2. Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Фазы отделения желудочного сока. Регуляция желудочной секреции. Приспособительный характер секреторной деятельности желудка.

Пищеварительными функциями желудка являются депонирование пищи, ее механическая, химическая и физико-химическая обработка, порционная эвакуация содержимого желудка в кишечник. Фундальная часть желудка и его тело выполняют в основном депонирующую и гидролитическую функции, антропилорическая — гомогенизирующую, кислотопонижающую, эвакуаторную и эндокринную. Пища, в течение нескольких часов находясь в желудке, набухает, разжижается, многие ее компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами слюны и желудочного сока. Желудочный сок обладает также антибактериальным действием.

Карбогидразы слюны действуют на углеводы содержимого желудка, пищевого комка, куда еще не диффундировал желудочный сок, кислота которого прекращает действие карбогидраз. Ферменты желудочного сока действуют на белки пищевого содержимого в зоне непосредственного контакта со слизистой оболочкой желудка и на небольшом удалении от нее, куда диффундировал желудочный сок. Вся масса пищи в желудке не сразу смешивается с соком. По мере разжижения и химической обработки пиши ее слой, прилегающий к слизистой оболочке, движениями тела желудка перемещается в антральную часть, а перемешанное и гомогенизированное здесь пищевое содержимое эвакуируется в кишечник.

Образование, состав и свойства желудочного сока.

Желудочный сок продуцируется железами желудка, расположенными в его слизистой оболочке.За сутки желудок человека выделяет 2—2,5 л пищеварительного сока. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту (0,3—0,5 %) и поэтому имеющую кислую реакцию (pH 1,5—1,8). pH содержимого желудка значительно выше, так как сок фундальных желез частично нейтрализуется принятой пищей, основным компонентом сока и слизью. В желудочном соке содержатся многие неорганические вещества: вода (995 г/л), хлориды (5—6 г/л), сульфаты (10 мг/л), фосфаты (10—60 мг/л), гидрокарбонат (0—1,2 г/л), аммиак (20—80 мг/л).

Хлористоводородная (соляная) кислота желудочного сока вызывает денатурацию и набухание белков, чем способствует их последующему расщеплениию пепсинами, активирует пепсиногены, создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами; участвует в анти-бактериальном действии желудочного сока и регуляции деятельности пищеварительного тракта в зависимости от pH его содержимого.

Органические компоненты желудочного сока представлены азотсодержащими веществами (200—500 мг/л): мочевиной, мочевой и молочной кислотами, полипептидами. Содержание белка достигает 3 г/л, мукоидов — 15 г/л.

Пепсины являются эндопептидазами, в результате чего основными продуктами их гидролитического действия на белки являются полипептиды. Возможность пепсинов гидролизовать белки в широком диапазоне pH имеет значение в желудочном протеолизе, который происходит при разном pH в зависимости от объема и кислотности желудочного сока, буферных свойств и количества принятой пищи, диффузии кислого сока в глубь пищевого желудочного содержимого.

Белки, подвергнутые действию желудочных протеаз, и образовавшиеся при этом «осколки» белковой молекулы затем быстрее расщепляются протеазами сока поджелудочной железы и тонкой кишки.

Важным компонентом желудочного сока являются мукоиды, продуцируемые мукоцитами поверхностного эпителия, шейки фундальных и пилорических желез. Слой слизи 1—1,5 мм образует слизистый защитный барьер желудка. Основный пилорический секрет частично нейтрализует кислое содержимое желудка, эвакуируемое в двенадцатиперстную кишку.

Регуляция желудочной секреции.

Вне пищеварения железы желудка выделяют небольшое количество желудочного сока. Прием пищи резко увеличивает его выделение. Это происходит за счет стимуляции желудочных желез нервными и гуморальными механизмами.

Секрецию НС1 обкладочными клетками стимулируют холинергически волокна блуждающих нервов, медиатор которых ацетилхолин возбуждае Мз-холинорецепторы базолатеральных мембран гландулоцитов (рис. 8.10' Эффекты ацетилхолина и холиномиметических препаратов блокируются атропином.

Рис. 8.10. Стимуляция секреции париетальной клетки.

ФИФг — фосфатидилинозитол-4,5-бифос- фат; ИФ3 — инозитол-1,4,5-трифосфат; АЦ — аденилатциклаза; Mj-холинорецеп- тор; Hj-гистаминорецептор; ЭР — эндоплазматически й ретикулум.

Велика роль в эффектах ацетилхолина транспорта в клетку Са2+ Стимуляция обкладоч- ных клеток блуждающими нервами опосредуется также гастрином и гистамином.

Гастрин высвобождается из G-клеток слизистой оболочки антральной части желудка. Высвобождение гастрина усиливается под действием импульсов блуждающих нервов, а также местным механическим и химическим раздражением этой части желудка. Химическими стимуляторами G-клеток являются продукты переваривания белков — пептиды и некоторые аминокислоты. Если pH в антральной части желудка понижается, что связано с повышением секреции HCI железами желудка, то высвобождение гастрина уменьшается, а при pH 1,0 — прекращается. Это уменьшает объем сока и секрецию НС1. Таким образом гастрин принимает участие в саморегуляции желудочной секреции в зависимости от величины pH содержимого антрального отдела.

К стимуляторам обкладочных клеток желудочных желез относится и гистамин, образующийся в ECL-клетках слизистой оболочки желудка. Высвобождение из них гистамина обеспечивается гастрином. Гистамин стимулирует гландулоциты через Нг-рецепторы их мембран и вызывает выделение большого количества сока высокой кислотности, но бедного пепсином. Стимулирующие эффекты гастрина и гистамина зависят от иннервации желудочных желез блуждающими нервами.

Торможение секреции НС1 может быть результатом снижения стимулирующих влияний на париетальные клетки и непосредственного торможения их секреторной активности. Снижение секреции НС1 вызывают секретин, ХЦК, глюкагон, ЖИП, ВИП, нейротензин, полипептид YY, соматостатин, тиролиберин, энтерогастрон, АДГ, кальцитонин, окситоцин, простагландин Ег, бульбогастрон, кологастрон, серотонин. Высвобождение некоторых из них соответствующими эндокринными клетками слизистой оболочки кишечника зависит от свойств его химуса. ПГЕг через мембранные рецепторы снижает активность цАМФ. Торможение чрезмерной желудочной секреции НС1 в полости желудка обусловлено сома- тостатином, снижающим высвобождение гастрина. Торможение секреции НС1 жирной пищей в большой мере обусловлено влиянием на железы желудка из двенадцатиперстной кишки посредством ХЦК. Повышенная кислотность дуоденального содержимого через периферический рефлекс и дуоденальные гормоны тормозит выделение НС1.

Секреция пепсиногена

Рис. 8.11. Стимуляция секреции главной клетки.

ФИФ2 — фосфатидил- инозитол-4,5-бифосфат; ИФ3 — инозитол-1,4, 5-трифосфат; АЦ — аде- нилатциклаза; ЭР — эн- доплазматический рети-кулум.

Рецепторы Ацетилхолин — Гастрин ХЦК ГИП Секретин ВИП ПГЕ b ~ Адреноагонисты

Механизм стимуляции и торможения секреции НС1 различными нейротрансмиттерами и гормонами неодинаков в зависимости от вида лиганда, рецептора и вторичных мессенджеров.

Стимуляторами секреции пепсиногена главными клетками являются холинергические волокна блуждающих нервов, гастрин, симпатические волокна, оканчивающиеся на p-адренорецепторах, секретин. Слабо стимулирует секрецию пепсиногена и гистамин. Усиление секреции пепсиногенов главными клетками желудочных желез осуществляется посредством нескольких механизмов.

Эти механизмы в неодинаковой мере активируются или тормозятся различными нейротрансмиттерами и гормонами, непосредственными и опосредованными влияниями их на главные клетки и секрецию пепсиногена. Так, гистамин и гастрин влияют на него опосредованно — усиливают секрецию соляной кислоты, а снижение pH содержимого желудка через местный холинергический рефлекс усиливает секрецию главных клеток.

Существует и прямое стимулирующее влияние гастрина на них. ХЦК, секретин и p-адреномиметики непосредственно стимулируют секрецию главных клеток, но тормозят секрецию обкладочных.

Стимуляция мукоцитов и секреции ими слизи осуществляется холинергическими волокнами блуждающих нервов. Гастрин и гистамин умеренно стимулируют мукоциты, видимо, в связи с удалением слизи с их мембран при выраженной секреции кислого желудочного сока. Ряд ингибиторов секреции соляной кислоты усиливает секрецию слизи — серотонин, соматостатин, адреналин, дофамин, энкефалин, простагландин Е2.

Интенсивная секреция желез требует усиления их кровоснабжения. Стимуляторы желудочной секреции повышают, а ингибиторы секреции снижают кровоток в слизистой оболочке желудка. Коррекция повышенной секреции желудочных желез, особенно секреции НС1, может осуществляться уменьшением стимулирующих влияний, блокадой соответствующих мембранных рецепторов и самой протонной помпы рядом фармакологических веществ.

Фазы желудочной секреции.

Нервные, гуморальные и паракринные механизмы тонко регулируют секрецию желез желудка, обеспечивая определенное количество сока, кислото- и ферментовыделение в зависимости от количества и качества принятой пищи, эффективности ее переваривания в желудке и тонкой кишке. Происходящую при этом секрецию делят на три фазы.

Связанная с приемом пищи начальная секреция желудка возбуждается нервными импульсами, приходящими к железам в результате рефлекса в ответ на раздражение дистантных рецепторов, возбуждаемых видом и запахом пищи, всей обстановкой, связанной с ее приемом (условнорефлекторные раздражения). К ним присоединяется рефлекс в ответ на раздражение принимаемой пищей рецепторов полости рта, глотки и пищевода (безусловнорефлекторные раздражения). Нервные импульсы осуществляют при этом роль пускового влияния. Желудочную секрецию, обусловленную этими сложно-рефлекторными влияниями принято обозначать первой, психической, или мозговой, фазой секреции.

Механизмы первой фазы секреции желудка были впервые изучены в лаборатории И.П. Павлова в опытах на эзофаготомированных собаках с фистулой желудка. При кормлении такой собаки пища выпадает из пищевода и не поступает в желудок, однако через 5—10 мин после начала мнимого кормления начинает выделяться желудочный сок. Аналогичные данные были получены при исследовании людей, страдающих сужением пищевода и подвергшихся вследствие этого операции наложения фистулы желудка. Жевание пищи вызывало у людей выделение желудочного сока.

Рефлекторные влияния на желудочные железы передаются через блуждающие нервы. В стимуляцию желудочных желез в первую фазу включен и гастриновый механизм. Это доказывается тем, что при мнимом кормлении людей в крови увеличивается содержание гастрина. Его высвобождение из G-клеток опосредуется не только ацетилхолином, но и гастринри- лизинг-пептидом (ГРП—GRP) нейротрансмиттером аксонов постганглионарных нейронов блуждающих нервов. После удаления антральной части желудка, где продуцируется гастрин, секреция в первую фазу понижается.

Секреция в мозговую фазу зависит от возбудимости пищевого центра, отличается легкой тормозимостью при воздействии различных внешних и внутренних факторов. Прием в начале еды сильных пищевых раздражителей (острые приправы) повышает желудочную секрецию в первую фазу.

На секрецию первой фазы наслаивается секреция, второй фазы, которая называется желудочной. Так как вызывается влиянием пищевого содержи-мого желудка.

Сокоотделение при механическом раздражении желудка возбуждается рефлекторно с механорецёпторов слизистой оболочки мышечного слоя стенки желудка при его растяжении. Этот рефлекс резко уменьшается после перерезки блуждающих нервов. Сходство динамики секреции НС1 и пепсина обеспечивается общностью большинства стимуляторов обкладоч- ных и главных клеток желудочных желез, а также тем, что НС1 с хеморецепторов фундальной слизистой стимулирует главные клетки посредством периферического местного холинергического рефлекса. Механическое и химическое раздражение антральной части желудка приводит к высвобож-дению из G-клеток гастрина — мощного стимулятора желудочной секреции.

Во вторую фазу на железы желудка осуществляются в основном корригируюшие влияния, которые лухем усиления и ослабления деятельности желулпчных желез обеспечивают соответствие секреции количеству и свойствам пищевого желудочного содержимого.

Влияния-из-кишечника на железы желудка обеспечивают их секрецию в третью, кишечную, фазу. Возбуждающие и тормозные влияния из двенад-цатиперстной и тощей кишки на железы желудка осуществляются нервными и сумодадьнылш-Лутями, имеют корригирующую роль. Нервные влияния передаются с механо- и хеморецепторов тонкой кишки.

Торможение желудочной секреции в ее кишечную фазу вызывается рядом вешеств в составе кишечного содержимого, которые по убывающей сйле тормшншо действия расположены в следующем порядке: продукты гидролиза жиров, полипептиды, аминокислоты, продукты гидролиза крахмала, ионы водорода (pH ниже 3,0 оказывает сильное тормозное действие).

Высвобождение в двенадцатиперстной кишке секретина и холецистокинина под влиянием поступившего в кишечник содёржимого желудка и образовавшихся продуктов гидролиза питательных веществ тормозит секрецию соляной кислоты ^рпудком, но усиливает секрецию пепсиногенов.

В гуморальной стимуляции желудочной секреции принимают участие и всосавшиеся в кровь продукты гидролиза питательных веществ, особенно белков.

От общего объема желудочной секреции после приема смешанной пищи на долю мозговой фазы приходится 30—40 %, желудочной >50 % и кишечной <10 %.