Глава 2

Пищеварительная система и функции органов пищеварения. Особенности у беременных

2.1. Функции органов пищеварения

К пищеварительной системе (эуБхета а^е5т.огіит) относятся полость рта с находящимися в ней органами, глотка, пищевод, тонкая кишка, тол­стая кишка, гепатобилиарная система, поджелудочная железа. Пищевари­тельный тракт открывается полостью рта и заканчивается заднепроходным, или анальным, отверстием, представляя собой, таким образом, пищевари­тельную трубку (см. рис. 2 цв. вклейки).

В полости рта пища размельчается, пережевывается, с помощью языка перемешивается и одновременно смешивается со слюной, которая поступа­ет из слюнных желез. Долго ли жует пищу человек или проглатывает ку­сок целиком, без жевания, зависит, в основном, от того, как и насколько он занимается самовоспитанием — в детском возрасте и став взрослым. В акте глотания участвует около 13 групп мышц. И все же надо стремить­ся к тому, чтобы акт жевания был активным процессом, а акт глотания — пассивным. После прохождения пищи через верхний пищеводный сфинктер пищевой комок перистальтическими движениями пищевода направляется

к желудку. Длина пищевода равна 25-30 см, а скорость распространения перистальтических волн составляет около 2-4 см/с, таким образом, тре­буется около 10 с для того, чтобы пищевой комок достиг и прошел ниж­ний пищеводный сфинктер.

Из пищевода пища попадает в желудок — расширение пищеваритель­ного тракта, расположенное между пищеводом и двенадцатиперстной киш­кой. Размеры желудка существенно варьируют в зависимости от степени его наполнения и типа телосложения человека. Умеренно наполненный желудок имеет длину 24-26 см, наибольшее расстояние между большой и малой кривизной не превышает 10-12 см, а передняя и задняя поверхно­сти отдалены друг от друга на 8-9 см. Когда желудок пуст, его длина со­ставляет около 18—20 см. Средняя вместимость желудка взрослого чело­века — около 3 л, при крайних вариантах — от 1,5 до 4 л.

Желудок выполняет весьма многообразные функции: физическую и хи­мическую обработку пищи, ее дальнейшее продвижение. В нем вырабаты­вается гастромукопротеин, известный также как внутренний фактор Кас-ла, необходимый для обеспечения всасывания витамина В₁₂ в кишечнике. Однако основная функция желудка — моторно-эвакуаторная, а также вы­работка соляной кислоты, пепсина, слизи. В желудке также осуществля­ется синтез простагландинов и некоторых гормонов.

Знанием вопросов регуляции желудочной секреции мы обязаны вели­кому русскому ученому, первому лауреату Нобелевской премии И. П. Пав­лову. Премия была присуждена ему в 1904 г. 20 октября Иван Петрович получил письмо ректора Каролинского медико-хирургического институ­та, в котором сообщалось: «Коллегия профессоров Каролинского медико-хирургического института вчера постановила присудить Вам Нобелевскую премию этого года по физиологии и медицине за ваши работы по физиоло­гии пищеварения» [69]. 29 ноября 1904 г. ему были вручены золотая медаль, диплом и чек на сумму около 70 000 российских золотых рублей.

В соответствии с учением И. П. Павлова, изложенным в ряде работ и особенно в «Лекциях о работе главных пищеварительных желез», вышедших в 1887 г., регуляция пищеварения подразделена на три фазы. Первая фаза названа мозговой, или цефалической; по сути, она является сложнореф-лекторной, включающей условные и безусловные рефлекторные механизмы. Разговоры о пище, ее вид, запах вызывают условно-рефлекторное отделение желудочного сока (по Павлову — аппетитное, или запальное). Как только пища попадает в полость рта, включается безусловный рефлекс.

Вторая фаза, которую называют желудочной, наступает при попада­нии пищи в желудок. Она также является сложной по своему механизму. С одной стороны, поступившая пища раздражает механорецепторы, зало­женные в слизистой оболочке желудка: от них информация по афферентным (восходящим) волокнам блуждающего нерва поступает к секреторному ядру в головном мозге, а от него — по эфферентным (нисходящим) волокнам — проходит команда об усилении секреции. Как видно, это чисто рефлектор­ный процесс. С другой стороны, возбуждаются местные хеморецепторы, ак­тивизируются гуморальные и рефлекторные механизмы, б-клетки пилоро-антрального отдела желудка выделяют гастрин — гормон, активизирующий функцию главных и особенно обкладочных клеток. Он секретируется до тех пор, пока рН в желудке не приблизится к 1,0. Гастрину принадлежит еще одна важная функция. Он активирует тучные клетки, которые секретиру-ют гистамин. Последний через Н₂-рецепторы стимулирует работу обкладоч­ных клеток. На них же оказывается влияние холинергическими волокнами блуждающего нерва через мускариновые, или М-холинорецепторы.

При переходе обработанной в желудке пищи в тонкую кишку наступа­ет третья фаза регуляции, которую И. П. Павлов назвал кишечной. Две­надцатиперстную кишку не случайно называют «гипофизом системы пище­варения», о чем ниже будет сказано более подробно. Именно в этой кишке включаются весьма сложные нервные и гуморальные механизмы.

Вслед за привратником желудка начинается тонкая кишка, заканчива­ется она впадением в слепую кишку. Длина ее составляет от 2,2 до 4,4 м. Начальный отдел кишки представлен, как мы уже говорили, весьма важ­ной составной частью — двенадцатиперстной кишкой, длина которой рав­на 17-21 см. Начинаясь от привратника, она подковообразно огибает го­ловку поджелудочной железы. Вместе с антральным отделом желудка две­надцатиперстная кишка составляет, в сущности, единый эндокринный ор­ган. Подробное рассмотрение анатомо-физиологических функций органов пищеварения не входит в задачу настоящего издания. Вместе с тем сле­дует отметить, что в процессе пищеварения, приняв в себя содержимое из желудка с кислым рН, двенадцатиперстная кишка выделяет свои секреты и видоизменяет реакцию кислого содержимого в щелочную сторону. По­следнее воздействует на эндокринные клетки и нервные окончания слизи­стой оболочки двенадцатиперстной кишки, что не только обеспечивает ее координирующую роль вместе с антральным отделом желудка, но и обе­спечивает взаимосвязь с деятельностью печени, желчевыделительной си­стемы и поджелудочной железы.

Следом за тонкой располагается толстая кишка, которая является ко­нечным отделом пищеварительной системы. Длина ее колеблется от 1 до 1,65 м. Диаметр толстой кишки в начальном отделе составляет 5-8 см, а в конечном — 4 см. В ней выделяют слепую кишку с червеобразным от­ростком, восходящую ободочную кишку, поперечно-ободочную, нисходя­щую ободочную, сигмовидную и прямую кишку, заканчивающуюся задне­проходным, или анальным, отверстием.

Основные функции толстой кишки — резервная и секреторная. Вме­сте с тем она играет большую роль в удержании в организме электроли- тов и солей, в ней происходит всасывание жидкости, солей, формирование и накопление плотных масс, до 75 % которых составляют микроорганиз­мы, а также удаление их из организма. Американские ученые Hawker Р. С. и Turnberg L. А. [931 следующим образом представили некоторые важные функции толстой кишки

(табл. 5).

Из изложенного видно, что системой пищеварения выполняются важ­нейшие функции (рис. 10) — такие, как:

а) гидролиз пищевых продуктов (гидролиз-реакция разложения вещества с участием воды);

б) всасывание, или абсорбция, субстратов, образующихся в процессе пи- щеварения;

в) выделение не всосавшихся веществ, которое осуществляется за счет двигательной функции пищеварительного тракта. Следовательно, пищеварение — это совокупность процессов, которые

обеспечивают физическую и химическую переработку пищевых продуктов, превращение их в компоненты, лишенные их видовой специфичности и при­годные к всасыванию и участию в обмене веществ организма [24].

Определение демонстрирует, что число функций системы пищеварения значительно больше приведенных. Основные из них:

1. секреторная, заключающаяся в синтезе и выделении пищеваритель­ных соков: желудочного, поджелудочного, кишечного, а также желчи;

2. двигательная, обеспечивающая изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пищеварительными соками и передвижение по пищеварительному тракту;

3. всасывательная — весьма важная функция, заключающаяся в том, что из просвета системы пищеварения через слизистую оболочку же­лудка, тонкой и в меньшей степени — толстой кишки в кровеносные и лимфатические сосуды проникают продукты расщепления белков, жиров, углеводов, а также микро- и макроэлементы, соли, витамины и вода; роль других, не менее важных, функций ясна из их названия;

4. выделительная;

Рис. 10. Процессы в пищеварительном конвейере

5. гормональная;

6. защитная: сведения об этой важнейшей функции представлены на рис. 3 цв. вклейки;

7. анализаторная.

Необходимо отметить, что все перечисленные функции тесно связаны между собой и регулируются весьма сложными нейрогуморальными ме­ханизмами.

Двенадцатиперстную кишку — этот поистине удивительный орган пи­щеварения — вполне обоснованно считают центром регуляции пищеваре­ния. Удаление этой кишки в эксперименте нередко приводит к гибели жи­вотного, что связывают с утратой ее эндокринных функций. Поступлением в двенадцатиперстную кишку сока поджелудочной железы, желчи в ответ на транзит пищи из желудка запускается целый каскад сложных превра­щений белков, жиров и углеводов, содержащихся в пище.

Поджелудочная железа поставляет в двенадцатиперстную кишку про-теолитические, липолитические и амилолитические ферменты. К протео-литическим относятся трипсиноген, химотрипсиноген, которые выделяют­ся в просвет двенадцатиперстной кишки в неактивном состоянии. Слизи­стая кишки секретирует энтерокиназу — фермент, который «запускает» начальный этап активации трипсиногена, преобразование его в трипсин. Последний в дальнейшем продолжает процесс. Активные трипсин, химо-трипсин, эластаза, являющиеся эндопептидазами, осуществляют гидролиз белков до аминокислот. Гидролиз нуклеиновых кислот осуществляется ну-клеазами — РНКазой и ДНКазой.

Пожалуй, только в органах системы пищеварения так ярко можно на­блюдать проявление действия закона единства и борьбы противоположно­стей. Известно, что трипсин обладает выраженной переваривающей спо­собностью. В ацинарных клетках поджелудочной железы он находится в виде трипсиногена — неактивного фермента. Для того, чтобы он пребывал в таком состоянии, поджелудочная железа вырабатывает ингибитор трип­сина. Поступающая из желудка пища пропитана соляной кислотой, а фер­менты поджелудочной железы могут активно работать в щелочной среде. Поэтому для создания благоприятных условий дальнейшего переваривания пищи поджелудочной железой выделяются бикарбонаты. Расщепление жи­ров осуществляется ферментом поджелудочной железы липазой. Эффек­тивность ее возрастает в присутствии желчных кислот и солей кальция. Под воздействием липазы нейтральные жиры в 50 % случаев становятся моноглицеридами, в 40 % — жирными кислотами и в 10 % — ди- и три-глицеридами. Выделяемая в неактивном состоянии фосфолипаза после ак­тивации гидролизует фосфолипиды.

Сахара расщепляются до моносахаридов такими амилолитическими ферментами, как альфа-амилаза, мальтаза, сахараза.

Регулируется функция поджелудочной железы также нейрогуморальны­ми составляющими. Условно выделяют те же стадии, которые И. П. Павлов определил в отношении секреторной функции желудка. За сутки в организме человека выделяется 1,5-2 л сока поджелудочной железы с рН 7,8-8,5.

В течение суток основная клетка печени — гепатоцит — осуществля­ет одну из своих важных функций, называемую желчеотделением. Преи­мущественно во внепищеварительный период желчь поступает в желчный пузырь, накапливается в нем и, как правило, во время приема пищи эва­куируется в двенадцатиперстную кишку. Поступление желчи из пузыря, а затем и из протоков печени, называется желчевыделением.

Из сказанного должно быть ясно, насколько важно, чтобы человек ре­гулярно завтракал, делал бы это полноценно, что существенно способство­вало бы предупреждению дискинезий желчевыводящей системы, желчно­каменной болезни.

Выделение желчи также осуществляется за счет нейрогуморальных механизмов. Блуждающий нерв усиливает этот процесс. Гормон холеци-стокинин — панкреозимин повышает сокращение пузыря, расслабляя при этом сфинктеры желчевыводящих протоков.

В целом за сутки выделяется 0,5-1,5 л желчи. Желчь состоит из хо-левой и хенодезоксихолевой желчных кислот, которые называют первич­ными; билирубина, лецитина, холестерина; катионов К⁺, №⁺, Са⁺⁺, анио­нов НСО~₃, СГ. Первичные желчные кислоты, попав в толстую кишку, под влиянием анаэробных бактерий превращаются во вторичные — литохоле-вую и дезоксихолевую.

Функции желчи в организме человека многообразны.

1. Эмульгирование жиров. Желчные кислоты за счет липофильной груп­пы внедряются внутрь капли жира, дробят ее на мелкие и мельчайшие фрагменты. Гидрофильная группа желчных кислот остается на поверх­ности, в результате этих процессов из мельчайших капелек жира об­разуется водорастворимая эмульсия.

2. В результате эмульгирования увеличивается площадь для воздействия липазы, тем самым увеличивается липолитическая функция поджелу­дочной железы.

3. Под влиянием упомянутых действий желчных кислот осуществляют­ся транспорт липидов, жирорастворимых витаминов в энтероциты, а также ресинтез триглициридов.

4. С помощью желчных кислот осуществляется фиксация ферментов в сети гликокаликса (другими словами, в своеобразной биопленке, по­крывающей слизистую оболочку кишечника).

5. Стимуляция желчеобразования и желчевыделения за счет регулирую­щей функции желчных кислот и их влияния на обмен холестерина.

6. Активация моторной и секреторной функций кишечника.

1. Инактивация пепсина в двенадцатиперстной кишке.

7. Стимуляция пролиферации и слущивания кишечного эпителия.

8. Усиление гидролиза и всасывания белков.

9. Предупреждение развития гнилостных процессов в кишечнике, бакте­риальный и бактериостатический эффекты.

Завершаются процессы гидролиза пищевых веществ в кишечнике, пре­имущественно в тонкой кишке. Всего в кишечном соке насчитывается бо­лее 20 ферментов (амилаза, лактаза, липаза, нуклеазы, пептидазы, саха-раза, фосфатаза, энтерокиназы и др.).

Регуляция секреции кишечного сока также осуществляется нервно-гуморальными механизмами, в том числе и местными.

В толстую кишку поступают продукты переваривания, из которых прак­тически полностью извлечены питательные вещества. Но следует знать, что в этом отделе системы пищеварения всасывается до 10 л воды, много мине­ральных солей. Находиться остатки пищи здесь могут от 10 до 15 часов.

Продолжительность процесса пищеварения в норме у человека состав­ляет 24-36 часов. При этом 50-60 % продуктов обмена белков всасыва­ется в двенадцатиперстной кишке, 30 % — в нижележащих отделах тон­кой кишки и 10 % — в толстой. Жиры, жирорастворимые витамины вса­сываются в тонкой кишке, равно как и углеводы. Интересно, что наличие в кишечном соке солей натрия повышает скорость всасывания моносаха-ров более чем в 100 раз.

Таким образом, необходимо еще раз отметить те важные функции, ко­торый выполняет пищеварительный тракт в организме человека, а имен­но: секреторную, двигательную, всасывательную, внутрисекреторную или инкреторную, экскреторную и другие. Весьма важной функцией пищева­рительного тракта по праву считается та, что он является местом обита­ния симбиотических ассоциаций микроорганизмов. Об этом написано в от­дельном разделе книги.