Глава 24 моторика и секреция в пищеварительном тракте

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ХИМУСА

Передвижение пищевого комка (а в дальнейшем — химуса) по желудочно-кишечному тракту — процесс, который осуществляется на оральном и аборальном концах с участием произвольных поперечно-полосатых мышц, а на остальных этапах — с участием гладкой мускулатуры. Заглатывание пищи и акт глотания требуют обязательного участия централь­ной нервной системы, поэтому выделяют центры жевания, центры глотания. Жевание осу­ществляется жевательными мышцами (иннервация тройничным нервом), мимическими мышцами (лицевой нерв — VII пара), а также мышцами языка (XII пара, подъязычный нерв). Эфферентные нейроны этих черепномозговых нервов вместе с нейронами ретикулярной формации, красного ядра, черной субстанции и коры больших полушарий составляют так называемый центр жевания. Именно он обеспечивает координированное действие мышц — участников акта жевания. Регуляция силы, необходимой для развития усилий при откусывании, раздавливании, растирании пищи, осуществляется с участием проприорецепторов этих мышц.

Акт глотания — достаточно сложный процесс, цель которого — перевести пищевой комок в пищевод и одновременно перекрыть все пути для попадания пищевого комка в носовые пути, в дыхательные пути или назад — в ротовую полость. В акте глотания выделя­ют 3 фазы: 1) ротовая произвольная, которая заключается в том, что комок пищи перемеща­ется на корень языка, где находятся механорецепторы, вызывающие развитие следующей фазы; 2) глоточная, быстрая непроизвольная фаза, которая существует для того, чтобы пе­рекрыть пути для пищевого комка в дыхательные и носовые пути; 3) пищеводная, медлен­ная непроизвольная — в результате этой фазы открывается глоточно-пищеводный сфинк­тер, и пищевой комок поступает в начальные области пищевода.

Перемещение пищевого комка на корень языка — это один из произвольных элементов акта жевания, благодаря мышцам языка и мимической мускулатуре пищевой комок перено­сится на корень языка. В глоточной фазе участвуют различные структуры: рецепторы рото­вой полости, в том числе механорецепторы корня языка. Информация от них идет по аффе­рентным волокнам тройничного нерва, языкоглоточного и вагуса (гортанный нерв) и воз­буждает эфферентные нейроны вагуса, языкоглоточного и подъязычного нервов — нейро­нов, которые вместе с нейронами среднего мозга и коры больших полушарий составляют основу центра глотания. Итак, поток эфферентных импульсов вызывает следующие три процесса: 1) закрытие входа в носовую полость за счет приподнимания мягкого неба и язычка;

2) закрытие входа в гортань — для чего происходит поднятие гортани и смещение ее вперед путем смещения подъязычной кости; 3) закрытие входа в ротовую полость — поднятием вверх корня языка.

3-я фаза заключается в том, что в момент акта глотания пищевод подтягивается к зеву. Начальная его часть расширяется и принимает пищевой комок. С этого момента начинает­ся этап перемещения пищевого комка по пищеводу. Осуществляется это при помощи так называемой перистальтики. Такой тип движения широко распространен в ЖКТ — он обус­ловлен тем, что в сторону желудка бежит волна сокращения циркулярной мускулатуры пищевода. Как у желудка, тонкого и толстого кишечника, так и у пищевода имеются два основных гладкомышечных слоя — продольный (наружный) и циркулярный (внутренний).

329

Каждый из слоев может сокращаться самостоятельно, независимо от другого слоя. При перистальтике в основном сокращается циркулярная мускулатура, а продольная лишь спо­собствует этому процессу. Обычно первичная волна перистальтики доходит до места пере­сечения пищевода с аортой, здесь зарождается вторичная волна сокращения, которая пере­двигает пищевой комок к кардии. В области кардии находится нижний пищеводный сфинк­тер (кардиальный сфинктер), который при приближении пищевого комка расслабляется и позволяет войти ему в желудок.

Важную роль в обеспечении односторонности движения и предотвращении заброса пищи из желудка в пищевод имеет острый угол впадения пищевода в желудок (так называемый угол Гиса). При наполнении желудка его острота возрастает, что препятствует регургитации содержимого желудка в пищевод. Примерно такую же роль играет и газовый пузырь в дне желудка — он тоже уменьшает угол Гиса. Кроме того, переходу химуса из желудка в пищевод препятствуют косые циркулярные мышцы желудка и диафрагмально-пищеводная связка (мембрана Лаймера).

В среднем твердая пища проходит пищевод за 8—9 с, жидкая за 1—2 с. Организация волны сокращения (перистальтики) осуществляется, вероятно, за счет межмышечного, или ауэрбахова сплетения (по А. Д. Ноздрачеву — это метасимпатическая нервная система). Волокна вагуса при их активации усиливают перистальтику пищевода и одновременно рас­слабляют тонус кардии желудка. Симпатические волокна, иннервирующие пищевод, при возбуждении оказывают противоположный эффект. Гуморальные механизмы, по-видимо­му, здесь не играют какой-либо значительной роли.

ЖЕЛУДОК: ДЕПОНИРОВАНИЕ И ЭВАКУАЦИЯ ПИЩИ

Во время акта глотания происходит расслабление гладкой мускулатуры желудка — это явление называется пищевой рецептивной релаксацией. Она существует на протяжении почти всего промежутка приема пищи и обусловлена, вероятнее всего, влиянием вагуса на метасимлатическую гастральную систему. Как будет показано ниже, вагус как парасимпа­тический нерв обычно вызывает повышение активности — за счет деполяризации гладких мышц желудка и кишечника. Каким же образом в этот период вагус вызывает расслабление гладких мышц? В специальной литературе этот вопрос обходят молчанием. Можно пред­положить, что, либо есть нехолинергические постганглионарные волокна вагуса (в момент акта глотания возбуждаются некоторые нейроны вагуса, которые передают сигнал на нехо­линергические постганглионарные нейроны), либо эффект вагуса, а точнее нейронов, об­служивающих акт глотания, опосредуется через эфферентные нехолинергические нейроны ауэрбахова сплетения (через метасимпатическую нервную систему). Идея о существова­нии различных популяций нейронов вагуса, участвующих в регуляции моторики желудка и, возможно, кишечника, например, нейронов, обеспечивающих релаксацию во время глота­ния или поддержания тонуса мышц во время пищеварения, достаточно хорошо объясняет тот факт, что моторика кишечника и желудка бывает различной по своему характеру и функ­циональному назначению, а вагус всегда способствует соответствующей активности.

Итак, после пищевой рецептивной релаксации наступает повышение тонуса, необходи­мого для того, чтобы пища начинала перетираться, сжиматься, смешиваться с желудочным соком. Одновременно моторика желудка должна обеспечить процесс перемешивания хи­муса, перевода слоев, лежащих внутри химуса, в соприкосновение со стенкой желудка и наоборот. Этот процесс осуществляется за счет перистальтических волн, которые пример­но 3 раза в минуту возникают в области кардии и со скоростью 1 см/с распространяются в сторону пилорического отдела. В начале процесса пищеварения такие волны слабые, ред­кие, но по мере окончания пищеварения, в желудке (что, очевидно, оценивается хемо-, механо- и осморецепторами желудка) они возрастают как по интенсивности, так и по частоте. В результате такой перистальтической волны небольшая порция химуса подгоняется к антруму желудка для того, чтобы выбросить ее в последующем из желудка. По своей природе

330

эта перистальтическая волна обусловлена преимущественно сокращением циркулярной мус­кулатуры желудка, волна этих сокращений всегда направляется в одном и том же направле­нии — к антруму. Следовательно, она каким-то образом организована. Можно утверждать, что организатором такого движения является метасимпатическая система (ауэрбахово спле­тение) за счет местных периферических рефлексов. Это доказывается, в частности, тем, что ваготомия, которая не так уж редко проводится у людей с целью, например, лечения язвенной болезни желудка, не сопровождается нарушением такого механизма. Вероятно, вагус может только регулировать вид активности этого сплетения (выше указывалось, что при глотании степень сокращений уменьшается, наступает релаксация). Известно, что характер перисталь­тики зависит от вида пищи, консистенции, объема. Все эти факторы могут «разумно» отра­зиться на характере перистальтики лишь в том случае, если информация от механо-, хемо- и осморецепторов будет передаваться на местные рефлекторные дуги.

Регуляция перистальтики осуществляется и гуморальными факторами, продукция кото­рых во многом зависит от вида и объема пищи. Усиливают перистальтику гастрин, мотилин, серотинин, инсулин, а тормозят ее — секретин, холецистокинин-панкреозимин, глюкагон, ЖИП, ВИП, бульбогастрон.

По мере освобождения 12-перстной кишки и переваривания пищи периодически в же­лудке возникает особая перистальтическая волна, которая достигает такого повышения внутрижелудочного давления, при котором открывается пилорический сфинктер и порция химуса переходит в 12-перстную кишку. Такую волну называют перистальтической волной пропульсивного характера, или пропульсивной волной, или систолическим сокращением пилоруса. Волна эта возникает в районе кардии, но наибольшее сокращение наблюдается в области пилоруса. Благодаря этой волне давление в области пилоруса возрастает до 20—30 см водного столба и становится выше давления в 12-перстной кишке. В реализации этой волны участвуют циркулярные мышцы и, частично, продольные. Сокращаясь, продольная мускула­тура как бы уменьшает фундально-пилорический размер желудка, что вместе с циркулярной перистальтической волной создает более высокое давление, чем при обычной перистальтике. В специальной литературе не описаны механизмы, лежащие в основе организации этого вида моторной активности желудка. Можно предположить, что организует этот процесс особый тип осцилляторов метасимпатической нервной системы, для возбуждения которых необходима суммация афферентных импульсов от различных рецепторов желудка и 12-перстной кишки. Ситуация напоминает активацию инспираторных нейронов типа Ia — для того, чтобы совершился вдох, необходим поток импульсов от хеморецепторов (медулярных и периферических). Представление о существовании особого осциллятора основано на известных фактах: переход химуса из желудка в 12-перстную кишку зависит от объема, состава, консистенции, степени измельченности и разжиженности, осмотического давления, температуры, рН, состояния химуса в 12-перстной кишке. Состояние в 12-перстной кишке — очень важный фактор: зачисление среды, накопление или даже появление в этой области жира (его сложно переваривать) — все это тормозит эвакуацию пищи. По мнению Г. Ф. Коротько (1987), регуляция перехода химуса осуществляется за счет рефлексов, кото­рые замыкаются на уровне ЦНС, на уровне экстра- и интрамуральных ганглиев, а также модулируется интестинальными гормонами.

Когда у человека удаляется привратник и соответствующий сфинктер, то эвакуация пищи все е равно осуществляется порционно. Это лишний раз говорит о том, что имеется осцилля­тор, предназначенный для организации процесса эвакуации. Он находится, вероятнее все­го, в области кардии, откуда в норме начинаются пропульсивные волны.

Рвота представляет рефлекторный непроизвольный процесс, характеризующийся вы­бросом химуса из желудка в ротовую полость. Рвота возникает при раздражении ряда рефлексогенных зон: рецепторов корня языка, глотки, слизистой желудка, кишечника, брю­шины, а также при чрезмерном раздражении вестибулярного аппарата. На основе сочета­ний индифферентного раздражителя с безусловным сигналом (возбуждением указанных рефлексогенных зон) возможна выработка условнорефлекторной рвоты.

331

По механизму рвота представляет собой следующий процесс: сокращается тонкая киш­ка, т. е. возникает антиперистальтическая волна, и она движется от тонкого кишечника до пищевода. В результате химус забрасывается в желудок, затем кардиальный сфинктер рас­слабляется. Одновременно возникают сильные сокращения мышц брюшной стенки и диа­фрагмы — на выдохе содержимое выбрасывается. При этом закрывается вход в носовую полость, дыхательные пути.

Акт рвоты — это сложно организованный процесс, в который вовлечены различные струк­туры: гладкие мышцы тонкого кишечника, желудка, пищевода, поперечно-полосатые мыш­цы живота, диафрагмы, носоглотки. Центр рвоты находится на дне IV желудочка, в области скопления ядер IX, X, XII пар нервов и связан с мотонейронами мышц живота и диафрагмы, с нейронами дыхательного центра и метасимпатической нервной системой кишечника и желудка. Почему возникает антиперистальтическая волна? Очевидно, что в процессе эво­люции была выработана реакция, позволяющая избегать недоброкачественную пищу, и сфор­мировались механизмы, обеспечивающие антиперистальтическую волну. Вероятнее всего, это метасимпатическая система (ауэрбахово сплетение), которая включается при возбуж­дении осциллятора, расположенного в области тонкого кишечника. Возбуждение этого ос­циллятора запускается нейронами вагуса, ответственными за акт рвоты. На этом примере видно, что в желудочно-кишечном тракте есть набор «стандартных программ» с единым осциллятором. Каждый такой набор, например, «акт рвоты», «акт эвакуации химуса из желудка в 12-перстную кишку» запускается в действие с помощью специализированных нейронов вагуса (нейроны рвоты, нейроны эвакуации и т. п.).

Не случайно А. Д. Ноздрачев вводит понятие о модулях в энтериновой метасимпатиче­ской системе: набор стандартных программ реализуется за счет комплекса модулей, имею­щихся в желудочно-кишечном тракте. Очевидно, что в эволюции потребность в существо­вании таких модулей возникает в том случае, когда деятельность регулируемой системы многообразна и управлять ею из единого центра сложно. Сочетание централизма (решение общих или «системных» задач) и регионарных задач — вот, вероятно, удачная идея приро­ды. Все сказанное здесь можно распространить и в отношении регуляции процессов секре­ции, в которой принимает участие мейсснерово сплетение.

МОТОРИКА ТОНКОГО КИШЕЧНИКА

Она представлена несколькими видами двигательной активности: 1) ритмическая сег­ментация, 2) маятникообразные сокращения, 3) перистальтические сокращения (очень медленные, медленные, быстрые, стремительные), 4) антиперистальтические сокращения, 5) тонические сокращения. В тонком кишечнике совершается перемешивание химуса, что улучшает процесс переваривания пищи и постепенное передвижение химуса в аборальном направлении (к толстому кишечнику). Это передвижение может быть различным по скорости (очень медленным, медленным, быстрым, стремительным), что, вероятно, определяет­ся уровнем возбудимости нейронов, обеспечивающих реализацию модуля «перистальти­ки». Все типы движений: маятникообразные движения, перистальтика и антиперистальтика — обусловлены особым образом организованными нейронными сетями ауэрбахова сплете­ния с единым водителем или водителями ритма, которые в зависимости от ситуации воз­буждены или заторможены. Характер моторной активности тонкого кишечника во многом определяется видом пищи, интенсивностью гидролиза и всасывания. Комплекс местных ре­цепторов: механо-, хемо-, температурных, осморецепторов — обеспечивает соответствую­щие потоки афферентных импульсов, которые и вызывают активацию в данной области кишки соответствующего модуля. Вагус как представитель центра определяет принципы функци­онирования и регулирует степень активности соответствующего модуля.

Ритмическая сегментация — это периодическое сокращение циркулярных мышц кишки. Благодаря этому кишка делится на отдельные сегменты, т. е. возникают перетяжки. Это вызывает перемешивание химуса.

332

Маятникообразные сокращения — сочетанное сокращение циркулярных и продольных мышц, в результате чего химус перемещается «вперед-назад» и одновременно с малой скоростью дви­жется в аборальном направлении. Этот вид движения способствует перемешива­нию химуса.

Перистальтические движения возни­кают в результате распространения вол­ны сокращения циркулярной мускулату­ры в аборальном направлении при одно­временном расслаблении продольной мускулатуры, расположенной ниже циркулярно активного участка. Благодаря этому виду движения химус перемеща­ется в аборальном направлении со ско­ростью 0,1—3 см/с. Скорость пери­стальтического движения определяется видом пищи, а также состоянием тону­са ЦНС — вагус усиливает, симпатиче­ские нервы тормозят.

П.Г. Богач в 1961 г. сформулировал закон моторной деятельности пищевари­тельного тракта: адекватный раздражи­тель вызывает возбуждение моторики в данном месте и ниже этого места, а ак­тивность вышерасположенных участков при этом тормозится. Поэтому сущест­вуют такие рефлексы, как пищеводно-кишечный (при прохождении пищи по пи­щеводу происходит активация моторики кишечника, в том числе и толстого), желудочно-кишечный (возбуждается актив­ность кишечника и тормозится актив­ность мышц пищевода), ректоэнтеральный (при возбуждении толстого кишеч­ника активность тонкого кишечника тор­мозится). По мнению П.Г. Богача, дуги этих рефлексов замыкаются в ЦНС, сим­патических брюшных ганглиях и интра-муральных ганглиях.

Моторная активность тонкого ки­шечника повышается под влиянием мно­гих факторов: кислоты, щелочи, концен­трированные растворы солей, продукты гидролиза, серотинин, гистамин, гастрин, мотилин, холецистокинин-панкреозимин, вещество Р, вазопрессин, брадикинин, препараты, повышающие холиномиметическую активность вагуса, например, прозерин.

333

(О моторике желчного пузыря — см. Желчевыделение.)

МОТОРИКА ТОЛСТОГО КИШЕЧНИКА

Переход химуса из подвздошной кишки в слепую происходит через илеоцекальный сфинк­тер (баугиниева заслонка). Он устроен по типу клапана — пропускает химус лишь в одном направлении. Вне пищеварения сфинктер закрыт. После приема пищи каждые 1—4 минуты он на некоторое время открывается (в среднем на 0,5—1,0 минуту) и химус (по 15мл) поступает в слепую кишку. Когда давление в слепой кишке превышает давление в под­вздошной, сфинктер не открывается, и поэтому химус из слепой кишки не поступает в тон­кий кишечник. Это важно и для микрофлоры — ее перемещение из толстого кишечника в тонкий не происходит.

Анализ моторики толстого кишечника показывает, что если рентгеноконтрастную мас­су (бариевую кашицу) ввести в желудок, то в толстом кишечнике она обнаруживается уже через 3—3,5 часа, то есть весь пассаж химуса — бариевой кашицы совершается за 3—3,5 часа. В последующие 24 часа происходит заполнение толстого кишечника, а полное опорожнение происходит за 48—72 часа.

Таким образом, основное время, которое затрачивает химус на продвижение по желудочно-кишечному тракту, — это время на пассаж через толстый кишечник, в котором про­исходит окончательное всасывание веществ, переваривание неразрушенных питательных веществ с участием микроорганизмов и формирование каловых масс.

Для толстого кишечника характерны следующие виды движения:

1) маятникообразные (малые и большие), 2) перистальтические, 3) антиперистальтические и 4) пропульсивные, т. е. перистальтические движения большой интенсивности, благо­даря которым происходит заполнение каловыми массами прямой кишки. Пропульсивные движения возникают до 3—4 раз в сутки и могут вызывать позывы на дефекацию.

Принцип организации двигательной активности толстого кишечника такой же, как и для желудка и тонкого кишечника: метасимпатическая система, организованная в виде отдель­ных модулей: нейроны-осцилляторы, задающие ритм для соответствующего модуля; влия­ния из центра в виде импульсов от вагуса (активация) или от симпатических волокон (угне­тение активности).

Позыв на дефекацию возникает при повышении давления в прямой кишке до 40—50 см водного столба, а при давлении 20—30 см водного столба возникает чувство наполнения прямой кишки. Акт дефекации представляет собой сочетание следующих процессов: 1) рас­слабление внутреннего (непроизвольного) анального сфинктера, 2) расслабление наруж­ного (произвольного) анального сфинктера, 3) возникновение перистальтики прямой киш­ки пропульсивного типа, 4) повышение внутрибрюшного давления с участием мышц брюш­ной стенки и диафрагмы за счет натуживания до 220 см водного столба. Регуляция этих процессов осуществляется с участием нейронов, локализованных в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга (центр непроизвольной дефекации), а также с участием нейронов продолговатого мозга, гипоталамуса, коры больших полушарий (центр произвольной де­фекации), которые оказывают свой эффект через центр непроизвольной дефекации. Суть регуляции сводится к тому, что в ответ на поток импульсов от механорецепторов (рецепто­ры растяжения) прямой кишки возрастает тонус нейронов парасимпатической нервной си­стемы в области крестцового отдела спинного мозга — это расслабляет непроизвольный сфинктер и усиливает моторику кишечника. Одновременно возбуждаются альфа-мотоней­роны поясничного отдела, которые вызывают расслабление произвольного сфинктера и ак­тивируют мышцы, участвующие в натуживании.

В желудочно-кишечном тракте известно примерно 35 сфинктеров, или клапанов, кото­рые играют исключительно важную роль в процессах пассажа пищи и химуса по ЖКТ. На­рушение работы этих сфинктеров порой вызывает такие существенные изменения в функ­ции ЖКТ, что больные погибают или находятся в тяжелом состоянии. Правильная трактов-

334

ка роли сфинктерного механизма позволила курганскому хирургу профессору Я. Д. Витеб­скому предложить много новых оперативных вмешательств на желудке и кишечнике по созданию анастомозов между отдельными областями ЖКТ с учетом физиологии клапанно­го аппарата ЖКТ.

Согласно Г.Ф. Коротько (1987), различают верхний сфинктер пищевода, нижний (кардиальный) сфинктер пищевода, пилорический сфинктер желудка, бульбодуоденальный сфинк­тер, сфинктер Хелли добавочного протока поджелудочной железы, сфинктер Одди-Бойдена общего желчного протока, сфинктер Вестфаля главного протока поджелудочной желе­зы, сфинктер Шройбера большого дуоденального сосочка, сфинктер пузырного протока Люткенса, сфинктер печеночного протока Мириззи, сфинктер Капенджи, сфинктер Окснера (оба — в области тонкого кишечника), дуоденальная связка Трейца, сфинктер илеоцекальный Варолиуса (илеоцекальный клапан), сфинктер червеобразного отростка, или за­слонка Герхала, сфинктер Бузи (в области слепой кишки), сфинктер Гирша (начало восхо­дящей ободочной кишки), сфинктер Кеннона (поперечно-ободочная кишка), сфинктер Хорета (средняя ее часть), сфинктер Кенюпа—Беша (перед спуском), сфинктер Пайра—Штра­уса (начальная часть нисходящей толстой кишки), сфинктер Блалли—Михайлова (в конце нисходящей части толстой кишки), сфинктер Росс—Мютье (сигмовидная кишка), сфинк­тер 0'Берна—Пирогова—Мютье (начало ректум), третий ректальный сфинктер, внутрен­ний сфинктер ректум, наружный сфинктер ректум.

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.

339