гуморальной стимуляции желудочной секреции принимают участие и всосавшиеся в кровь продукты гидролиза питательных веществ, особенно белков.

От общего объема желудочной секреции после приема смешанной пищи на долю мозговой фазы приходится 30—40 %, желудочной >50 % и кишечной <10 %.

Влияние пищевых режимов на желудочную секрецию. Секреция желудочных желез подопытных собак значительно изменяется в зависимости от характера питания. При длительном (30—40 сут) употреблении пищи, содержащей большое количество углеводов (хлеб, овощи), секреция уменьшается. Если животные длительный срок (30—60 сут) питаются пищей, богатой белками, например мясом, то секреция увеличивается. Меняется не только объем желудочной секреции, ее динамика во времени, но и ферментативные свойства желудочного сока. А.М. Уголевым экспериментально установлено, что длительный прием растительной пищи повышает гидролитическую активность желудочного сока по отношению к белкам растительного происхождения, а преобладание в пищевом рационе животных белков повышает способность желудочного сока гидролизовать их. Во время приема пищи и в первое время после него фундальная часть желудка расслабляется и ее сокращения очень слабые — пищевая рецептивная релаксация желудка. Она способствует депонированию пищи в желудке и его секреции. Спустя некоторое время в зависимости от вида пищи сокращения усиливаются, имея наименьшую силу в кардиальной части желудка и наибольшую — в антральной. Сокращения желудка начинаются на большой кривизне в непосредственной близости от пищевода и следуют в пилорическую часть.

При регистрации внутрижелудочного давления методом открытых катетеров выявляются сокращения желудка двух типов: фазовые (А) и тонические (В). Первые быстрые, перистальтические, с частотой около

волн/мин, вторые — длительные — до 2 мин. Волны А делятся на

вида: первые имеют амплитуду 1—15 мм рт.ст., вторые — 16—30 мм рт.ст. Тонические волны могут сочетаться и не сочетаться с фазовыми. Волны В более выражены в антропилорической части.

В наполненном желудке возникают три основных вида движений: перистальтические волны, систолические сокращения антрального отдела и тонические, уменьшающие размер полости дна и тела желудка. Перистальтические сокращения (в среднем 3 волн/мин) распространяются от кардиальной части желудка к пилорической со скоростью около 1 см/с, быстрее по большой, чем по малой кривизне, охватывают 1—2 см желудочной стенки, длятся около 1,5 с. В антральной части скорость перистальтической волны увеличивается до 3—4 см/с.

После приема пищи и в зависимости от ее вида параметры моторной деятельности желудка имеют характерную динамику (рис. 8.12). В течение первого часа перистальтические волны слабые, в дальнейшем они усиливаются, приобретая в антральном отделе большую величину и скорость, проталкивая пищу к выходу из желудка. Давление в этом отделе повышается до 10—25 см рт.ст., открывается пилорический сфинктер, и порция желудочного содержимого переходит в двенадцатиперстную кишку. Оставшееся (большее) количество его возвращается в проксимальную часть антрального отдела желудка. Такие движения желудка обеспечивают перемешивание и перетирание (фрикционный эффект) пищевого содержимого, его гомогенизацию. В теле желудка такого перемешивания не происходит. Перистальтическая волна, все более углубляясь, идет по нему и перемещает порцию фундального содержимого, прилегающую к слизистой оболочке, наиболее подвергнутую действию желудочного сока, в антральную часть. Перемещенный слой пищи замещается более центральным содержимым желудка.

Регуляция моторики желудка. Блуждающие нервы посредством холинергического механизма усиливают моторику желудка: увеличивают ритм и силу сокращений, ускоряют движение перистальтических волн. Влияния блуждающих нервов могут давать и тормозной эффект: рецептивная релаксация желудка, снижение тонуса пилорического сфинктера.

Симпатические нервы через посредство а- адренорецепторов.-тормозят моторику желудка: уменьшают ритм и силу его сокращений, скорость движения перистальтической волны. Описаны и стимулирующие а- и (3- адренорецепторные влияния (например, на пилорический сфинктер). Двунаправленные влияния-осушеетвляются пептидергическими нейронами названные типы влияний осуществляются рефлекторно при раздражении рецепторов рта, пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки. Замыкание рефлекторных дуг осуществляется на различных уровнях ЦНС, в периферических симпатических ганглиях и интрамуральной нервной системе.

В регуляции моторики желудка велико значение гастроинтестинальных гормонов. Моторику желудка усиливают гастрин, мотилин, серотонин, инсулин. Тормозят ее секретин, ХЦК, глюкагон, соматостатин, ЖИП, ВИТГ. Стимуляторы моторики желудка повышают уровень его кровоснабжения, и сама моторика влияет на него, изменяя сопротивление кровотоку при сокращениях желудка. Нарушение кровоснабжения желудка нарушает его моторную активность.

Эвакуация содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку

Скорость эвакуации пищи из желудка зависит от объема, состава и консистенции, степени измельченности разжиженности, величины осмотического давления, температуры и pH содержимого желудка, градиента давления между полостями пилорического отдела желудка и двенадцати-перстной кишки, состояния пилорического сфинктера, аппетита, с которым принималась пища, состояния водно-солевого гомеостаза и ряда других причин. Пища, богатая углеводами, при прочих равных условиях быстрее покидает желудок, чем богатая белками. Жирная пища эвакуируется из него с наименьшей скоростью. Жидкости начинают переходить в кишку сразу же после их поступления в желудок. Время полной эвакуации смешанной пищи из желудка здорового взрослого человека составляет 6—10 ч.

Эвакуация из желудка растворов и пережеванной пищи происходит по экспоненте, а эвакуация жиров экспоненциальной зависимости не подчиняется. Скорость и дифференцированность эвакуации определяются согласованной моторикой гастродуоденального комплекса, а не только деятельностью пилорического сфинктера, выполняющего в основном роль клапана.

Ведущее значение в регуляции скорости эвакуации содержимого желудка имеют рефлекторные влияния с желудка и двенадцатиперстной кишки. Раздражение механорецепторов желудка ускоряет эвакуацию его содержимого, с двенадцатиперстной кишки — замедляет. Из химических агентов, действующих на слизистую двенадцатиперстной кишки, значительно замедляют эвакуацию кислые (pH меньше 5,5) и гипертонические растворы, 10 % раствор этанола, глюкоза и продукты гидролиза жира. Скорость эвакуации зависит также от эффективности гидролиза питательных веществ в желудке и тонкой кишке — его недостаточность замедляет эвакуацию. Следовательно, желудочная эвакуация «обслуживает» гидролитический процесс в них и в зависимости от хода его с различной скоростью «загружает» основной химический реактор желудочно-кишечного тракта — тонкую кишку.

 

123 Р енин-ангиотензин-альдостероновая система и ее роль в регуляции артериального давления.

Ренин образуется и секретируется в юкстагломерулярном аппарате (ЮГА) почек миоэпителиоидными клетками приносящей артериолы клубочка, получившими название юкстагломерулярных (ЮГК).. В ЮГА кроме ЮГК также входит прилегающая к приносящим артериолам часть дистального канальца нефрона, многослойный эпителий которого образует здесь плотное пятно — macula densa. Секреция ренина в ЮГК регулируется четырьмя основными влияниями. Во-первых, величиной давления крови в приносящей артериоле, т. е. степенью ее растяжения. Снижение растяжения активирует, а увеличение — подавляет секрецию ренина. Во-вторых, регуляция секреции ренина зависит от концентрации натрия в мочедистального канальца, которая воспринимается macula densa — своеобразным Na-рецептором. Чем больше натрия оказывается в моче дистального канальца, тем выше уровень секреции ренина. В-третьих, секреция ренина регулируется симпатическими нервами, ветви которых заканчиваются на ЮГК, медиатор норадреналин через бета-адре-норецепторы стимулирует секрецию ренина. В-четвертых, регуляция секреции ренина осуществляется по механизму отрицательной обратной связи, включаемой уровнем в крови других компонентов системы — ангиотен-зина и альдостерона, а также их эффектами — содержанием в крови натрия, калия, артериальным давлением, концентрацией простагландинов в почке, образующихся под влиянием ангиотензина.

Кроме почек образование ренина происходит в эндотелии кровеносных сосудов многих тканей, миокарде, головном мозге, слюнных железах, клубочковой зоне коры надпочечников.

Секретированный в кровь ренин вызывает расщепление альфа-глобулина плазмы крови — ангиотензиногена, образующегося в печени. При этом в крови образуется малоактивный декапептид ангиотензин-I, который в сосудах почек, легких и других тканей подвергается действию превращающего фермента (карбоксикатепсин, кининаза-2), отщепляющего от ангиотензина-1 две аминокислоты. Образующийся октапептид ангиотензин-II обладает большим числом различных физиологических эффектов, в том числе стимуляцией клубочковой зоны коры надпочечников, секретирующей альдостерон, что и дало основание называть эту систему ренин-ангиотензин-альдостероновой.

Ангиотензин-II, кроме стимуляции продукции альдостерона, обладает следующими эффектами:

• вызывает сужение артериальных сосудов,

• активирует симпатическую нервную систему как на уровне центров, так и способствуя синтезу и освобождению норадреналина в синапсах,

• повышает сократимость миокарда,

• увеличивает реабсорбцию натрия и ослабляет клубочковую фильтрацию в почках,

• способствует формированию чувства жажды и питьевого поведения.

Таким образом, ренин-ангиотензин-альдостероновая система участвует в регуляции системного и почечного кровообращения, объема циркулирующей крови, водно-солевого обмена и поведения.

Билет 17