Пищеварение – это сложный физиологический процесс, в ходе которого пища, поступившая в пищеварительный тракт, подвергается физической и химической переработке. Ее компоненты утрачивают видовую специфичность, но становятся доступными для усвоения организмом и включаются в нормальный обмен веществ.
Пищеварительные функции:
Моторика ЖКТ;
Секреция ферментов;
Гидролиз продуктов;
Всасывание мономеров.
Непищеварительные функции:
Антианемическая (витамин В12);
Защитная (HCl);
Иммунная.
Типы пищевания:
|
Симбионтное |
Собственное |
Аутолитическое |
||||||||
|
|
Внутриклеточное |
Полостное |
Пристеночное |
|
||||||
|
|
Цитоплазматическое |
Фаголизосомальное |
Монофазное |
Гетерофазное |
|
|
||||
|
|
|
Полостное |
Пристеночное |
|
|
|||||
Иммунная система пищеварительного тракта
Пищеварительный тракт имеет защитные механизмы против патогенных антигенных факторов:
Неспецифические барьерные механизмы – бактерицидное, бактериостатическое и дезинтоксикационное действие секретов, их протеолитическая активность, ультраструктура поверхности слизистой оболочки тонкой кишки, препятствующие проникновению через нее бактерий.
Специфическая иммунная система защиты, которая обеспечивается:
А) лимфоидными фолликулами ЖКТ, в подвздошной кишке и червеобразном отростке эти фолликулы образуют групповые лимфоидные узелки – пейеровы бляшки;
Б) плазматическими клетками и Т-лимфоцитами слизистой оболочки ЖКТ;
В) малыми недифференцированными лимфоидными клетками.
В целом все эти элементы обеспечивают: распознавание и индукцию толерантности к пищевым антигенам; блокируют действие патогенных микроорганизмов.
Функциональное назначение ЖКТ:
Большинство пищевых веществ в системе пищеварения должно расщепляться, чтобы потерять свою генетическую или иммунную специфичность, иначе они могут быть встречены системой иммунитета как чужеродный объект;
Лишь после этого продукты расщепления могут всасываться в кровь и поступать в кровоток.
Назначение процесса гидролиза пищевых веществ:
При расщеплении желательно сохранить как можно большую молекулу, чтобы не синтезировать в организме все вещества заново;
Мономерами для белков являются аминокислоты, углеводов – моносахара, нуклеиновых кислот – нуклеотиды.
Жиры в меньшей степени обладают иммунной антигенностью, поэтому могут поступать в кровоток мало измененными.
Функции органов ЖКТ:
Движение пищи через весь тракт;
Секреция соков;
Абсорбция продуктов переваривания и нерасщепляемых веществ;
Соответствующий крово- и лимфоток.
Все эти процессы регулируются нервной и гуморальной регуляцией.
Система пищеварения регулируется нервным, гуморальным и местным механизмами.
Нервная осуществляется пищевым центром за счет условных и безусловных рефлексов.
Функции пищевого центра:
Формирование пищевого поведения, направленного на поиск и прием пищи или отказа от нее;
Регуляция и физиологическая интеграция всех органов системы пищеварения.
Главной задачей пищевого центра является поддержание гомеостаза, постоянной концентрации питательных веществ в крови.
Пищевой центра включает:
Низший отдел: в боковых рогах спинного мозга, включает симпатические сплетения и парасимпатические (интрамуральные) узлы;
Рабочий отдел: в продолговатом мозге и гипоталамусе. В продолговатом центры жевания, глотания, слюноотделения и рвоты. В гипоталамусе два центра: центр голода и центр насыщения. Эти центры находятся в реципрокных отношениях, работают сопряжённо: если один возбужден – другой тормозится.
Высший центр: лимбическая система, ретикулярная формация и лобная доля коры головного мозга.
Эфферентные пути пищевого центра образованы симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами.
Периферические рефлекторные дуги обеспечивают пусковые, корригирующие и адаптационно-трофические влияния.
По мере удаления от полости рта, в каудальном направлении, нервные влияния уменьшаются. Это называется аборальной децентрализацией.
Значение гуморальной регуляции - усиливать и удлинять нервные воздействия.
Различают три нервных сплетения:
Подслизистое (Мейснерово);
Межмышечное (Ауэрбахово);
Подсерозное.
Раздражителем для афферентных клеток является состав химуса, Н+, ОН-, продукты переваривания, балластные вещества.
Голод – состояние организма, возникающее при длительном отсутствии пищи, в результате возбуждения латеральных ядер гипоталамуса. Для чувства голода характерны два проявления:
1) объективное (возникновение голодовых сокращений желудка, приводящих к пищедобывающему поведению);
2) субъективное (неприятные ощущения в эпигастральной области, слабость, головокружение, тошнота).
В настоящее время существует две теории, объясняющие механизмы возбуждения нейронов гипоталамуса:
1) теория «голодной крови»;
2) «периферическая» теория.
Теория «голодной крови» была разработана И. П. Чукичевым. Ее суть заключается в том, что при переливании крови голодного животного сытому у последнего возникает пищедобывающее поведение (и наоборот). «Голодная кровь» активирует нейроны гипоталамуса за счет низких концентраций глюкозы, аминокислот, липидов и т. д.
Выделено два пути влияния:
1) рефлекторный (через хеморецепторы рефлексогенных зон сердечно-сосудистой системы);
2) гуморальный (бедная питательными веществами кровь притекает к нейронам гипоталамуса и вызывает их возбуждение).
Согласно «периферической» теории голодовые сокращения желудка передаются на латеральные ядра и приводят к их активации.
Аппетит – страстное желание еды, эмоциональные ощущения, связанные с приемом пищи. Он возникает на уровне коры больших полушарий по принципу условного рефлекса и не всегда в ответ на состояние голода, а иногда и на снижение уровня питательных веществ в крови (в основном глюкозы). Появление чувства аппетита связано с выделением большого количества пищеварительных соков, содержащих высокий уровень ферментов.
Насыщение возникает при удовлетворении чувства голода, сопровождающееся возбуждением вентромедиальных ядер гипоталамуса по принципу безусловного рефлекса. Существует два вида проявлений:
1) объективные (прекращение пищедобывающего поведения и голодовых сокращений желудка);
2) субъективные (наличие приятных ощущений).
В настоящее время разработано две теории насыщения:
1) первичная сенсорная;
2) вторичная или истинная.
Первичная теория основана на раздражении механорецепторов желудка. Доказательство: в опытах при введении в желудок животного баллончика через 15–20 мин наступает насыщение, сопровождающееся повышением уровня питательных веществ, взятых из депонирующих органов.
Согласно вторичной (или метаболической) теории истинное насыщение возникает лишь спустя 1,5–2 ч после приема пищи. В результате повышается уровень питательных веществ в крови, приводящих к возбуждению вентромедиальных ядер гипоталамуса. За счет наличия реципрокных взаимоотношений в коре больших полушарий наблюдается торможение латеральных ядер гипоталамуса.
Жажда – состояние организма, возникающее при отсутствии воды. Она возникает:
1) при возбуждении перифорникальных ядер во время уменьшения жидкости за счет активации волюморецепторов;
2) при уменьшении объема жидкости (происходит повышение осмотического давления, на что реагируют осмотические и натрийзависимые рецепторы);
3) при подсыхании слизистых оболочек ротовой полости;
4) при местном согревании нейронов гипоталамуса.
Различают истинную и ложную жажду. Истинная жажда появляется при уменьшении уровня жидкости в организме и сопровождается желанием выпить. Ложная жажда сопровождается подсыханием слизистой оболочки ротовой полости.
Таким образом, пищевой центр регулирует деятельность системы пищеварения и обеспечивает различные формы пищедобывающего поведения организмам человека и животных.
Пищевой центра включает:
Низший отдел: в боковых рогах спинного мозга, включает симпатические сплетения и парасимпатические (интрамуральные) узлы;
Рабочий отдел: в продолговатом мозге и гипоталамусе. В продолговатом центры жевания, глотания, слюноотделения и рвоты. В гипоталамусе два центра: центр голода и центр насыщения. Эти центры находятся в реципрокных отношениях, работают сопряжённо: если один возбужден – другой тормозится.
Высший центр: лимбическая система, ретикулярная формация и лобная доля коры головного мозга.
Факторы, влияющие на работу ЖКТ:
Активирующие: экстраактивные вещества пищи (мясные или овощные бульоны, капустный сок), яичный желток, холецистокинин, панкреазимин, гастрин, энтерокинин, инсулин, бомбезин, мотилин
Тормозящие: продукты неполного гидролиза белков и жиров, гастроингибирующий полипептид (ГИП), вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), глюкагон, адреналин
Местный контроль деятельности ЖКТ. ЖКТ имеет свою собственную нервную систему, которую называют энтеральной нервной системой (ЭНС). Она располагается в стенке ЖКТ, начинаясь от пищевода и простирается до ануса. Количество нейронов в ЭНС составляет примерно 100 млн, что почти соответствует количеству нейронов в спинном мозге.
ЭНС состоит из двух сплетений:
1) Наружное сплетение, которое располагается между кольцевой и продольной мышечными слоями. Его называют межмышечным сплетением, или сплетением Ауэрбаха.
2) Внутреннее сплетение, которое располагается в подслизистом слое, его называют подслизистым сплетением, или сплетением Мейснера.
Сплетение Ауэрбаха контролирует в основном двигательную активность, а сплетение Мейснера – отвечает за секрецию в ЖКТ и местный кровоток.
Интерстициальные клетки Кахаля – клетки, играющие важнейшую роль в управлении спонтанной моторики ЖКТ, являются водителями ритма (пейсмейкерами), задающими частоту медленных волн электрического потенциала гладкой мышечной ткани ЖКТ, которая в свою очередь, определяет частоту перистальтики различных отделов ЖКТ.
Несмотря на то, что ЭНС может функционировать самостоятельно, независимо от внешних нервных влияний, стимуляция симпатической и парасимпатической НС может значительно усиливать или ослаблять деятельность кишечника.
Теория фазности секреции пищеварительных желез
По механизму изменения секреции пищеварительных желез выделяют три фазы (по И.П. Павлову):
1-сложнорефлекторная (мозговая) фаза - запускается секреция условнорефлекторно, а затем подкрепляется безусловными рефлексами. Безусловные рефлексы действуют до тех пор, пока пища находится в ЖКТ.
2— желудочная — секреция желез при раздражении рецепторов желудка.
3- кишечная — секреция, возникающая при действии интестинальных гормонов и раздражении рецепторов кишечника продуктами гидролиза.
Каждая из фаз имеет не только стимулирующий, но и тормозной компонент. Если желудочная секреция в первую "мозговую" фазу заторможена, то обычно удлиняется секреция в желудочную и кишечную фазы, увеличивается время пребывания химуса в желудке и замедляется его транзит по тонкой кишке.