ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА
Регуляция пищеварительных
функций. Системные механизмы управления пищеварительной деятельностью.
Рефлекторные механизмы
Натощак пищеварительный тракт находится в состоянии
относительного покоя, для которого характерна периодическая функциональная
активность (см. раздел 9.3.5.4). Прием пищи оказывает рефлекторное пусковое
влияние на проксимальные отделы пищеварительного тракта: резко и
кратковременно усиливаются секреция слюнных, желудочных и поджелудочной
желез, желчевыделение, расслабляется желудок и снижается моторная активность
проксимального отдела тонкой кишки.
Пусковые влияния стимулируют выделение секретов с высокой
ферментативной активностью, обеспечиваемой накопленными в железах в период их
относительного покоя ферментами (по И. П. Павлову — «запальный сок»).
В дальнейшем секреция и моторика изменяют свой характер за
счет корригирующих нервных, гуморальных и паракринных влияний по принципу
обратной связи, формирующихся на основе рецепции содержимого,
пищеварительного тракта его секреции и моторики. Следовательно, находящаяся в
нем смесь пищевого содержимого с пищеварительными соками является объектом, в
котором происходит пищеварительный процесс, одновременно параметры этой
смеси -служат средством регуляции пищеварительного процесса путем изменения
секреции, моторики и всасывания в пищеварительном тракте.
В полости рта осуществляется осознаваемая рецепция вкусов
и запахов (благодаря проникновению пахучих веществ из полости рта к
рецепторам носовых ходов), температуры, влажности, механических и некоторых
других свойств пищи. В пищеварительном тракте осуществляется подсознательная
рецепция. Здесь контролируются объем и консистенция принятой пищи, степень
наполнения органа и давление в нем, наличие недостаточно размельченных
кусочков пищи, рН, осмотическое давление, температура, концентрация
питательных веществ и продуктов их гидролиза, активность некоторых
пищеварительных ферментов и концентрация некоторых их фрагментов.
Рецепция осуществляется нервными рецепторными
окончаниями, заложенными в стенке пищеварительного тракта (механо-, хемо-, осмо-,
терморецепторы). Кроме того, афферентными сигналами служат всосавшиеся в
кровь продукты гидролиза питатель ных веществ (глюкоза, некоторые
аминокислоты), а также регуляторные пептиды, высвобождаемые различными
клетками-продуцентами, находящимися в стенке желудка и кишечника. В этих
клетках рецепторная функция совмещена с высвобождением регуляторных пептидов
и аминов, которые затем с помощью различных механизмов влияют на
клетки-мишени, реализующие пищеварительные функции.
Афферентные сигналы формируются и в органах-эффекторах в
зависимости от их секреторной, моторной и всасывательной активности.
Афферентация в пищеварительном тракте по принципу отрицательной
и положительной обратной связи имеет ряд специфических особенностей и важна
в регуляции и саморегуляции всех пищеварительных функций, их системной,
адаптивной по значению организации во времени и пространстве в зависимости
от этапного и конечного результатов пищеварительного процесса.
Механизмы эфферентных влияний на органы пищеварения сложны
и различны. Еще И. П. Разенков (1948) считал, что пищеварительный тракт
имеет три основных механизма регуляции секреторной и моторной функций (рис.
9.7), в разной мере представленных в его отделах: 1) центральные
рефлекторные механизмы регулируют функции преимущественно начального отдела
пищеварительного тракта, в дистальнее расположенных органах их роль
снижается, при этом рефлекторная регуляция с экстеро- и интероцепторов
осуществляется через рефлекторные дуги, замыкающиеся в ЦНС, экстра- и интрамуральных
ганглиях; 2) гуморальные — наиболее выражены в «средней» части
пищеварительного тракта — в регуляции деятельности желудка и
двенадцатиперстной кишки, еще более — поджелудочной железы, желчеобразования
и желчевыделения (гастродуоденопанкреатогепатобилиарный комплекс), где
большую роль играют регуляторные пептиды, высвобождаемые эндокринными
клетками самого пищеварительного тракта и приносимые кровотоком к гландулоцитам
и миоцитам. Регуляторный пептид может поступать из продуцирующей его клетки в
интерстициальную ткань, диффундировать в жидкости к расположенным рядом миоцитам,
гландулоцитам и иннервирующим их нейронам; 3) локальные, т. е. местные, механизмы
регуляции в наибольшей мере представлены в дистальных отделах — в
деятельности тонкой и особенно толстой кишки.
Афферентная импульсная информация поступает от
пищеварительного тракта в систему нейронов, расположенных в интра- и экстрамуральных
ганглиях, спинном и головном мозге. Из них по эфферентным нервным путям
импульсы следуют в органы пищеварительной системы. Нервная система пищеварительного
тракта имеет симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую части. Их
сплетения имеют рецепторные, вставочные и эфферентные нейроны. В окончаниях
нейронов выделяются различные медиаторы, которые модулируют активность этих
нейронов и клеток-эффекторов: гландулоцитов, миоцитов, энтероцитов. Перифе рические
рефлекторные дуги обеспечивают не столько пусковые, сколько корригирующие и
адаптационно-трофические влияния. Они важны в организации согласованных и
сложных сокращений желудка, кишечника и сфинктеров.
Среди вегетативных нейронов, иннервирующих
пищеварительный тракт, имеются не только холин- и адренергические, но и
несколько типов пептидергических нейронов. В роли медиаторов в них выступают нейропептиды:
например, симпатические преган-глионарные нейроны выделяют ацетилхолин (АХ), энкефалин
и нейротензин; постганглионарные — норадреналин, АХ, вазоактивный интестинальный
пептид (ВИП); парасимпатические преганглионарные нейроны — АХ и энкефалин, а постганглионарные
— АХ, энкефалин и ВИП. В роли нейротрансмиттеров в желудке и кишечнике
выступают также соматостатин, гастрин, нейротензин, субстанция Р, ВИП, холецистокинин
(ХЦК). Медиаторами сенсорных нейронов также выступает ряд нейропептидов.
Каждому виду пищи соответствуют определенная моторика и
секреция различных отделов пищеварительного тракта. Адаптация проявляется в
соответствии объема, электролитного состава и спектра ферментов секретов
пищеварительных желез принятой пище.
Различают видовые и индивидуальные адаптации; последние
делят на медленные, постепенно формируемые и фиксируемые на значительное
время адаптации к длительным рационам питания, и быстрые (срочные), состоящие
в приспособлении секреции ферментов и электролитов, моторики к определенному
виду принятой пищи.
Фазы секреции пищеварительных желез. Образцом системного
анализа механизмов регуляции пищеварительных функций явилось учение И. П.
Павлова о фазах секреции главных пищеварительных желез, которое в настоящее
время существенно дополнено и продолжает развиваться (рис. 9.8).
Секреция пищеварительных желез начинается с так называемой
мозговой, или первой, фазы. Она осуществляется сложно-рефлекторно через ЦНС с
участием условных и безусловных рефлексов. Секрецию стимулируют
условно-рефлекторно вид, запах еще не принятой пищи и другие раздражители,
связанные с ее приемом (обстановка, время, сервировка стола и др.);
безусловно-рефлекторно — путем раздражения пищей рецепторов полости рта и пищевода.
Вторая фаза секреции желез, возникающая при раздражении рецепторного
аппарата желудка и высвобождении его гуморальных агентов, называется
«желудочной». «Кишечной», или третьей, фазой называется секреция,
опосредуемая интестинальными гормонами, раздражением рецепторов кишечника и всосавшимися
из него питательными веществами.
Деление секреции на фазы (см. рис. 9.8) основано на нескольких
принципах: по месту афферентации, механизму и характеру воздействия на
пищеварительные железы. Учение о фазах секреции было сначала предложено для
объяснения секреции желудочных
желез, но оно справедливо и для поджелудочной железы.
Каждая из фаз имеет не только стимулирующий, но и тормозной компонент, что
обеспечивает корригирующую роль динамического регуляторного контроля за
секрецией. Учение о фазах секреции в принципе может быть перенесено и на
системный анализ моторной деятельности пищеварительного тракта. Моторика
тонкой кишки усиливается в раздражаемом и более дистальном ее сегменте, но тормозится
в проксимальном ее участке. Это характерно и для моторики всего пищеварительного
тракта и его секреции. Так, недостаточный гидролиз пищи в желудке задерживает
эвакуацию из него пищевого содержимого. Если в силу тех или иных причин
желудочная секреция в первую («мозговую») фазу заторможена (а она легко
тормозится по многим причинам), то обычно удлиняется секреция в «желудочную»
и «кишечную» фазы. В целом же недостаточность пищеварительного процесса в
данном отделе пищеварительного тракта усиливает деятельность его последующих
отделов, компенсируя запрограммированный уровень переработки пищи путем
усиления секреции и увеличения времени пребывания пищевого содержимого в
желудке и замедления транзита химуса по тонкой кишке. Эта схема регуляции имеет
много вариантов в норме и часто нарушается при патологии.
|