Пищеварение в 12-перстной кишке. Химус находится в 12-. кишке очень короткое время, поэтому о какой-либо переработке ее в полости 12-п.кишки говорить нельзя. Поступающая в дуоденум пищевая масса (химус) подвергается действию поджелудочного сока, желчи, а также сока бруннеровых и либеркюновых желез 12-п.кишки. Вне пищеварения содержимое 12-п.кишки имеет слабо - щелочную реакцию (рН 7,2-8,0). При переходе в нее порций кислого желудочного содержимого реакция в кишке становится кислой, а затем постепенно нормализуется. У человека в связи с этим реакция в кишке колеблется от 4.0 до 8,5 рН.

Методы исследования секреции поджелудочной железы - выведение протока наружу по Павлову, Орлову (лучше). У человека получить чистый сок трудно, при зондировании получают смесь соков. При эндоскопическом исследовании возможно проникнуть в проток, но это возможно не всегда.

Состав и свойства поджелудочного сока . Выделяемый поджелудочной железой сок представляет собой прозрачную жидкость щелочной реакции (рН 7,8-8,4) , которая обусловлена наличием в соке бикарбонатов. Сок богат ферментами. В нем находятся трипсин, химотрипсин, карбоксиполипетидза, аминополипептидаза, липаза, амилаза, мальтаза, лактаза, нуклеазы и др.

Железа выделяет трипсин и химотрипсин в неактивном состоянии. При соприкосновении с кишечным соком они активируются. Активация трипсиногена и переход его в активный трипсин происходит под действием энтерокиназы кишечного сока. Химотрипсин активируется трипсином. Процесс активации заключается в отщеплении от неактивного фермента пептида в 6 аминокислот.

Под влиянием трипсина и химотрипсина при щелочной реакции среды происходит расщепление как самих белков, так и продуктов их расщепления - высокомолекулярных полипептидов. При этом происходит образование большого количества низкомолекулярных пептидов и небольшого количества аминокислот. Трипсин и химотрипсин действуют на разные химические связи в молекуле белка. Поджелудочная липаза расщепляет жиры, действие ее усиливается в присутствии желчи.

Секреция поджелудочного сока начинается через 2-3 минуты после приема пищи и продолжается 6-14 часов в зависимости от состава пищи. Натощак поджелудочный сок выделяется только в небольших количествах во время периодической деятельности пищеварительного тракта. Количество сока и его ферментный состав зависят от качества поступающего химуса.

Наибольшее количество сока выделяется на мясо на втором часу, на хлеб - на первом часу, на молоко - на третьем часу, т.е. так же, как и желудочный сок. При мясной пище, содержащей мало жира, у человека выделятся в 2,5 раза больше сока, чем при богатой жирами пище. При изменении характера питания меняется и ферментный состав сока.

Регуляция панкреатической секреции осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Секреторным нервом является вагус. Раздражение его вызывает выделение поджелудочного сока с высокой ферментной активностью. Симпатический нерв тормозит секрецию поджелудочного сока.

Рефлекторными возбудителями отделения поджелудочного сока являются раздражение вкусовых и обонятельных рецепторов, жевание, глотание. Отчетливы и условно рефлекторные воздействия.

Гуморальная регуляция секреции поджелудочной железы осуществляется благодаря образованию клетками 12-п.кишки и пилорической части желудка нескольких гормонов, которые активизируют секрецию поджелудочной железы. В 1902 г. был открыт секретин (Бейлис и Старлинг). Это был вообще первый открытый гормон. Секретин образуется из неактивного просекретина при воздействии на слизистую кишки кислоты, пептонов и гипертонических растворов. В результате поступление кислого желудочного содержимого в 12-п.кшку является мощным раздражителем секреции поджелудочной железы. Интенсивность секреторной реакции клеток поджелудочной железы а введение секретина регулируется нервной системой.

В составе экстрактов 12-п.кишки помимо секретина обнаружен и панкреозимин, который стимулирует ферментообразование поджелудочной железы. Раздражителями, вызывающими образование панкреозимина, являются пептоны, аминокислоты, жиры и жирные кислоты.

Показано что при гуморальной стимуляции выделяется преимущественно неактивный трипсиноген, а при раздражении вагуса - активный трипсин, способный переваривать белки без предварительной активации его энтерокиназой.

Рефлекторный механизм секреции поджелудочного сока - такой же, как и желудочного. Выделяют две фазы секреции поджелудочного сока - мозговую (сложно - рефлекторную) и кишечную (нейрогуморальную).

Желчь, ее образование и участие в пищеварении . Желчь является продуктом секреторной работ печеночных клеток. Она принимает весьма многообразное участие в процессах пищеварения, обеспечивая усвоение жиров:

1) активирует липазу поджелудочного и кишечного соков;

2) эмульгирует жиры, чем способствует их расщеплению;

3) способствует всасыванию жиров;

4) усиливает моторику кишечника.

Нарушение поступления желчи в кишечник влечет за собой понижение усвоения жиров.

Образование желчи в клетках печени идет непрерывно, однако ее выделение из общего желчного протока происходит лишь после того, как пища поступает в желудок и кишечник. Вне пищеварения желчь поступает в желчный пузырь. В пузыре она концентрируется в 7-10 раз, становится гуще и темнее.

Специфическими веществами, входящими в состав желчи, являются желчные кислоты и билирубин. Кроме того, в желчи содержатся лецитин, холестерин, жиры, мыла, муцин, неорганические соли. Реакция желчи слабо щелочная. В сутки у человека отделяется 500-700 мл желчи.

Жирные кислоты образуются в печени из холевой и хенодезоксихолевой кислот и гликокола с таурином. Билирубин - из продуктов распада гемоглобина эритроцитов частично печенью, а еще в костном мозге, селезенке, лимфоузлах, т.е. в клетках РЭС.

Образование желчи стимулируется гастрином, секретином, экстрактивными веществами мяса, самой желчью.

Желчевыделение . Исследуют с помощью фистул, зондированием, эндоскопически, рентгенологически, УЗИ. Поступление желчи в 12-п.кишку происходит через короткое время (5-10 мин) после приема пищи. Кривая выделения желчи различна после еды разных пищевых продуктов. Наиболее сильным возбудителем выхода желчи в кишку являются яичные желтки, молоко, мясо и жиры. Желчеотделение продолжается несколько часов и прекращается с выходом последней порции пищи из желудка. Первые порции - пузырная, последние - печеночная желчь.

Желчеотделение обусловлено согласованной деятельностью желчного пузыря и сфинктера общего желчного протока.

Выделение желчи в кишку происходит под влиянием рефлекторного и гуморального механизмов. Рефлекторный механизм выделения желчи проявляется при безусловно-рефлекторных раздражениях желудка, кишечника, полости рта, глотки и пищевода, а также при условно-рефлекторных воздействиях.

Влияние нервной системы на желчевыделительный аппарат осуществляется через блуждающие и симпатические нервы. Под влиянием импульсов, притекающих по этим нервам, происходит открытие или закрытие сфинктера общего желчного протока и сокращение или расслабление желчного пузыря. Слабое раздражение вагуса вызывает расслабление сфинктера общего желчного протока и сокращение пузыря, сильное раздражение вагуса вызывает обратный эффект.

В слизистой оболочке 12-п.кишки под влиянием продуктов переваривания белов и жиров образуется особый химический возбудитель движений желчного пузыря - холецистокинин. Он усиливает сокращения желчного пузыря и вызывает его опорожнение в разгар пищеварения. Применяется в клинике. В последнее время выяснилось, что он аналогичен ранее описанному панкреозимину.

Роль 12-перстной кишки в пищеварении. Железы 12-п. кишки . В слизистой оболочке 12-п. кишки заложено большое количество бруннеровых и либеркюновых желез. По своему строению и функции бруннеровы железы похожи на железы пилорической части желудка и находятся в верхней части кишки. Сок бруннеровых желез - густая бесцветная жидкость щелочной реакции, содержит много слизи, фермент, аналогичный пепсину и действующий в кислой среде, оказывает слабое действие на крахмал и жир и активирует действие поджелудочных ферментов. Либеркюновы железы - типичные кишечные железы, выделяют кишечный сок, который дополняет действие ферментов желудка и поджелудочного сока.

Из-за краткости времени пребывания химуса в 12-п. кишке здесь практически не происходит реальной химической переработки. Химус лишь смачивается с соками поджелудочной железы и самой кишки, с желчью и поступает дальше, в тонкий кишечник, где и происходит основная химическая обработка пищи указанными соками.

Однако роль 12-п.кишки в пищеварении не исчерпывается этим. Она является важнейшим эндокринным органом , выделяющим в кровь до 20 т.н. пищеварительных гормонов , влияющих на деятельность всех отделов ЭКТ (секретин, панреозимин, холецистокинин, вилликинин, вещество Р, и т.д.).

Наконец, 12-п. кишка является рефлексогенной зоной с которой начинаются рефлексы, регулирующие не только желчевыведение и эвакуацию пищи из желудка, но и работу кишечника, слюнных желез, всего желудочно-кишечного аппарата в целом.

Пищеварение в тонких кишках . Вдоль всей слизистой оболочки тонкой кишки заложены либеркюновы железы, выделяющие кишечный сок, который своим действием дополняет переваривающее действие желудочного и поджелудочного сока. Кишечный сок представляет собой бесцветную жидкость, мутную от примеси слизи, эпителиальных клеток, кристаллов холестерина. Этот сок содержит хлористый натрий и небольшое количество углекислых солей, имеет щелочную реакцию.

Кроме энтерокиназы, в кишечном соке содержатся ферменты протеолитические (карбоксиполипептидаза, аминополипептидаза, дипетидаза и др.), нуклеазы, липазы, амилаза, мальтаза, инвертаза, лактаза, кислая и щелочная фосфатазы и др. Этот комплекс ферментов ранее носил название эрепсин. Ферменты кишечного сока способны расщеплять любые вещества пищи до конечных продуктов, но особенно хорошо они действуют не на целые молекулы, а на их осколки.

Механические и некоторые химические раздражители слизистой кишки (желудочный сок, продукты переваривания белка, мыла, молочный сахар и т.д.) вызывают увеличение выделения сока. Секреция кишечных желез при таком раздражении обусловлена периферическим рефлексом, осуществляющимся за счет внутри стеночных рефлекторных дуг (энтериновая вегетативная нервная система).

Показано, что лишь 20-30% ферментов кишечника попадают в полость кишки и наряду с ферментами желудка и поджелудочной железы участвуют в полостном пищеварении. Большая часть ферментов кишечника остаются на поверхности мембраны эпителиальных клеток и обеспечивают пристеночное, мембранное пищеварение, объектом которого становятся в основном олигомеры (ди- и тримеры). Они расщепляются до мономеров, которые сразу же всасываются мембраной кишечника кровь.

Моторная функция тонких кишок . Движения тонких кишок происходят в результате координированных сокращений поперечных и продольных мышечных волокон. Эта координация осуществляется энтериновой вегетативной нервной системой, включающей в себя три нервных сплетения - подслизистое, межмышечное и субсерозное.

Различают три типа движений - ритмические, маятникообразные и перистальтические, или пропульсивные .

Физиологическое значение маятникообразных движений заключается в перемешивании содержимого кишечника с пищеварительными соками и в регуляции всасывания. При этом происходят попеременные сокращения продольных и круговых мышечных волокон. Ритм их достигает до 20 в минуту.

При перистальтике содержимое кишки перемещается только в каудальном направлении. Организация пропульсии имеет несколько биомеханических способов, доказанных рентгенологически и экспериментально: движение узкой полосы сокращения; "водяной пистолет" (сначала в сегменте между двумя полосками сокращения повышается давление, потом он открывается и содержимое как бы выстреливается в каудальном направлении); маятникообразные сокращения с постоянным продвижением вперед (шаг назад, два шага вперед); "двигающееся веретено", когда сегмент при передвижении по кишке сохраняет свою форму (идут две волны сокращения с одинаковой скоростью).

Ритмические сокращения кишечной мускулатуры происходят на фоне постоянного тонуса кишечной мускулатуры.

Гладкие мышечные волокна кишки обладают автоматией миогенного происхождения. Пейсмеккеры находятся в начальных отделах тонкой и тощей кишок. Роль Ауэрбаховского и Мейснеровского сплетений заключается лишь в координации сокращений продольных и кольцевых мышц. Экстра органная вегетативная нервная система лишь модулирует собственную автоматию, причем парасимпатикус усиливает, а симпатикус ее тормозит.

Гуморальными раздражителями, возбуждающими кишечные движения, кроме ацетилхолина и холина, являются энтерокринин и серотонин (гормоны 12-п.кишки). Влияют на моторику также экстракты мяса, капустный отвар, желчь, соли.

Рефлекторные изменения сокращений гладких мышц кишечной стенки происходят в результате механических и химических раздражений слизистой кишки.

Пищеварение в толстом кишечнике . Из тонких кишок не всосавшаяся часть пищи переходит в слепую кишку через т.н. илеоцекальный сфинктер, выполняющий роль клапана, не пропускающего химус из толстых кишок в тонкие. Он открывается периодически (через 1-4 минут) и пропускает до 15 мл за 1 раз. Раскрытие сфинктера является результатом рефлексов с желудка и кишечника.

Для переваривания пищи толстая кишка человека имеет небольшое значение, так как пища почти полностью переваривается и всасывается уже в тонкой кишке, за исключением клетчатки. Однако в ней продолжается переваривание за счет соков, поступивших сверху.

В толстых кишках находится богатая бактериальная флора, вызывающая сбраживание углеводов и гниение белков. В результате микробного брожения в толстых кишках расщепляется часть растительной клетчатки. Особенно это важно для травоядных животных. У них длина толстого кишечника больше. Под влиянием гнилостных бактерий в толстых кишках происходит разрушение не всосавшихся аминокислот и других продуктов переваривания белка. При этом образуются ряд ядовитых соединений (индол, скатол, фенол и др., которые в норме обезвреживаются в печени.

В толстых кишках происходит всасывание воды и формирование кала. В его состав входит слизь, остатки отмершего эпителия слизистой оболочки, холестерин, продукты изменения пигментов желчи, не растворимые соли, бактерии (до 30-40% веса), растительная клетчатка, кератины, коллаген. При нарушении пищеварительных процессов в кале обнаруживаются не переваренные остатки пищи, белки, жиры, углеводы.

В общем весь процесс пищеварения длится у человека около 1-2 суток, из которых более половины времени приходится на передвижение остатков пищи по толстым кишкам. Моторная деятельность возбуждается в основном механическими раздражениями слизистой оболочки.

Дефекация . Сфинктеры прямой кишки (внутренний и наружный) находятся

в состоянии непрерывного тонического сокращения. Опорожнение толстых кишок и освобождение их от каловых масс наступает в результате раздражения чувствительных нервов слизистой оболочки прямой кишки каловыми массами. В результате рефлекторного расслабления сфинктеров открывается выход из кишки и перистальтическими движениями толстой и прямой кишок кал выбрасывается. Этому способствует сокращение брюшного пресса.

Центр рефлекса - в сакральном отделе. Наружный сфинктер подвержен произвольному управлению с коры. Произвольное открытие наружного сфинктера возбуждает центр дефекации и она может осуществиться в удобный для человека момент.

Всасывание. Всасыванием называется проникновение из внешней среды и

полостей тела в кровь и лимфу различных веществ через один или несколько слоев клеток, образующих сложные биологические мембраны. К числу последних относятся эпителий кожи, слизистые оболочки, эндотелий серозных оболочек и капилляров, эпителий почечных канальцев и др. Все биологические мембраны, однослойные или многослойные - полупроницаемы, так как ко многим веществам они обладают односторонней проницаемостью. Посредством всасывания в пищеварительном канале организм получает необходимые ему питательные вещества.

Всасывание может происходить на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, начиная с полости рта, однако его объем зависит от времени пребывания пищи в этом отделе. В желудке всасывание происходит лишь в незначительной степени. Здесь очень медленно всасываются минеральные соли, моносахариды, алкоголь и вода. Мало всасывается веществ и в 12-п.кишке.

Наиболее интенсивное всасывание совершается в тощей и повздошной кишке. Считают, что всасывание в кишечнике может достигать 2-3 л. в час. Это возможно лишь потому, что вследствие наличия складок и ворсинок сильно увеличивается всасывающая поверхность кишки. Мембрана, через которую происходит всасывание, образована так называемым каемчатым эпителием. Кайма образована микроворсинками, на поверхности которых происходит контактное пищеварение. Всасывание питательных веществ в толстых кишках в нормальных физиологических условиях невелико, так как большая часть питательных веществ всасывается в тонких кишках. В норме в толстых кишках всасывается в сутки около 1 л воды.

Механизм всасывания сложен. В этом процессе имеют значение:

1. Фильтрация, которая совершается по градиенту давления в системе кишка-кровь или лимфа. Увеличение давления в кишке до 8-10 мм Hg ускоряет всасывание раствора поваренной соли в два раза. Но если давление увеличивается до 30-50 мм, то всасывание прекращается вследствие сдавливания ворсинок и кровеносных сосудов стенок кишки.

2. Диффузия веществ по градиенту концентрации.

3. Осмос воды с растворенными веществами по градиенту осмотического давления. 4. Активное всасывание с помощью специальных механизмов переноса веществ против концентрационного и осмотического градиента.

Из числа факторов, участвующих в процессе всасывания, следует отметить сокращения гладких мышечных волокон ворсинок, благодаря которым полость млечных сосудов сжимается и лимфа выдавливается. Обратно же лимфа не поступает из-за клапанов. Движение ворсинки создает присасывающее действие центрального лимфатического протока ворсинки. Ворсинки сокращаются у накормленных животных. Раздражителями являются вещества пищи - пептиды, аланин, лейцин, экстрактивные вещества, желчные кислоты, глюкоза. В 12-п.кишке образуется специальный гормон - вилликинин, возбуждающий движение ворсинок. Сокращение мышц ворсинок регулируется мейснеровским сплетением.

Белки всасываются в виде аминокислот. Это происходит активно, посредством их фосфорилирования в стенке кишки. Блокада углеводно-фосфорного обмена 2,4-динитрофенолом угнетает всасывание аминокислот. Добавление к растворам аминокислот АТФ и неорганического фосфата усиливает их всасывание. При питании белками животного происхождения переваривается и всасывается 95-99% введенного белка, а при питании белками растительного происхождения - 75-80%.

Углеводы всасываются в виде глюкозы и галактозы. В отличие от других веществ, моносахариды наиболее интенсивно всасываются в начале тонкого кишечника. Всасывание глюкозы - активный процесс, так как моносахариды с меньшим весом и размером моле2кул (пентозы и фруктозы) всасываются медленнее глюкозы. В процессе всасывания углеводов происходит их ферментативное фосфорилирование. Инсулин усиливает всасывание глюкозы в кишечнике.

Всасывание жиров - наиболее сложный процесс из всего всасывания. Жиры в пищеварительном тракте расщепляются под действием липаз до жирных кислот и моно и диглицеридов. Однако, не все поступившие в пищеварительный тракт жиры подвергаются расщеплению, а только часть (от 35 до 70% по данным разных авторов). Оказалось, что нерасщепленные триглицериды способны всасываться в пищеварительном тракте. Всасывание нейтрального жира начинается после его эмульгирования, в результате которого образуется тонкодисперсная эмульсия, состоящая из мельчайших капелек жира, т.н. хиломикронов.

Эмульгирование происходит под влиянием сложного комплекса, состоящего из солей желчных кислот и продуктов расщепления жиров (моноглицеридов и солей жирных кислот). Эмульгированный нейтральный жир всасывается ворсинками кишечника (по механизму пиноцитоза) и поступает в лимфатические сосуды. Жирные кислоты, глицерин и диглицериды, освобождающиеся при расщеплении жира, проходя через эпителиальный слой кишечника, частично подвергаются ресинтезу в нейтральный жир, а частично используются для синтеза фосфолипидов. Большую роль во всасывании жирных кислот имеют желчные кислоты, которые являются своеобразными переносчиками жирных кислот через мембрану. Всасывание нейтрального жира происходит в основном в лимфу.

Всасывание воды и минеральных солей . Вода поступает в полость кишки с пищей и пищеварительными соками, а также при фильтрации плазмы крови. В кишечник поступает около 1л слюны, 1,5-2л желудочного сока, 1л желчи, 1-2л поджелудочного сока и 1-2л сока кишечных желез - всего, не считая плазмы, 7-8 литров. К этому добавляется 2-3 л экзогенной воды. Выводится же из кишечника всего около 150 мл воды с калом, все остальная вода всасывается в кровь. Всасывание воды начинается в желудке, интенсивно идет в тонких и меньше в толстых кишках.

Растворенные в воде соли натрия, калия, кальция всасываются преимущественно в тонком кишечнике. На всасывание этих солей влияет содержание их в организме. В скорости всасывания принимает активное участие моторная функция кишки. Мы уже говорили, что эпителий ворсинок имеет щеточную кайму. Полимерные продукты через нее не проходят. Они подвергаются полостному пищеварению, расщепляясь до осколков размером менее 200 ангстрем (расстояние между микроворсинами). В щеточной кайме находятся ферменты, расщепляющие три- и димеры питательных веществ. Степень полостного пищеварения зависит от моторики, и наоборот, так как если осколки не будут удаляться из полости - они начнут расщепляться полостными ферментами, а полимеры - нет (конкуренция), и тогда процесс расщепления питательных веществ замедлится, и замедлится всасывание. Значит, весь темп всасывания зависит от скорости поступления осколков в щеточную кайму, Выход осколков из просвета в кайму - лимитирующий фактор. Этот выход обеспечивается перемешивающими сокращениями ЖКТ. Транспорт осколков в кайму при этом возрастает.

Отсюда при параличе ЖКТ идет блокада расщепления и всасывания. Существует определенный оптимум скорости пропульсии, потому что скорость всасывания зависит от поверхности, задействованной в данный момент, а при перистальтических движениях включаются в работу новая поверхность. Однако, если скорость пропульсии велика, то всасывание не успевает происходить. Так, при денервации кишечника скорость эвакуации химуса увеличивается в 8 раз, и одновременно 70% пищи не успевает перевариваться и всасываться в кишечнике. Нервная система (особенно симпатикус) тормозит автоматическую пропульсию и усиливает сегментацию, перемешивающие движения.

Для переваривания пищи толстый кишечник имеет весьма небольшое значение, так как пища почти полностью переваривается и всасывается уже в тонкой кишке, за исключением лишь некоторых веществ, например растительной клетчатки.

В опытах Е. С. Лондона собаке давали за одни прием съесть все суточное количество пищи. В этом случае в толстую кишку поступало всего 10% принятого количества азотистых веществ (эти 10% складывались из азотосодержащих, т. е. белковых, веществ пищи и пищеварительных соков, не всосавшихся в тонкой кишке), 5% крахмала и 3% жира. При этом в кале обнаруживалось 7% азота, 3% углеводов и 3% жира. Таким образом, в нормальных условиях лишь очень небольшие количества белков и углеводов перевариваются и всасываются в толстой кишке. Переваривание происходит в толстой кишке под действием ферментов пищеварительных соков, выделившихся в верхних участках пищеварительного тракта.

В толстых кишках находится богатая бактерийная флора, вызывающая сбраживанис углеводов и гниение белков. В результате микробного бражения. происходящего в толстых кишках, в них расщепляется растительная клетчатка, на которую не действуют ферменты пищеварительных соков, вследствие чего она не усваивается в тонких кишках и неизмененной поступает в толстые кишки. При происходящем под влиянием бактерий в толстых кишках расщеплении клетчатки освобождается содержимое растительных клеток, которое подвергается воздействию ферментов кишечного сока, расщепляется и частично всасывается.

Под влиянием вызывающих гниение бактерии в толстых кишках происходит разрушение невсосавшихся аминокислот и других продуктов переваривания белка. При этом образуется ряд ядовитых для организма соединеннй: индол, скатол, фенол и другие, которые, всасываясь в кровь, способны вызывать интоксикацию (отравление) организма. Эти вещества обезвреживаются в печени.

В толстых кишках происходит сгущение поступающего в них содержимого вследствие всасывания воды. Здесь образуется кал, который имеет плотную консистенцию. В процессе формирования каловых масс большое значение имеют плотные вещества кишечного сока, а именно комочки слизи, которые склеивают частицы непереваренных остатков пищи.

В состав кала входят: слизь, остатки отмершего эпителия еслизистой оболочки, холестерин, продукты изменения пигментов желчи, сообщающие калу характерный цвет, нерастворимые соли и бактерии; последние составляют иногда 30-40% выделяемого за сутки кала. В состав каловых масс входят также оставшиеся непереваренными части пищи - растительная клетчатка, кератины и некоторые коллагены. При нарушении пищеварительных процессов и понижении усвоения пищевых веществ в кале обнаруживаются большие или меньшие количества белков, жиров и углеводов пищи.

Ферментативная обработка пищи в толстой кишке является достаточно незначительной, поскольку пищевые вещества почти полностью перевариваются, и конечные продукты всасываются в тонкой кишке.

Толстый кишечник также вырабатывает пищеварительный сок в виде мутной бесцветной жидкости с рН - 8,5-9, 98% его составляет вода, 2% - сухой остаток с органическими и неорганическими веществами - солями.

Среди органических веществ - ферменты, часть из которых переходит из тонкой кишки, а часть вырабатывается железами толстого кишечника. Среди них можно назвать следующие энзимы: липаза, нуклеаза, пептидазы, катепсин, щелочная фосфатаза, амилаза, трипептидаза, аминопептидаза, карбоксипептидаза, катепсины, фосфатазы, фосфорилазы и другие. Однако по сравнению с ферментами тонкой кишки, активность энзимов толстого кишечника в 20 - 25 раз ниже.

Об участниках пищеварения в толстом кишечнике - «пробиотиках»

В процессе активно участвуют облигатные (обязательные) микроорганизмы - облигатно-анаэробные бактерии (бифидумбактерии - 90% всей микрофлоры кишки) и факультативные анаэробные бактерии (стрептококки, кишечная палочка, бактерии молочнокислые). Другое название этих микроорганизмов "пробиотики", т.е. "необходимые для жизни". Они концентрируются в проксимальных отделах толстой кишки и терминальной части подвздошной кишки.

Процент нормальной кишечной микрофлоры от общей массы тела должен составлять около 5 % - 3 - 5 кг. В норме на 1 г содержимого толстой кишки приходится порядка 250 млрд. микроорганизмов.

Роль лакто - и бифидобактерий в организме чрезвычайно важна:

• оказывают различные влияния на работу кишечника: усиливают секрецию пищеварительного сока, задерживают жидкость и т.д.;
• принимают участие в процессе расщепления клетчатки , остатков пищевого химуса;
• они обеспечивают качество минерального и белкового обменов;
• поддерживают резистентность организма (от латинского "resistentia" - сопротивление, противодействие);
• обладают антимутагенными и антиканцерогенными свойствами.

К сожалению, ненатуральные, рафинированные продукты, избыточное употребление пищи, различные лекарственные препараты (в особенности антибиотики), неправильное сочетание продуктов, ухудшающаяся экология, стрессовые ситуации и другие факторы меняют состав микрофлоры, когда повышается содержание гнилостных бактерий

В совокупном процессе пищеварения в толстом кишечнике можно выделить отдельные процессы расщепления питательных веществ до более простых соединений, где активное участие принимает нормальная микрофлора кишечника.

Расщепление клетчатки

Питательными веществами, которые обеспечивают рост микрофлоры толстой кишки, является , которая не переваривается пищеварительными ферментами в организме человека. Ферменты, синтезируемые в толстом кишечнике, расщепляют клетчатку до уксусной кислоты, глюкозы и других продуктов. Кислоты и глюкоза всасываются в кровь, газообразные продукты - водород, углекислый газ, метан - выделяются из кишечника, стимулируя моторную активность кишки.

Кишечная микрофлора производит в качестве конечных продуктов летучие жирные кислоты (масляную, уксусную, пропионовую), дающие дополнительную энергию (6-9% от общей энергии организма) и служащие питанием для клеток слизистой оболочки кишечника.

Расщепление промежуточных продуктов жиров, белков и углеводов до мономеров

Под действием гнилостных бактерий в толстой кишке разрушаются не всосавшиеся продукты переваривания белка. В результате синтезируются соединения, ядовитые для организма (скатол, индол), затем они всасываются в кровь и утрачивают свои ядовитые свойства в печени.

Микрофлора толстого кишечника также сбраживает углеводы до уксусной и мо­лочной кислоты и алкоголя.

Синтез витаминов, ферментов, аминокислот в толстой кишке

Микроорганизмы толстого кишечника, питаясь отходами, синтезируют , PP, биотин, фолиевую и пантотеновую кислоты, аминокислоты, некоторые ферменты и другие нужные вещества.

В результате жизненного цикла бифидобактерий вырабатываются кислоты, угнетающие размножение болезнетворных и гнилостных бактерий, предотвращающие их проникновение в верхние отделы кишки.

Всасывание в толстом кишечнике

Формирование каловых масс

В толстом кишечнике формируется кал, который приблизительно на треть состоит из бактерий. В результате волнообразных движений (маятникообразных, перистальтических, тонических сокращений) ободочной кишки каловые массы достигают прямой кишки, где на выходе расположены два сфинктера - внутренний и наружный.

Каловые массы состоят из нерастворимых солей, эпителия, различных пигментов, клетчатки, слизи, микроорганизмов (до 30%) и др.

Если рацион питания является смешанным, в сутки из тонкой кишки в толстую кишку поступает четыре килограмма пищевых масс, кала при этом вырабатывается 150 - 250 г. У приверженцев вегетарианства каловых масс образуется больше в связи со значительным количеством балластных веществ в пище. Также можно отметить, что у вегетарианцев кишечник работает лучше, и ядовитые продукты часто не достигают печени, так как поглощаются пектинами, клетчаткой и иными волокнами.

Таким образом, формирование каловых масс является завершающим этапом пищеварения в толстом кишечнике и в организме в целом.

Пищеварение в толстом кишечнике

Диаметр толстого кишечника в расслабленном состоянии в среднем вдвое больше диаметра тонкого, а длина равна 1,3 м. В толстом кишечнике выделяют слепую кишку с червеобразным отростком (см. рис. 11.1), восходящую , поперечную , нисходящую и сигмовидную кишки и конечный отдел - прямую кишку.

Слизистая оболочка толстого кишечника лишена круговых складок и ворсинок, в ней находятся многочисленные лимфоидные узелки. В эпителии много секреторных клеток, выделяющих большое количество лишенной ферментов слизи, которая облегчает продвижение непереваренных остатков пищи и формирование каловых масс. В толстом кишечнике всасывается вода. В сутки в толстый кишечник поступает с химусом около 1 - 1,5 л воды, а выделяется с калом - не более 100 мл. Вместе с водой в этом отделе кишечника всасываются и электролиты: ионы натрия, хлора, бикарбонаты. Интенсивное всасывание воды становится возможным благодаря наличию довольно крупных пор между эпителиальными клетками. В толстый кишечник попадает большое количество непереваренных углеводов в виде клетчатки (целлюлозы). У человека она не расщепляется амилазой в кишечнике, но может быть частично переварена бактериями, после чего всасывается в виде низкомолекулярных кислот (уксусной, масляной и пропионовой).

Во внутриутробном периоде развития просвет толстой кишки значительно меньше, чем тонкой, внутренняя поверхность покрыта складками и ворсинками. По мере развития кишечник растет, складки и ворсинки постепенно разглаживаются, и у новорожденного их уже нет. До 40 лет масса кишечника постепенно нарастает, а затем начинает уменьшаться в основном за счет истончения мышечной оболочки. У пожилых людей просвет червеобразного отростка может полностью зарастать.

Для жителей европейских стран, диета которых содержит небольшое количество грубоволокнистых веществ, характерно медленное (двое-трое суток) продвижение химуса от начала толстого кишечника до прямой кишки. У сельских жителей, употребляющих продукты с большим количеством клетчатки, это время сокращается до 36 часов. Сокращения циркулярных мышц стенки толстого кишечника не имеют упорядоченного характера и приводят скорее к перемешиванию химуса, чем к его продвижению (рис. 11.19). Перистальтические сокращения возникают редко, но при этом остатки пищи продвигаются сразу на значительные расстояния. Двигательная активность стенки кишки может усиливаться после приема нищи (желудочно-кишечный рефлекс).

Употребление в пищу рафинированных продуктов, малоподвижный образ жизни, частый прием лекарственных препаратов, нарушающих кишечную флору, приводят к нарушениям моторики в виде запоров и поносов. При запорах опорожнение кишечника происходит один раз в два-три дня или реже. Понос связан с нарушением способности тонкого и толстого кишечника всасывать воду. Если такое нарушение происходит только в тонком кишечнике, то толстый кишечник не способен к всасыванию больших количеств жидкости. Если в кишке оказываются какие-либо плохо всасывающие-

Рис. 11.19. Моторика толстого кишечника ся вещества, например сульфат магния, то это препятствует нормальному всасыванию воды. Воспаление тонкого кишечника, вызванное токсинами и бактериями, нарушает всасывание воды и вызывает понос.

Удаление каловых масс из толстого кишечника - дефекация (от лат. defaecatio - очищение) - это физиологический акт очищения кишечника. Он может быть произвольным и непроизвольным, так как регулируется вегетативной нервной системой. Возбуждение симпатических волокон вызывает замыкание внутреннего сфинктера прямой кишки, а парасимпатических волокон - к его расслаблению (к открыванию просвета кишки). Наружный сфинктер может сокращаться и расслабляться произвольно. Боль или страх, действуя через симпатический нерв, тормозят рефлекс дефекации. У детей растяжение желудка при перенасыщении может вызвать сокращения прямой кишки и позыв к дефекации после еды.

Формирование кала в толстой кишке происходит еще во время внутриутробного развития. Первородный кал, или меконий, образуется вследствие выделения некоторого количества пищеварительных соков и слущивания эпителия. Меконий выделяется в первые часы после рождения, он темного цвета и не имеет запаха. В течение последующих двух-трех дней меконий исчезает и появляется кал, состоящий из непереваренных остатков пищи.

Каловые массы формируются по мере прохождения непереваренных остатков пищи по толстой кишке. Попадая в прямую кишку, они растягивают ее и рефлекторно вызывают акт дефекации. У ребенка до двухмесячного возраста он осуществляется часто: от двух - четырех до восьми раз в сутки. Кал имеет желтый цвет и кисловатый запах. На втором году жизни акт дефекации осуществляется один-два раза в сутки.

У детей с возрастом вырабатываются положительные и отрицательные условные рефлексы, связанные с актом дефекации и определенной внешней обстановкой. Ребенка нужно высаживать на горшок в определенное время в момент возможного позыва к дефекации (лучше после первого приема пищи). При этом вырабатывается рефлекс на время, что облегчает опорожнение кишечника. Длительная задержка дефекации может способствовать возникновению запоров.

У новорожденных толстый кишечник отличается выраженным недоразвитием. Слепая кишка воронкообразной формы, расположена высоко в брюшной полости. Ее формирование завершается в основном к концу первого года жизни. Вход в аппендикс открыт, отношение его длины к длине толстой кишки 1:10 (у взрослых - 1:20). Заслонка между тонким и толстым кишечником развита слабо, что является причиной воспалительных процессов в тонком кишечнике из-за попадания в него микрофлоры толстой кишки. Формирование остальных отделов толстой кишки в течение первого года жизни также идет быстрыми темпами, в последующем они развиваются с разной скоростью. К трем-четырем годам ее строение становится сходным с соответствующими отделами у взрослых. Лимфатические узлы аппендикса и других отделов толстого кишечника формируются к 10-14 годам.

В толстом кишечнике человека присутствует более 400 видов бактерий, составляющих микрофлору кишечника. Среди них большинство анаэробы (бифидобактерии и др.), но встречаются и аэробные виды (кишечная палочка, энтерококки, лактобактерии). Нормальная, или дружественная, микрофлора в кишечнике человека принимает участие в процессе пищеварения. Бактерии расщепляют непереваренные в тонком кишечнике углеводы (целлюлозу), а также жиры, которые могут частично расщепляться бактериальными липазами. Кроме того, микрофлора кишечного тракта выполняет ряд защитных функций. Она предотвращает развитие болезнетворных бактерий, участвует в образовании и всасывании витаминов, например витаминов К и В 12 . Недостаток микроорганизмов (дисбактериоз ) возникает при длительном приеме антибиотиков и других лекарственных веществ и приводит к развитию ряда заболеваний. Физические перегрузки ухудшают условия существования бактерий, особенно лактобактерий. При физическом напряжении нарушается циркуляция крови в кишечной стенке. Лактобактерии не получают необходимого количества питательных веществ и кислорода и погибают.

В течение первых суток после рождения кишечник ребенка в норме практически не содержит бактерий. Организм новорожденного начинает заселяться микрофлорой на вторые - четвертые сутки после рождения, причем основными становятся бифидобактерии. Контакт с микроорганизмами окружающей среды начинается во время родового акта. У здоровой женщины микрофлора родовых путей в основном представлена лакто- и бифидобактериями. Дальнейшее заселение организма новорожденного этими бактериями происходит в период грудного вскармливания. В молозиве, а затем в молоке наряду с этими бактериями есть и много других веществ, защищающих организм ребенка от болезнетворных бактерий. Если в организме ребенка появляются вредные микробы, в молоке матери увеличивается содержание иммуноглобулинов. Именно поэтому нужно как можно дольше кормить ребенка грудным молоком. У детей, находившихся на грудном вскармливании, основные компоненты микрофлоры сохраняются даже при высокой степени загрязнения окружающей среды. Переход ребенка на искусственное вскармливание ведет к уменьшению числа бифидобактерий и возрастанию количества кишечной палочки и условно-патогенных бактерий.

С дисбактериозом связаны не только нарушения в работе пищеварительного тракта, но и нарушение функций нервной системы. Дети с нормальной микрофлорой более спокойны, более устойчивы к воспалительным и аллергическим заболеваниям.

Система пищеварения выполняет и «непищеварительные» функции. Через пищеварительный тракт происходит выделение конечных продуктов обмена: непереваренных остатков пищи, желчных кислот, билирубина, мочевины, солей тяжелых металлов, лекарств. В тонком кишечнике всасываются ионы железа и витамин В 12 , необходимые для нормального образования клеток крови. Вдоль кишечной трубки расположены многочисленные лимфоидные фолликулы, а в стенке глотки - миндалины. В этих структурах образуются лимфоциты, которые формируют гуморальный и клеточный иммунитет. Кислая среда пищеварительных соков обладает бактерицидным действием, обезвреживая бактерии, попадающие в организм человека с пищей и водой. Их проникновению внутрь организма препятствует также сама стенка пищеварительного тракта.

Вопросы и задания для самоконтроля

• 1. Дайте морфофункциональную характеристику системы пищеварения. Как проходит ее развитие в онтогенезе человека?
• 2. Как осуществляются пищеварение в ротовой полости, механическая и химическая обработка пищи?
• 3. Как определить биологический возраст ребенка по зубной формуле? Расскажите, как происходит развитие и смена зубов.
• 4. Опишите механизм пищеварения в желудке. Каковы его возрастные особенности?
• 5. Как осуществляется пищеварение в тонком кишечнике? Опишите его нервную и гуморальную регуляцию и возрастные особенности.
• 6. Что вы знаете об участии печени и поджелудочной железы в процессе пищеварения? Как функции этих органов изменяются с возрастом?
• 7. Охарактеризуйте процесс пищеварения в толстом кишечнике и его регуляцию.
• 8. Как протекают процессы переваривания и всасывания пищевых веществ в разных отделах пищеварительной системы? Как осуществляется их регуляция?

В процессе переваривания пищи толстый кишечник играет незначительную роль, поскольку пища почти полностью переваривается и всасывается в тонком кишечнике, за исключением растительной клетчатки. В толстой кишке е идбуваються концентрирования химуса путем всасывания воды, формирование каловых масс и удаление их из кишечника. Здесь также происходит всасывание электролитов, водорастворимых витаминов, жирных кислот углеводамиів.

При гидролиза в толстом кишечнике участвуют ферменты, которые поступают из тонкой кишки, и ферменты кишечных бактерий

Железы слизистой оболочки толстой кишки выделяют небольшое количество сока (рН 8,5-9,0), содержащий в основном слизь и небольшое количество ферментов (пептидазы, липазу, амилазу, фосфатазу, нуклеазы) с с значительно меньшей активностью, чем в тонкой кишке. Однако при нарушении пищеварения в высших отделах пищеварительного тракта толстая кишка способна их компенсировать путем повышения секреторной активностиі.

Регуляция соковидилення в толстой кишке обеспечивается местными механизмами. Механическое раздражение слизистой оболочки кишечника усиливает секрецию в 8-10 раз

. Функции толстого кишечника:

В пищеварительная - в толстом кишечнике завершаются процессы пищеварения под действием поджелудочного, кишечного соков и частичное расщепление пищевых волокон и других органических веществ ферментами микроорганизмов;

В всасывающая - всасывание воды (1/3), глюкозы, витаминов, аминокислот, солей, частичное всасывание белков пищи, не переварились, и белков - продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в негидролизованому состояние нет (всасыванию мешает только удаленность остатков белков от слизистой оболочки кишечника)

В регуляторная - стимуляция иммунной системы (антигенные продукты жизнедеятельности микроорганизмов и непереваренных белков) и регуляция вегетативной нервной системы;

В синтезна - биосинтез витаминов микрофлорой толстого кишечника, которые частично используются организмом: тиамина (В 1), рибофлавина (В 2), пантотеновой кислоты (В 3), фолацин (Вс), ниацина (РР), биотина (Н), пиридоксина (В 6), филлохинон (К) и их всасывания;

В защитная - защита кишечника от патогенных микроорганизмов, препятствуя их жизнедеятельности и размножению через антагонизм

В толстом кишечнике особое физиологическую роль играет его микрофлора. Микрофлора способна выполнять три функции: пищеварительную, синтезирующую и защитную

Доказано, что микрофлора кишечника осуществляет синтез витаминов 1 ,. В 2 ,. В 6 ,. В 12 ,. РР,. К. Важно, что синтезирующие функции серьезно нарушаются при дефиците в пище клетчатки и органических кислот, находящихся в овощах, плодах, а также при избыточном питании рафинированными углеводами и бил лкамы. Уменьшается синтез витаминов и при запорах, способствующих развитию гнилостной микрофлорыри.

Защитная функция нормальной микрофлоры состоит в подавлении болезнетворных микробов, попадающих в кишечник. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходимы слабокислая среда и пищевые волокна. Лучшим средством поддержания кишечной микрофлоры в активном состоянии являются кисломолочные продукты (действуют за счет молочнокислых бактерий), пектины и клетчатка фруктов, ягод, овощей. Мясо способствует развитию гнилостных бактерий. Гниющие каловые массы создают щелочную среду и способствует росту патогенной микрофлорылори.

Кишечные палочки синтезируют витамины группы. В, что, в частности, выполняют роль технического надзора, предупреждая бесконечный рост тканей, поддерживая иммунитет, осуществляя противораковую защиту при гниении белка ка в толстом кишечнике образуется метан, который разрушает витамины группыВ.

Доктор. Герзон заявил:"Рак - это месть. Природы за неправильно съеденную пищу"В своей книге"Лечение рака"он пишет, что из 10 000 случаев рака - 9999 являются результатом отравления собственными каловыми массами

Плесень, образующийся при гниении пищевых продуктов, способствует развитию серьезной патологии в организме

Таким образом, микрофлора кишечника:

Формирует нормальную слизистую оболочку кишечника;

Участвует в метаболизме липидов, желчных кислот;

Регулирует водно-солевой обмен и газообмен;

Участвует в создании общего иммунитета и поддержании его на должном уровне;

Синтезирует витамины. К и группы. В в толстом кишечнике;

Частично расщепляет волокна клетчатки и пектинов, которые были непереваренные в тонком кишечнике;

Инактивирует ферменты:. ЩФ, трипсин, амилазу;

Сбраживает углеводы до кислых продуктов (молочной и уксусной кислот);

Образует так называемый"вторичный поток нутриентов и неалиментарних веществ"

. Причины нарушения функций толстого кишечника:

Чрезмерное потребление рафинированных продуктов (без пищевых волокон) и жиров, что нарушает двигательную и выделительную функции и вызывает интоксикацию организма;

o потребления мясных продуктов невысокого качества и легкоперетравлености увеличивает процессы гниения и интоксикацию организма;

o потребления недоступных или плохо доступных и одновременно низкомолекулярных углеводов усиливает бродильные (шумивни) процессы и метеоризм в кишечнике, что увеличивает риск заворота кишок, грыж и разрывов в кишечник.