Функциональная система, обеспечивающая акт дефекации

Выделение каловых масс из кишечника (дефекация) - важный физиологический процесс. С калом выделяются непереваренные продукты, такие как растительная клетчатка, кератины и некоторые коллагены; холестерин, соли и бактерии, слизь, продукты изме­нения пигментов желчи, придающие калу характерный цвет. При нарушении пищеварительных процессов или снижении усвоения питательных веществ в пищеварительном тракте в кале обнару­живаются различные количества белков, жиров и углеводов. Кало­образование зависит не только от характера питания человека, но и от его мышечной и эмоциональной активности. С медицинской точки зрения кал, его консистенция, химический состав имеют диагностическое значение.

Регулируемым, полезным для организма результатом данной функциональной системы служит содержание определенного ко­личества каловых масс в прямой кишке.

Ведущим параметром этого результата является, прежде всего, механическое раздражение рецепторов растяжения, в большом ко­личестве представленных в стенке прямой кишки. Увеличение калонаполнения приводит к нарастающей стимуля­ции рецепторов растяжения прямой кишки. Иногда же процесс де­фекации определяется раздражением каловыми массами хеморецеп­торов слизистой оболочки сигмовидной и прямой кишок. Удержание каловых масс в прямой кишке и их опорожнение определяют в пер­вую очередь сфинктеры прямой кишки: внутренний, гладкомышечный и наружный, образованный поперечно-полосатой мускулатурой. Внутренний сфинктер получает тонические влияния от симпатических нейронов (L1,L2) опосредовано через α-адренорецепторы, а наружний сфинктер иннервируется срамным нервом.

При отсутствии значительного раздражения прямой кишки ка­ловыми массами оба сфинктера находятся в состоянии непрерыв­ного тонического сокращения.

Функциональная система, определяющая акт дефекации, имеет внутреннее звено саморегуляции, обеспечивающее формирование кала в прямой и толстой кишках. Внешнее звено саморегуляции данной функциональной системы определяет опорожнение прямой кишки. Внутреннее звено саморегуляции функциональной системы, определяющей акт дефекации, включает процессы всасывания оста­точных питательных веществ в толстом кишечнике и склеивание непереваренных остатков пищи слизью, поступающей из верхних отделов пищеварительного тракта. Значительное место в процессах саморегуляции формирования каловых масс занимают механизмы всасывания и выделения воды в толстом кишечнике.

Формирование позыва к дефекации. Возбуждение рецепто­ров прямой кишки усиливается по мере увеличения интенсивности раздражения при увеличении поступления каловых масс в прямую кишку. Импульсации от этих рецепторов распространяются по чувствительным волокнам, идущим в составе задних корешков к спи­нальному центру дефекации, расположенному на уровне III - IV пояс­ничных и крестцовых сегментов. За счет этого повышается тонус сим­патических влияний, идущих по подчревным нервам к внутреннему сфинктеру прямой кишки, и снижается тонус парасимпатических влияний тазовых нервов. Под влиянием симпатических воздействий внутренний сфинктер прямой кишки закрывается. Снижение пара­симпатического тонуса расслабляет прямую кишку. В результате соз­даются условия для заполнения прямой кишки каловыми массами. При достижении определенной критической степени растяжения прямой кишки возбуждение из спинального центра дефекации начинает распространяться в восходящем направлении, возбуждая гипоталамические и лимбические структуры головного мозга. На этой основе формируется эмоционально окрашенный позыв к де­фекации. При этом возбуждения подкорковых центров распростра­няются до коры головного мозга. За счет возбуждения корковых нейронов и на основе оценки обстановки и индивидуального опыта формируется специальное для каждого вида животных и человека ритуальное поведение, заканчивающееся актом дефекации.

Акт дефекации возникает на основе принципа доминанты, ког­да наиболее значительное в биологическом отношении возбуждение завладевает большинством синапсов и нейронов головного мозга.