Процессы пищеварения в желудке

Пищеварительными функциями желудка являются депонирование пищи, ее механическая и химическая обработка, постепенная порционная эвакуация содержимого желудка в кишечник. Пища, находясь в течение нескольких часов в желудке, набухает, разжижается, многие ее компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами желудочного сока. Желудочный сок обладает также антибактериальным действием.

Ферменты слюны действуют на углеводы пищи, находящиеся в центральной части пищевого содержимого желудка, куда еще не поступил желудочный сок, прекращающий действие этих ферментов. Ферменты желудочного сока действуют на белки пищевого содержимого в зоне непосредственного контакта со слизистой оболочкой желудка и на небольшом удалении от нее, куда поступил желудочный сок.

Секреторная функция — совокупность процессов, обеспечивающих образование и выделение железистой клеткой специфического секрета. Общий объем секрета ЖКТ составляет 6-8 л/сут, большая часть его всасывается обратно.

Желудочный сок продуцируется железами желудка, расположенными в его слизистой оболочке. Она покрыта слоем цилиндрического эпителия, клетки которого секретируют слизь и слабощелочную жидкость. Слизь секретируется в виде густого геля, который покрывает равномерным слоем всю слизистую оболочку.

На поверхности слизистой оболочки видны мелкие впадинки — желудочные ямки, общее количество которых достигает 3 млн. В каждую из них открываются просветы 3-7 трубчатых желудочных желез. Различают три вида желудочных желез:

• собственные железы желудка — располагаются в области тела и дна желудка (фундальные). Фундальные железы состоят из трех основных типов клеток: главные — секретирующие пепсиногены, обкладочные (париетальные) — соляную кислоту и добавочные — мукоидный секрет слизь (рис. 1);
• кардиальные железы — расположены в кардиальном отделе желудка; это трубчатые железы, состоящие в основном из клеток, продуцирующих слизь;
• пилорические железы — расположены в пилорическом отделе желудка. Они практически не имеют обкладочных клеток и выделяют небольшое количество секрета, не стимулируемое приемом пищи.

Рис. 1. Физиологическая анатомия желудка: А — отделы; Б — некоторые типы секреторных клеток

Ведущее значение в желудочном пищеварении имеет сок, вырабатываемый фундальными железами.

Желудочный сок — это прозрачная жидкость, состоящая из 99,0- 99,5% воды, 0,4-0,5% соляной кислоты и 0,3-0,4% плотных веществ. Он имеет кислую реакцию (рН 1,0-2,5). В его составе содержатся ферменты, переваривающие белки, — пепсин, химозин и жиры — липаза. У человека в сутки выделяется 1,5-2,5 л желудочного сока.

Соляная кислота вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым способствует их последующему расщеплению пепсинами, активирует пепсиногены, создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами; участвует в антибактериальном действии желудочного сока и регуляции деятельности пищеварительного тракта (в зависимости от рН его содержимого усиливаются или тормозятся нервные и гуморальные механизмы регуляции его деятельности).

Функции соляной кислоты:

• Денатурация белков
• Активация перехода пепсиногенов в пепсины
• Создание оптимума pH для проявления ферментативных свойств пепсинов
• Защитная функция
• Регуляция моторики желудка и двенадцатиперстной кишки
• Стимуляция секреции энтерокиназы

Главные клетки желудочных желез синтезируют несколько пепсиногенов. При активации пепсиногенов путем отщепления от них полипептида образуется несколько пепсинов. Пепсинами принято называть ферменты класса протеаз, гидролизующие белки с максимальной скоростью при рН 1,5-2,0. Пепсины расщепляют небольшое количество пептидных связей — около 10%.

Пепсин, выделяемый пилорическими железами, в отличие от пепсина, вырабатываемого фундальными железами, действует в менее кислой и даже нейтральной среде. Химозин действует на белки молока. Вызывая створаживание молока, он приводит к выпадению белка казеина в виде кальциевой соли. Химозин действует в любой среде — слабокислой, нейтральной и щелочной.

Желудочная липаза — фермент очень малой переваривающей силы, она действует главным образом на эмульгированные жиры, например жиры молока.

Железы, расположенные в области малой кривизны желудка, продуцируют секрет с более высокой кислотностью и содержанием пепсина, чем железы большой кривизны желудка.

Важным компонентом желудочного сока являются мукоиды. Слизь — мукоидный секрет — представлен в основном двумя типами веществ — гликопротеинами и протеогликанами.

Функция желудочной слизи (коллоидный раствор гликопротеинов и протеогликанов)

• Защищает слизистую желудка от действия секрета желудка
• Адсорбирует и ингибирует ферменты
• Нейтрализует соляную кислоту
• Усиливает эффективность протеолиза
• Кроветворная функция (фактор Кастла/гастромукопротеид)
• Регуляция желудочной секреции

Слой слизи толщиной 1 -1,5 мм защищает слизистую оболочку желудка и называется слизистым защитным барьером желудка. К числу мукоидов относится внутренний фактор Кастла, который связывает витамин B₁₂ и защищает его от разрушения ферментами. Комплекс внутреннего фактора с витамином В₁₂ в присутствии ионов Са 2+ взаимодействуете рецепторами эпителиальной клетки д легального отдела подвздошной кишки. При этом витамин В₁₂ поступает в клетку, а внутренний фактор высвобождается. Отсутствие внутреннего фактора приводит к развитию анемии.

Железы пилорической части выделяют небольшое количество сока слабощелочной реакции с большим содержанием слизи. Увеличение секреции происходит при местном механическом и химическом раздражении пилорической части желудка. Секрет пилорических желез обладает низкой ферментативной активностью. Существенного значения в желудочном пищеварении эти ферменты не имеют. Щелочной пилорический секрет частично нейтрализует кислое содержимое желудка, эвакуируемое в ДПК.

Большое защитное значение имеет слизистый барьер желудка, разрушение которого может быть одной из причин повреждения слизистой оболочки желудка и даже глубже расположенных структур его стенки.

При неблагоприятных условиях барьер разрушается в течение нескольких минут, происходят гибель клеток эпителия, отек и кровоизлияния в собственном слое слизистой оболочки. Факторы, неблагоприятные для поддержания барьера: нестероидные противовоспалительные препараты (например, аспирин, индометацин); этанол, соли желчных кислот, Helicobacter pylori — грамотрипательная бактерия, выживающая в кислой среде желудка, поражающая поверхностный эпителий желудка и разрушающая барьер, что способствует развитию гастрита и язвенного дефекта стенки желудка. Этот микроорганизм выделяют у 70% больных язвенной болезнью желудка и 90% больных язвой ДПК или антральным гастритом.

Факторами, защищающими желудок от самопереваривания, являются:

• наличие слизи-муцина;
• синтез ферментов в неактивной форме;
• выработка особых веществ, нейтрализующих пепсин;
• слабощелочная среда в желудке (пепсин активен в кислой среде);
• быстрая замена старых клеток слизистой оболочки новыми — 3-5 дней;
• среда в пустом желудке — нейтральная.

Желудочная секреция предусматривает три фазы:

• мозговая (сложно-рефлекторная) фаза начинается до поступления пищи в желудок, в момент приема пищи. Вид, запах, вкус пищи усиливают секрецию желудочного сока.

Нервные импульсы, вызывающие мозговую фазу, происходят из коры больших полушарий, центров голода в гипоталамусе и миндалине, а также пищевого центра в продолговатом мозге. От вкусовых (безусловно-рефлекторное отделение сока), зрительных, слуховых, обонятельных (условно-рефлекторное отделение сока) рецепторов нервные импульсы поступают в головной мозг и обрабатываются. Эфферентные нервные импульсы передаются через моторные ядра блуждающего нерва и затем через его волокна к желудку. Секреция желудочного сока в эту фазу составляет до 20% секреции, связанной с приемом пищи. Эта фаза длится 1,5-2 ч и называется пусковой.

Секреция в мозговую фазу зависит от возбудимости пищевого центра и может легко тормозиться при раздражении различных внешних и внутренних рецепторов. Так, плохая сервировка стола, неопрятность места приема пищи снижают и тормозят желудочную секрецию. Оптимальные условия приема пищи положительно влияют на желудочную секрецию. Прием в начале еды сильных пищевых раздражителей повышает желудочную секрецию в первую фазу.

• желудочная (нейрогуморальная) фаза — начинается с момента поступления пищи в желудок за счет раздражения механорецепторов. Поступившая пища вызывает комплекс рефлексов, направленных на выработку гормона гастрина, который всасывается в кровь и усиливает желудочную секрецию в течение нескольких часов пребывания пищи в желудке. Выделению гастрина способствуют продукты гидролиза белка и экстрактивные вещества, содержащиеся в мясном и овощном бульонах. Количество сока, выделяющегося в желудочную фазу, составляет 70% от обшей секреции желудочного сока (1500 мл);
• кишечная (гуморальная) фаза — связана с поступлением пищи в ДПК, что вызывает небольшой подъем секреции желудочного сока (10%) за счет выделения энтерогастрина из слизистой оболочки кишки под влиянием растяжения и действия химических стимулов. Усилению этой фазы способствуют также питательные вещества, всосавшиеся в кровь из тонкого кишечника.

Вне пищеварения железы желудка выделяют небольшое количество желудочного сока. Прием пищи резко увеличивает его выделение за счет стимуляции желудочных желез нервными и гуморальными механизмами, составляющими единую систему регуляции. Стимулирующие и тормозные регуляторные факторы обеспечивают зависимость сокоотделения желудка от вида принимаемой пищи. Эта зависимость была впервые обнаружена в лаборатории И.П. Павлова в опытах на собаках с изолированным желудочком, которым скармливалась различная пища.

Запускает желудочную секрецию ацетилхолин, выделяемый волокнами блуждающих нервов. Перерезка блуждающих нервов (ваготомия) приводит к понижению желудочной секреции (эта операция иногда производится в целях нормализации секреции при ее увеличении). Симпатические нервы оказывают тормозящее влияние на железы желудка, снижая объем секреции (рис. 2).

Мощным стимулятором желудочных желез является гастрин. Он высвобождается из G-клеток, которые находятся в слизистой оболочке пилорической части желудка. После хирургического удаления пилорической части желудочная секреция резко снижается. Высвобождение гастрина усиливается импульсами блуждающего нерва, а также местным механическим и химическим раздражением этой части желудка. Химическими стимуляторами (7-клеток являются продукты переваривания белков — пептиды и некоторые аминокислоты, экстрактивные вещества мяса и овощей. Если рН в пилорической части желудка понижается, что обусловлено повышением секреции соляной кислоты железами желудка, то высвобождение гастрина уменьшается, а при рН 1,0 объем секреции резко понижается и прекращается. Таким образом, гастрин принимает участие в саморегуляции желудочной секреции в зависимости от величины рН содержимого пилорического отдела. Гастрин в наибольшей мере стимулирует обкладочные клетки фундальных желез и увеличивает выделение соляной кислоты.

Рис. 2. Регуляция желудочной секреции. К — кора; П — подкорка; Пм — продолговатый мозг; См — спинной мозг; Ж — желудок; Гл — симпатический ганглий; Зц — зрительный центр; Пц — пищевой центр; Яз — язык; n. lingualis — язычный нерв; n. Glossopharyngeus — языкоглоточный нерв; n. vagus — блуждающий нерв; n. Sympathicus — симпатический нерв

К стимуляторам желудочных желез относится гистамин, образующийся в слизистой оболочке желудка. Высвобождение гистамина обеспечивается гастрином. Гистамин влияет на обкладочные клетки желудочных желез, вызывая выделение большого количества сока высокой кислотности, но бедного пепсином.

Желудочную секрецию возбуждает гормон энтерогастрин, который выделяется ДПК под влиянием всосавшихся в кровь продуктов переваривания белков.

Желудок — специфический отдел пищеварительной трубки, совмещающий функции пищеварительного органа и пищевого депо, куда через нерегулярные интервалы времени поступают различные количества пищи переменного состава и консистенции и где продолжается начавшаяся в полости рта механическая переработка пищевых веществ, и совершается ряд их химических превращений под влиянием кислого желудочного сока. Размельченная и химически обработанная пищевая масса в смеси с желудочным соком образуют жидкий или полужидкий химус, который легко и равномерно переходит в 12-перстную кишку, не повреждая ее слизистой оболочки.

Состав желудочного сока четко соответствует количеству и качеству пищи, а секреторная активность координирована с моторикой, т.е. с перемешивающими и изгоняющими движениями желудка.

Как часть пищеварительной системы, желудок не только испытывает на себе контролирующее влияние со стороны других органов и нервной системы, но благодаря нервно-эндокринным связям сам воздействует на них. Особенно велико значение влияний с желудка на деятельность поджелудочной железы и печени.

Физико-химическое состояние желудочного химуса в числе других условий обеспечивает поддержание оптимального уровня рН и осмотического давления в начальном отделе тонкой кишки. Выполняя ряд не пищеварительных функций, желудок участвует в общем гомеостазе организма. Его деятельность согласована с потребностью организма в пищевых веществах, что возможно благодаря восходящим и нисходящим связям желудка с пищевым центром. Этот орган обладает выраженной экскреторной способностью и является участником водно-солевого обмена. Кроме того, в желудке образуется внутренний антианемический фактор Кастла.

Анатомия и морфология желудка. Размеры умеренно растянутого желудка взрослого человека составляют в среднем 15-18 см в длину, 12-14 см споперечнике, с толщиной стенок — 2-3 мм, объем около 3 л. В желудке анатомически выделяют три зоны: кардиальный отдел, тело или дно, пилорический отдел. По функциональным признакам желудок подразделяется на две части — большую — фундальную, с резко кислой реакцией секрета, где образуется НCl, пепсин и слизь, и меньшую, пилорическую, со щелочной реакцией секрета, продуцирующую слизь и эндокринный продукт — гастрин. В слизистой желудка расположены разнообразные железы (см. гистологию).

Иннервация желудка обеспечивается экстрамуральной и интрамуральной нервной системой. Парасимпатическая иннервация осуществляется посредством блуждающих нервов. Симпатическая — волокнами, идущими в составе вагосимпатических стволов вагуса и чревных нервов. Все ткани желудка имеют большое количество рецепторов. Между клетками Догеля 2 и 1 типа могут замыкаться местные рефлекторные дуги.

Мускулатура желудка имеет два слоя, регулируется интрамурально и обеспечивает всю гамму тонических и перистальтических сокращений органа.

Состав и свойства желудочного сока. Желудочный сок — продукт внешнесекреторной и экскреторной деятельности желез желудка. Объем его и состав варьируют в зависимости от соотношения нервных и гуморальных факторов, вида и силы раздражителя, и множества других причин, в частности- от возрастных и видовых особенностей, давления в полости желудка и др. В сутки у человека при обычном пищевом режиме выделяется около 2-2,5 л. сока — бесцветной жидкости с удельным весом 1,002-0,007, без запаха.

Основным неорганическим компонентом желудочного сока является HCl в свободном и связанном с протеинами состоянии. Кислотность содержимого желудка натощак самая низкая (рН 6,0 и больше). Она резко возрастает после стимуляции и приема пищи (до 1,0-1,5). Осмотическое давление желудочного сока выше, чем плазмы крови.

Органические компоненты желудочного сока представлены веществами белковой и небелковой природы. Небелковые (20-48 МГ%) представлены мочевиной и аммиаком, мочевой кислотой, молочной кислотой, аминокислотами, полипептидами. Содержание белков достигает 300 мг%, основная часть их — ферменты.

Ферменты желудочного сока. Основным энзиматическим процессом полости желудка является начальный гидролиз белков до стадии альбумоз и пептонов с образованием некоторого количества аминокислот, который обеспечивается протеолитическими ферментами в условиях кислой среды. Желудочный сок обладает высокой протеолитической активностью в широком диапазоне рН с наличием двух его оптимумов действия (1,5-2 и 3,2-3,5). В настоящее время комиссией по ферментам Международного биохимического союза официально утверждены 4 желудочных фермента группы пептидогидролаз:

1.Пепсин А — обладает протеазным, пептидазным, транспептидазным и эстеразным действием, относится к эндопептидазам, гидролизует особенно те связи, которые прилагают к остаткам ароматических и дикарбоновых L-аминокислот, обеспечивает дезагрегацию белков, предшествующих их гидролизу. Название пепсин» объединяет большую группу ферментов, обладающих протеолитической активностью при кислой реакции среды. Оптимум протеазного действия пепсина находится при рН 1,5-2, пептидазного — при рН около 4. Один грамм фермента в течение 2-х часов способен створаживать 100000 л. молока или растворить 2000 л. желатины.

2.Гастриксин— является ферментом желудочного сока человека, обладает максимальной протеолитической активностью при рН 3,2: близок по специфичности к пепсину, но отличается от него меньшим молекулярным весом, формой молекулы, электрофоретической подвижностью, аминокислотным составом, терморезистентностью и устойчивостью к нейтральной среде.Гастриксин активнее, чем пепсин, гидролизуетхромопротеиды (Hb). Пепсин и гастриксин обеспечивают вместе не менее 95% протеолитической активности желудочного сока. Соотношение между ними колеблется от 1:1,5 до 1:6.

3. Пепсин В.(парапепсин) — в 140 раз больше других ферментов растворяет

4. Реннин (химозин, сычужный фермент) — образуется из профермента. Продолжает протеазное действие пепсина. В отличие от последнего реннинспособен инактивировать рибонуклазу. В желудочном соке детей не обнаружен.

Желудочный сок содержит также такие ферменты, как лизоцим, который придает соку бактерицидные свойства, муколизин, карбоангидразу, уреазу и др. Сок обладает небольшой липолитической активностью, происхождение которой неясно. Не исключено, что липаза рекрутируется фундальными и особенно пилорическими железами из крови.

Пептические клетки желудочных желез отвечают на многочисленные нервные и гуморальные воздействия. Ваготомия и атропин снижают выделение ферментов, а возбуждение холинреактивных систем его увеличивает. Основными гуморальными агентами в регуляции секреции являются гастрин и гистамин, а также — гормоны системы гипофиз — надпочечники, которые стимулируют выделение пепсиногена.

Механизмы образования НCl в желудке. Желудочные железы отличаются от других пищеварительных желез и от всех тканей и органов животного организма уникальной способностью к образованию и секреции высоко концентрированной соляной кислоты. В разгаре секреторной деятельности концентрацию ионов Н- в желудочной соке может достигать 150-170 мэкв/л (в крови в 3 млн. раз меньше!).

В механизме образования HCl можно различить два совершенно самостоятельных процесса. Первый — это обменные процессы в секреторных клетках, доставляющие ионы H и Cl и добывающие энергию для обеспечения транспорта ионов. Второй — транспорт самих ионов через мембранные системы, разделяющие полость желудка от крови или внутриклеточного пространства.

Двигательная деятельность желудка и механизмы ее регуляции. Двигательная деятельность желудка обеспечивает прием пищи из ротовой полости, накопление ее (резервуарная функция), механическую обработку (моторная функция: перемешивание и размельчение) и продвижение содержимого в 12-перстную кишку (эвакуаторная функция). При этом желудок приспосабливается к изменению объема содержимого, не развивая чрезмерного давления и сохраняя его на определенном уровне. Указанные функции обеспечиваются деятельностью мышечной оболочки и механизмами ее регуляции.

Мышечная оболочка желудка состоит из 3-х слоев гладких мышц (продольного, циркулярного и косого). По своей структуре косой слой напоминает проводящую систему сердца. Существует мнение, что он участвует в проведении возбуждения в желудке и осуществлении координации моторной деятельности. Иннервация мышечной оболочек обеспечивается экстрамуральными нервами (вагус, чревный, диафрагмальный) и интрамуральной нервной системой.

Типы сокращений желудка. Пустой желудок человека имеет объем около 50 мл. Его полость заполнена воздухом и давление в ней соответствует внутрибрюшинному (2-6 см. Н₂О). У человека прием 1 л пищи повышает давление в желудке до 7-8, максимум до 10 см. Пластический тонус желудка позволяет принимать пищу различных объемов без существенного изменения базального давления в органе.

Пустому желудку свойственна периодическая моторная деятельность.Во время расслабления базальное давление в фундальном отделе пустого желудка составляет 3-5 см Н2О, во время каждого сокращения — 30-50 см, иногда 60-100 см Н₂О. Короткие периоды работы (10-30 мин), состоящие из ряда сильных сокращений, сменяются периодами покоя длительностью до 1,5 часов. Периодические сокращения желудка прекращаются с момента кормления и наступает пищевая моторика.

Характеристика пищеварительного процесса в желудке. Пища, поступающая в желудок, представляет собой смесь жидких и твердых веществ. Химус, покидающий желудок, имеет жидкую или полужидкую консистенцию. Жидкости, особенно если они не содержат жира в желудке долго не задерживаются и меньше всего подвергаются энзиматической обработке. Пептические процессы в желудке направлены на разрушение белков — главного структурного компонента тканей. Кислота желудочного сока не только способствует созданию реакции среды, подходящей для действия пептических ферментов, но и вызывает разбухание белков, что способствует их гидролитическому расщеплению.

При попадании в желудок достаточно гомогенизированной пищи желудочноесокоотделение значительно уменьшается, а скорость эвакуации из желудка возрастает, т.е. организм устраняется от выполнения ненужной работы.

Процессы пептического переваривания в желудке происходят главным образом в поверхностных слоях пищевого комка. По мере разжижения поверхностного слоя он стягивается перистальтическими волнами в пилорический отдел, где происходит его тщательное перемешивание и окончательное измельчение перед эвакуацией в 12-перстную кишку. Перистальтические волны в фундальном отделе неглубоки. Только в пилорическом они могут самостоятельно перемалывать комки пищи, избежавшие пептического переваривания в фундусе.

В желудочном содержимом очередные порции пищи располагаются в виде воронок, вложенных одна в другую, причем ранее всего съеденные порции занимают наиболее внешнее положение и быстрее всего перевариваются и эвакуируются.

Отсутствие перемешивания пищи в фундальном отделе желудка обеспечивает сохранение нейтральной или слабощелочной среды в более глубоких слоях желудочного содержимого, что создает условия для продолжения действия ферментов слюны. Показано, что в желудке переваривается от 50% до 100% крахмала и не более 15% белков. Более значительное переваривание в желудке крахмала по сравнению с белками объясняется тем, что амилолитические процессы происходят почти во всем объеме желудочного содержимого в течение длительного времени, тогда как пептические процессы захватывают только поверхностный слой , который к тому же часто сменяется, уходя в 12-п. кишку. За 60 минут желудок покидает 80% начального объема пищи.

В желудке происходит также некоторое расщепление жиров пищи, особенно высоко диспергированных (молоко, яичный желток). Однако для расщепления жиров условия желудочного пищеварения крайне неблагоприятны. Соляная кислота и пепсин разрушают жировую эмульсию, в результате чего жир образует большие капли, не подвергающиеся гидролитическому расщеплению. Поджелудочная липаза, попадающая в желудок из 12-п. кишки при забрасывании ее содержимого в желудок, инактивируется при рН

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)

очень нужно