2 курс / Нормальная физиология / Нормальная_физиология_практикум_Часть_2_Зинчук_В_В_2015

Основными компонентами желудочного секрета являются пепсиногены, соляная кислота, пепсин, муцин, внутренний фактор Кастла, липаза и ряд неорганических веществ. Пепсин образуется из неактивного предшественника (пепсиногена). Под действием соляной кислоты и, далее, самого пепсина (аутокаталитически) он переходит в активную форму. Этот протеин синтезируется рибосомами главных клеток желез желудка и накапливается в виде гранул зимогена, после чего путем экзоцитоза выбрасывается в просвет желудка. Характеристика основных компонентов секрета желудка представлена в табл. 7.2.

У человека известно несколько иммуногистохимически различных изоферментов пепсина. Из них 5 (первая группа) синтезируются в области дна желудка. Они имеют оптимальное значение pH в диапазоне 1,8–2,2. Вторая группа пепсинов синтезируется

вобласти дна и антрального отдела желудка, для них оптимальный рН — 3,5. При рН 7,2 все пепсины разрушаются. Наиболее известные пепсины: гастриксин, пепсины А и В. Гастриксин (пепсин С) — протеолитический фермент секрета желудка, проявляющий максимальную активность при pH, равном 3,0–3,2. Он активнее пепсина гидролизует гемоглобин и не уступает пепсину

вскорости гидролиза яичного белка. Его количество в желудочном секрете составляет 20–50 % от общего количества пепсина. Пепсин B (желатиназа) — протеолитический фермент, активируется с участием катионов кальция, отличается от пепсина и гастриксина более выраженным желатиназным действием и менее выраженным действием на гемоглобин. Пепсин В и гастриксин обеспечивают 95 % протеолитической активности желудочного сока. Выделяют также пепсин А — очищенный продукт, полученный из слизистой оболочки желудка свиньи. Химозин (реннин) — фермент желудка, который в большей степени, чем пепсин, створаживает молоко. Кроме того, в состав секрета желудка входят липазы, но их значение невелико, за исключением грудных детей, у которых этот фермент расщепляет до половины всех липидов материнского молока.

Соляная кислота вырабатывается обкладочными (париеталь-

ными) клетками. На долю этой кислоты приходится 0,4–0,6 % общего объема секрета. Содержание ионов Н+ в желудочном секрете

доходит до 150 ммоль, тогда как в плазме — на 6 порядков ниже. Известно, что выделение одного иона Н+ в просвет желудка сопро-

вождается появлением в плазме одного иона HCO3−. Эта реакция зависит от карбоангидразы (ингибирование данного фермента уменьшает секрецию). Поддержание высокого протонного градиента требует действия механизмов активного транспорта. Образование соляной кислоты обкладочными клетками осуществляется с помощью механизмов активного транспорта (Н+, K+-АТФазы на мембране тубуловезикул), которые обеспечивают перенос ионов Н+ против градиента (до 106). Этот процесс сопровождается пассивным транспортом ионов Cl− из клетки через специальные каналы.

У новорожденных в желудке создание кислой среды достигается за счет образования молочной кислоты.

Значение соляной кислоты:денатурация белков;

активация перехода пепсиногенов в пепсины;создание оптимума рН для проявления ферментативных

свойств пепсинов;защитная функция;

регуляция моторики желудка и двенадцатиперстной кишки;стимуляция секреции энтерокиназы.

Желудочная слизь — компонент содержимого данного органа, продуцируемый добавочными клетками и состоящий из гликопротеидов и бикарбоната. По составу слизь представляет собой гидрофобный коллоидный гель, состоящий из взаимодействующих между собой гликопротеина, фосфолипидов, сфинголипидов и глицероглюколипидов. Она играет важную роль в защите эпителия от повреждающего действия кислоты и ферментов желудочного секрета. Также в ней содержится особый фактор Кастла (гастромукопротеид), который необходим для эритропоэза. При удалении значительной части желудка развивается анемия вследствие уменьшения всасывания витамина В12 и возникновения его дефицита.

Функция желудочной слизи:

защищает слизистую желудка от действия секрета желудка;адсорбирует и ингибирует ферменты;нейтрализует соляную кислоту;усиливает эффективность протеолиза;кроветворная функция.

Из неорганических веществ в секрете желудка также содержатся хлориды, бикарбонаты, ионы Na+, K+ и др. В полости желудка могут содержаться грамотрицательные бактерии Helicobacter pylori, которые способны повреждать эпителий желудка.

В желудочной секреции выделяют три фазы:мозговая (рефлекторная), ее объем около 20 %;желудочная, около 70 %;кишечная, около 10 %.

Мозговая (рефлекторная) фаза секреции желудка — усиление секреции, обусловленное приемом пищи, ее видом и запахом, воздействием на рецепторы рта и глотки, актами жевания и глотания

(стимулируемая условными рефлексами, сопровождающими прием пищи). Доказана в опыте «мнимого кормления» по И.П. Павлову (эзофаготомированная собака с изолированным желудком, сохранившим иннервацию). В этом эксперименте пища в желудок не попадает, но, тем не менее, наблюдается обильная желудочная секреция. Желудочная фаза — рост секреции, вызываемый действием пищи (продукты гидролиза белков, ряд экстрагирующих веществ) непосредственно на слизистую желудка. Данная фаза реализуется за счет действия местных механических и химических раздражителей на слизистую желудка. Кишечная фаза — стимуляция секреции, наступающая при поступлении в кишечник содержимого из желудка. Определяется рефлекторными влияниями, возникающими при раздражении рецепторов двенадцатиперстной кишки и гуморальными влияниями за счет всосавшихся продуктов расщепления пищи. Ее усиливает гастрин, а поступление кислой (рН менее 4,0), жирной пищи тормозит. Последние две фазы иногда объединяют общим названием нейрогуморальная фаза.

В регуляции секретообразующей функции важная роль отводится гуморальным факторам, в частности гастрину, ацетилхолину и гистамину. Гастрин — полипептид, состоящий из 17 (I) или 34 (II) аминокислот, последний менее активный. Образуется в G-клетках привратника и двенадцатиперстной кишки. Обладает выраженным усиливающим эффектом на секрецию желудка, особенно в отношении образования соляной кислоты. Секреция данной кислоты париетальными клетками контролируется также особыми энтерохромаффиноподобными клетками, которые секретируют гистамин, действующий на Н2-рецепторы обкладочных клеток. Его образование усиливается под влиянием гастрина, ацетилхолина. Обкладочная клетка содержит М-холинорецепторы (для ацетилхолина), Н2-рецепторы (для гистамина) и особые ССKВ-рецепторы (для холецистокинина). Для этих трех факторов характерен фено­ мен потенцирования, т.е. взаимоусиление эффектов при их совместном действии.

Следует отметить, что деление различных факторов на активаторы или ингибиторы достаточно условно. При определенных условиях их эффекты могут меняться, что отражает наличие сложных механизмов регуляции секретообразующей функции желудка, направленных на создание оптимальных условий для гидролиза

понятия «свободная, связанная соляная кислота» и «общая кислотность желудочного сока»). Датский биохимик Сёрен Сёренсен в 1909 г. разработал современные электрометрические методы измерения кислотности. Объем секрета определяют в течение 1 ч. Различают базальную (50–60 мл) и стимулированную (110–140 мл) порции, а также общую кислотность, состоящую из свободной и связанной кислот секрета желудка. Доля связанной соляной кислоты зависит от количества белков, слизистого компонента. Важным показателем кислотообразующей функции является де­ бит, т.е. продукция HCl в единицу времени, который рассчитыва-

ют по формуле

Д = V1000E ,

где Д — дебит HCl, ммоль; V — объем желудочного секрета, мл; Е — концентрация, титрационные единицы.

Его значение — 1–4 (базальное) и 6,5–12 ммоль/л (при стимулировании). Для характеристики содержания HCl с учетом объема кислого компонента секрета желудка рассчитывают показатель истинного дебита HCl (норма 8–14 ммоль/л при стимулировании). Для оценки секреторной функции желудка также определяют значение дебита для пепсина. Его базальное значение — 10–40 мл, а при стимулировании — 50–160 мл. Следует отметить, что основные показатели желудочной секреции у женщин на 25–30 % ниже, чем у мужчин.

Эвакуация содержимого из желудка осуществляется достаточно быстро при приеме пищи, богатой углеводами, и более медленно при потреблении продуктов, богатых жирами. Также имеет значение и консистенция пищи. Жидкое содержимое более быстро эвакуируется в последующий отдел. Время нахождения пищевого комка в желудке, как правило, составляет 4–6 ч и более.

Поступление пищи в желудок приводит к снижению мышечного тонуса стенки его тела, что позволяет содержать в этом органе большое количество пищи. Перистальтические волнообразные движения, перемещающиеся по направлению к привратнику, в сочетании с его сокращением (ретропульсация) обеспечивают эффективность процесса перемешивания пищи. Выделяют пейсме­ керный центр желудка, т.е. водитель ритма, определяющий частоту сокращений гладкомышечных элементов стенки желудка, распо-

ложенный в большой кривизне. Хотя есть данные о том, что в этом процессе участвуют и структуры, расположенные в малой кривизне. За счет двигательных процессов в желудке осуществляется измельчение пищевых частиц.

Типы двигательной активности желудка:перистальтические (циркулярное сокращение в проксимо-

дистальном направлении);систолические (антральный отдел как единый элемент; эва-

куация пищи из желудка);тонические (большой амплитуды и длины; перемещение из фун-

дального отдела в антральный).

В желудке в условиях отсутствия пищи (натощак) могут возникать особые интенсивные мышечные сокращения тела, длящиеся несколько минут, именуемые голодными сокращениями. Этот феномен особенно выражен у молодых лиц.

При нахождении пищевого комка в тонком кишечнике отмечается торможение желудочной секреции. Известен обратный энте­ рогастральный рефлекс, проявляющийся при нахождении пищи

втонком кишечнике в подавлении секретообразования, вызванном растяжением стенки кишечника, действием кислоты, продуктов распада белков и осуществляемом через вегетативную иннервацию. Также этот эффект опосредуется действием секретина, соматостатина, желудочного ингибирующего пептида, вазоактивного кишечного полипептида, образуемых в верхнем отделе тонкого кишечника. Физиологическое значение этого феномена заключается

взамедлении эвакуации пищи из желудка в условиях перегрузки тонкого кишечника.

Переход пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку осуществляется дискретно за счет сокращения гладкомышечных элементов антрального и расслабления пилорического отдела желудка. Регулирующим фактором этого процесса является рН в двенадцатиперстной кишке. Сдвиг этого параметра в кислую сторону через соответствующие хеморецепторы вызывает сокращение пилорического сфинктера и расслабление антрального отдела. Далее этот процесс осуществляется циклически. Также на эвакуацию химуса влияет характер питания и качество потребляемой пищи. В этом участвует и двенадцатиперстная кишка. Эти отделы, функционируя как единый комплекс, обеспечивают опорожнение желудка.

7.4. Функциональное значение двенадцатиперстной кишки

В двенадцатиперстной кишке осуществляются процессы ощелачивания поступающего кислого содержимого и гидролиз основных компонентов пищи. В просвете кишечника химус перемешивается со щелочным секретом поджелудочной железы, печени и кишечных желез. Переваривание пищи происходит в основном за счет ферментов поджелудочной железы и кишечного секрета при участии желчи. Железы, располагающиеся в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки (бруннеровы), и железы других отделов тонкого кишечника (либеркюновы) продуцируют секрет в объеме до 2,5 л. В состав кишечного секрета входят различные пищеварительные ферменты (более 20), слизь и слущенные эпителиальные клетки.

7.5. поджелудочная железа

Поджелудочная железа в течение суток вырабатывает до 2 л секрета. Данная железа состоит из большого числа ацинусов и канальцев, открывающихся в длинный проток. В ацинусах происходит синтез ферментов, в канальцах — неорганических компонентов секрета, и прежде всего бикарбонатов. Образование протеолитических ферментов в неактивном состоянии имеет важное физиологическое значение, так как это позволяет избежать самопереваривания железы.

Секрет поджелудочной железы изотоничен и, благодаря высокому содержанию HCO3− (до 150 ммоль на высоте секреции), обладает щелочной реакцией. Основная характеристика секрета поджелудочной железы приведена в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Характеристика секрета поджелудочной железы

Окончание табл. 7.3

Содержание карбонатов в секрете в несколько раз превышает их уровень в плазме. Кроме того, она содержит катионы (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) и анионы (Cl−, SO24−, фосфаты). Бикарбоната в секрете поджелудочной железы достаточно для нейтрализации кислого содержимого, поступающего из желудка. Возникающая при этом щелочная среда наиболее благоприятна для оптимального действия ферментов в просвете двенадцатиперстной кишки. Следует отметить, что с увеличением скорости секреции поджелудочной железы концентрация бикарбоната возрастает, а ионов хлора снижается.

В этом секрете также содержатся различные ферменты: протеазы (трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза А и В, эластаза), липазы (панкреатическая липаза, фосфолипаза А, лецитиназа

идр.), а также амилазы и нуклеазы. Протеазы выбрасываются

впросвет в неактивном состоянии. Трипсиноген активируется энтерокиназой, образуя трипсин, который затем активируется аутокаталитически (самим трипсином). Энтерокиназа является ферментом, вырабатываемым энтероцитами двенадцатиперстной кишки и инициирующим переход трипсиногена и химотрипсиногена

вактивное состояние. Ее иногда называют «ферментом фермента», подчеркивая тем самым каталитическое действие на фермент трипсиноген. Энтерокиназа вырабатывается клетками слизистой

иактивирует трипсиноген непосредственно у стенки кишечника. Трипсин также катализирует образование химотрипсина и карбоксипептидазы из их предшественников. Предшественники секретируемых ферментов хранятся в цитоплазме в виде гранул зимогена.