14.7.2. Регуляция кишечной секреции
Прием пищи тормозит отделение кишечного сока. При этом уменьшается отделение как жидкой, так и плотной части сока без изменения концентрации в ней ферментов. Такая реакция секреторного аппарата тонкой кишки на прием пищи биологически целесообразна, поскольку исключает потери кишечного сока, в том числе ферментов, до момента поступления химуса в данный участок кишечника. В связи с этим в процессе эволюции выработались механизмы регуляции, обеспечивающие отделение кишечного сока в ответ на местное раздражение слизистой оболочки тонкой кишки при ее непосредственном контакте с кишечным химусом.
Угнетение секреторной функции тонкой кишки во время приема пищи обусловлено тормозными влияниями ЦНС, которые уменьшают реакцию железистого аппарата на действие гуморальных и местных стимулирующих факторов. Исключением является секреция бруннеровых желез двенадцатиперстной кишки, которая усиливается во время акта еды.
Возбуждение блуждающих нервов усиливает секрецию ферментов в кишечном соке, но не влияет на количество отделяемого сока. Хо-линомиметические вещества оказывают стимулирующее действие на кишечную секрецию, а симпатомиметические вещества — тормозящее влияние.
В регуляции кишечной секреции ведущее значение имеют локальные механизмы. Местное механическое раздражение слизистой оболочки тонкой кишки вызывает увеличение отделения жидкой части сока, не сопровождающееся изменением содержания в нем ферментов. Натуральными химическими стимуляторами секреции тонкой кишки являются продукты переваривания белков, жиров, сок поджелудочной железы. Местное воздействие продуктов переваривания пищевых веществ вызывает отделение кишечного сока, богатого ферментами.
Гормоны энтерокринин и дуокринин, вырабатываемые в слизистой оболочке тонкой кишки, стимулируют соответственно секрецию либеркюновых и бруннеровых желез. Усиливают кишечную секрецию ГИП, ВИП, мотилин, тогда как соматостатин оказывает на нее тормозящее действие.
Гормоны коры надпочечников (кортизон и дезоксикортикостерон) стимулируют секрецию адаптируемых кишечных ферментов, способствуя более полной реализации нервных влияний, регулирующих интенсивность выработки и соотношение различных ферментов в составе кишечного сока.
14.7.3. Полостное и пристеночное пищеварение в тонкой кишке
Полостное пищеварение происходит во всех отделах пищеварительного тракта. В результате полостного пищеварения в желудке частичному гидролизу подвергается до 50 % углеводов и до 10 % белков. Образующиеся при этом мальтоза и полипептиды в составе желудочного химуса поступают в двенадцатиперстную кишку. Вместе с ними эвакуируются не подвергнутые гидролизу в желудке углеводы, белки и жиры.
Поступление в тонкую кишку желчи, поджелудочного и кишечного соков, содержащих полный набор ферментов (карбогидраз, протеаз и липаз), необходимых для гидролиза углеводов, белков и жиров, обеспечивает высокую эффективность и надежность полостного пищеварения при оптимальных значениях рН кишечного содержимого на всем протяжении тонкой кишки (около 4 м). По-
лостное пищеварение в тонкой кишке происходит как в жидкой фазе кишечного химуса, так и на границе фаз: на поверхности пищевых частиц, отторгнутых эпителиоцитов и флоккул (хлопьев), образованных при взаимодействии кислого желудочного химуса и щелочного дуоденального содержимого. Полостное пищеварение обеспечивает гидролиз различных субстратов, в том числе крупных молекул и надмолекулярных агрегаций, в результате чего образуются в основном олиго-меры.
Пристеночное пищеварение последовательно осуществляется в слое слизистых наложений, гликокаликсе и на апикальных мембранах энтероцитов.
Панкреатические и кишечные ферменты, адсорбированные из полости тонкой кишки слоем кишечной слизи и гликокаликсом, реализуют главным образом промежуточные стадии гидролиза пищевых веществ. Образующиеся в результате полостного пищеварения олигомеры проходят через слой слизистых наложений и зону гликокаликса, где подвергаются частичному гидролитическому расщеплению. Продукты гидролиза поступают на апикальные мембраны энтероцитов, в которые встроены кишечные ферменты, осуществляющие собственно мембранное пищеварение — гидролиз димеров до стадии мономеров.
Мембранное пищеварение происходит на поверхности щеточной каймы эпителия тонкой кишки. Оно осуществляется ферментами, фиксированными на мембранах микроворсинок энтероцитов — на границе, отделяющей внеклеточную среду от внутриклеточной. Ферменты, синтезируемые кишечными клетками, переносятся на поверхность мембран микроворсинок (олиго- и дисахари-дазы, пептидазы, моноглицеридлипаза, фос-фатазы). Активные центры ферментов определенным образом ориентированы к поверхности мембран и полости кишки, что является характерной чертой мембранного пищеварения. Мембранное пищеварение малоэффективно по отношению к крупным молекулам, но является очень эффективным механизмом расщепления мелких молекул. С помощью мембранного пищеварения гидроли-зуется до 80—90 % пептидных и гликозидных связей.
Гидролиз на мембране — на границе кишечных клеток и химуса происходит на огромной поверхности, обладающей субмикроскопической пористостью. Микроворсинки на поверхности кишки превращают ее в пористый катализатор.
Собственно кишечные ферменты располагаются на мембранах энтероцитов в непосредственной близости от транспортных систем, отвечающих за процессы всасывания, что обеспечивает сопряжение конечного этапа переваривания пищевых веществ и начального этапа всасывания мономеров.