- •В.И.Павлова, н.В.Мамылина, ю.Г.Камскова Обмен веществ и возрастные особенности питания человека Челябинск
- •Введение
- •Глава I. Обмен белков
- •Глава 2. Обмен липидов
- •Глава 3. Обмен углеводов
- •Глава 4. Обмен минеральных солей и воды
- •Глава 5. Витамины
- •Превращение энергии и общий обмен веществ
- •Глава 6. Методы исследования энергообмена
- •Исследование валового обмена
- •Основной обмен
- •Правило поверхности
- •Обмен энергии при физическом труде
- •Обмен энергии при умственном труде
- •Специфическое динамическое действие пищи
- •Регуляция обмена энергии
- •Глава 7. Основы питания
- •Теоретические основы питания
- •Нормы питания
- •Глава 8. Возрастные особенности обмена веществ. Обмен белков
- •Обмен липидов
- •Обмен углеводов
- •Водно-солевой обмен
- •Возрастные особенности пищеварительной системы и питания
- •Функции системы пищеварения и питание в антенатальном периоде. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание ребенка на первом году жизни. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание в детском и подростковом возрасте. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание в юношеском и зрелом возрасте. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание у лиц пожилого и старческого возраста, у долгожителей. Факторы риска
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Литература
- •Оглавление
Система пищеварения и питание в юношеском и зрелом возрасте. Факторы риска
Рассмотрим пищеварение в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Поступившая в ротовую полость пища измельчается и перемешивается со слюной в процессе жевательных движений нижней челюсти, языка, щек и губ. Компоненты пищи в небольшом количестве растворяются в слюне и вызывают раздражение вкусовых рецепторов. В процессе жевания происходит раздражение и других рецепторов слизистой оболочки ротовой полости (тактильных, температурных и болевых). Импульсы от раздражаемых рецепторов по афферентным волокнам лицевого, языкоглоточного и тройничного нервов поступают в центры, регулирующие пищеварительную систему, и вызывают эфферентные влияния, адресованные клетками разного биологического качества (секреторным, эндокринным, нервным, гладкомышечным волокнам стенок пищеварительного тракта и его кровеносных сосудов).
За короткое время пребывания пищи в ротовой полости (15-18 сек.) происходит включение пусковых механизмов, приводящих в действие основные структурные образования пищеварительной системы, вместе с тем формируется пищевой комок, который при глотании перемещается в желудок.
Сокращение жевательных мышц, мышц щек и языка является рефлекторным актом, который имеет непроизвольные и произвольные составляющие. Центр жевания представлен в продолговатом мозге, красном ядре, черном веществе, зрительном бугре и коре головного мозга.
От степени измельчения пищи в процессе жевания зависит эффективность желудочного и кишечного пищеварения: с увеличением суммарной поверхности пищевых частиц возрастает и площадь пищеварительного гидролиза, осуществляемого пищеварительными ферментами. Поэтому при зубной боли, частичном или полном отсутствии зубов нарушается акт жевания и ухудшается процесс переваривания недостаточно измельченных кусочков пищи.
Слюна выделяется в ротовую полость из трех пар крупных слюнных желез (околоушных, подчелюстных и подъязычных) и мелких железок языка, слизистой оболочки щек и неба. Слюна имеет важное пищеварительное значение: она смачивает пищу, частично растворяет пищевые вещества и обволакивает слизью твердые частички пережеванной пищи. Под воздействием слюны пища подвергается обработке ферментами.
Между приемами пищи слюна выделяется со скоростью 0,24 мл/мин (для увлажнения слизистых оболочек полости рта), а во время жевания - 3,0-3,5 мл/мин. В течение суток вырабатывается от 0,5 до 2,0 л слюны. Количество и состав слюны варьируют в зависимости от свойств пищи, рН смешанной слюны колеблется от 5,8 до 7,4. Муцин слюны склеивает частички пережеванной пищи в пищевой комок и защищает слизистые оболочки ротовой полости и пищевода от травматизации твердыми частичками. Карбогидразы слюны (α-амилаза и α-глюкозидаза) осуществляют гидролиз углеводов в желудке внутри пищевого комка (до тех пор, пока он не пропитается кислым желудочным соком). Протеолитические ферменты слюны (лизоцим, саливаин, гландулаин) не имеют пищеварительного значения, но обладают выраженной бактерицидностью.
Регуляция слюноотделения осуществляется по механизму безусловного и условного рефлексов. Рабочий центр слюноотделения локализован в продолговатом мозге, откуда эфферентные сигналы к слюнным железам поступают по парасимпатическим и симпатическим нервным волокнам. Окончания парасимпатических нервных волокон выделяют ацетилхолин, который возбуждает секрецию большого количества жидкой слюны. Норадреналин, выделяемый симпатическими окончаниями, вызывает образование небольшого количества густой слюны, в составе которой имеется более высокое содержание муцина и ферментов.
Гипосаливация создает условия для размножения микробов в ротовой полости, возникновения трофических и воспалительных нарушений слизистых оболочек десен и неба. Гипереаливация является симптомом различных заболеваний, обусловливающих повышенную возбудимость центра слюноотделения.
Сформировавшийся в процессе жевания пищевой комок проглатывается. Глотание является рефлекторным актом в ответ на раздражение рецепторов тройничного, языкоглоточного и гортанного нервов, афферентные импульсы которых вызывают возбуждение центра глотания, расположенного в продолговатом мозге. При возбуждении центра глотания тормозится центр дыхания, что предотвращает попадание пищи в дыхательные пути.
Начало акта глотания является произвольным. При этом пищевой комок движениями мускулатуры языка перемещается на его спинку, затем прижимается к твердому небу и смещается к корню языка за передние дужки глоточного кольца. С этого момента акт глотания становится непроизвольным. В ответ на раздражение рецепторов корня языка возникает сокращение мышц, поднимающих мягкое небо и препятствующих попаданию пищи в полость носа. Одновременно происходит поднятие гортани и перекрытие входа в дыхательные пути. В это же время корень языка проталкивает пищевой комок в глотку. Поступление пищевого комка в глотку вызывает сокращение вышерасположенных мышц, которые продвигают его в пищевод. К этому моменту происходит открытие глоточно-пищеводного сфинктера, и в силу разности давлений в глотке (45 мм. рт. ст.) и пищеводе (30 мм. рт. ст.) пищевой комок легко перемещается в начальный отдел пищевода, который рефлекторно расширяется. Волна расслабления перемещается на нижележащие отделы пищевода, а расслабление вышележащего отдела сменяется волной сокращения. Благодаря перистальтическим сокращениям пищевода пища перемещается в желудок.
Возбуждение парасимпатических волокон стимулирует перистальтику пищевода и расслабляет кардиальный сфинктер желудка, возбуждение симпатических волокон тормозит перистальтику и повышает тонус кардии.
Нарушение нервной регуляции мускулатуры пищевода создает условия для ретроградного поступления в него содержимого желудка (рефлюкса). Гастроэзофагеальный рефлюкс является следствием снижения силы и продолжительности перистальтических сокращений пищевода и ослабления тонуса его сфинктеров (особенно базального давления нижнего сфинктера). Вследствие хронического желудочно-пищеводного рефлюкса развивается воспаление слизистой оболочки пищевода (эзофагит), которое приводит к образованию язв и замене многослойного плоского эпителия пищевода цилиндрическим однослойным эпителием желудка.
Поступившая в желудок пища находится в нем в течение нескольких часов, подвергаясь химической обработке ферментами слюны и желудочного сока. Слои пищи, прилегающие к стенкам желудка, по мере пропитывания желудочным соком благодаря перистальтическим сокращениям мускулатуры желудка перемещаются в дистальном направлении. Обработанное соком содержимое желудка порциями поступает в двенадцатиперстную кишку.
Желудочный сок вырабатывается фундальными, кардиальными и пилорическими железами желудка. Фундальные железы состоят из гландулоцитов трех типов: главных, вырабатывающих пепсиногены, обкладочных, секретирующих соляную кислоту, и добавочных, выделяющих слизь. Кардиальные железы продуцируют в основном слизь, пилорические-небольшое количество слабощелочного секрета.
За сутки в желудке вырабатывается 2,0-2,5 л желудочного сока. Его кислотность колеблется от 0,3 до 0,5% (рН - от 1,5 до 1,8). Соляная кислота выполняет несколько важных функций: денатурирует белки, активирует пепсиногены, создает оптимальную среду для осуществления ими гидролиза белков, выполняет роль дезинфицирующего средства, стимулирует или тормозит выработку гастрина.
Пепсины являются протеазами, которые проявляют максимальную активность при рН 1,5-2,0. Протеаза, имеющая оптимум активности при рН 3,2-3,5, получила название гастриксин. Наличие в желудочном соке протеаз с оптимумом активности при разном рН обеспечивает гидролиз белков как в пристеночном слое желудочного содержимого, так и в более глубоких его слоях.
Слизь желудочного сока по своей химической природе состоит из гликопротеинов и протеогликанов. Она покрывает слизистую желудка, защищает ее от агрессивного влияния соляной кислоты и пепсинов, предотвращая образование пептических язв. Но этот барьер может быть нарушен при избыточном выделении соляной кислоты, наличии в желудочном содержимом масляной, уксусной и пропионовой кислот, детергентов (желчных кислот, салициловой и сульфосалициловой кислот) и этанола.
Выработку соляной кислоты обкладочными клетками стимулируют: ацетилхолин, выделяющийся в окончаниях блуждающего нерва и возбуждающий М-холинорецепторы гландулоцитов; гастрин, вырабатываемый G-клетками пилорического отдела желудка; гистамин, продуцируемый ECL-клетками (entero chromaffino-like cell - энтерохромаффиноподобные клетки) и влияющий на Н2-рецепторы гландулоцитов. Продукцию гастрина и гистамина усиливает возбуждение волокон блуждающего нерва. Сильными стимуляторами G-клеток являются пептиды, экстрактивные вещества мяса и овощей.
Торможение секреции соляной кислоты осуществляет комплекс гастроинтестинальных гормонов (секретин, холецистокинин, гастроингиби-рующий пептид, вазоактивный интестинальный пептид, нейротензин, соматостатин, полипептид YY, энтерогастрон, бульбогастрон, серотонин), гормонов желез внутренней секреции (антидиуретический гормон, окситоцин, тиролиберин, кальцитонин) и простагландин Е Выработка гастроинтестинальных гормонов эндокринными клетками зависит от возбуждающих свойств содержимого кишечника. Наряду с гуморальными факторами торможения секреции соляной кислоты имеется и рефлекторный механизм, запускаемый раздражителями рецепторов слизистой двенадцатиперстной кишки (главным из которых является соляная кислота). Синтез и секрецию пепсиногена главными клетками желудочных желез стимулируют холинергические волокна блуждающего нерва, симпатические волокна, контактирующие с α-адренорецепторами, гастрин, гистамин, секретин и холецистокинин. Стимуляторы выработки пепсиногена реализуют свое влияние за счет увеличения переноса Са2+ в цитоплазму гландулоцита и усиления активности Na+-К+-АТФазы.
Выработку слизи мукоцитами стимулируют холинергические волокна блуждающего нерва, гастрин, гистамин, серотонин, адреналин, дофамин, соматостатин, энкефалин и простагландин Е.
Многокомпонентный механизм регуляции желез желудка обеспечивает выделение желудочного сока в необходимом объеме и разного состава - в зависимости от количества и химического состава принятой пищи. В естественных условиях приема пищи железы желудка начинают сокоотделение в ответ на условно-рефлекторное раздражение дистантных рецепторов и безусловно-рефлекторную стимуляцию рецепторов полости рта и глотки (первая фаза секреции). Включение в работу желудочных желез в этой фазе осуществляется через холинергические волокна блуждающего нерва.
Поступление пищи в желудок вызывает вторую фазу секреции, которая наслаивается на первую. Эта фаза обусловлена раздражением рецепторов желудка и стимуляцией выработки гастрина и гистамина.
При поступлении продуктов гидролиза белков и экстрактивных веществ из желудка в проксимальные отделы тонкого кишечника включается третья фаза желудочной секреции, которая наслаивается на первую и вторую фазы. Третья фаза обусловлена влиянием на железы желудка интестинальных гормонов, раздражением рецепторов кишки и действием всосавшихся продуктов гидролиза.
Секреторная функция желез желудка согласована с двигательной активностью его мускулатуры. Во время приема пищи имеет место расслабление мускулатуры желудка (релаксация желудка, способствующая депонированию пищи). Через несколько минут после еды возникают перистальтические волны, которые начинаются в области кардиального водителя ритма и распространяются с возрастающей скоростью в дистальном направлении, увеличиваясь по амплитуде. Частота перистальтических сокращений равна в среднем 3 в 1 минуту. Они перемещают пристеночные слои пищи к пилорическому отделу желудка, в котором возникают систолические сокращения, эвакуирующие порцию пищи в duodenum. Перистальтические волны осуществляются на фоне тонических сокращений мускулатуры, уменьшающих размеры полости дна и тела желудка и приспосабливающих его емкость к объему содержимого.
Мускулатура желудка имеет сложный нейрогуморальный механизм регуляции. При раздражении блуждающих нервов возрастают ритм, сила и скорость распространения перистальтических сокращений. Но через нервные волокна блуждающего нерва могут осуществляться и тормозные влияния, вызывающие расслабление мускулатуры желудка во время приема пищи и снижение тонуса пилорического сфинктера при эвакуации пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку.
Стимуляция симпатических нервов через адренорецепторы тормозит сократительную активность мускулатуры стенок желудка, но повышает тонус пилорического сфинктера.
Нервная регуляция моторики дополняется гуморальной: гастрин, серотонин, мотилин и инсулин ее усиливают, а секретин, холецистокинин, глюкагон, гастроингибирующий пептид и вазоактивный интестинальный пептид-тормозят.
Смешанная пища полностью покидает желудок через 6-10 часов, состоящая в основном из углеводов эвакуируется быстрее, чем белковая, а жирная покидает его с самой низкой скоростью.
Раздражение механорецепторов желудка рефлекторно ускоряет эвакуацию содержимого желудка, а стимуляция механорецепторов duodenum- тормозит. Кислое и гипертоническое содержимое двенадцатиперстной кишки, продукты гидролиза жира и этанол замедляют эвакуацию из желудка. Скорость эвакуации связана также со степенью эффективности гидролиза пищевых веществ в желудке и в проксимальном отделе тонкого кишечника. С ухудшением процесса гидролиза эвакуация содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку замедляется.
Поступающие в duodenum порции желудочного содержимого подвергаются обработке соками поджелудочной железы и кишечника, а также желчью. Эти пищеварительные секреты, ощелачивая содержимое двенадцатиперстной кишки, прекращают действие пепсина и создают условия для гидролиза пищевых веществ ферментами панкреатического и кишечного соков.
В ответ на поступление кислого желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку поджелудочная железа вырабатывает сок со скоростью 4,7 мл/мин. За сутки эта железа выделяет 1,5-2,5 л сока. За счет гидрокарбонатов его рН равен 7,5-8,8. Ацинозные панкреациты синтезируют ферменты, расщепляющие все питательные вещества (белки, липиды, углеводы).
Нервная регуляция секреции поджелудочного сока осуществляется холинергическими и симпатическими нервными волокнами. Медиатор холинергических волокон (ацетилхолин) активирует М-холинорецепторы панкреацитов, усиливая выработку гидрокарбонатов и ферментов. Медиатор симпатических волокон (норадреналин) возбуждает β-адренорецепторы панкреацитов и α-адренорецепторы сосудов железы, что приводит к торможению секреции поджелудочного сока. Пептидергические нейроны оказывают как возбуждающее, так и тормозное влияние на панкреациты.
Стимулируют секрецию поджелудочного сока секретин, холеци-стокинин, серотонин, инсулин, бомбезин и соли желчных кислот. Тормозят сокоотделение соматостатин, глюкагон, вазопрессин, кортикотропин, энкефалин, вещество Р, кальцитонин, гастроингибирующий пептид, панкреатический пептид, пептид Y.
Секреция поджелудочного сока, вызванная приемом пищи, продолжается 6-14 часов. В первую фазу секреции (сложнорефлекторную) осуществляются пусковые влияния на панкреациты и эндокринные клетки, вырабатывающие гастроинтестинальные гормоны. Во вторую фазу (желудочную) реализуются рефлексы с механо-и хеморецепторов желудка, а также гуморальные влияния (за счет гастрина). Третья (кишечная) фаза секреции обусловлена дуодено-панкреатическим рефлексом, влиянием секретина и холецистокинина, а также других регуляторных пептидов.
Количество и состав сока поджелудочной железы зависят от количества и состава принятой пищи. Преобладание в пищевом рационе белков приводит к увеличению содержания в панкреатическом соке протеаз, избыток углеводов - к возрастанию амилазы, преобладание жиров - к усилению выработки липазы.
В печени идет непрерывный процесс образования желчи, поступление которой в duodenum связано с приемом пищи. При отсутствии пищи в желудке и двенадцатиперстной кишке печеночная желчь поступает в желчный пузырь, где она концентрируется, превращаясь в пузырную. У взрослого человека за сутки образуется 1000-1800 мл желчи. Печеночная желчь имеет рН 7,3-8,0, а пузырная - 6,0-7,0. Снижение рН в желчном пузыре является следствием образования солей желчных кислот и всасывания гидрокарбонатов. Благодаря щелочной реакции желчи нейтрализуется кислое содержимое двенадцатиперстной кишки, поступающее из желудка.
Свойства желчи как пищеварительного секрета обусловлены в основном наличием в ее составе желчных кислот и их солей, связанных с гликоколом (80%) и таурином (20%). Желчные кислоты, взаимодействуя с фосфолипидами, холестерином, билирубином и белком, содержащимся в желчи, образуют растворимое комплексное липопротеиновое соединение, легко транспортируемое в кишечник. Там желчные кислоты эмульгируют жиры, способствуя тем самым их ферментативному гидролизу. Соединяясь с жирными кислотами, желчные кислоты участвуют и во всасывании продуктов расщепления жиров. С кровью воротной вены желчные кислоты поступают в печень и снова включаются в состав желчи (около 85- 90%), Только 10-15% желчных кислот удаляются из организма с калом.
Желчеобразование в гепатоцитах усиливают рефлекторные нервные влияния, поступающие по холинергическим волокнам и обусловленные раздражением рецепторов рта, желудка и двенадцатиперстной кишки, а также желчные кислоты, всасывающиеся из кишечника, секретин, глюкагон, гастрин, холецистокинин и простагландины. Ослабляют желчеобразование симпатические ад-ренергические влияния и соматостатин.
Желчевыделение и направление движения желчи определяют два фактора - давление желчи в желчевыделительном аппарате и тонус сфинктеров внепеченочных желчных путей. Давление желчи зависит от секреторного давления, создаваемого в процессе желчеобразования, и сокращений гладкой мускулатуры желчных протоков и желчного пузыря. Давление в общем желчном протоке колеблется в широких пределах - от 4 до 300 мм вод. ст., а в желчном пузыре - от 60-185 мм вод. ст. (в условиях относительного покоя желудочно-кишечного тракта) до 200-300 мм вод. ст. (во время пищеварения). Вне пищеварения сфинктер Одди закрыт из-за тонического напряжения его мускулатуры, и желчь поступает в желчный пузырь. Во время пищеварения желчный пузырь сокращается, а сфинктер Одди расслабляется, и желчь поступает в duodenum (вначале из общего желчного протока, потом из желчного пузыря, после чего - печеночная).
Рефлекторное сокращение и расслабление гладкой мускулатуры желчевыделительного аппарата осуществляется через нервные волокна блуждающего нерва. Гуморальными стимуляторами желчевыделения являются холецистокинин (вызывающий сильное сокращение мышц желчного пузыря), гастрин, секретин и бомбезин. Торможение желчевыделения вызывают антихолецистокинин, глюкагон, кальцитонин, панкреатический пептид и вазоактивный интестинальный пептид.
В тонком кишечнике происходит заключительный гидролиз пищевых веществ ферментами кишечного сока. За сутки образуется около 2,5 л сока, который является в основном секретом эпителиоцитов крипт (либеркюновых желез), окружающих ворсинки. К секретирующим относятся также бокаловидные клетки, выделяющие слизь, энтероциты с ацидофильными гранулами. В состав сока входят и слущенные с верхушек ворсинок эпителиоциты.
В кишечном соке содержится около 20 ферментов. Гидролиз углеводов осуществляют -глюкозидазы (мальтаза, трегалаза, сахараза), -галактазидаза (лактаза) и глюкоамилаза, которые расщепляют углеводы до моносахаридов. Аминопептидазы завершают гидролиз пептидов до аминокислот. Моноглицериялипаза завершает гидролиз моноглицеридов, короткоцепочечных ди- и триглидеридов, под ее воздействием частично распадаются и эфиры холестерина. РНК- и ДНКазы гидролизуют РНК и ДНК до олигонуклеотидов, которые с помощью нуклеаз и эстераз расщепляются до нуклеоти-дов. Нуклеотиды же под влиянием щелочных фосфатаз и нуклеотидаз распадаются до конечных продуктов-нуклеозидов.
За счет ферментов, находящихся в кишечном содержимом в полости тонкого кишечника, осуществляется полостное пищеварение, в результате которого образуются в основном олигомеры. Олигомеры диффундируют в пристеночный слой слизи, в гликокаликс и на апикальные мембраны энтероцитов, где под влиянием ферментов кишечного сока продолжается их гидролиз до мономеров (пристеночное пищеварение).
Регуляция кишечной секреции осуществляется в основном с помощью местного механизма, который включается при механическом и химическом раздражении кишки. Возбуждение холинергических и пептидергических волокон приводит к усилению секреции. Сильными химическими стимуляторами секреции кишечного сока являются продукты гидролиза белков и жиров, соляная кислота, сок поджелудочной железы. Усиливают сокоотделение из желез кишечника гастроингибирующий пептид, вазоактивный интестинальный пептид, мотилин, энтерокринин, дуокринин и холиномиметические вещества. Тормозят секрецию кишечного сока соматостатин, холинолитические и симпатомиметические вещества.
Эффективность пищеварения в тонком кишечнике в большой степени зависит от его двигательной активности. При сокращении гладкой мускулатуры кишки ее содержимое перемешивается с пищеварительными соками и передвигается в нижележащие отделы кишечника. Это создает необходимые условия для гидролиза пищевых веществ и всасывания конечных продуктов их ферментативного расщепления. Функциональная согласованность двигательных актов кишечника обеспечивается благодаря координации сокращений мышц продольного и циркулярного слоев.
Кишка осуществляет следующие виды сокращений:
• ритмическую сегментацию, обеспечивающую перемешивание химуса за счет периодических сокращений мышц циркулярного слоя в разных участках кишки;
• маятникообразные, обусловливающие перемещение содержимого вперед-назад благодаря сокращению мышц продольного и циркулярного слоев;
• перистальтические, продвигающие химус в каудальном направлении за счет возникновения волн, перемещающихся вдоль кишки (при этом сокращение циркулярных мышц вышележащего участка сочетается с расширением нижележащего);
• тонические, создающие базальное давление содержимого, благодаря длительному сужению просвета кишки на большом протяжении;
• антиперистальтические, перемещающие химус в оральном направлении при возникновении рвотной реакции.
Степень выраженности каждого вида сокращений кишки варьирует в зависимости от объема и состава содержимого, а также состояния механизмов регуляции моторики. Так, скорость распространения перистальтических волн вдоль кишки с 0,1-0,3 см/сек, может возрастать до 7-21 см/сек, при осуществлении стремительной (пропулъсивной) перистальтики.
Регуляцию двигательной активности тонкого кишечника осуществляют три физиологических механизма. Гладкие мышцы кишки обладают способностью к автоматии, которая лежит в основе реакции на растяжение кишки. В ответ на включение этого механизма в работу включаются нейроны ауэрбахового сплетения, которые обладают фоновой активностью и выступают в роли осцилляторов. Их деятельность дополняют «датчики» ритма сокращений кишечной мускулатуры, расположенные близ сфинктера Одди и в дистальном отделе подвздошной кишки.
Активность гладкомышечных волокон и нейронов сплетения регулируется нервными и гуморальными влияниями. Возбуждение парасимпатических нервных волокон усиливает, а возбуждение симпатических - тормозит моторику тонкой кишки. Нервная регуляция сократительной активности кишечной мускулатуры дополняется гуморальной. Так, гастрин, гистамин, серотонин, мотилин, вещество Р, холецистокинин, вазопрессин, окситоцин и брадикинин усиливают моторику, а секретин, гастроингибирующий пептид и вазоактивный интестинальный пептид - тормозят.
Состояние моторики желудочно-кишечного тракта в большой мере зависит от уровня повседневной двигательной активности человека. Так, при исследовании продвижения содержимого кишечника (после пробного углеводного завтрака) от желудка до илеоцекального клапана методом радиоизотопного сканирования установлено, что у молодых здоровых мужчин, не занимающихся спортом, время транзита равно 251 ±26,5 мин, а у спортсменов (мастеров спорта), занимающихся греко-римской борьбой, - 78±7,3 мин.
Непереваренная и невсосавшаяся часть содержимого тонкой кишки через илеоцекальный клапан (баугиниеву заслонку) переходит в толстую кишку (от 0,5 до 4,0 л за сутки). Клапан препятствует обратному переходу химуса в подвздошную кишку, так как он своей суженной частью обращен в просвет слепой кишки и в его основании имеется сфинктер. Вне процесса пищеварения сфинктер закрыт, а после приема пищи он ритмически открывается (через 30- 60 сек.), пропуская химус (по 15-17 мл) в слепую кишку. Расслабление сфинктера связано с перистальтической волной. Она повышает давление в конечном отделе подвздошной кишки и расслабляет сфинктер. Переход порции химуса в слепую кишку повышает давление ее содержимого и усиливает тонус сфинктера.
В толстой кишке непереваренные компоненты химуса частично подвергаются гидролизу ферментами, содержащимися в химусе, соке толстой кишки и микроорганизмах. Главным возбудителем секреции сока является механическое раздражение слизистой оболочки содержимым толстой кишки. Его рН равен 8,5-9,0. Сок толстой кишки содержит те же ферменты, что и сок тонкого кишечника, за исключением энтерокиназы и сахаразы, но их активность значительно ниже.
За счет всасывания воды из 4--6 л химуса за сутки образуется 150-250 г кала. С увеличением в пище целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина и лигнина количество каловых масс увеличивается. Это является следствием того, что пищевые волокна не перевариваются ферментами пищеварительных соков, они значительно усиливают моторику кишечника и ускоряют продвижение его содержимого. Поэтому использование в пищу растительных продуктов, богатых пищевыми волокнами, является естественным средством предотвращения запоров; они также выполняют роль энтеросорбентов, снижающих интоксикацию организма продуктами гниения.
Благодаря скоординированным сокращениям продольных и циркулярных мышечных слоев кишки в толстом кишечнике осуществляются малые и большие маятникообразные, перистальтические и антиперистальтические сокращения, которые обеспечивают перемешивание содержимого, способствуют всасыванию воды и формированию кала. В толстой кишке 3-4 раза в сутки возникают сильные пропульсивные сокращения, которые быстро продвигают содержимое в дистальном направлении. Первые порции принятой пищи начинают поступать в толстый кишечник через 3-3,5 часа.
Регуляция моторики толстой кишки осуществляется за счет интра- и экстрамуральных нервных механизмов. Определенное значение имеет и гуморальная регуляция. Так, адреналин, серотонин и глюкагон тормозят моторику толстого кишечника.
Благодаря функционированию многокомпонентного механизма нейрогуморальной регуляции желудочно-кишечного тракта обеспечивается взаимодействие всех его структур, что обусловливает целостный и приспособительный характер его активности в процессе пищеварения.
Стимулирующие и тормозные факторы содержимого пищеварительного тракта оказывают влияние на гландулоциты, миоциты и эндокринные клетки как рефлекторно, так и непосредственно. Местные механизмы регуляции эфферентных элементов стенки желудочно-кишечного тракта находятся под контролем центральной нервной системы, которая реализует внешние стимулирующие и тормозные влияния. Как влияния из полости пищеварительного тракта, так и внешние влияния частично опосредуются через кровь, протекающую по сосудам стенки желудка и кишечника.
Гландулоциты, миоциты и эндокринные элементы подвергаются возбуждающим и тормозным влияниям из нескольких контуров регуляции. Эфферентные интрамуральные нейроны, получая нервные импульсы от афферентных интрамуральных нервных клеток и от аксонов преганглио-нарных парасимпатических нейронов, передают их исполнительным элемен-
там разного биологического качества. Нервные влияния частично, опосредуются через эндокринные клетки, продуцирующие гастро-интестинальные гормоны, которые через межклеточную жидкость и кровь воздействуют на гландулоциты и миоциты. Интрамуральный контур регуляции находится под контролем экстрамурального контура, через который осуществляются рефлексы, вызванные раздражением различных интеро- и экстерорецепторов. Эфферентные влияния из этого контура частично опосредуются через кровоток и эндокринные элементы. Эндокринные клетки испытывают не только нервные влияния, но и непосредственное воздействие химических раздражителей содержимого пищеварительного тракта.
В процессе пищеварения в тонком кишечнике всасываются вода и минеральные соли, а также продукты ферментативного гидролиза пищевых веществ. Одновременно с этим процессом идет другой: эпителиоциты активно транспортируют растворенные в воде вещества, которые в осмотически эквивалентных пропорциях захватывают с собой и воду. Поэтому подавление транспорта ионов, моносахаридов, аминокислот и других веществ уменьшает и всасывание воды. Гипотоническое содержимое быстро концентрируется за счет всасывания воды по осмотическому градиенту, а гипертоническое содержимое разводится принимаемой человеком водой и водой, поступающей с пищеварительными соками.
С повышением гидратированности организма объем всасывания воды уменьшается. Снижают всасывание воды гастрин, секретин, холецистокинин, вазоактивный интестинальный пептид, серотонин и бомбезин.
Натрий наиболее интенсивно всасывается в подвздошной и толстой кишках. Из содержимого кишки в кровь он поступает как через мембрану эпителиоцитов, так и по межклеточным каналам. Транспорт Na+ в эпителиоцит происходит по электрохимическому градиенту и сопряжен с транспортом аминокислот, моносахаридов, ионов С1- и НСО3-, а из эпителиоцита - через его базолатеральную мембрану в межклеточную жидкость, кровь и лимфу. В толстой кишке всасывание Na+ не связано со всасыванием аминокислот и сахаров, но сопряжено с обменом на ион К+. Гормоны гипофиза и надпочечников усиливают всасывание Na+, а секретин, гастрин и холецистокинин - угнетают. Всасывание К+ происходит в основном в эпителиоцитах тонкой кишки по электрохимическому градиенту и сопряжено с активным транспортом Na+. Всасывание ионов С1- происходит в желудке и подвздошной кишке. Пассивный транспорт С1- сопряжен с активным транспортом Na+. Активный транспорт С1- осуществляется через апикальные мембраны и связан с обменом на ион HCO3-. Всасывание двузарядных ионов (кальция, железа. цинка, магния и марганца) осуществляется значительно медленнее, чем однозарядных.
Аминокислоты всасываются в тонкой кишке через апикальные мембраны эпителиоцитов с помощью переносчиков. Из эпителиоцитов они транспортируются в межклеточную жидкость по механизму облегченной диффузии.
Продукты гидролиза углеводов всасываются в тонком кишечнике через апикальные мембраны эпителиоцитов. Транспорт глюкозы активируется Na . С возрастанием концентрации глюкозы в крови объем ее всасывания уменьшается. Парасимпатические влияния усиливают, а симпатические ослабляют транспорт глюкозы из кишки. Ацетилхолин, серотонин, гормоны гипофиза, надпочечников и щитовидной железы усиливают всасывание глюкозы, а соматостатин и гистамин - ослабляют.
Всасывание продуктов гидролиза липидов происходит в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тощей. Из мо-ноглицеридов, жирных кислот, желчных кислот, фосфолипидов и холестерина формируются мицеллы (диаметром около 100 нм). Они переходят через мембрану эпителиоцитов. При этом желчные кислоты остаются в содержимом кишки и всасываются в подвздошной кишке. В эпителиоцитах осуществляется ресинтез триглицеридов, которые вместе с холестерином, фосфолипидами и глобулинами образуют мельчайшие жировые частицы (хиломикроны). Они через базолатеральные мембраны эпителиоцитов проникают в соединительные пространства ворсинок, откуда перемещаются в центральный лимфатический сосуд.
Парасимпатические нервные влияния усиливают, а симпатические ослабляют всасывание продуктов гидролиза жиров. Их всасывание стимулируют гормоны гипофиза и коры надпочечников, секретин и холецистокинин.
При накоплении каловых масс в прямой кишке и повышении давления в ней до 40-50 см вод. ст. возникает позыв на дефекацию. Рефлекторный акт дефекации происходит за счет усиления перистальтики кишки, сокращения ее циркулярных мышц, сокращения мышцы, поднимающей задний проход, и расслабления внутреннего и наружного ректальных сфинктеров. Важным компонентом рефлекторного акта дефекации является натуживание, осуществляемое за счет сокращения мышц брюшного пресса и диафрагмы. Центр акта дефекации располагается в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга. Его деятельность обеспечивает непроизвольный акт дефекации. Включение в рефлекторный процесс супраспинальных центров, расположенных в коре больших полушарий, гипоталамусе и продолговатом мозге, позволяет осуществлять произвольный акт дефекации. У здоровых взрослых людей акт дефекации совершается 1-2 раза в сутки.
В пищеварительном тракте человека обитают различные микроорганизмы, формирующие эндоэкологический микробиоценоз. В каждом отделе пищеварительного тракта содержится разное количество и разный набор микробов. Микрофлора кишечника состоит из трех групп микроорганизмов: главной (бифидобактерии и бактероиды - 90% от всех микробов), сопутствующей тобактерии, эшерехии, энтерококки - около 10%) и остаточно (цитробактерии, энтеробактерии, протеи, дрожжи, клостридии, филококки и др.-около 1%). В толстой кишке обитает максимальное количество микроорганизмов. В ее содержимом преобладают бактероиды, бифидобактерии и лактобактерии, а также содержат клостридии, вейлонеллы, пептострептококки, пептококки, энтеробактерии, аэробные бациллы, энтерококки, стафилококки, микро-j кокки и плесневые грибы. На 1 г кала приходится 1010-1013 микроорганизмов.
Нормальная микрофлора участвует в формировании иммунологической реактивности организма человека, предотвращает развитие в кишечнике патогенных микробов, синтезирует витамины (фолиевую кислоту, цианкобаламин, филлохиноны) и физиологически активные амины, а также осуществляет другие положительные функции (колонизационная резистентность: межмикробный антагонизм, активация иммунной системы; детоксикационная : гидролиз продуктов метаболизма белков, жиров, углеводов; синтетическая: синтез витаминов, гормонов, антибиотических веществ; пищеварительная: усиление физиологической активности ЖКТ).
В процессе жизнедеятельности нормальной микрофлоры образуются органические кислоты, которые снижают рН среды и тем самым препятствуют размножению патогенных, гнилостных и газообразующих микроорганизмов.
На состав микрофлоры кишечника оказывают влияние многие факторы. Так, растительная пища приводит к увеличению энтерококков и поддержанию микрофлоры на должном уровне, животные белки и жиры способствуют размножению клостридии и бактероидов, но снижают количество бифидобактерии и энтерококков, молочная пища приводит к увеличению числа бифидобактерии. Естественным регулятором микрофлоры являются антимикробные вещества, продуцируемые слизистой кишечника и содержащиеся в пищеварительных секретах (лизоцим, лактоферрин, дефенсины, секреторный иммуноглобулин А). Нормальная перистальтика кишечника, продвигающая химус в дистальном направлении, оказывает большое влияние на уровень заселенности микробами каждого отдела кишечного тракта. Поэтому нарушения двигательной активности кишечника способствуют возникновению дисбактериоза.
Помимо неспецифических факторов противодействия болезнетворным антигенам содержимого желудочно-кишечного тракта организм располагает и специфической системой защиты. Она представляет собой совокупность структур и элементов лимфоидной ткани, расположенных на протяжении всего пищеварительного тракта и являющихся частью иммунной системы организма.
Важным фактором профилактики нарушений функций пищеварительной системы является полноценное питание взрослого человека. Основные нормы питания представлены в таблице .
Как следует из данных таблицы, у взрослых мужчин и женщин суточная потребность в энергии возрастает в зависимости от коэффициента физической активности. Так, при коэффициенте 1,9 (III группа) в возрасте 18-29 лет требуется в сутки 3300 ккал муж чинам и 2600 ккал женщинам, а при коэффициенте 2,2 (IV группа) - соответственно 3850 и 3050 ккал, что обеспечивается за счет увеличения в пищевом рационе белков, жиров и углеводов. С возрастом у той же группы населения (например, III) потребность в энергии снижается (у мужчин до 2950 ккал, у женщин - до 2500 ккал).
Нормы суточной потребности в пищевых веществах для взрослого человека представлены в таблице 29.
Таблица 29
Нормы суточной потребности в пищевых веществах для взрослого человека
группа |
Коэффициент физической активности |
Возраст, годы |
Энергия, ккал |
Белки, г |
Жиры, г |
Углеводы, г | |
Общее Кол-во |
В т.ч. животные | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Мужчины | |||||||
I |
1,4 |
18-29 |
2450 |
72 |
40 |
81 |
358 |
|
|
30-39 |
2300 |
68 |
37 |
77 |
335 |
|
|
40-59 |
2100 |
65 |
36 |
70 |
303 |
II |
1,6 |
18-29 |
2800 |
80 |
44 |
93 |
411 |
|
|
30-39 |
2650 |
77 |
42 |
88 |
387 |
|
|
40-59 |
2500 |
72 |
40 |
83 |
366 |
III |
1,9 |
18-29 |
3300 |
94 |
52 |
110 |
484 |
|
|
30-39 |
3150 |
89 |
49 |
105 |
462 |
|
|
40-59 |
2950 |
84 |
46 |
98 |
432 |
IV |
2,2 |
18-29 |
3850 |
108 |
59 |
128 |
565 |
|
|
30-39 |
3600 |
102 |
56 |
120 |
528 |
|
|
40-59 |
3400 |
96 |
53 |
113 |
499 |
V |
2,5 |
18-29 |
4200 |
117 |
64 |
154 |
586 |
|
|
30-39 |
3950 |
111 |
61 |
144 |
550 |
|
|
40-59 |
3750 |
104 |
57 |
137 |
524 |
Женщины | |||||||
I |
1,4 |
18-29 |
2000 |
61 |
34 |
67 |
289 |
|
|
30-39 |
1900 |
59 |
33 |
63 |
274 |
|
|
40-59 |
1800 |
58 |
32 |
60 |
257 |
II |
1,6 |
18-29 |
2200 |
66 |
36 |
73 |
318 |
|
|
30-39 |
2150 |
65 |
36 |
72 |
311 |
|
|
40-59 |
2100 |
63 |
35 |
70 |
305 |
III |
1,9 |
18-29 |
2600 |
76 |
42 |
87 |
378 |
|
|
30-39 |
2550 |
74 |
41 |
85 |
372 |
|
|
40-59 |
2500 |
72 |
40 |
83 |
366 |
IV |
2,2 |
18-29 |
3050 |
87 |
48 |
102 |
462 |
|
|
30-39 |
2950 |
84 |
46 |
98 |
432 |
|
|
40-59 |
2850 |
|
|
|
417 |
Примечание: в I группу входят работники преимущественно умственного труда; II группа- работники лёгкого физического труда; III группа- работники среднего по тяжести физического труда; IV группа- работники тяжёлого физического труда; V группа- работники особо тяжёлого физического труда.
Для нормальной работы пищеварительной системы, обеспечения метаболизма белков, жиров и углеводов необходимо поступление с пищей витаминов. Суточная потребность в витаминах взрослого человека приведена в таблице 30.
Таблица 30
Суточная потребность в витаминах взрослого человека
витамины |
Суточная потребность |
Основные пищевые продукты, содержащие витамины |
С (аскорбиновая кислота) |
50-100 мг |
Перец, укроп, зелёный лук, томаты, капуста, картофель, лимоны, земляника, чёрная смородина, шиповник, печень |
В1(тиамин) |
1,4-2,4 мг |
Зерновые и бобовые культуры, печень, почки, сердце |
В2 (рибофлавин) |
2-3 мг |
Зерновые и бобовые культуры, печень, почки, мясо, сердце, молоко, яйца |
РР (никотиновая кислота) |
14-15 мг |
Говядина, печень, почки, сердце, ряба (лосось, сельдь) |
В3 (пантотеновая кислота) |
10 мг |
Бобовые и зерновые культуры, картофель, печень, яйца, рыба (лосось, семга и др.) |
В6(пиридоксин) |
1,5-3 мг |
Зерновые и бобовые культуры, говядина, печень, свинина, баранина, сыр, рыба (тунец, треска, лосось и др.) |
В9 (фолиевая кислота) |
400 мкг |
Салат, капуста, шпинат, томаты, морковь, пшеница, рожь, печень, почки, говядина, яйца |
В12 (цианкобаламин) |
3 мкг |
Печень рыб, печень и почки рогатого скота |
Н (биотин) |
150-200 мкг |
Горох, соя, цветная капуста, грибы, пшеница, яичный желток, печень, почки, сердце |
А (ретинол) |
1,5 мг (5000МЕ) |
Животные жиры, мясо, рыба, яйца, молоко |
Д (кальциферолы) |
2,5 мкг (100МЕ) |
Печень рыб, икра, мясо жирных рыб, печень млекопитающих и птиц, яйца |
Е (токоферолы) |
10-12 мг |
Растительные масла, зелёные листья овощных культур, овощи, яйца |
К (филлохиноны) |
0,2-0,3 мг |
Шпинат, капуста, томаты, печень |
Примечание: потребность в витаминах В6, В 9 и К частично удовлетворяется за счёт их синтеза микрофлорой кишечника,
Факторы риска. Важным фактором, резко повышающим вероятность нарушений функций пищеварительной системы, является злоупотребление алкогольными напитками. Острая алкогольная интоксикация вызывает десквамацию и эрозирование эпителия слизистой пищевода, желудка и двенадцатипёрстной кишки, расширение артериол в слизистом и подслизистом слоях, кровоизлияния, отёк слизистой и её нейтрофильную инфильтрацию. В области эрозии слизистой, в участках геморрагий и в близлежащих тканях наблюдается процесс усиленного заселения и размножения Campylobacter pylori, что способствует формированию хронического воспалительного процесса или язвенной болезни.
Этанол является сильным возбудителем моторики желудка и кишечника. Об этом говорят результаты анализа накожной электромиогастроэнтерографии здоровых мужчин, принимавших водку (в
дозе 200 г). Средние значения амплитуды желудочных и тонкокишечных волн после стандартного пробного завтрака были равны соответственно 208±4,7 и 110± 1,4 мкВ, а после приема алкоголя амплитуда желудочных волн возрастала в 1,4 раза, тонкокишечных - в 2 раза. И только через 48 часов электрическая активность мускулатуры желудка и кишечника нормализовывалась. Алкоголь влияет на гладко-мышечные клетки желудочно-кишечного тракта не только непосредственно, но и за счет высвобождения из слизистой оболочки гастроинтестинальных гормонов (гастрин, мотилин, панкреатический пептид, субстанция Р), усиливающих моторику.
При длительном употреблении алкоголя у значительного числа лиц развиваются хронические воспалительные процессы в желудке, двенадцатиперстной кишке, поджелудочной железе, печени и жел-чевыводящих протоках.
Хроническая алкоголизация приводит к стойким нарушениям структуры и функции желудка. На первом этапе этих нарушений возникает усиление функций кислото-, пепсиногено- и гастромукопротеидобразования. Эти изменения сопровождаются усилением электрической активности мускулатуры желудка. На начальной стадии формирования алкогольного хронического гастрита имеет место усиление секреторной и моторной активности желудка, а при возникновении атрофического гастрита изменения этих функций приобретают диаметрально противоположный характер.
На втором этапе алкогольного гастрита формируется секреторная недостаточность. Хроническому алкогольному поражению слизистой желудка сопутствует стойкая гипергистаминемия. Содержание гистамина в плазме крови возрастает на 226%, а гистаминазы - на 483%, что является компенсаторной реакцией, направленной на стимуляцию секреторной и моторной активности желудка.
С возникновением алкогольного хронического гастрита интоксикация организма алкоголем усиливается, так как содержание алкогольдегидро-геназы в слизистой оболочке желудка резко снижается (в 4 раза в сравнении со здоровыми людьми). Это приводит к увеличению концентрации алкоголя в крови. У женщин содержание алкогольдегидрогеназы в желудке на 50% ниже, чем у мужчин, что способствует более выраженной интоксикации их организма.
При хроническом алкогольном гастрите нарушается работа органов пищеварения как единой системы, поскольку возникают стойкие сдвиги во взаимоотношениях гастроинтестинальных гормонов, которые координируют секреторные, моторные и инкреторные функции различных частей пищеварительной системы. Так, под влиянием этанола (особенно после приема пива и вина) усиливается выработка g-клетками слизистой желудка, двенадцатиперстной кишки и верхней части тощей кишки гастрина - мощного стимулятора желудочной секреции. Улиц, страдающих хроническим алкогольным гастритом, значительно возрастает содержание в плазме крови гастрина, вазоинтестинального полипептида и глюкагона, но снижается концентрация соматостатина. У здоровых людей вазоинтестинальный полипептид, соматостатин и глюкагон тормозят выработку гастрина. При более глубоком поражении слизистой желудка алкоголем (хроническом атрофическом гастрите) снижается как продукция соляной кислоты желудком, так и содержание гастрина в крови.
Хроническая алкогольная интоксикация у значительного числа злоупотребляющих алкоголем приводит к формированию хронического панкреатита. Он является следствием прямого токсического влияния этанола на клетки поджелудочной железы и патологических влияний со стороны других органов пищеварения: желудка, двенадцатиперстной кишки, печени и желчевыделительной системы.
Ранние стадии алкогольного панкреатита сопровождаются гиперфункцией поджелудочной железы. Это выражается в повышении концентрации белка и активности панкреатических ферментов в содержимом двенадцатиперстной кишки. В дальнейшем алкогольный панкреатит приводит к деградации секреторной и инкреторной функций железы.
Гиперинкреция гастрина на ранних стадиях хронического алкогольного гастрита вызывает усиленную выработку соляной кислоты. Она инициирует в слизистой двенадцатиперстной кишки усиленную инкрецию секретина, увеличивающего объем панкреатической секреции. Этанол сам увеличивает в 10 раз выработку сильного стимулятора панкреатической секреции холецистокинина - панкреозимина. Алкогольного происхождения воспалительный процесс в слизистой duodenum и фатерова соска приводит к спазму сфинктера Одди, затруднению оттока панкреатического сока и повышению давления в протоке поджелудочной железы, что способствует возникновению и формированию хронического панкреатита.
Снижение выработки соляной кислоты на стадии атрофического гастрита является причиной низкой инкреции секретина. Это приводит к значительному уменьшению воды и бикарбонатов в панкреатическом соке, что способствует образованию в протоках поджелудочной железы кальцинатов, создающих пробки. Они состоят из белкового преципитата, эпителиоидных клеток и кристаллизованного карбоната кальция.
В зависимости от длительности алкоголизации организма соответственно уменьшается выработка гастрина и соляной кислоты в желудке, а также гидрокарбонатов в поджелудочной железе.
Содержание гастрина в крови и выделение гидрокарбонатов с поджелудочным соком в начальных стадиях алкоголизма значительно превышает аналогичные показатели у здоровых людей. В дальнейшем происходит выраженное снижение уровня гастрина, дебита соляной кислоты и гидрокарбонатов.
Повреждение β-клеток островкового аппарата обусловливает возникновение сахарного диабета у лиц, страдающих хроническим алкогольным панкреатитом. Нарушение углеводного обмена усугубляет общее состояние больных людей.
При алкогольном факторе риска нарушения секреторной функции поджелудочной железы развиваются очень рано (при отсутствии клинических проявлений панкреатита). Об этом свидетельствуют результаты исследования панкреатической секреции практически здоровых людей (19-32 года), злоупотребляющих алкоголем в течение 2-10 лет, но не являющихся хроническими алкоголиками (табл.31).
Таблица 31
Показатели поджелудочной секреции натощак и после ее стимуляции солянокислым метионином у лиц с алкогольным фактором риска
Пакреатическая секреция |
Объём, мл |
Амилаза, ед/мл |
Бикарбонатная Щелочность, ед/мл | |||
контроль |
фактор риска |
контроль |
фактор риска |
контроль |
фактор Риска | |
натощак |
48±12 |
43,4±2,4 |
140±10 |
559±51,6* |
111±7 |
93,8±6,9 |
1-я порция (через 20 минут) |
54±6 |
49,8±3.6 |
233±25 |
435,9±35* |
137±13 |
92±6,5* |
2-я порция (через 40 минут) |
33±6 |
40,2±3,2 |
269±61 |
440±32,4* |
96±10 |
69±6,4* |
3-я порция (через 60 минут) |
34±6 |
35,1±2,4 |
332±66 |
520±37,2* |
85±8 |
72,2±5,7 |
Примечание: солянокислый метионин вводили интрадуоденально через зонд (в 30 мл 0,5% раствора соляной кислоты в дозе 25 мг/кг); этот же зонд использовался и для получения порций поджелудочного сока.
Данные таблицы показывают, что у людей с алкогольным фактором риска еще на доклиническом этапе патологии поджелудочной железы имеют место выраженные сдвиги ее внешнесекреторной функции: повышение концентрации амилазы и снижение содержания бикарбонатов.
Табакокурение является распространенным фактором риска возникновения и развития различных нарушений функций пищеварительной системы. В процессе курения горящая сигарета выделяет более 4 тыс. соединений, из которых около 40 - канцерогены и 12 - способствующие развитию рака (коканцерогены).
Весь этот комплекс соединений поступает в организм курильщика с вдыхаемым дымом и заглатываемой слюной. Хроническое воздействие на слизистые ротовой полости ядовитой смолы табачного дыма, оксида углерода и высокой температуры приводит к развитию стоматита, гингивита, фарингита, повреждению зубной эмали и формированию кариеса зубов. Раздражение слизистой полости рта вызывает усиленное слюноотделение. Возникновению воспалительных заболеваний слизистой рта курящих способствует ослабление иммунной защиты, о чем свидетельствует значительное снижение у них в секретах слизистой, слюне и плазме крови иммуноглобулинов A, G и М.
У курильщиков табака железы желудка усиливает секрецию соляной кислоты и пепсинов, что обусловлено возбуждением центров парасимпати-ческой нервной системы.
Длительное курение снижает содержание в желудочном эпителии кислых мукосубстанций. При измерении давления в пилорическом отделе желудка обнаружено, что у курильщиков после выкуривания только одной сигареты исходное давление с 10,2 мм рт.ст. падает до 7,9 мм рт.ст. Это способствует дуоденогастральному рефлюксу (поступлению содержимого двенадцатиперстной кишки в желудок). Сочетанное воздействие на слизистую желудка кислоты, пепсинов, желчных кислот, забрасываемых из двенадцатиперстной кишки в условиях ослабленного слизеобразования создает реальную угрозу возникновения пептических язв. Поэтому курящие в два раза чаще болеют язвенной болезнью, чем некурящие.
При хроническом табакокурении резко тормозится секретин-индуцируемый синтез поджелудочной железой бикарбонатов. Аналогичное влияние никотин оказывает и на выработку желчи печенью. Этот эффект обусловлен катехоламинами, которые высвобождаются при стимуляции никотином симпатических ганглиев и мозговой ткани надпочечников.
Значительное уменьшение бикарбоната в панкреатическом соке снижает его способность нейтрализовать соляную кислоту желудочного сока, поступающую в duodenum, что создает условия для возникновения язвы двенадцатиперстной кишки.
Длительное воздействие канцерогенов табачного дыма на слизистые ротовой полости, пищевода, желудка и кишечника может приводить к злокачественному перерождению эпителия и развитию рака. Так, для курящих риск заболеть раком губ, языка, неба, миндалин, слизистой щек и ротоглотки в 4 раза выше, чем для некурящих, а риск заболеть раком пищевода у первых в 7 раз выше, чем у вторых. Риск появления рака желудка и поджелудочной железы у курильщиков в 5-6 раз превышает таковой у некурящих.
Гипокинезия является важным фактором риска нарушений функций пищеварительной системы. Афферентный поток нервных импульсов с проприорецепторов мышц и опорно-двигательного аппарата оказывает постоянное и мощное влияние на уровень трофики и функциональное состояние всех органов и систем. Поэтому дефицит мышечной активности приводит к выраженным сдвигам в деятельности пищеварительной системы.
Многосуточная антиортостатическая гипокинезия (с опущенным головным концом кровати) у здоровых мужчин 25-40 лет вызывает значительное возрастание кислото- и пепсинообразующей функций желудка. В этом случае на протяжении всего исследования уровень содержания пепсина в базальном секрете был сниженным, в вызванном - резко увеличивался по мере возрастания продолжительности гипокинезии. Увеличение кислотно-пептического потенциала желудка сопровождалось повышением в крови концентрации гастрина, который является главным активатором обкладочных клеток желудка, продуцирующих соляную кислоту.
С увеличением продолжительности гипокинезии содержание соляной кислоты в желудочном соке как натощак, так и после применения пищевого раздражителя возрастает (с 0 до 28 ммоль/л натощак и с 23 до 65 ммоль/л после приема капустного отвара).
Резкое снижение нагрузки на костно-мышечную систему и связочный аппарат приводит к повышению содержания кальция в плазме крови и к возрастанию его потерь с мочей и калом. Са2+ усиливает процесс высвобождения ацетилхолина, гастрина и гистамина, что в свою очередь стимулирует секрецию соляной кислоты и пепсина. Так формируется устойчивый гиперсекреторный синдром желудка при гипокинезии. С увеличением ее продолжительности функция желудка не нормализуется, несмотря на усиление выработки кальцитонина, обладающего гипокальциемическим эффектом. Стимулирует инкрецию этого гормона гастрин.
Стойкое усиление секреции соляной кислоты и пепсина на фоне снижения содержания гликопротеинов в слизистой оболочке желудка при гипокинезии является предпосылкой к возникновению эрозий и язв.
Продолжительная гипокинезия приводит к снижению активности ферментов поджелудочной железы (особенно трипсина и липазы) в дуоденальном содержимом. В этом можно убедиться на примере динамики трипсина на фоне гипокинезии человека. Снижению активности панкреатических ферментов в двенадцатиперстной кишке в условиях малой подвижности сопутствует повышение их содержания в плазме крови. Усиленное поступление ферментов поджелудочной железы в кровь на фоне функциональной недостаточности железы может быть предвестником панкреатита.
После 20 суток гипокинезии отмечается резкое уменьшение активности трипсина (со 160 ммоль/л до 40 к 65 дням гипокинезии). Только к 115 дню постельного режима имеет место возрастание активности трипсина до 60 ммоль/л.
Длительная гипокинезия вызывает значительные сдвиги в синтезе, экскреции и соотношении компонентов желчи. В желчи здорового человека первичные желчные кислоты (хенодезоксихолевая и холевая) образуют парные соединения (конъюгаты) с аминокислотами глицином и таурином, что обеспечивает достаточную их растворимость и предотвращает нарушение их адсорбции в проксимальном отделе тонкой кишки. Соединение желчных кислот с холестерином (холаты) обеспечивает его пребывание в растворенном состоянии. Степень растворимости холестерина в желчи тесно связана с величиной холато-холестеринового коэффициента, который у здоровых людей равен 20 : 1; 25 : 1. Уменьшение этого коэффициента ниже 13:1 нарушает коллоидную устойчивость желчи и способствует образованию камней. Литогенность желчи (склонность к образованию камней) возрастает также с уменьшением соотношения фосфолипидов и холестерина. При исследовании содержания карбогидраз, пептидаз и липаз в дуоденальном содержимом и фекалиях человека обнаружено выраженное снижение экскреции ферментов, обусловленное продолжительной гипокинезией. После некоторого усиления экскреции ферментов в начале пребывания человека на постельном режиме затем наблюдается устойчивое снижение их уровня.
Уменьшение содержания ферментов в панкреатическом и кишечном соках обусловливает падение эффективности пищеварительного гидролиза белков, жиров и углеводов.
При гипокинезии ослабляется и двигательная активность желудочно-кишечного тракта.
Через 15 суток гипокинезии обнаружена выраженная тенденция к снижению содержания в кишечной микрофлоре анаэробных микроорганизмов, количество которых уменьшилось к 45 суткам на 15%, и только к 60 суткам восстановился исходный уровень их содержания. Количество аэробных микробов и кишечной палочки в течение 60 суток гипокинезии колебалось в небольших пределах, затем происходило увеличение содержания аэробов - к 75-му дню постельного режима (на 16%) и восстановление исходного уровня этого показателя к 90 суткам. После 60 суток гипокинезии количество кишечной палочки уменьшалось на протяжении всего исследования, вплоть до его завершения.
Ухудшение гидролиза пищевых веществ в кишечнике и ослабление состояния иммунной системы организма (снижение уровня содержания иммуноглобулина А и Т-лимфоцитов) при длительной гипокинезии приводит к дисбактериозу кишечника. С возникновением дисбактериоза создаются условия для развития гастродуоденита, панкреатита, желчнокаменной болезни, разного рода диспепсических расстройств и др.
Отрицательно влияет на морфофункциональное состояние желудка и кишечника воздействие на организм сильных раздражителей (стрессоров) различной природы. Среди них особое значение имеют нервно-психические и психоэмоциональные факторы (чрезмерная нервно-мышечная деятельность, нервно-психическое напряжение, отрицательные эмоции).
В условиях чрезмерного и продолжительного напряжения стресс-реализующей системы, вызванного различными внешними и внутренними раздражителями, на фоне общей неспецифической адаптивной реакции возникают повреждения органов и систем.
Во время катаболической стадии стресс-реакции в крови повышается концентрация глюкокортикоидов, которые подавляют функцию тимуса. Это приводит к иммунодепрессии, на фоне которой ослабевает продукция слизистой кишечника антимикробных факторов (лизоцима, лактоферрина, дефенсинов, секреторных иммуноглобулинов). Иммунодепрессия нарушает установившиеся взаимоотношения макроорганизма и микрофлоры кишечника, что создает условия для возникновения дисбактериоза, заселения кишечника условно-патогенными и патогенными микроорганизмами.
Под влиянием таких стресс-факторов, как голодание (в течение 48 ч) и иммобилизация на фоне голодания, происходит значительное изменение активности ряда ферментов в желудке, двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишках, а также в печени. Активность сахаразы, мальтазы, аминопептидазы при этом снижается, а активность ряда дипептидаз - увеличивается. Это обусловлено влиянием кортикотропина и кортикостероидов, которые контролируют синтез гландулоцитамй ферментов и влияют на их активность.
Об отрицательном влиянии на функции печени таких факторов риска как этанол и стресс свидетельствует резкая активация под их воздействием перекисного окисления липидов и повреждение мембран гепатоцитов.