Физиология и патофизиология пищеварительного тракта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Днепропетровская государственная медицинская академия

Кафедра анестезиологии, интенсивной терапии и

медицины неотложных состояний ФПО

Зав.кафедрой д.м.н.профессор Е.Н.Клигуненко.

Составил: к.м.н.доцент В.В.Ехалов

Лекция. ФИЗИОЛОГИЯ И ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА

ФИЗИОЛОГИЯ И ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА

Организм существует в тесной взаимосвязи с внешней средой, с которой контактирует через кожу, дыхательную и пищеварительную системы. Последняя представляет собой систему органов, выполняющих функцию переноса воды и твердых питательных веществ из внешней среды в кровь, которая доставляет их клеткам организма. Общая длина пищеварительного тракта составляет около 9 метров. Он состоит из таких отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка (состоящая из 12-перстной, тощей и подвздошной кишки) и толстая кишка (состоит из слепой кишки с черве-образным отростком, восходящего, поперечного и нисходящего отделов ободочной кишки, сигмовидной и прямой кишки, заканчивающейся запирательным аппаратом и анальным отверстием). Пища так же жизненно необходима организму, как вода и воздух. Достаточно сказать, что без воздуха человек может прожить приблизительно 5 минут, без воды-г 5 дней, без еды - 5 недель. Поэтому, пищеварение это крайне важный процесс, без нормального протекания которого невозможно нормальное функционирование организма.

Пищеварение - это сложный физиологический и биохимический процесс, в ходе которого принятая пища в пищеварительном тракте подвергается физическим и химическим изменениям. В результате этого компоненты пищи должны сохранить свою пластическую и энергетическую ценность, приобрести свойства, благодаря которым они могут быть усвоены организмом, включены в нормальный обмен, и выведены из организма в виде конечных продуктов метаболизма.

Как только пища начинает растворяться, ее частички начинают воздействовать на чувствительные нервные окончания, которые находятся на языке и слизистой ротовой полости, так называемые хеморецепторы, - и человек ощущает вкус. Кроме того, в ротовой полости начинается процесс всасывания, что часто используется нами, терапевтами, в случаях, когда необходимо быстрое поступление лекарства в кровь. Мы предлагаем взять лекарство под язык, где находится мощная сеть кровеносных сосудов, благодаря чему происходит быстрое его всасывание непосредственно в кровь.

В зависимости от локализации процессов гидролиза питательных веществ пищеварение делят на несколько типов.

Внутриклеточное пищеварение--транспортировка в клетку путем фагоцитоза и эндоцитоза веществ, гидролизируемых клеточными ферментами.

Внеклеточное (полостное) пищеварение--совершается в полостях пищеварительного тракта, где осуществляется действие на питательные вещества ферментов слюны, поджелудочной железы и желудочного сока.

Пристеночное или мембранное пищеварение происходит в тонкой кишке на поверхности (около 7,2 м2), образованной складками, ворсинками и микроворсинками слизистой оболочки, в слое слизи, с участием большого количества ферментов кишки и поджелудочной железы.

Пищеварительный процесс (конвейер) заключается в последовательности и преемственности следующих процессов:

органных - пищеварение в полости рта - желудочное пищеварение - кишечное пищеварение;

физических и химических - размельчение, увлажнение, набухание, растворение пищи, денатурация белков, гидролиз полимеров до стадии олигомеров, затем мономеров, их транспорт из пищеварительного тракта в кровь и лимфу;

полостного и пристеночного пищеварения от центральной части

пищевого комка в желудке к его примукозному слою, от вершины, кишечной ворсинки к ее основанию и т.д.;

4)гидролиза на апикальных мембранах энтероцитов и транспорта в энтероцит образовавшихся полимеров, а из него в интерстициальную ткань, а затем в кровь и лимфу,

5)ферментативной деполимеризации питательных веществ. Пищеварительный тракт - часть пищеварительной системы,

имеющая трубчатое строение и включающая пищевод, желудок, тонкую и толстую кишки, в которых происходит механическая, химическая обработка пищи и всасывание продуктов гидролиза, а также вспомогательные органы - слюнные железы, печень, поджелудочную железу.

Деятельность пищеварения регулируется нервными и гуморальными механизмами. Нервная функция осуществляется пищевым центром с помощью условных и безусловных рефлексов, эфферентные пути которых образованы симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами. Нервно-рефлекторное влияние особенно сильно выражено в области слюнных желез и, по мере удаления от них по пищеварительному тракту усиливается действие гуморальных механизмов - выделение гормонов, образующихся в специальных эндокринных клетках слизистой оболочки желудка, двенадцатиперстной и тощей кишках, в поджелудочной железе.

Секреция желез находится в прямой зависимости от уровня их кровоснабжения, которое в свою очередь определяется секреторной активностью желез, образованием в них метаболитов - вазодилататоров, стимулирующих секрецию, и регулируется парасимпатическими, холинергическими нейронами. Симпатические нейроны тормозят секрецию и оказывают на железы трофическое влияние, усиливая синтез компонентов секрета. В роли стимуляторов, ингибиторов и модуляторов секреции желез выступают многие нейроинтестинальные регуляторные пептиды.

Моторная функция осуществляется на всех этапах процесса пищеварения. Прием и механическая переработка пищи во время жевания, глотание и задержка в желудке и эвакуация его содержимого в кишки, сокращения и расслабления желчного пузыря, перемешивание и передвижение содержимого кишок (химуса), перераспределение давления в отделах тонкой кишки, перемешивание пристеночного слоя химуса, переход химуса из тонкой кишки в толстую, сокращение и расслабление

сфинктеров, движения толстой кишки, необходимые для формирования кала и дефекации, -- основные моторные процессы, обеспечивающие пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта. К моторным процессам относятся также движения ворсинок и микроворсинок. Гладкие мышцы пищеварительного тракта представляют группу унитарных и обладают способностью спонтанного ритмического возбуждения и свойствами синцития. Вегетативные нервы, гормоны и парагормоны изменяют частоту и силу этих сокращений в широких пределах. На протяжении пищеварительного тракта имеется несколько водителей ритма его сокращений, 35 сфинктеров (жомов) - специальных замыкательных аппаратов, состоящих из скопления преимущественно циркулярно расположенных мышечных пучков спирального и продольного направлений. Нервные, гормональные и парагормональные влияния создают сочетанные органные и межорганные внутрисистемные эффекты. Так, желчевыделение осуществляется сокращениями желчного пузыря при открытой печеночно-поджелудочной ампулы (сфинктера Одди), желудочная эвакуация - при сокращении антральной части желудка, но расслабленном сфинктере привратника.

Всасывание - процесс транспорта компонентов пищи из полости пищеварительного тракта во внутреннюю среду, кровь и лимфу организма. Всосавшиеся вещества разносятся по организму и включаются в обмен веществ.

В полости рта кроме механического действия (пережевывание пищи) осуществляется частичный гидролиз углеводов альфа-амилазой слюны, при котором крахмал расщепляется на декстрины, мальтоолигосахариды и мальтозу. На этом этапе велика роль слюны. Она продуцируется тремя парами слюнных желез - околоушными, поднижнечелюстными и подъязычными и множеством мелких желез, находящихся в полости рта. Из желез слюна попадает в полость рта. В основном, слюнные железы секретируют лизоцим.

Относительная плотность слюны -1001-1017, в норме выделяется в минуту 0,24 мл слюны, в сутки - 1-1,5 л; рН слюны -- 5,8--7,4. В слюне содержится каликреин, который принимает участие в образовании кининов, расширяющих сосуды, что может иметь значение в увеличении секреции слюнных и других желез при приеме пищи. Время пребывания пищи в полости рта незначительно, поэтому всасывания здесь не происходит. Однако известно, что некоторые фармакологические вещества всасываются быстро и это находит применение, как способ введения лекарственных веществ.

Поступившая в рот пища раздражает рецепторы полости рта. Тактильные температурные и болевые рецепторы расположена по всей поверхности слизистой оболочки рта, а вкусовые - преимущественно во вкусовых почках сосочков языка. Они участвуют в формировании сладкого, кислого, горького и соленого вкуса. Различные зоны имеют разный набор рецепторов. Импульсы от вкусовых рецепторов по афферентным волокнам язычной ветви тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов поступают в ЦНС. Эфферентные влияния возбуждают секрецию слюнных, желудочных и поджелудочных желез, желчевыделение, изменяют моторную деятельность пищевода, желудка и проксимального отдела тонкой кишки; влияют на кровоснабжение органов пищеварения; рефлекторно усиливают расход энергии, необходимой для переработки и усвоения пищи. Следовательно, несмотря на кратковременность пребывания пищи в полости рта, с ее рецепторов поступают пусковые влияния почти на весь пищеварительный тракт.

Глотание - переход пищевого комка из полости рта в желудок; возникает в результате раздражения чувствительных нервных окончаний тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов. По афферентным волокнам этих нервов импульсы поступают в продолговатый мозг, где находится центр глотания. Бульбарный центр находится в тесной связи с центром дыхания, тормозя его при глотании, что предотвращает попадание пищи в дыхательные пути.

Рефлекс глотания состоит из 3 последовательных фаз: ротовой, глоточной и пищеводной. Пищеводная фаза - прохождение пищи по пищеводу и перевод ее в желудок. Сокращения пищевода имеют перистальтический характер. Регуляция моторики пищевода осуществляется, в основном, эфферентными волокнами блуждающего и симпатического нервов; большую роль играет его интрамуральная нервная система.

Одностороннему движению пищи способствует острый угол впадения пищевода в желудок. Острота угла увеличивается при наполнении желудка. Клапанную роль выполняет губовидная складка слизистой оболочки в месте перехода пищевода в желудок.

Желудок. Пищеварительными функциями желудка являются депонирование, химическая и механическая обработка пищи и постепенная порционная эвакуация содержимого его в кишки. Емкость и размеры желудка подвержены значительным пищеварительным колебаниям. Средняя емкость желудка - 1-1,2 л. В некоторых случаях емкость его может достигать 3-4 л. Средняя длина желудка от кардии до привратника - 25-29 см, а ширина по большой кривизне - 13 см. В слизистой оболочке желудка 3 вида желез - кардиальные, главные и пилорические. Пища, находясь несколько часов в желудке, набухает, разжижается, многие ее компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами слюны и желудочного сока. Желудочный сок обладает также бактерицидными свойствами.

Основная работа желудка - это продукция желудочного сока. Желудочный сок продуцируется железами желудка, расположенными в его слизистой оболочке. Она покрыта слоем цилиндрического эпителия, клетки которого продуцируют слизь. Слизь секретируется в виде густого геля, который покрывает равномерным слоем всю слизистую оболочку. На поверхности слизистой оболочки имеются желудочные ямки (около 3 млн), в каждую из них открываются просветы 3-7 желудочных желез - собственных, кардиальных и пилорических.

За сутки желудок выделяет 2-2,5 л желудочного сока. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту (0,3-0,5%) и поэтому имеющую кислую реакцию (рН 1,5-1,8). Величина рН содержимого желудка выше, так как часть кислоты. нейтрализуется частично принятой пищей с щелочными компонентами.

В желудочном соке имеются неорганические вещества: вода (995 г/л), хлориды (5-6 г/л), сульфаты (10 мг/л), гидрокарбонаты (0-1,2 г/л), аммиак (20-80 мг/л). Осмотическое давление желудочного сока выше, чем плазмы крови. Обкладочные клетки продуцируют соляную кислоту одинаковой концентрации (169 ммоль/л). Синтез соляной кислоты сопряжен с клеточным дыханием и является аэробным процессом. При гипоксии синтез соляной кислоты прекращается, согласно "карбоангидразной" гипотезе ионы Н+для синтеза соляной кислоты получаются в результате гидратации СО2 и диссоциации образовавшегося при этом Н2СО3. Этот процесс катализируется ферментом карбоангидразой.

Органические компоненты желудочного сока представлены азотсодержащими веществами (200-500 мг/л), мочевиной, мочевой и молочными кислотами, полипептидами. Содержание белка достигает 3 г/л, мукопротеидов - до 0,8 г/л, мукопротеаз - до 7 г/л. В числе белков особое значение для пищеварения имеют ферменты - пепсиногены. При активации пепсиногенов путем отщепления от них полипептида образуются пепсины -- ферменты группы протеаз. Пепсины являются эндопептидазами и основными продуктами их гидролитического действия являются полипептиды. Большое защитное действие имеет слизистый барьер желудка, разрушение которого может быть одной из причин повреждения слизистой оболочки желудка и даже глубже расположенных структур его стенки. Этот барьер может повреждаться алифатическими кислотами (уксусная, соляная, масляная, пропионовая) даже в небольшой концентрации, детергентами (желчные кислоты, салициловая и сульфосалициловая кислоты в кислой среде желудка), фосфолипазами, алкоголем.

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

Непосредственно стимулируют выделение соляной кислоты холинергические волокна блуждающих нервов, медиатор которых ацетилхолин (АХ) возбуждает М-холинорецепторы. Действие АХ и его аналогов блокируются атропином. Непрямая стимуляция клеток блуждающими нервами определяется также гастрином и гистамином. Гастрин синтезируется в слизистой оболочке пилоруса. После хирургического удаления пилорической части желудочная секреция его резко снижается.

К стимуляторам желудочных желез относится также гистамин, который влияет на Н2-рецепторы их мембран, вызывает выделение большого количества сока высокой кислотности, бедного пепсином. Торможение секреции соляной кислоты вызывают секретин, глюкагон, нейротензин, энтерогастрин, окситоцин, простагландин Е, серотонин и др.

Кровоток в желудке и тонкой кишке примерно одинаков -30 мл/мин / 100 г ткани. Кровоток в пищеварительном тракте натощак составляет 15--20 % от общего кровотока, после приема пищи он может увеличиваться в несколько раз.

Скорость эвакуации пищи из желудка зависит от многих факторов: объема, состава и консистенции, величины осмотического давления, температуры, рН содержимого желудка, градиента давления между полостями пилорического отдела желудка и двенадцатиперстной кишки, состояния сфинктера привратника, аппетита, водно-солевого гомеостаза и ряда других причин.

Пища, богатая углеводами, быстрее эвакуируется из желудка, чем белковая. Жирная пища эвакуируется с наименьшей скоростью. Время пребывания смешанной пищи в желудке составляет от 6 до 10 ч (а не 4 ч, как определяется иногда клиницистами). Жидкость начинает переходить в кишку сразу же после поступления.

Регуляция моторики желудка осуществляется раздражением блуждающих нервов и выделением АХ, что увеличивает ритм и силу сокращений, ускоряет движение перистальтических волн. Велико значение и гастроинтестинальных гормонов -- гастрина, мотилина, серотонина, которые усиливают моторику желудка, а тормозят - секретин, глюкагон и др.

В обеспечении начального этапа пищеварения большая роль принадлежит процессам, происходящим в двенадцатиперстной кишке. Натощак ее содержимое имеет слабощелочную реакцию (рН 7,2-8,0). Чем выше кислотность желудочного сока, тем больше вьщеляется секрета поджелудочной железы, желчи и кишечного секрета.

Основную массу поджелудочной железы составляют экзокринные элементы (80-85%), среди которых 80-95% приходится на клетки, секретирующие ферменты, воду, электролиты, слизь. При поступлении пищевого содержимого железа выделяет сок со скоростью 4,7 мл/мин; за сутки -- 1,5-2,5 л сложного состава. Ферменты поджелудочной железы переваривают все виды питательных веществ. Амилаза, липаза и нуклеаза секретируется поджелудочной железой в активном состоянии, а протеазы - в виде энзимогенов.

Панкреатический сок богат альфа-амилазой, расщепляющей полисахариды до ди- и моносахаридов, на производные нуклеиновых кислот действуют рибо- и дезоксирибонуклеазы. Панкреатическая липаза расщепляет жиры, в основном, триглицериды, до моносахаридов и жирных кислот. На липиды действуют также фосфолипаза А2 и эстераза.

Поскольку триглицериды нерастворимы в воде, липаза действует только на поверхности жира, и чем больше поверхность жира, тем активнее идет его гидролиз липазой. Поэтому эмульгирование жира имеет огромное значение для его переваривания. Эмульгирование осуществляется желчными кислотами и их солями. Активность липазы повышается в присутствии Са2+. Под действием липаз осуществляется неполный гидролиз триглицеридов, при этом образуется около 50% моноглицеридов, 40% жирных кислот и глицерина, 7-10% ди- и триглицеридов.

Нервная регуляция поджелудочной железы осуществляется холинергическими волокнами блуждающих нервов, которые усиливают ее секрецию. Симпатические волокна тормозят ее секрецию, усиливают синтез органических веществ в ней. Гуморальная регуляция деятельности поджелудочной железы осуществляется секретином. Секретин -стимулятор обильного сокоотделения и секреции-гидрокарбонатов. Высвобождение этого фермента в кровь происходит при действии кислого желудочного содержимого. Вторым гормоном, усиливающим секрецию поджелудочной железы, является холицистокинин.

Стимуляция секреции поджелудочной железы усиливает ее кровоснабжение, что имеет немаловажное значение.

Тонкая кишка состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Длина двенадцатиперстной кишки - 20-25 см. Тощая кишка вместе с подвздошной образуют анатомически единое целое. Длина ее - 2,5-3 м, она подвешена на брыжейке, корень брыжейки имеет длину около 13 см. Тощая кишка занимает, главным образом, левую половину живота и область пупка, подвздошная - правую половину, полость малого таза и правую подвздошную область.

Слизистая оболочка тонкой кишки выстлана ворсинками. Всасывающая поверхность тонкой кишки равна 7,2 м2. В толстой кишке ворсинки отсутствуют.

Кишечный сок представляет собой мутную вязкую жидкость, он является продуктом деятельности всей тонкой кишки, рН - 7,2-7,5. В его состав входят органические вещества- слизь, белки, аминокислоты, мочевина и неорганические вещества - хлориды, гидрокарбонаты и фосфаты К, Са, Nа. Плотная часть его - это неразрушенные эпителиальные клетки.

В кишечном соке синтезируется более 20 ферментов, принимающих участие в пищеварении, основные среди них - энтрокиназа, несколько видов липаз, пептидазы, ЩФ, амилаза, лактаза, сахараза. В естественных условиях ферменты фиксируются в зоне щеточной каемки и осуществляют пристеночное пищеварение.

В тонкой кишке осуществляется полостное и пристеночное пищеварение.

Полостное пищеварение происходит за счет пищеварительных секретов и их ферментов. В результате образуются олигомеры, гидролиз которых завершается в кишечных эпителиоцитах и в виде мономеров всасываются в кровь и лимфу.

Из тонкой кишки порция химуса через илеоцекальный сфинктер переходит в толстую кишку. Сфинктер играет роль клапана, пропускающего содержимое кишок только в одном направлении.

В процессе переваривания пищи толстая кишка играет небольшую роль, так как пища полностью переваривается и всасывается в тонкой кишке, за исключением некоторых веществ, например, растительной клетчатки. Небольшое количество пищи продолжает подвергаться гидролизу в толстой кишке под воздействием ферментов, поступивших из тонкой кишки.

Сок толстой кишки выделяется в небольших количествах, рН -8,5-9,0.

В соке толстой кишки отсутствуют энтерокиназа и сахараза, ЩФ в 15-20 раз меньше, чем в тонкой кишке и т.д.

В толстой кишке интенсивно происходит всасывание воды, образовавшиеся 400 г химуса постепенно формируются в каловые массы.

Бактериальная флора пищеварительного тракта является необходимым условием нормального существования организма. Количество микроорганизмов в желудке минимально, а в тонкой кишке их значительно больше, исключительно велико их количество в толстой кишке -- до десятка миллиардов на 1 кг содержимого; 90% - это безспоровые анаэробы - бифидобактерии, 10% - кишечная палочка, молочно-кислые бактерии, стрептококки.

Микрофлора кишок осуществляет разложение остатков непереваренной пищи, создает иммунный барьер, тормозит патогенность микробов, синтезирует некоторые витамины, ферменты, принимает участие в разложение парных жирных кислот. Нормальная микрофлора кишок подавляет патогенные микроорганизмы и предупреждает инфицирование организма. Кишечная микрофлора синтезирует витамин К, витамины группы В, с ее участием происходит обмен белков, фосфолипидов, желчных и жирных кислот, билирубина, холестерина.

Процесс пищеварения длится у человека около 1-3 сут, из которых наибольшее время уходит на продвижение остатков пищи по толстой кишке.

Патофизиологическая физиология пищеварения

пищеварение желудок кишка язвенный

Многочисленные функции пищеварительной системы регулируются центральной и вегетативной нервной системой, гуморальными и эндокринными влияниями. Расстройство регуляции тех или иных функций влечет за собой нарушение нормального течения процессов, происходящих в пищеварительном тракте, и способствуют развитию ряда заболеваний.

Кроме того, нарушение основных функций пищеварительной системы нередко может привести к вторичным изменениям в других органах.

Нарушение функций пищевода

Субъективное ощущение затрудненного прохождения пищи по пищеводу называют дисфагией и оно является ведущим симптомом при различных заболеваниях. Дисфагия может возникать при расстройстве пассажа пищи на уровне глотки, дисфункции тела пищевода и нарушения механизма раскрытия кардии.

Поскольку нервные центры, отвечающие за регуляцию акта глотания, находятся в стволе головного мозга, наиболее тяжелые расстройства глотания развиваются при поражении этой зоны (например, при инсульте).

Глотание может нарушаться при полиомиелите, миастении, дерматомиозите, столбняке, истерии, выраженной сухости во рту при снижении слюноотделения.

При парезе и дискоординации мышц, участвующих в акте глотания, пища, особенно жидкая, может попадать в глотку и дыхательные пути, вызывая явления кашля и поперхивания и способствуя аспираци содержимого в бронхи и возможным развитием аспирационной пневмонии, абсцесса легких, а иногда и асфиксии.

К наиболее частым расстройствам двигательной функции пищевода относится эзофагоспазм, сегментарный или диффузный.

Рефлекторное расслабление нижнего пищеводного сфинктера (НПС) при глотании способствует поступлению пищеводного комка в желудок. Обычно, нормальный тонус (15-35 мм рт. ст.) предотвращает обратный заброс (рефлюкс) желудочного содержимого в пищевод.

Нарушение нормального расслабления НПС во время глотания ведет к развитию характерного заболевания с картиной дисфагии -ахалазия кардии. Считают, что причиной ахалазии кардии является дефицит специфического нейротрансмиттера - оксида азота (N0). В свою очередь снижение тонуса НПС, приводящее к забросу кислого желудочного содержимого в пищевод, служит основным механизмом в развитии гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, которая в настоящее время является одним из наиболее распространенных гастроэнтерологических заболеваний. Основные клинические проявления ее - отрыжка, изжога, срыгивание.

Кроме того, попадание желудочного содержимого в бронхи способно вызвать развитие бронхиолоспазма.

Длительное (в течение многих лет) раздражение слизистой оболочки пищевода кислым содержимым может привести к метаплазии с последующим высоким риском развития рака пищевода.

Нарушение функции желудка

Желудок выполняет в организме многообразные функции и нарушение их ведет к развитию патологических процессов.

Нарушение секреции соляной кислоты и пепсина. Соляная кислота выделяется париетальными клетками (обкладочными) слизистой оболочки желудка, что составляет около 1 млрд клеток. Регуляция ее секреции - достаточно сложный механизм, включающий 3 фазы секреции - психическую, цефалическую и пищеварительную. Психическая фаза возникает при мысли о предполагаемом приеме пищи, цефалическая фаза запускается в ответ на запах и вкус пищи. Периферическая или пищевая фаза включается при действии таких факторов, как растяжение желудка, наличие в составе пищи стимуляторов секреции (некоторых аминокислот), местное освобождение гастроинтестинальных гормонов, в первую очередь гастрина.

Секреция соляной кислоты париетальными клетками осуществляется по принципу протонного насоса, в котором К+ обменивается на Н+, а СL- - на НСО2-,. Выраженную роль в этом процессе играет Н+-К+-АТФ-аза, которая, используя свою энергию, выделяющуюся при расщеплении АТФ, обеспечивает транспорт Н+ из париетальных клеток и их обмен на К+.

Столь сложный механизм выработки соляной кислоты объясняет многообразие факторов, способствующих повышению или снижению ее продукции. На характер желудочного кислотовыделения влияют, кроме того, такие факторы, как эмоциональное возбуждение или, наоборот, подавленность, тоска.

Гиперсекреция соляной кислоты, играющая важную роль в развитии целого ряда гастроэнтерологических заболеваний, может наблюдаться при наследственном увеличении массы париетальных клеток, повышении тонуса блуждающих нервов, растяжении антрального отдела желудка при нарушении его опорожнения.

Кроме соляной кислоты, в желудочном соке содержится протеолитический фермент пепсин, вырабатываемый главными клетками желудка. Нарушение пепсинобразующей функции имеет определенное значение в возникновении гастроэнтерологических заболеваний. Повышенная выработка пепсиногена 1 является одним из генетических факторов, способствующих развитию язвенной болезни.

Нарушение слшеобразующей функции. Секреция желудочной слизи (муцина) представляет собой сложную систему коллоидных растворов и производится непрерывно обновляющимися слизеобразующими клетками. Стимулирующее влияние на выработку слизи оказывают возбуждение адрено- и холинорецепторов, простагландины. Желудочная слизь (вместе с гидрокарбонатами, секретируемыми эпителиальными клетками) принимает участие в образовании защитного слизистого барьера, поддерживающего определенный градиент рН между просветом желудка и его слизистой оболочки.

Нарушение целостности данного барьера в результате изменения синтеза простагландинов в стенке желудка является основным механизмом повреждающего действия на слизистую оболочку некоторых распространенных лекарственных препаратов (ацетилсалициловой кислоты и других нестероидных противовоспалительных веществ). Напротив, синтетические аналоги простагландинов позволяют предотвратить развитие поражения желудка при их приеме.

Патофизиологические механизмы язвенной болезни. Согласно современным представлениям патогенез язвенной болезни в общем виде сводится к нарушению равновесия между факторами кислотно-пептической агрессии желудочного содержимого и элементами защиты слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки, к которым относятся неизмененное желудочное слизеобразование, достаточная выработка панкреатических гидрокарбонатов, хорошая регенерация эпителиальных клеток, сохраненное кровоснабжение слизистой оболочки желудка, нормальное содержание простагландинов в его стенке.

Гастроинтестинальные язвы возникают как при усилении агрессивных свойств желудочного содержимого, так и при ослаблении защитных свойств слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки.

Основную роль в ослаблении защитных свойств слизистой оболочки играют микроорганизмы -Неlicobacter pylory (НР). Спектр неблагоприятного влияния НР на слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки многообразен. Эти бактерии вырабатывают целый ряд ферментов (уреазы, протеазы, фосфолипазы), повреждающих защитный барьер слизистой оболочки, а также различные цитотоксины - интерлейкины, лизосомальные энзимы, фактор некроза опухоли, вызывающие воспалительные процессы в слизистой оболочке желудка. Обсеменение слизистой оболочки НР сопровождается развитием поверхностного гастрита и дуоденита, а также приводит к повышению уровня гастрина и усилению секреции соляной кислоты. Все это способствует прогрессированию процесса, появлению участков желудочной метаплазии и формированию язвенной болезни. Не ассоциированными с НР являются стрессовые язвы, которые наблюдаются у больных, находящихся в критических состояниях. Их развитию способствует, главным образом, нарушение микроциркуляции в слизистой оболочке желудка.

Доказана связь НР с развитием рака желудка. Онкогенное действие НР обусловлено тем, что эти микроорганизмы могут изменять пролиферативную активность эпителиальных клеток, способствуя развитию в них метаплазии и атрофии. Кроме того, под влиянием НР в слизистой оболочке образуется протеин р53, считающийся сильным канцерогеном.

Нарушение двигательной функции. К характерным проявлениям нарушения моторики желудка и двенадцатиперстной кишки относится демпинг-синдром, развивающийся после операции (резекции желудка). Возникновение демпинг-синдрома обусловлено быстрым продвижением гиперосмолярного желудочного содержимого в тонкую кишку. При этом вода пассивно переходит из плазмы в гиперосмолярную среду кишок, способствуя развитию гиповолемии. Увеличение жидкости в кишках стимулирует выделение вазоактивных веществ (в частности, серотонина), вызывающие вазодилатацию и последующие ортостатические реакции (артериальная гипотёнзия, обморок). Наблюдающееся при демпинг-синдроме ускоренное всасывание глюкозы приводит к гипергликемии и вторичному повышению выработки инсулина. В результате происходит быстрая утилизация глюкозы, сопровождающаяся слабостью, потливостью, тахикардией.

Проявлениями изменений моторики желудка служат такие симптомы, как тошнота и рвота. Рвота представляет собой сложный рефлекторный акт выбрасывания желудочного содержимого через пищевод, глотку, носовые ходы, полость рта, который осуществляется за счет усиленной перистальтики антрального и пилорического отделов желудка при расслаблении фундального отдела, кардии и пищевода и одновременном сокращении мышц диафрагмы и брюшной стенки. Сложный механизм рвоты регулируется специальным рвотным центром, расположенным в продолговатом мозге. Стимуляция рвотных центров происходит благодаря импульсам, передающимся с рецепторов слизистой оболочки, брюшины, почек и других органов, хеморецепторов триггерных зон IV желудочка, афферентных волокон лабиринта и т.д. Возбудимость рвотного центра у людей различная. У женщин рвота возникает обычно легче, чем у мужчин, у детей - легче, чем у взрослых.

В зависимости от ведущих патогенетических механизмов, лежащих в основе рвоты, выделяют рвоту центрального происхождения, гематогенно-токсическую и рвоту висцерального происхождения.

Рвота центрального генеза обусловливается повышением внутричерепного давления, в частности, при опухолях головного мозга, гипертонических кризах, повышенной возбудимости лабиринтного аппарата (морская и воздушная болезнь). Иногда такая рвота имеет условно-рефлекторное происхождение и возникает при виде или ощущении неприятных предметов, запахов и т.д.

Гематогенно-токсическая рвота возникает при различных эндогенных и экзогенных интоксикациях, например, лекарственными препаратами (цитостатики, наркотические анальгетики), никотином, алкоголем, при нарушениях метаболизма (диабетический кетоацидоз), а также при раневой болезни.

Рвота висцерального происхождения может возникать при раздражении слизистой оболочки желудка бактериальными токсинами,

химическими веществами, и, кроме того, при самых различных заболеваниях, причем необязательно гастроэнтерологических. Любая очень сильная боль (например, при почечной колике, болезнях органов малого таза) может рефлекторно вызвать появление рвоты.

Частая и обильная рвота приводит к развитию в организме тяжелых нарушений (дегидратация, гиповолемия, электролитные сдвиги), которые в свою очередь могут вызвать серьезные расстройства сердечной деятельности, функций почек и нервной системы. Кроме того, упорная рвота может осложниться аспирацией рвотных масс в бронхиальное дерево ( синдром Мендельсона) и возникновением надрывов слизистой оболочки в области гастроэзофагеального перехода с последующим желудочным кровотечением (синдром Малори--Вейса).

Тошнота представляет собой тягостное ощущение ожидания рвоты, сопровождающееся чувством давления в подложечной области, а нередко и разнообразными вегетативными нарушениями (слабостью, потливостью, головокружением, гиперсаливацией). В основе тошноты лежит подпороговое, т.е. недостаточное для возникновения рвоты, возбуждение рвотного центра.

Патофизиологический механизм боли в животе. Слизистая оболочка желудка и кишок не содержит болевых рецепторов и не реагирует на раздражения. В связи с этим биопсия слизистой оболочки желудка или полипэктомия не сопровождаются в отличие от биопсии кожи болевым ощущением. Окончания болевых рецепторов, иннервирующих полые органы, локализуются в мышечной стенке, поэтому болевое ощущение возникает при растяжении полых органов (метеоризм), либо при интенсивных спастических сокращениях (желчная, кишечная колика), либо при непосредственном воздействии раздражителя (соляная кислота) на нервные окончания в дне язвенного дефекта.

В паренхиматозных органах (печень, селезенка, почки) нервные окончания располагаются в капсуле и реагируют на ее быстрое растяжение при увеличении органа. Ишемия органов брюшной полости ведет к возникновению абдоминальной боли за счет повышения концентрации тканевых метаболитов в области чувствительных нервов.

Наконец, боль в животе может быть в результате непосредственного инфильтрирования нервных окончаний растущей опухолью.

В зависимости от ведущего патофизиологического механизма выделяют 3 основных типа абдомиалгий: висцеральную, париетальную или соматическую боль (раздражение листка брюшины) и отраженную боль (боль при заболеваниях органов, локализованных вне брюшной полости. Классическими примерами отраженной боли являются болевое ощущение в правой половине живота при острой правосторонней пневмонии, а также абдоминальная форма инфаркта миокарда, описанная Н.Д.Стражеско.

Нарушение функций кишок

Основные процессы переваривания и всасывания белков, жиров и углеводов происходят в тонкой кишке и протекают с участием ряда механизмов. К основным из них прежде всего относится активный транспорт, который обеспечивает перенос веществ против градиента их концентрации и поэтому является энергозависимым (с помощью активного транспорта всасываются аминокислоты, моносахариды, витамин В12), и пассивный (в виде диффузии и осмоса), который происходит в соответствии с градиентом концентрации веществ в кишках и крови (таким путем всасываются вода, хлориды, аскорбиновая кислота).

Продукты переваривания белков панкреатическими ферментами - олигопептиды - расщепляются в дальнейшем экзо- и эндопептидазами микроворсинок энтероцитов в просвете кишок до ди-и трипептидов. Последующее расщепление олигопептидов до аминокислот завершается уже внутриклеточными (цитозольными) пептидазами энтероцитов.

Олигосахариды, образовавшиеся из крахмала, под действием амилазы, а также сахароза и лактоза, содержащиеся в пище, расщепляются в тонкой кишке до моносахаридов высокоспецифичными дисахаридазами щеточной каемки (сахаразой, лактазой, мальтазой и др.). Глюкоза и галактоза всасываются с помощью активного Nа-зависимого транспорта, а фруктоза - посредством диффузии.

Липиды, поступившие в двенадцатиперстную кишку и эмульгированные желчными кислотами, расщепляются в дальнейшем под действием липолитических ферментов поджелудочной железы (липаза, колипаза, фосфолипаза А2) до жирных кислот, лизолецитина и холестерина. После этого жирные кислоты с короткими и средними цепями непосредственно диффундируют в энтероциты. Жирные кислоты с длинными цепями и холестерин переносятся к мембране энтероцитов в виде мицелл, образованных ими с желчными кислотами, после чего захватываются и переносятся специальными транспортными белками. Параллельно с всасыванием жиров происходит и всасывание жирорастворимых витаминов.

Вода и электролиты способны перемещаться через стенку кишок в обоих направлениях, поддерживая, таким образом, изоосмотичность кишечного содержимого и плазмы крови. Большая часть воды и электролитов всасывается в верхних отделах тонкой кишки, причем вода пассивно диффундирует в направлении гиперосмотичного содержимого, тогда как всасывание натрия происходит по механизму активного транспорта. По мере продвижения содержимого по кишкам количество натрия в нем уменьшается. При этом изоосмотичность содержимого тонкой кишки поддерживается за счет поступления в ее просвет эквимолярного количества К+. Энтероциты, кроме того, сами обладают способностью секретировать электролиты (в основном, гидрокарбонаты и С1-).

Комплекс расстройств, возникающих в организме в результате нарушения процессов переваривания и всасывания пищи, получил название синдрома мальабсорбции (от франц. mal - болезнь).

Синдром мальабсорбции может развиваться при различных патологических состояниях. В первую очередь к ним относятся заболевания, протекающие с недостаточной выработкой тех или иных пищеварительных ферментов: хронический панкреатит, дисахаридазная (чаще всего лактазная) недостаточность, болезни печени и желчевыводящих путей, сопровождающиеся снижением поступления желчи в кишки. Сравнительно большую группу составляют заболевания, при которой поражается эпителий слизистой оболочки тонкой кишки: целиакия (глютеновая энтеропатия, развивающаяся вследствие наследственно обусловленного снижени активности пептидаз тонкой кишки, расщепляющих белок злаковых культур глиадин), амилоидоз кишечника, лимфомы тонкой кишки.

Мальабсорбция приводит к прогрессирующей потере массы тела. Уменьшение содержания альбуминов в крови (кроме уменьшения всасывания, этому в ряде случаев может способствовать и увеличенная

потеря белка в пищеварительном тракте) обусловливает снижение онкотического давления плазмы и приводит к появлению отеков. Снижение всасывания железа и витамина В 12 способствует возникновению анемии. У многих больных развивается дефицит нескольких витаминов, в частности жирорастворимых (А, Д, Е, К) и витаминов группы В. При длительном и тяжелом течении синдрома мальбсорбции прогрессирует кахексия, присоединяются признаки полигландулярной недостаточности (надпочечников, половых желез), возникает мышечная атрофия.

Нарушения двигательной функции кишок

В физиологических условиях формы двигательной активности кишок различные. Так, маятникообразные сокращения, захватывающие короткие сегменты толстой и тонкой кишки, обеспечивают попеременное перемещение кишечного содержимого в дистальном и проксимальном направлениях, за счет чего достигается равномерное перемешивание химуса и всасывание содержащихся в нем ингредиентов. Пропульсивные перистальтические волны способствуют поступательному продвижению содержимого по кишкам в сигмовидную и прямую кишки. Последующее растяжение каловыми массами прямой кишки вызывает не только раздражение рецепторов ее стенки, которое передается в аноспинальный центр дефекации, контролируемый головным мозгом, но и ответную эфферентную импульсацию, обеспечивающую расслабление внутреннего анального сфинктера.

Моторика тонкой и толстой кишок регулируется межмышечными и подслизистыми нервными сплетениями и, кроме того, находится под сложным гормональным контролем. При этом возбуждение парасимпатических нервных волокон оказывает на моторику кишок стимулирующий эффект, а активация симпатических влияний -тормозящий. Врожденное отсутствие межмышечного и подслизистого нервных сплетений в разных по своей протяженности участках прямой и сигмовидной кишок (болезнь Гиршпрунга) приводит к длительному тоническому сокращению пораженного сегмента кишки при одновременном исчезновении пропульсивной перистальтики с последующим выраженным престенотическим расширением толстой и прямой кишок (мегаколон и мегаректум) и отсутствием нормальной дефекации.

Нарушение двигательной функции кишок, приводящее к ускорению или замедлению пассажа содержимого, обусловливает появление таких симптомов, как понос (диарея) и запор (обстипация). Патофизиологические механизмы возникновения этих симптомов при различных заболеваниях могут быть неодинаковыми.

Под диареей понимают обычно учащенное (как правило, больше 2-3 раз в сутки) опорожнение кишок с выделением жидких или кашицеобразных испражнений. При этом следует иметь в виду, что и ежедневный однократный стул (но более жидкой, чем в норме консистенции) также может быть вариантом диареи, тогда как стул с частотой 3-4 раза в день, но оформленный, напротив, не будет считаться диареей. Главный признак диареи - увеличение воды в кале от 60-75% до 85-95%.

В основе секреторной диареи лежит усиленная секреция натрия и воды в просвет кишок. Этот вариант диареи наблюдается при действии на слизистую оболочку тонкой кишки бактериальных (при холере) или вирусных энтеротоксинов, при опухолях, выделяющих полипептидные гормоны, усиливающие кишечную секрецию (например, ВИП-продуцирующая опухоль поджелудочной железы - випома, секретирующая вазоинтестинальный пептид). Для секреторной диареи характерно более низкое осмолярное давление кишечного содержимого по сравнению с осмолярным давлением плазмы.

Гиперосмолярная (осмотическая) диарея является основным признаком синдрома мальабсорбции. Невсосавшиеся растворимые вещества (например, углеводы при дисахаридазной недостаточности) повышают осмолярость кишечного содержимого и таким образом препятствуют всасыванию воды. Аналогичным действием обладают солевые слабительные (сульфат натрия), антациды (содержащие гидрооксид магния), сорбит. Осмотическое давление кишечного содержимого при гиперосмолярной диарее выше осмотического давления плазмы. Осмотическая диарея уменьшается или прекращается при голодании.

Гиперкинетическая диарея обусловлена повышенной перистальтической активностью кишок (прежде всего при нарушениях их нервной регуляции) и особенно часто встречается у больных с синдромом раздраженной кишки и с тиреотоксикозом.

Экссудативная диарея возникает в результате выделения в просвет кишок воспалительного экссудата с примесью белка, крови или слизи.

увеличивающего объем каловых масс и содержание в них жидкости. Она встречается при острых кишечных инфекциях (дизентерия, сальмонеллез), хронических воспалительных заболеваниях кишок (неспецифический язвенный колит, болезнь Крона), ишемическом колите, псевдомембранозном колите, вызываемом микроорганизмами Clostridium difficile (например, при бесконтрольном приеме антибиотков).

Своеобразным вариантом диареи являются ложные (запорные) поносы (парадоксальная диарея), возникающие при сужении просвета толстой кишки в результате опухолевого поражения. В основе парадоксальной диареи лежит компенсаторная кишечная гиперсекреция, облегчающая продвижение каловых масс через суженный участок кишок.

Иногда при одном и том же заболевании сочетаются различные патофизиологические механизмы диареи. Например, диарея при СПИДе, являющаяся одним из основных симптомов данного заболевания, может быть связана как с оппортунистическими инфекционными возбудителями (криптоспоридии, цитомегаловирус), развитием специфической ВИЧ-ассоциированной энтеропатии, протекающей с явлениями синдрома мальабсорбции, так и со способностью ВИЧ-инфекции, подобно холерному вибриону, резко усиливать процессы секреции воды и электролитов в кишках и доводить таким образом объем каловых масс больного СПИДом до 12-14 л в сутки.

Последствием диареи может быть развитие (особенно часто у детей) дегидратации и тяжелых электролитных нарушений. Именно эти нарушения, возникающие при инфекционной диарее, служат причиной гибели во всем мире более 4 млн детей в возрасте до 5 лет.

Под запором понимают задержку опорожнения кишок до 48 ч и более. Запоры относятся к числу наиболее распространенных нарушений двигательной функции кишок. Ими страдают примерно 15% всего взрослого населения и до 30% лиц пожилого и старческого возраста. Причины и механизмы возникновения запоров разнообразны.

Достаточно часто встречаются алиментарные запоры, обусловленные недостаточным содержанием в пищевом рационе растительной клетчатки, голоданием, уменьшением потребления жидкости.

С ослаблением дефекационного рефлекса связаны так называемые привычные запоры, которые возникают при некоторых ситуационных обстоятельствах, когда человек в силу различных причин (неподходящая

обстановка, спешка, плохие санитарно-гигиенические условия и т.д.) вынужден подавлять позывы на дефекацию. Следует иметь в виду, что в норме у большинства людей стул бывает после завтрака, что связано с рефлекторным усилением моторики толстой кишки (так называемый желудочно-толстокишечный рефлекс). Слишком легкий завтрак может вызвать подавление этого рефлекса и обусловить возникновение запора. Развитию привычных запоров способствуют малоподвижный образ жизни, необходимость длительного соблюдения постельного режима, а также ослабление мышц брюшного пресса (у лиц пожилого возраста и тучных людей).

Тяжелые запоры нейрогенного происхождения возможны при различных повреждениях головного и спинного мозга.

Наконец, отдельную группу составляют запоры, связанные с органическим поражением кишок (долихосигма, мегаколон, опухоли, дивертикулы и стриктуры толстой кишки. Прогрессирование патологического процесса и увеличение механического препятствия может стать причиной кишечной непроходимости.

Список литературы

Патологическая физиология. Учебник / Под ред. А.Д.Адо, М.А.Адо,В.И.Пыцкого, Г.В.Порядина, Ю.А.Владимирова.- М.: Триада-Х,2000-С.514-536.

Физиология человека. Учебник / Под ред. В.М.Поровского, Г.Ф. Коротько.-М.: Медицина. 1998.-368с.

3.Клиническая физиология и патофизиология для анестезиологов/ Черний В.И., Новикова Р.И.; Кузнецова И.В., Олейников К.Н. и др.- К.: Здоров'я, 2002- 316с.

4.В.Г.Передерий, В.В.Чернявский.Изжога. Опасно ли это? Диагностика и лечение гастроэзофагальной рефлюксной болезни, пищевода Баррета и предупреждение рака пищевода.. 2 издание.Луганск,ОАО «Луганская областная типография», 2004. - 167 с.

5.БабакО.Я., Фадеенко Г.Д. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь. - К.: СП ЗАО "Интерфарма-Киев", 2000. -175 с.

6.Ивашкин ВТ. ГЭРБ-болезнь XXI века7/IX Международная сессия Национальной школы гастроэнтерологов, гепатологов "Пищевод - 2000", 30-31 окт. 1999 г., Москва.

7.Калинин А. В. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь //Рос. журн. гастроэнтсрол., гепатол., колопроктол. -1996.--.№2,--С. в-11.

8.Рысс Е.С. Некоторые актуальные проблемы функциональной патологии пищевода // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга, т 200?.-- №1.-С.6-9.

9Старостин БД. Эмпирическая терапия ГЭРБ// Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., коло-проктол. -1999.-Т. 9, прил; №8-У С. 10.

10.A Chak, T Lee, M F Kinnard, W Brock, A Faulx, J Willis, GS Cooper, M V Sivak, Jr, and К А В Goddard. Familial aggregation of Barrett's oesophagus, oesophageal adenocarcinoma, and oesophagogastric juncttonal adenocarcinoma in Caucasian adults // Gut, Sep 2002; 51: 323 - 328.

11.Allison PR. Peptic ulcer of the esophagus // J Thorac Cardiovasc Surg 1946; 15:308-17.Appropriate use of gastrointestinal endoscopy. A consensus state ment from the American Society for Gastrointestinal Endoscopy. Initially prepared by the Committee on Endoscopic Utilization. Revised by the Standards of Practice Committee and approved by the Governing Board. Revised Aua 1992. American Society for Gastrointestinal Endoscbpy

Размещено на Allbest.ru