Гуморальная регуляция секреции пищеварительных соков и моторики желудка и кишечника. Гормональная регуляция пищеварительного тракта.
Центральные, периферические и местные рефлексы осуществляются в тесном взаимодействии с гуморальным механизмом регуляции миоцитов, гландулоцитов и нервных клеток.
В слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта и в поджелудочной железе имеются эндокринные клетки, которые вырабатывают гастроинте-стинальные гормоны (регуляторные пептиды, энтерины). Эти гормоны через кровоток и местно (паракринно, диффундируя через межклеточную жидкость) оказывают влияние на миоциты, гландулоциты, интрамураль-ные нейроны и эндокринные клетки. Их выработка запускается рефлекторно (через блуждающий нерв) во время приема пищи и длительное время поддерживается за счет раздражающего влияния продуктов гидролиза пищевых веществ и экстрактивных веществ.
Таблица 11.1. Гормоны желудочно-кишечного тракта, место их образования и вызываемые ими эффекты
Название гормона |
Место выработки гормона |
Типы эндокринных клеток |
Эффект действия гормонов |
Соматостатин |
Желудок, проксимальный отдел тонкой кишки, поджелудочная железа |
D-клетки |
Тормозит выделение инсулина и глюкагона, большинства известных желудочно-кишечных гормонов (секретина, ГИПа, мотилина, гастрина); тормозит активность париетальных клеток желудка и ацинарных клеток поджелудочной железы |
Вазоактивный интестинальный (ВИП) пептид |
Во всех отделах желудочно-кишечного тракта |
D-клетки |
Тормозит действие холецистокинина, секрецию соляной кислоты и пепсина желудком, стимулированную гистамином, расслабляет гладкие мышцы кровеносных сосудов, желчного пузыря |
Панкреатический полипептид (ПП) |
Поджелудочная железа |
D2-клетки |
Антагонист ХЦК-ПЗ, усиливает пролиферацию слизистой оболочки тонкой кишки, поджелудочной железы и печени; участвует в регуляции обмена углеводов и липидов |
Гастрин |
Антральная часть желудка, поджелудочная железа, проксимальный отдел тонкой кишки |
G-клетки |
Стимулирует секрецию И выделение пепсина желудочными железами, возбуждает моторику расслабленного желудка и двенадцатиперстной кишки, а также желчного пузыря |
Гастрон |
Антральный отдел желудка |
G- клетки |
Снижает объем желудочной секреции и выход кислоты в желудочном соке |
Бульбогастрон |
Антральный отдел желудка |
G- клетки |
Тормозит секрецию и моторику желудка |
Дуокринин |
Антральный отдел желудка |
G- клетки |
Стимулирует выделение секрета бруннеровых желез двенадцатиперстной кишки |
Бомбезин (гастринвысвобождающий пептид) |
Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки |
Р-клетки |
Стимулирует высвобождение гастрина, усиливает сокращение желчного пузыря и выделение ферментов поджелудочной железой, усиливает выделение энтероглюкагона |
Секретин |
Тонкий кишечник |
S-клетки |
Стимулирует секрецию бикарбонатов и воды поджелудочной железой, печенью, железами Бруннера, пепсина; тормозит секрецию в желудке |
Холецистокинин-панкреозимин (ХЦК-ПЗ) |
Тонкий кишечник |
I-клетки |
Возбуждает выход ферментов и в слабой степени стимулирует выход бикарбонатов поджелудочной железой, тормозит секрецию соляной кислоты в желудке, усиливает сокращение желчного пузыря и желчевыделение, усиливает моторику тонкой кишки |
Энтероглюкагон |
Тонкий кишечник |
ЕС1-клетки |
Тормозит секреторную активность желудка, снижает в желудочном соке содержание К+ и повышает содержание Са2+, тормозит моторику желудка и тонкой кишки |
Мотилин |
Проксимальный отдел тонкой кишки |
ЕС2-клетки |
Возбуждает секрецию пепсина желудком и секрецию поджелудочной железы, ускоряет эвакуацию содержимого желудка |
Гастроингибирующий пептид (ГИП) |
Тонкий кишечник |
К-клетки |
Тормозит выделение соляной кислоты и пепсина, высвобождение гастрина, моторику желудка, возбуждает секрецию толстой кишки |
Нейротензин |
Дистальный отдел тонкой кишки |
N-клетки |
Тормозит секрецию соляной кислоты железами желудка, усиливает высвобождение глюкагона |
Энкефалины (эндорфины) |
Проксимальный отдел тонкой кишки и поджелудочная железа |
L-клетки |
Тормозит секрецию ферментов поджелудочной железой, усиливает высвобождение гастрина, возбуждает моторику желудка |
Субстанция Р |
Тонкая кишка |
ЕС1-клетки |
Усиливает моторику кишечника, слюноотделение, тормозит высвобождение инсулина |
Вилликинин |
Двенадцатиперстная кишка |
ЕС1-клетки |
Стимулирует ритмические сокращения ворсинок тонкой кишки |
Энтерогастрон |
Двенадцатиперстная кишка |
ЕС1-клетки |
Тормозит секреторную активность и моторику желудка |
Серотонин |
Желудочно-кишечный тракт |
ЕС1,ЕС2-клетки |
Тормозит выделение соляной кислоты в желудке, стимулирует выделение пепсина, активирует секрецию поджелудочной железы, желчевыделение, кишечную секрецию |
Гистамин |
Желудочно-кишечный тракт |
ЕС2-клетки |
Стимулирует выделение секрета желудка и поджелудочной железы, расширяет кровеносные капилляры, оказывает активирующее влияние на моторику желудка и кишечника |
Инсулин |
Поджелудочная железа |
Бета-клетки |
Стимулирует транспорт веществ через клеточные мембраны, способствует утилизации глюкозы и образованию гликогена, тормозит липолиз, активирует липогенез, повышает интенсивность синтеза белка |
Глюкагон |
Поджелудочная железа |
Альфа-клетки |
Мобилизует углеводы, тормозит секрецию желудка и поджелудочной железы, тормозит моторику желудка и кишечника |
Место выработки основных гастроинтестинальных гормонов, вызываемые ими эффекты и продуцирующие их клетки представлены в табл. 11.1. В настоящее время обнаружено около 30 регуляторных пептидов. Как следует из представленной таблицы, они оказывают стимулирующее, тормозное и модулирующее влияние на секрецию пищеварительных соков, моторику гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта, всасывание, выделение энтеринов эндокринными элементами слизистой оболочки желудка, кишечника и поджелудочной железы.
Выделение гастроинтестинальных гормонов имеет каскадный характер. Например, под влиянием гастрина обкладочные клетки желез желудка увеличивают выработку соляной кислоты, которая в слизистой оболочке тонкой кишки стимулирует выделение S- и J-клетками секретина и холеци-стокинна — панкреозимина. Секретин усиливает секрецию воды и бикарбонатов поджелудочной железой и печенью, а холецистокинин — панкреозимин — возбуждает выделение ферментов поджелудочной железой и тормозит секрецию соляной кислоты обкладочными клетками, усиливает моторику тонкой кишки и желчного пузыря.
Регуляторные пептиды, поступая в кровоток, быстро разрушаются в печени и почках и тем самым создают условия для осуществления эффектов других гастроинтестинальных гормонов.
Выработка некоторых энтеринов носит циклический характер и может осуществляться и при отсутствии пищевого раздражителя. Например, мо-тилин, вырабатываемый ЕС2-клетками проксимального отдела тонкой кишки, вызывает сокращения мышц желудка и кишечника, совпадающие с периодами «голодной» активности пищеварительного тракта.
Схема механизмов регуляции функций желудочно-кишечного тракта (жкт). Обобщенная схема механизмов регуляции функций пищеварительного тракта.
Обобщенная схема механизмов регуляции функций пищеварительного тракта представлена на рис. 11.9. Эта схема демонстрирует взаимодействие нервных и гуморальных механизмов регуляции миоцитов, гландулоцитов и эндокринных клеток пищеварительного тракта. В ответ на внешние раздражители, адресованные экстерорецепторам, структуры пищеварительного тракта через вегетативные нервные волокна получают регулирующие влияния, причем по парасимпатическим волокнам — возбуждающие, а по симпатическим — тормозные.
Рис. 11.9. Схема механизмов регуляции функций желудочно-кишечного тракта. ПЖ — пищеварительные железы, ГМ — гладкие мышцы, ЭК — эндокринные клетки, Р — рецепторы, АН — афферентные нейроны, ЭН — эфферентные нейроны, С и П — аксоны симпатических и парасимпатических преганглионарных нейронов, ПК — паракринные влияния, ЦНС — центральная нервная система
При раздражении интерорецепторов слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта компонентами химуса (продуктами гидролиза пищи, экстрактивными веществами, крупными фрагментами пищи) рефлекторно изменяется активность мышечных, секреторных и эндокринных элементов. Рефлекс с интерорецепторов удлиняет во времени секреторную и моторную реакцию, вызванную раздражением экс-терорецепторов. Эндокринное звено этого рефлекса подкрепляется ответом эндокриноцитов на непосредственные химические раздражители, диффундирующие в слизистую оболочку пищеварительного тракта из химуса, заполняющего его полость. Гастроинтестинальные гормоны через кровоток и интерстициальные пространства достигают регулируемых секреторных, мышечных и эндокринных элементов.
Нервные импульсы от рецепторов желудочно-кишечного тракта по афферентным путям достигают пищевого центра, доставляя информацию о состоянии процесса пищеварения. Она дополняется гуморальными влияниями, обусловленными поступлением в кровь продуктов гидролиза пищевых веществ и гастроинтестинальных гормонов. Информация, поступающая в пищевой центр по каналам нервной и гуморальной обратной связи, вызывает его ответную реакцию, направленную на оптимизацию процесса пищеварения и пищевого поведения животного и человека.