Секреторная функция жкт

Секреция различных соков, слюны — важнейшая функция ЖКТ. Слюнные железы, пан­креатическая железа — это обособленные железы, в которых вырабатываются секреты. Эти секреты идут в полость ЖКТ. Существует множество железистых клеток, которые нахо­дятся в толще слизистой ротовой полости, желудка, тонкого и толстого кишечника, в кото­рых осуществляется секреция, продукты которой выделяются в полость ЖКТ через специ­альные мелкие выводные протоки. Это мелкие слюнные железы, желудочные железы, бруннеровы железы 12-перстной кишки, либеркюновые железы тонкой кишки, бокаловидные клетки тонкого и толстого кишечника. Отдельное место занимает печень: ее гепатоциты, выполняя одновременно ряд других процессов (обезвреживание, метаболизирование про­дуктов), продуцируют желчь, которая необходима для переваривания жиров как активатор и эмульгатор.

Секреция в ЖКТ обеспечивает наличие в секретах гидролитических ферментов, созда­ние оптимальной рН среды, наличие защитных факторов (слизь, бактерицидные вещества). Секреторные клетки ЖКТ выполняют и роль экскреторных структур. По происхождению секреты являются продуктами анаболизма (собственно секрет) и катаболизма клетки (экс­крет) и продуктами, которые поглощаются клеткой, а затем ею же выделяются, т. е. являют­ся проходящими «транзитом» через секреторную клетку (рекрет).

Процессы секреции протекают в три основные фазы:

1) поступление исходного материала — воды, аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, что осуществляется путем пассивного и активного транспорта этих частиц из кровотока; 2) синтез первичного секреторного продукта и его транспорт для секреции. Соглас­но Г. Ф. Коротько (1987), в панкреатических клетках во 2-ю фазу из поступивших в клетку аминокислот на рибосомах эндоплазматического ретикулюма в течение 3—5 минут проис­ходит синтез белка-фермента (в неактивной форме). Затем этот белок в составе пузырьков переносится в аппарат Гольджи (на это затрачивается около 7—17 минут), где он пакуется в вакуоли, в которых гранулы профермента транспортируются до апикальной части секре­торной клетки, здесь совершается 3-я фаза — выделение секрета, или экструзия (экзоцитоз). От начала синтеза до выхода секрета проходит в среднем 40—90 минут.

В ЖКТ характер выделения секрета мерокриновый, т. е. клетка не разрушается, а выде­ляет упакованно секрет через специальные отверстия в апикальной мембране. Секрет мо­жет также покинуть клетку за счет диффузии.

335

Все три фазы секреции регулируются, т. е. можно изменить поступление исходных про­дуктов, скорость синтеза, объем и скорость выделения секрета. Это осуществляется при помощи гуморальных влияний, в основном, интестинальными гормонами, а также за счет нервных влияний со стороны местных рефлекторных дуг, локализованных в мейсснеровом (подслизистом) сплетении, т. е. за счет метасимпатической нервной системы и влияний со стороны ЦНС, которые реализуются через вагус и симпатические волокна. На все воздей­ствия секреторная клетка, которая относится к возбудимым тканям, отвечает изменением уровня мембранного потенциала. Факторы, усиливающие секрецию, обычно вызывают де­поляризацию клетки, а тормозящие секрецию — гиперполяризацию. Деполяризация обус­ловлена повышением натриевой и снижением калиевой проницаемости мембраны секре­торной клетки, а гиперполяризация обусловлена повышением хлорной или калиевой про­ницаемости. Мембранный потенциал у клетки вне периода секреции составляет 50 мВ, причем МП апикальной и базальной мембран разный, что имеет значение для направленно­сти диффузионных потоков. В момент секреции возникает временная деполяризация клет­ки — секреторный потенциал.

Описанный механизм характерен, главным образом, для действия медиаторов симпати­ческой, парасимпатической и метасимпатической нервной системы. Для гормонов более характерной является их способность изменять интенсивность секреции и выделение сек­рета за счет посредников— цАМФ или цГМФ (гормон + рецептор -> активация протеинки-назы ->...-> конечный эффект) или за счет изменения внутриклеточной концентрации каль­ция (кальций + кальмодулин -> активация протеинкиназы ->... -> конечный эффект).

Все виды регуляции базируются на информации, идущей от рецепторов пищеваритель­ного канала. Механо-, хемо-, температурные и осморецепторы по афферентным волокнам вагуса, языкоглоточного нерва, а также по местным рефлекторным дугам дают информа­цию в ЦНС и метасимпатическую нервную систему об объеме, консистенции, степени на­полнения, давлении, рН, осмотическом давлении, температуре, концентрации промежуточных и конечных продуктов гидролиза питательных веществ, концентрации некоторых фер­ментов.

Регуляция секреции осуществляется за счет прямого влияния на секретируемые клетки и опосредованно, например, за счет изменения кровотока, продукции местных интестинальных

гомонов, активности нейронов метасимпатичес­кой системы, регулирую­щих, в свою очередь, актив­ность секреторных клеток.

Центральные механиз­мы регуляции секреции — это нейроны коры больших полушарий (существует множество условных пи­щевых рефлексов, в том числе секреторных), ней­роны лимбической систе­мы, ретикулярной форма­ции, гипоталамуса (перед­ние и задние ядра), продол­говатого мозга. В продол­говатом мозгу среди пара­симпатических нейронов вагуса имеется скопление нейронов, которые непо­средственно реагируют на

336

Рис. 93. Рефлекторная регуляция желудочного сокоотделения.

А — афферентные нервы, эфферентные парасимпатические и симпатические нервы. Пм — продолговатый мозг, Гл—симпатический ганглий, См—спинной мозг, Ж—желудок, Яз—язык.

В — схема условного рефлекса на желудочное сокоотделение. Условный раздражитель — свет, подкрепление — пища. Выработанный условный рефлекс: действие света приводит к выделению желудочного сока. К—кора, П—подкорковые центры, Зц—центры зрения, Пц— пищевые центры, Ж — желудок.

афферентные и эфферентные (от коры, гипоталамуса и пр.) потоки импульсов и посылают эфферентные сигналы к симпатическим нейронам, расположенным в спинном мозге, и од­новременно — к секреторным клеткам ЖКТ. Возможно, что часть волокон вагуса непо­средственно взаимодействует с секреторными клетками, а часть (основная) — опосредо­ванно, через взаимодействие с эфферентными нейронами метасимпатической нервной сис­темы. Существование возможности выработки условных секреторных рефлексов на соот­ветствующие виды пищевых продуктов позволяет предполагать, что отдельные популяции вагуса регулируют активность соответствующего модуля метасимпатической нервной си-

стемы, который обеспечивает адекватную продукцию секрета на соответствующий пищевой продукт. Модули, регулирующие секреторные процессы, локализованы в мейсснеровом (подслизистом) сплетении — отдельном «отсеке» метасимпатической нервной систе­мы.

Гормональная регуляция секреции. Огромную роль в регуляции секреторных процессов играют интестинальные гормоны и парагормоны. Гормоны действуют через кровь, парагормоны — через интерстиций. Они продуцируются клетками, разбросанными в различных отделах ЖКТ (желудок, 12-перстная кишка, тощая и подвздошная) и относятся к системе АПУД (Amine Precursor Uptake and Decarboxylation). Их называют гастроинтестинальными гормонами, регуляторными пептидами, гастроэнтеропанкреатическими гормонами.

Некоторые из этих гормонов выделены в чистом виде, часть пока не открыта. Из них в роли гормонов выступают гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин, гастральный ингибитор пептвдаз (ГИП), энтероглюкагон, мотилин. Парагормоны, или паракринные гор­моны — панкреатический полипептид (ПП), соматостатин, ВИП (вазоактивный интестн-иальный полипептид), субстанция Р, эндорфины.

При приеме белковой пищи преимущественно секретируются гастрин, ГИП, ПП, холе­цистокинин-панкреозимин, глюкагон. При углеводной пище усиливается продукция ГИП, энтероглюкагона, инсулина. Жирная пища стимулирует выработку холецистокинина-пан- креозимина, ГИП, мотилина, ПП, энтероглюкагона. Смешанная пища повышает продукцию многих гормонов: гастрина, секретина, холецистокинина-панкреозимина, мотилина, инсулина, глюкагона, ПП, энтероглюкагона, серотонина, эндорфинов.

Гастрин усиливает секрецию НС1 и пепсиногенов в желудке, усиливает секрецию под- желудочного сока. Секретин усиливает секрецию бикарбонатов панкреатического сока потенцирует действие холецистокинина-панкреозимина на поджелудочную железу, одно- временно тормозя желудочную секрецию.

Холецистокинин-панкреозимин (это один гормон) усиливает холекинез, повышает ее секрецию ферментов поджелудочного сока, но тормозит секрецию НС1 в желудке. Гастральный ингибитор пептидаз (ГИП) повышает выброс инсулина поджелудочной железой, тормозит секрецию желудка, тормозит высвобождение гастрина. ВИП тормозит секрецию желудка, усиливает продукцию бикарбонатов поджелудочной железы и кишечную секрецию. Панкреатический полипептид (ПП) является антагонистом холецистокинина-панкреозимина. Соматостатин тормозит высвобождение гормонов ЖКТ, тормозит секрецию ЖКТ. Бомбезин усиливает высвобождение гастрина, повышая секрецию желудочного сока, усиливает продукцию ферментов панкреатического сока, энтероглюкагона, нейротензина, ПП. Энкефалины тормозят секрецию ферментов панкреатического сока, но усиливают высвобождение гастрииа. Нейротензин тормозит секрецию НСL желудка. Субстанция Р усиливает слюноотделение и секрецию поджелудочного сока. Химоденин усиливает продукцию химотрипсиногена в поджелудочной железе. Глюкагон тормозит секрецию желудочного и поджелудочного соков.

Следует отметить, что энтериновая система (система гормонов ЖКТ) играет важную роль в регуляции деятельности ЦНС. Поэтому нарушение продукции гормонов приводит к серьезным последствиям. A.M. Уголев показал, что удаление у крыс 12-перстной кишки, несмотря на сохранение процессов пищеварения, приводит к гибели животного. Это ре­зультат отсутствия продукции многих интестинальных гормонов.

Выявлено, что в процессе регуляции секреторной активности ЖКТ центрально-нерв­ные влияния наиболее характерны для слюнных желез, в меньшей степени — для желудка, еще в меньшей степени — для кишечника. Гуморальные влияния выражены достаточно хорошо в отношении желез желудка и особенно кишечника, а местные, или локальные, механизмы играют существенную роль, в основном, в тонком и толстом кишечнике.

И.П. Павлов выдвинул идею о 3-х фазах секреции, удельной роли того или иного отдела регулирующей системы в отношении процесса секреции. Он выделял фазы: 1) мозговую,

338

или сложнорефлекторную, которая осуществляется в период, предшествующий приему пищи, в момент приема пищи и в первые часы переваривания, 2) желудочную фазу, она осуществляется с участием нервных и гуморальных механизмов, которые порождаются химусом, находящимся в желудке (раздражение хеморецепторов, механорецепторов, тем­пературных рецепторов вызывает поток афферентных импульсов в ЦНС, в местные рефлек­торные дуги, что инициирует ответные реакции, направленные на изменение секреторного процесса; одновременно возникают и сигналы для повышенной продукции гормонов); 3) ки­шечную — это рефлекторный и гуморальный ответ на сигналы, идущие к секреторным клеткам с рецепторов кишечника, а также в ответ на раздражения химусом и продуктами переварива­ют. Этот ответ проявляется в секреции интестинальных гормонов.

В настоящее время эта концепция широко применима в физиологии. Выраженность всех трех фаз, интенсивность секреторного процесса во многом зависит от вида пищи: на белки в основном повышается продукция пептидаз (желудочный сок, пан­креатический сок, кишечный), на углеводную пищу возрастает продукция амилаз и дисахаридаз (слюнная железа, панкреатический сок, кишечный сок), а на жирную пищу — продукция липаз и фосфолипаз (панкреатический сок, кишечный сок) и желчи. В процессе жизнедлеятельности организма происходит адаптация секреторного процесса к продуктам питания: при изменении характера питания меняется спектр ферментов ЖКТ.