kossitsky

созданы их синтетические аналоги. Они находят широкое применение в клинико-диагно- стической и лечебной практике. Гастроинтестинальные гормоны относятся к числу пептидов и синтезируются специальными клетками слизистой оболочки желудка, кишечника и поджелудочной железы (рис. 168). Предполагается существование и других гормонов (гастрон, бульбогастрон, дуокринин, энтерогастрон, вилликинин и др.), но они не выделены и их химическая характеристика либо неполная, либо отсутствует.

Гастроинтестинальные гормоны оказывают множественные воздействия на функцию желудочно-кишечного тракта, некоторых других систем и обмен веществ всего организма. Эти гормоны влияют на секрецию воды, электролитов и ферментов, моторную активность желудочно-кишечного тракта, его сфинктеры; на всасывание воды, электролитов и питательных веществ, на пролиферативную активность слизистой оболочки и пищеварительных желез, на функциональную активность эндокринных клеток желудоч- но-кишечного тракта и некоторых эндокринных желез, на деятельность сердечно-сосуди- стой системы (табл. 16).

331

Некоторые гастроинтестинальные пептид-гормоны (гастрин, холецистокинин-панк- реозимин, ВИП, вещество П, энкефалин, нейротензин, бомбезиноподобный пептид) обнаружены в различных структурах мозга. Полагают, что это' результат эмбрионального происхождения эндокринных клеток из нейроэктодермы или .прилегающей к ней ткани. Значение этих веществ в ЦНС точно не установлено. Возможно, что данные пептид-гор- моны выполняют в мозге медиаторную функцию. Доказанной она считается лишь для некоторых пептидов (ВИП, соматостатин, энкефалин, вещество П, бомбезин), высвобождающихся в окончаниях ряда вегетативных нервных волокон, иннервирующих желудоч- но-кишечный тракт. Такие волокна названы пептидергическими (по аналогии с адрен- и холинергическими).

Перечисленные пептиды могут продуцироваться в соме нейронов, транспортироваться по аксону и высвобождаться при деполяризации его окончания. Здесь он оказывает (как нейромедиатор) локальное действие и быстро разрушается. Пептид может синтезироваться и в эндокринных клетках, высвобождаться из.них под влиянием ряда факторов и оказывать локальное влияние, диффундируя через интерстициальную жидкость от эндокринной клетки к клетке-мишени. Такое явление называется паракринией. К числу паракринных пептидов относят, например, ВИП, субстанцию П, соматостатин. И, наконец, пептиды, высвобождаясь в кровоток, циркулируют вместе с кровью в организме и действуют как типичные гормоны. Время их действия ограничивается несколькими минутами, после чего гормоны разрушаются в почках и печени и выводятся из организма. Для поддержания определенной концентрации пептид-гормонов в крови они должны непрерывно выделяться в кровоток клетками-продуцентами.

Действие интестинальных гормонов (энтеринов) не ограничивается пищеварительной системой.

Так, гормональные факторы двенадцатиперстной кишки увеличивают общий энергетический обмен, снижают аппетит, изменяют активность желез внутренней секреции и т. д. Таким образом, интестинальным гормонам принадлежит большая роль не только в регуляции деятельности органов пищеварения, но и обмена веществ организма в целом.

Секреторные и мышечные клетки желудочно-кишечного тракта изменяют уровень функциональной активности в зависимости от рефлекторных интеро- и экстерорецепторных и гуморальных влияний, а также в зависимости от уровня кровоснабжения (рис. 169). Механизмы регуляции взаимосвязаны и контролируют ход пищеварительного процесса на протяжении всего желудочно-кишечного тракта.

Эфферентные нервные и гормональные воздействия на органы пищеварения вызы-

вают, по И. П. Павлову, три типа эффектов: функциональные, сосудодвигателъные и трофические. Первый состоит в изменении той или иной функциональной активности клеток, органа или системы. Второй тип эффектов — изменение уровня их кровоснабжения, приведение его в соответствие с уровнем функциональной активности органа. Большинство нервных и гормональных стимуляторов органов пищеварения усиливает их кровоснабжение, что является важным условием поддержания высокой функциональной активности данных органов. Третий тип эффектов включает в себя разнообразные изменения трофики органов пищеварения: процессы синтеза в них пищеварительных секретов, изменения числа секреторных клеток в пищеварительных железах и т. д. Например, гастрин увеличивает число париетальных клеток в железах желудка; холецистокининпанкреозимин - гландулоцитов в ацинусах поджелудочной железы.

И. П. Павлов основал учение о фазах секреции пищеварительных желез. По механизму изменения секреции пищеварительных желез выделяют две фазы: сложнорефлекторную и нервно-химическую. Первая осуществляется с помощью условных и безусловных рефлексов, вторая — нейрогуморальными механизмами. Деление на эти две фазы в значительной мере условно, так как нервные и гуморальные механизмы взаимосвязаны. Секреция начинается с «мозговой» фазы и осуществляется по типу условного (вид, запах пищи и т.д.), безусловного (раздражение рецепторов полости рта и пищевода) рефлексов.

332

Возбуждение секреции путем воздействий с желудка (раздражение его механо-

ихеморецепторов; высвобождение гастрина) обозначается желудочной фазой секреции, а посредством интестинальных гормонов и раздражения рецепторов двенадцатиперстной

итощей кишки — кишечной фазой секреции.

По характеру влияний регуляторные механизмы можно разделить на пусковые и корригирующие. Роль последних особенно велика в обеспечении приспособления количества и свойств пищеварительных секретов к количеству и ряду свойств пищевого содержимого желудка и кишечника.

В месте действия раздражителя и в каудальных отделах, пищеварительного тракта всегда усиливается активность моторного и секреторного аппаратов, а в краниальнее расположенных отделах — торможение. Если пища в том или ином отделе желудочнокишечного тракта недостаточно подверглась перевариванию, то в нем происходит задержка пищевой массы и увеличивается секреция, что компенсирует начальное недостаточное переваривание пищи. Переход пищевых масс, недостаточно обработанных секретами, в дистальнее расположенные отделы усиливает в них секреторные и гидролитические процессы. Так, при недостаточности желудочной секреции в «мозговую» фазу удлиняется период секреции за счет ее желудочной и кишечной фаз (рис. 170). Таким образом, пищеварительный конвейер функционально составляет единое целое. Находящаяся в пищеварительном тракте смесь пищевого содержимого с пищеварительными соками является не только объектом пищеварительных воздействий. Параметры этой смеси (консистенция, рН, осмотическое давление, концентрация ферментов и особенно промежуточных и конечных продуктов ферментного гидролиза питательных веществ) есть средство регуляции самого пищеварительного процесса, они изменяют секрецию, моторику и всасывание в желудочно-кишечном тракте.

333

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА

Основы современной физиологии пищеварения разработаны И. П. Павловым и его школой.

До И. П. Павлова функции органов пищеварения изучали в основном в острых опытах, в которых нарушалось нормальное состояние организма вследствие наносимой травмы. В 1842 г. московский хирург В. А. Басов предложил получать желудочное содержимое посредством создания «искусственного хода в желудок». Эксперимен-

тально-хирургическую методику исследования функции органов пищеварения в хронических опытах И. П. Павлов довел до совершенства. Соблюдая все правила хирургии, производили операцию наложения фистулы того или иного отдела пищеварительного тракта. (Фистулой называется искусственное сообщение полого органа или протока железы с внешней средой.)

К опытам на таких животных приступали, когда они полностью оправятся от операции, рана заживет и органы пищеварения станут функционировать нормально. Как правило, животные живут и участвуют в экспериментах длительное время.

Чистый желудочный сок получают у животных с фистулой желудка и эзофаготомией в опыте т. н. «мнимого кормления» (операция предложена И. П. Павловым и Е. О. Шу- мовой-Симановской в 1899 г.). Животное с гастроэзофагостомой может, не насыщаясь, есть часами, так как пища не поступает в желудок, а выпадает из отверстия пищевода наружу (рис. 171). При таком мнимом кормлении из открытой желудочной фистулы изливается сок в большем количестве. Питание оперированных животных производится путем введения пищи и жидкостей в желудок через фистулу и отверстие в пищеводе.

И. П. Павлов разработал операцию изолированного желудочка большой кривизны с оставлением серозно-мышечного «мостика» со стороны кардии. В этом мостике проходят сохраненные веточки блуждающего нерва, иннервирующёго изолированный желудочек, который адекватно отражает динамику секреторного процесса, в том числе начальные его рефлекторные фазы (рис. 172).

И. П. Павловым предложена операция выведения в кожную рану общего желчного протока, что дает возможность изучать механизмы выделения желчи.

Исследование кишечной секреции производится на изолированных отрезках тонкой кишки (рис. 173). Один (Тири) или оба (Тири — Велла) конца изолированного отрезка тонкой кишки выводят в кожную рану. Ряд методов изоляции отрезка тонкой кишки предложен в павловской лаборатории.

Для изучения моторной деятельности желудочно-кишечного тракта также широко используются животные с фистулами желудка и кишечника.

Широко применяются рентгенологические.методы, в том числе рентгенокинематография.

В экспериментах по изучению процесса всасывания используется метод забора крови, оттекающей от пищеварительных органов. Для этого к стенке сосудов пришивают трубки, выходящие наружу. Через них, проколов сосуд иглой, можно получить кровь во время хронического опыта (ангиостомическая методика Е. С. Лондона). Благодаря изобретению полимерных катетеров и применению антикоагулянтов в последнее время катетеры «вживляют» в кровеносные сосуды и через них получают кровь для анализа длительное время (вне опыта катетеры герметически закрываются). Для исследования всасывания можно собирать оттекающую от желудка и тонкой, кишки лимфу, в которой определяются всосавшиеся вещества.

334

Изучение деятельности пищеварительной системы ч е л о в е к а т р е б у е т с п е- ц и а л ь н ы х м е т о д и ч е с к и х и о д х о л о в.

Акт жевания исследуют путем регистрации движений нижней челюсти (мастикациография) иногда с одновременной электромиографией жевательных мышц (рис. 174). При помощи капсул Лейиш — Красногорского (рис. 175) можно собрать раздельно слюну околоушной, подчелюстной и подъязычной желез.

Изучение пищеварительных органов, расположенных в брюшной полости, требует иных методических приемов. Для учета с е к р е т о р н о й д е я т е л ь н о с т и пищеварительных желез человека используются зондовые и беззондовые методы. В методах первой группы обследуемый проглатывает резиновую трубку (или вводят ее через нос), один конец которой достигает полости желудка или двенадцатиперстной кишки (зонд может быть проведен и ниже). При помощи специального зонда определяют рН в желудке и верхних отделах кишечника (рис. 176). Зонд может иметь несколько датчиков рН, расположенных на различных уровнях. Получаемые данные характеризуют кислотовыделительную деятельность, эвакуацию содержимого желудка и кишечник, транзит кислой жидкости через двенадцатиперстную кишку и т.д.

С развитием радиоэлектроники получила применение радиотелеметрическая методика. Сущность ее заключается в том, что человеку дают проглотить миниатюрный радиопередатчик — радиопилюлю. Она состоит из генератора электромагнитных колебаний, источника питания (сухой элемент или аккумулятор) и датчика. Под влиянием воспринимаемых параметров датчик меняет частоту излучаемых радиопилюлей колеба-

337

ний. Они воспринимаются антенной, надетой на обследуемого, и радиоприемником с записывающим устройством. Радиопилюля свободно проходит по желудочно-кишечному тракту. С ее помощью можно оценить секреторную деятельность желудка и моторную активность его и кишечника, а также гидролиз ряда питательных веществ.

Моторную активность желудка можно изучать электрогастрографически, отводя с кожи живота и конечностей человека биопотенциалы (рис. 177), генерируемые гладкими мышцами желудка. Этот метод модернизируется для регистрации моторной активности тонкой, толстой кишки и желчного пузыря.

Для изучения моторной активности органов пищеварения человека широкое применение нашли рентгенологические методы (рентгеноскопия, рентгенография, рентгенокинематография).

Следует отметить также методы эндоскопии, которые позволяют осмотреть, сфотографировать слизистую оболочку желудка и начального отдела кишечника, устья выводных протоков, взять для исследования маленький кусочек слизистой оболочки (биопсия). Взятые кусочки подвергают гистологическому и биохимическому исследованию.

Для характеристики гидролиза белков и всасывания аминокислот широкое распространение получили пробы с мечеными белками (казеином или альбумином).

Гидролиз и всасывание жиров исследуют также методами с дачей обследуемым меченых и немеченых жиров с последующим динамическим учетом содержания хиломикронов (микрокапельки жира, окруженные липопротеидной мембраной) или общих липидов в сыворотке крови. Широко применяется учет жира в кале.

Существует и ряд других методов, подробно описанных в специальных курсах.

ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА

Переработка принятой пищи начинается в полости рта. Здесь происходят ее измель-

чение, смачивание слюной, анализ вкусовых свойств пищи, начальный гидролиз некото-

рых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Средняя длительность пребывания пищи в полости рта 15—18 с.

338

Поступившая в рот пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы. Вкусовые рецепторы расположены преимущественно в сосочках языка и рассеяны в слизистой оболочке полости рта, тактильные, температурные и болевые — по всей слизистой оболочке. Сигналы от этих рецепторов по центростремительным нервным волокнам тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов доходят до нервных центров ряда рефлексов. Центробежные импульсы от этих центров рефлекторно возбуждают секрецию слюнных, желудочных и поджелудочной желез, выход желчи в двенадцатиперстную кишку, изменяют моторную активность желудка. Раздражение рецепторов полости рта имеет важное значение в осуществлении актов жевания и глотания. Таким образом, несмотря на то что пребывание пищи во рту кратковременно, этот отдел пищеварительного тракта оказывает влияние на все этапы переработки пищи.

Жевание. В полость рта пища поступает в виде кусков, смесей разного состава и консистенции или жидкостей. В зависимости от этого пища или сразу проглатывается, или подвергается предварительной механической и химической обработке.

Акт жевания совершается рефлекторно. Находящаяся во рту пища раздражает рецепторы, от них сигналы по афферентным волокнам тройничного нерва передаются

вцентр жевания, а от него по эфферентным волокнам тройничного нерва — к жевательным мышцам. В координации акта жевания имеют также важное значение сигналы от проприорецепторов жевательных мышц.

Жевательный период имеет фазы различной длительности в зависимости от свойств пережевываемой пищи (рис. 178) (покой, введение пищи в рот, ориентировочная, основная, формирование пищевого комка и глотание).

Слюноотделение. На начальном этапе пищеварения велика роль слюны. Она продуцируется тремя парами крупных слюнных желез: околоушными, подчелюстными и подъязычными — и множеством мелких железок, находящихся на поверхности языка,

вслизистой оболочке неба и щек. Из желез по выводным протокам слюна поступает

вполость рта. В зависимости от вырабатываемого секрета слюнные железы бывают трех типов: серозные (вырабатывают жидкий секрет, не содержащий слизи — муцина); смешанные (вырабатывают серозно-слизистый секрет) и слизистые (вырабатывают слюну, богатую муцином). Околоушная железа и малые железы боковых поверхностей языка имеют серозные клетки и продуцируют жидкую слюну. Слизистые железы расположены на корне языка и неба. В подчелюстной и подъязычной железах имеются серозные и Слизистые клетки, поэтому их называют смешанными. Смешанные железы находятся также в слизистой оболочке кончика языка, щек, губ. Из ацинусов слюнных желез секрет поступает в систему укрупняющихся протоков, собирающихся в общий выводной проток, выносящий слюну в полость рта. Вне приема пищи у человека слюна выделяется в среднем 0,24 мл/мин для увлажнения полости рта, при жевании — 3—3,5 мл/мин (около 200 мл/ч) в зависимости от вида принимаемой пищи. В ответ на вводимый раствор лимонной кислоты слюноотделение может достигать 7,4 мл/мин. За сутки продуцируется 0,5—2,0 л слюны, около трети ее образуется околоушными железами.

Состав и свойства слюны. Слюна представляет собой вязкую слегка опалесцирую-

щую и мутноватую жидкость с плотностью 1,001 —1,017. Состав слюны в большей мере

339

зависит от скорости ее секреции; рН смешанной слюны 5,8—7,4; рН слюны околоушных желез ниже (5,81), чем подчелюстных (6,39). С увеличением скорости секреции рН повышается до 7,8.

Смешанная слюна содержит 99,4—99,5% воды, остальное — сухой остаток. Неорганические компоненты слюны: хлориды и карбонаты, фосфаты и другие соли натрия, калия, кальция, магния и др. Концентрация электролитов неодинакова в слюне разных слюнных желез и увеличивается с повышением скорости ее секреции, но слюна и в этих условиях имеет более низкое осмотическое давление, чем плазма крови.

Слюна содержит органические вещества, которых в 2—3 раза больше, чем минеральных солей. Органические вещества являются продуктом секреторной деятельности слюнных желез, обмена веществ в них и частично транспортируются из крови. В составе слюны выделяются различные белки, свободные аминокислоты, некоторые углеводы, мочевина, аммиак, креатинин и другие вещества. Слюна содержит муцин, который придает ей вязкость, благодаря наличию муцина пропитанный слюной пищевой комок легко проглатывается.

Слюна достаточно богата ферментами, хотя содержание некоторых из них невелико. Слюна человека обладает способностью активно гидролизовать углеводы. Это осуществляется а-амилазой, расщепляющей полисахариды (крахмал, гликоген) с образованием декстринов, а затем дисахаров (мальтозы) и частично глюкозы. Дисахаридазная активность слюны низкая.

Амилаза слюны начинает свое действие в полости рта, но оно незначительно вследствие кратковременного пребывания здесь пищи. Гидролиз углеводов ферментами слюны продолжается в желудке, пока в глубокие слои его пищевого содержимого не проникает кислый желудочный сок, прекращающий действие карбогидраз и инактивирующий их.

В слюне содержится ряд других ферментов: протеиназы (катепсины, саливаин, гландулаин), липазы, щелочная и кислая фосфатазы, РНК-азы. Не исключено, что

иони принимают участие в процессе пищеварения, но активность их невелика. Слюна обладает бактерицидным свойством за счет содержащегося в ней фермента лизоцима (мурамидаза). В слюне содержится калликреин, который принимает участие в образовании кининов, расширяющих кровеносные сосуды, что может иметь значение в увеличении кровоснабжения слюнных (и других) желез при приеме пищи.

Ферментный состав и свойства слюны изменяются с возрастом человека, зависят от режима питания и вида пищи. На пищевые вещества выделяется более вязкая слюна

итем больше, чем суше принимаемая пища. На отвергаемые вещества, кислоты, горечи

выделяется значительное количество более жидкой слюны. Адаптация слюноотделения к виду принимаемой пищи выражается не только в изменении объема и вязкости слюны, но и ее каталитической активности. Количество и состав слюны в связи с приемом пищи определяются регуляторными воздействиями на слюнные железы.

Регуляция слюноотделения

Прием пищи возбуждает слюноотделение рефлекторно. При достаточно сильном раздражении и высокой возбудимости пищевого центра слюноотделение начинается через 1—3 с, а при слабой силе раздражения латентный период достигает 20—30 с. Слюноотделение продолжается весь период еды и прекращается вскоре после нее.

От рецепторов полости рта сигналы передаются в ЦНС по афферентным волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Основной слюноотделительный центр расположен в продолговатом мозге. Именно сюда, а также в боковые рога верхних грудных сегментов спинного мозга поступают сигналы из полости рта и расположенных выше отделов мозга. Отсюда влияния по эфферентным парасимпатическим и симпатическим нервным волокнам направляются к слюнным железам.

Парасимпатическая иннервация слюнных желез начинается из ядер продолговатого мозга (рис. 179). Симпатическая иннервация слюнных желез осуществляется от боковых рогов II—IV грудных сегментов спинного' мозга.

340