77

6. ЖЕЛУДОК

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Почти 70% людей страдает заболеваниями желудка. Неправильное питание, использование консервантов, токсинов, лекарств ведет к развитию гастритов и гастропатий, формированию пептических язв и неоплазий. Желудок является важнейшим органом желудочно-кишечного тракта, в котором осуществляется химическая и механическая обработка пищи. Структурно-функциональные особенности слизистой оболочки желудка положены в основу клинической классификации типов желудочной секреции, а также являются основой для выяснения причин и механизмов развития гастритов, язвенной болезни, опухолей и т. д. Благодаря наличию в стенке органа разных типов клеток ДЭС осуществляется локальная многофакторная регуляция секреторной и моторной функций желудка, а также других органов ЖКТ и организма в целом.

ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ (общая). Уметь интерпретировать структурно-функциональное состояние желудка и его отделов, тканевой и клеточный состав оболочек, регуляцию моторики, секреции и регенерации для диагностики заболеваний органа.

МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ГИСТОФИЗИОЛОГИИ ЖЕЛУДКА

1.У новорожденных с пилоростенозом нарушено пищеварение в желудке и транспорт химуса в кишку, что связано с нарушением развития органа. В какие сроки эмбриогенеза и из каких источников происходит развитие оболочек органа? Как при этом меняется положение и размер органа? Какие изменения происходят в слизистой оболочке в раннем онтогенезе, при переходе с молочного питания на прикормы?

2.В течение суток люди употребляют пищу, которая отличается по составу и объему. Зависит ли секреторная и моторная функции желудка от характера пищи, которую употребляет человек? Какие структуры обеспечивают секрецию желудочного сока и подвижность желудка во время пищеварения? Каким образом осуществляется иннервация органа, в каких оболочках расположены интрамуральные ганглии, какую роль они играют в регуляции функций органа?

3.Анализ химического состава желудочного сока свидетельствует о вариабельности рН и концентрации ферментов даже у здоровых людей. Какие структуры влияют на эти показатели? Какие железы продуцируют различные компоненты желудочного сока? Чем отличаются железы в теле, кардиальном и пилорическом отделах желудка? Какие клетки в слизистой оболочке желудка обеспечивают продукцию кислоты и ферментов? По каким морфологическими критериями можно оценить их активность?

3.Употребление агрессивных веществ (лекарств, острой пищи, алкоголя др.), а также действие биологических агрессоров – Helicobacter pylori, может приводить к повреждению слизистой оболочки желудка и развитию гастрита. Тем не менее, действие одних и тех же факторов не всегда вызывает повреждение слизистой оболочки у разных лиц. Это связано с защитной функцией желудка. Какие слои и структуры входят в состав слизистой оболочки желудка? Каким образом слизистая оболочка защищается от действия агрессивных факторов и низкой рН? Какие структуры обеспечивают формирование слизистобикарбонатного буфера? Какие морфологические признаки отражают интенсивность продукции слизи клетками однослойного призматического железистого эпителия?

4.Разрушение слизисто-бикарбонатного барьера при употреблении лекарственных препаратов и пр. может привести к формированию эрозий и острых язв. Это связано с повреждением покровного эпителия и тканей лежащих под ним. Какие ткани входят в состав слизистой оболочки желудка? Как быстро происходит регенерация ее покровного эпителия?

78

Где расположены стволовые клетки, являющиеся источником регенерации покровного и железистого эпителия желудка?

5. У лиц, страдающих гипоацидным гастритом, часто развивается анемия. Какая связь между функционированием желудка и гемопоэзом? Какие вещества всасываются и вырабатываются в желудке? Почему данная закономерность характерна только для гастритов со сниженной кислотностью?

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, НА ОСНОВАНИИ КОТОРЫХ ВОЗМОЖНО ВЫПОЛНЕНИЕ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1.Источники и основные этапы развития желудка, изменения в онтогенезе.

2.Общий план строения желудка, его функции.

3.Анатомические отделы желудка, особенности строения и функций.

4.Строение слизистой оболочки желудка.

5.Структурно-функциональные особенности покровно-ямочного эпителия.

6.Собственная пластинка слизистой, тканевой состав, особенности кровоснабжения.

7.Собственные, кардиальные и пилорические железы желудка, морфология и функции.

8.Клеточный состав собственных желез желудка, структурно-функциональная характеристика клеток, которые продуцируют желудочный сок.

9.Эндокринный аппарат желудка, его клеточный состав, распределение клеток в разных отделах органа, функции.

10.Иннервация желудка. Роль интрамуральных ганглиев в регуляции моторики и секреции органа.

11.Структурные основы пищеварительных реакций в желудке.

ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

При изучении гистофизиологии желудка обратите внимание на интраперитонеальное расположение и форму органа, которая обусловлена наличием малой и большой кривизны, формирующихся в эмбриональном периоде.

РАЗВИТИЕ ЖЕЛУДКА Развитие желудка начинается на 4-й неделе эмбриогенеза. Источниками развития

стенки желудка являются:

1)энтодерма первичной кишки – из нее развивается покровный и железистый эпителий слизистой оболочки желудка;

2)мезенхима спланхнотома – источник развития соединительной и гладкой мышечной ткани;

3)клетки нервного гребня, которые, мигрируя в стенку первичной кишки, не только обеспечивают ее иннервацию, но и контролируют мезенхимо-эпителиальные взаимодействия;

4)целомический эпителий, формирующий на наружной поверхности органа мезотелий. Развитие желудка сопровождается неравномерным ростом стенки первичной кишки и

ротацией (поворотом) на 90 градусов по часовой стрелке (рис. 1). В результате левая стенка желудка поворачивается к передней поверхности живота, а правая разворачивается назад. Передний и задний отделы желудка сначала лежат в средней проекции брюшной полости. В дальнейшем каудальная (пилорическая) часть смещается вправо, а краниальный (кардиальный) отдел передвигается влево и вниз. За счет этого орган занимает типичное положение.

80

ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ ЖЕЛУДКА При изучении строения желудка повторите его анатомические отделы, которые включают:

кардиальную часть – зона соединения с пищеводом; дно, тело, а также пилорический отдел, который транспортирует химус в двенадцатиперстную кишку. Вспомните, какие оболочки входят в состав органов пищеварительной трубки (рис. 2).

5

6

Рис. 2. Стенка тела желудка.

При анализе рисунка определите слизистую (1), подслизистую 1 7 (2), мышечную (3) и серозную (4) оболочки.

Проанализируйте тканевой состав слизистой оболочки, которая включает: однослойный призматический железистый эпителий (5), собственную пластинку (6) с железами (7), мышечную пластинку (8). В подслизистой оболочке определите крупные сосуды. Обратите внимание,

8что мышечная оболочка желудка имеет три слоя гладких миоцитов.

2

Остановитесь на особенностях строения слизистой оболочки желудка, которая имеет характерный рельеф – складки, поля и ямки. Ямки – это инвагинации эпителия в собственную пластинку слизистой (рис. 3), которые достигают 1/8-2/3 толщины слизистой оболочки, но никогда не достигают

3 ее мышечной пластинки. Обратите внимание, что глубина ямочек в разных отделах желудка варьирует: от 1/8-1/5 в теле и дне до 1/3 в кардиальном и 1/2-2/3 в пилорическом отделе органа.

4

1

2

Рис. 3. Желудочные ямки. Гистологический препарат. (стрелки указывают ямки).

Обратите внимание, что поверхность слизистой оболочки желудка покрыта толстым слоем слизи (1). Найдите покровный эпителий (2), определите его вид и роль в формировании слизисто-бикарбонатного барьера.

81

Важным фактом является строение мышечной оболочки в кардиальной и пилорической частях органа, которая формирует сфинктеры, благодаря развитому циркулярному слою. Такое строение обеспечивает защиту слизистой оболочки пищевода и двенадцатиперстной кишки от действия агрессивного желудочного сока, имеющего сильно кислую рН.

СТРОЕНИЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА Слизистая оболочка желудка включает три слоя:

1.Покровно-ямочный эпителий - однослойный призматический железистый. Последняя характеристика связана с тем, что кроме транспорта веществ, ямочный эпителий (рис.

4)обеспечивает защиту от пептических факторов (кислоты и ферментов). Таким элементом защиты является слизисто - бикарбонатный буфер - толстая пленка слизи на внутренней поверхности органа, которая содержит, кроме муцинов, большое количество бикарбонатных анионов. Выполнение этой функции связано со значительным развитием синтетического аппарата в клетках поверхностного эпителия. В их апикальной части накапливается большое количество секреторных гранул, которые содержат слизь. Продукция и транспорт к поверхности бикарбонатов возможны благодаря высокой активности в клетках фермента - карбоангидразы.

Рис. 4. Слизистая оболочка желудка. Покровный ямочный эпителий. Окраска гематоксилином и эозином. А – тело желудка, Б – пилорический отдел желудка.

На данном рисунке найдите ямочки (1) и покровный эпителий на поверхности слизистой оболочки. Обратите внимание на овальные ядра (2) и накопление в апикальной части (3) цитоплазмы прозрачной слизи, формирующей на поверхности органа слизистую пленку. Найдите важный стратегический регион органа - дно ямок (4), где расположены стволовые клетки. Они являются источником обновления эпителия каждые 2-3 дня.

Обновление покровного эпителия происходит очень быстро, что связано с наличием стволовых клеток и клеток-предшественниц на дне ямочек. Эпителиальные стволовые клетки используются для регенерации как покровного, так и железистого эпителия. Деление клеток сопровождается их миграцией к поверхности параллельно с процессом дифференцировки. Стимуляторами пролиферации являются гастрин, простагландины, оксид азота и факторы роста (FGF, НGF, EGF, ILGF).

2.Собственная пластинка слизистой – помимо соединительной ткани содержит большое количество желез, которые обеспечивают продукцию желудочного сока.

83

3

2

Рис. 5. Сравнительная характеристика кардиальных (А), фундальных (Б) и пилорических (В) желез.

При анализе рисунков найдите в собственной пластинке железы (1), оцените степень их ветвления. При анализе клеточного состава определите главные (2), париетальные (3) и слизистые клетки (4). При анализе строения желез обратите внимание на их форму и особенности окраски.

Рис. 6. Собственная железа желудка.

При анализе рисунка обратите внимание на форму железы, перешеек которой открывается в области дна ямочек. В составе собственных желез найдите:

1) главные клетки – многочисленные – расположены преимущественно в нижней части желез;2) париетальные – локализуются в области шейки и верхней части тела железы;3) мукоциты – клетки со светлой цитоплазмой, расположены, как привило, вблизи париетальных клеток;4) эндокринные клетки – имеют светлую цитоплазму, чаще расположены на дне желез различают эндокринные клетки открытого (4а) и закрытого (4б) типов; 5) недифференцированные клетки..

84

ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОК ЖЕЛУДОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ 1. Главные клетки составляют 40-45% от общего количества клеток, синтезируют пепсиноген

и другие ферменты. При электронной микроскопии определяется базально расположенное округлое ядро, хорошо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи, апикальная часть клетки занята зимогенными гранулами. Стимуляторы секреторной активности этих клеток – ацетилхолин, гастрин; ингибитор – соматостатин.

На сегодня известно два типа пепсиногена: 1 тип характерен для собственных желез; 2 тип продуцируется главными клетками пилоруса. Изменение уровней этих проферментов в крови отражает повреждение того или иного отдела желудка.

2.Париетальные клетки осуществляют секрецию протонов водорода и анионов хлора,

составляют 20-25% всех клеток собственных желез желудка. Это крупные клетки неправильной, часто треугольной формы. Ультрамикроскопические особенности включают наличие внутриклеточных секреторных канальцев, развитой тубулярно-везикулярной системы, большого количества митохондрий. Соляная кислота, которая образуется в просвете желудка из ионов водорода и хлора, обеспечивает трансформацию пепсиногена в пепсин, денатурацию пищевых белков, а также обладает мощным бактерицидным эффектом. Важной функцией париетальных клеток является также продукция антианемического фактора

(Касла), который связывает витамин В12, необходимый для процессов кроветворения, предотвращает его разрушение, обеспечивает всасывание витамина в тонкой кишке. Уменьшение количества или функциональной активности париетальных клеток при

атрофическом гастрите является причиной развития витамин – В12- дефицитной анемии Стимуляторами синтеза соляной кислоты являются гистамин, гастрин и ацетилхолин.

Открытие механизмов действия этих гормонов и нейромедиаторов было положено в основу разработки методов лечения заболеваний (гастриты, гастро-эзофагеальная рефлюксная болезнь, язвенная болезнь), связанных с гиперпродукцией соляной кислоты (рис. 7).

3.Слизистые клетки (мукоциты), расположены вблизи шейки железы, имеют слабо окрашенную цитоплазму, базально расположенное ядро, развитую ГрЭПС и комплекс Гольджи. Эти клетки синтезируют слизь, богатую нейтральными гликопротеинами.

Рис. 7. Особенности регуляции и функционирования париетальных клеток.

В базальной части плазмолемма содержит К+ -каналы и Cl--HCO3- -обменник, который закачивает хлор и выкачивает из клетки бикарбонатные анионы. Их образование связано с активностью фермента карбоангидразы. В апикальной части в области внутриклеточных канальцев плазмолемма содержит Cl- -каналы и H+-K+-АТФазу (протонная помпа). Эти данные легли в основу разработки новых препаратов – блокаторов протонной помпы.

4. Шеечные низкодифференцированные клетки – источник регенерации как покровно-

ямочного, так и железистого эпителия. Для последнего характерна медленная скорость регенерации. Кроме того, недифференцированные клетки могут секретировать слизь, богатую кислыми гликопротеинами. Существует концепция формирования «ниши» для эпителиальных стволовых клеток желудка. Она основана на специфике клеточного состава (формировании уникального микроокружения) вокруг зоны расположения шеечных

85

стволовых клеток. Это микроокружение формируют миофибробласты, которые, как муфта, охватывают зону шейки железы, и секретируют факторы, поддерживающие жизнедеятельность, пролиферацию, дифференцировку и апоптоз стволовых эпителиальных клеток.

5) Эндокринные клетки (базально-зернистые), имеют треугольную форму, светло базофильную цитоплазму, аргирофильную зернистость. относятся к диффузной эндокринной системе (ДЭС). Различают несколько типов клеток этой системы. Наиболее распространенными в желудке являются:

А) ЕС-клетки - синтезируют серотонин, который является регулятором моторики и кровоснабжения желудка, деятельности мукоцитов и поверхностного эпителия.

Б) ЕСL-клетки - вырабатывают гистамин, который стимулирует секреторную активность париетальных клеток.

В) G-клетки - продуцируют гастрин. Преобладают в пилорических железах. Кроме стимуляции синтеза соляной кислоты, гастрин стимулирует ECL-клетки и продукцию ими гистамина, а также активирует пролиферативные процессы в слизистой оболочке желудка.

Д) D-клетки - вырабатывают соматостатин, который тормозит секреторную деятельность других клеток и пролиферацию покровного эпителия.

Е) D1-клетки - продуцируют вазоинтестинальный пептид (ВИП).

Обратите внимание, что чаще всего эндокринные клетки расположены в области дна желудочных желез. Это не случайно, если обратить внимание на особенности кровоснабжения слизистой оболочки желудка. Артериолы в нижней части слизистой, вблизи от мышечной пластинки, являются источником формирования сети капилляров вокруг желудочных желез, отсюда сосуды поднимаются к покровному эпителию, принося регуляторные факторы и НСО3-, используемый для формирования слизисто-бикарбонатного буфера. Именно под покровным эпителием формируются венулы, имеющие звездчатый просвет. Обратите внимание, что сосуды слизистой оболочки желудка выстланы фенестрированным эндотелием.

Выясните, что соотношение разных видов клеток в собственных железах желудка определяет тип желудочной секреции. Так, нормальный тип секреции характеризуется доминированием главных клеток (40%) над париетальными (22%). Увеличение процента париетальных клеток (более 25%) определяет гиперхлоргидрический тип секреции. Увеличение удельного веса главных клеток более 45% отвечает гиперпепсиногенному типу секреции.

Заканчивая рассмотрение слизистой оболочки, обратите внимание на значительное развитие мышечной пластинки, которая состоит из трех слоев гладких миоцитов и обеспечивает перемешивание химуса во время пристеночного пищеварения.

Во время изучения подслизистой оболочки желудка обратите внимание на расположение крупных сосудов – артерий и вен, являющихся источником кровотечения при язвенной болезни желудка (рис. 8). При этом нарушается не только кровоснабжение, но также иннервация и лимфатический дренаж, что расположением в подслизистой оболочке нервного и лимфатического сплетений.

При рассмотрении мышечной оболочки выучите три слоя, толщина которых варьирует в разных отделах желудка и обеспечивает перемешивание и пассаж пищи, выделение секрета фундальных желез, механическую обработку пищи. Снаружи поверхность желудка покрыта серозной оболочкой. Она представлена соединительной тканью, богатой эластическими волокнами, и мезотелием.

86

РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ В ЖЕЛУДКЕ Согласно канонам физиологии пищеварения, реакция переваривания пищи

происходит в три фазы – церебральную, желудочную и кишечную. Это определяет роль нервной системы в регуляции морфологических и функциональных изменений в желудке во время приема пищи. Обратите внимание, что стимуляция секреторной активности желудка происходит еще до попадания пищевого комка в его полость. Это связано с рефлекторной стимуляцией секреции фундальных желез при раздражении органов обоняния, вкуса, зрения. Ключевым элементом эфферентной иннервации ЖКТ является блуждающий нерв. Его эфферентные волокна прямо и через интрамуральные ганглии иннервируют гладкие миоциты мышечной оболочки, а также клетки желез. Под влиянием основного медиатора блуждающего нерва – ацетилхолина – происходит стимуляция G и ECL-клеток, что ведет к повышению уровня гастрина и гистамина. Это стимулирует секреторную активность главных и париетальных клеток, но сопровождается усилением кровотока в слизистой оболочке и продукцией слизи и бикарбонатов.

При условии регулярного приема пищи в слизистой оболочке развивается защитная реакция, направленная на элиминацию бактериальных и пищевых антигенов. Эта реакция проявляется сменой трех волн клеток, которые мигрируют из крови в слизистую оболочку.

1-я стадия (подготовительная) начинается за 1-1,5 часа до обычного приема пищи. Ключевым моментом, который ее инициирует, является дегрануляция тучных клеток, которая ведет к расширению сосудов и повышению проницаемости сосудистой стенки. Результатом этого является формирование условий для диапедеза (выход из сосудов) лейкоцитов. В эту фазу в слизистой оболочке присутствуют лимфоциты, которые осуществляют постоянный надзор за антигенным статусом.

2-я стадия (развернутая) происходит во время поступления пищи. Сначала к поверхностно-ямочному эпителию мигрируют иммунокомпетентные клетки (антигенпрезентирующие - макрофаги, дендритные клетки), целью которых является анализ количественного и качественного состава антигенов, поступивших с пищей и рекрутирование необходимых лимфоцитов. Такая локализация – под покровным эпителием – не случайна, учитывая направление транспорта и расположение посткапиллярных венул. Параллельно может происходить выход из сосудов нейтрофилов и эозинофилов, которые фагоцитируют инородные частички, и комплексы антиген-антитело.

90

3.Интерпретировать гистофизиологию покровно-ямочного эпителия, его роль в формирование слизисто - бикарбонатного буфера (барьера), возможности и источники восстановления.

При анализе рисунка 4 определите

1)покровный эпителий;

2)какой тканью он образован?

3)что является источником развития данного эпителия?

4)какие вещества могут транспортировать клетки данного эпителия?

5)что продуцируют клетки данного эпителия?

6)чем обусловлена положительная ШИКреакция?

7)их функции;

Рис. 4

4.Интерпретировать структурные основы и проявления пищеварительной реакции, строение и функции желудочных желез, их регуляцию.

При анализе рисунка 5, определите

1)железы;

2)их тип;

3)локализацию. Найдите:

4)главные клетки;

5)париетальные клетки;

6)укажите стимуляторы и ингибиторы активности этих клеток.

Рис. 5

При анализе рис. 6 и 7 определите:

1)специфические структуры;

2)характер секреции;

3)регуляторы;

4)функции клеток.

91

5. Определять особенности иннервации и локальной гуморальной регуляции

секреторной и моторной функции желудка, возрастные изменения в органе.

При анализе рисунка 8 определите:

1)оболочку желудка;

2)какие структуры и клетки определяются

3)функцию клеток;

4)какие факторы являются регуляторами их активности?

5)для какого отдела желудка характерно такое строение?

Рис. 8

При анализе рисунка 9, определите:

1)отдел желудка;

2)оболочки и их тканевой состав;

3)какой тип эндокринных клеток превалирует в железах данного отдела желудка?

4)в каких оболочках расположены нервные сплетения;

5)какие нейроны (по морфологии и функции) входят в их состав?

6)их роль в регуляции секреторной и моторной функции желудка.