Механизм секреции кишечного сока

Для изучения секреции кишечного сока изолируют участок тонкой кишки (рис. 56). Для этого вырезают у животного отрезок кишки длиной 30-40 см, сохраняя брыжейку с подходящими к ней кровеносными сосудами и нервами. Концы кишки сшивают и восстанавливают таким образом проходимость кишечника. Оба конца изолированного отрезка кишки вшивают в кожную рану живота.

Большое значение для деятельности желез тонкого кишечника имеет механическое раздражение стенки кишки. Если в изолированный участок кишки ввести резиновую трубочку, то почти сразу же начинает отделяться большое количество кишечного сока. В естественных условиях механическим раздражителем служит пищевая кашица, продвигающаяся по кишечнику. Химическими возбудителями кишечной секреции являются желудочный сок, продукты расщепления белков, молочный сахар.

В стенке кишечника располагаются нервные узлы. К ним доходят импульсы из центральной нервной системы и усиливают или затормаживают отделение кишечного сока.

Рис. 56. Операция изолирования кишки: 1 – вырезанный участок кишки; 2 – концы участка кишки, выведенные наружу; 3 – брыжейка с сосудами и нервами; 4 – сшитые концы перерезанного кишечника

Секреторный процесс в кишечнике идет довольно своеобразно. Считают, что клетки кишечных желез некоторое время накапливают внутри себя пищеварительный сок и периодически, когда есть соответствующие раздражители, слущиваются в просвет кишечника. Здесь они разрушаются и освобождают в полость кишки ферменты. За счет этих ферментов осуществляется полостное пищеварение. Ферменты кишечного сока способны адсорбироваться на поверхности слизистой оболочки кишечника, где осуществляется контактное, или пристеночное, пищеварение.

Движение тонкой кишки

Содержимое тонкой кишки постепенно перемещается по кишечнику и переходит в толстую кишку. Механическое раздражение кишечника вызывает сокращение продольных и кольцевых мышц стенки кишки. Различают маятникообразные и перистальтические движения.

Маятникообразные движения проявляются в переменном укорочении и удлинении кишки на коротком участке. Содержимое кишки при этом передвигается то в прямом, то в обратном направлении, что улучшает контакт пищи с пищеварительными соками.

Перистальтические движения охватывают более широкий участок кишки. При этом выше порции пищи за счет сокращения круговых мышечных волокон образуется сужение, а ниже, за счет сокращения продольных мышц – расширение полоски кишки. При таких червеобразных движениях кишки ее содержимое передвигается в направлении толстого кишечника.

Пищеварение в толстой кишке

В тонкой кишке пищевые вещества почти полностью перевариваются и продукты переваривания их всасываются. Этим объясняется весьма незначительная ферментативная обработка пищи в толстой кишке. В толстой кишке интенсивно всасывается вода, после чего в конечных ее отделах формируется кал, который выводится из организма.

В толстой кишке живут многочисленные бактерии. Одни из них расщепляют растительную клетчатку, которая через желудок в тонкую кишку проходит без изменений, так как в пищеварительных соках нет ферментов для ее переваривания. Микробы кишечника в процессе жизнедеятельности вырабатывают ферменты, под действием которых клетчатка расщепляется до глюкозы, уксусной кислоты и других продуктов. Глюкоза и кислоты всасываются в кровь. Газообразные продукты деятельности микробов – углекислый газ, метан, водород – не всасываются и выделяются из кишечника.

Под влиянием бактерий гниения в толстой кишке происходит разрушение невсосавшихся продуктов переваривания белка. При этом образуются ядовитые для организма соединения, которые всасываются в кровь и обезвреживаются в печени.

Пищеварительный аппарат действует как единое целое. Все его отделы тесно связаны между собой. Механическое раздражение стенки желудка, например, ведет к усилению функции печени и поджелудочной железы, изменению секреторной функции слюнных желез.

Пищеварительная система связана с другими системами организма. Раздражения желудка, тонкой кишки, желчного пузыря вызывают изменения дыхания, давления крови. Процессы кроветворения и разрушения форменных элементов крови связаны с деятельностью поджелудочной железы.

Все это свидетельствует о том, что система органов пищеварения, тесно взаимодействуя с другими системами организма, обеспечивает постоянство внутренней среды организма – необходимое условие нормального функционирования всех его органов.

Всасывание в пищеварительном тракте

Функции ворсинок

Всасывание происходит почти во всех отделах пищеварительного тракта. Так, если под языком долго держать кусочек сахара, то он растворится и всосется. Значит, всасывание возможно и в ротовой полости. Однако пища почти никогда не находится там в течение времени, необходимого для всасывания. В желудке хорошо всасывается алкоголь, частично глюкоза; в толстой кишке – вода, некоторые соли.

Основные процессы всасывания пищевых веществ проходят в тонкой кишке. Ее строение очень хорошо приспособлено к всасывающей функции. Внутренняя поверхность кишки у человека достигает 0,65-0,70 м2. Особые выросты слизистой оболочки высотой 0,1-1,5 мм (рис. 57) – ворсинки – увеличивают поверхность кишки. На площади 1 см2 располагается 2000-3000 ворсинок. Благодаря наличию ворсинок фактическая площадь внутренней поверхности кишечника увеличивается до 4-5 м2, т. е. в два-три раза превышает поверхность тела человека.

Рис. 57. Схема строения ворсинок: а – вены; б – артерии; в – лимфатический сосуд и гладкие мышцы; г – нервная сеть

Рассматривание клеток эпителия, покрывающего ворсинку, в электронный микроскоп показало, что поверхность клеток, обращенных внутрь полости кишки, не гладкая, а, в свою очередь, покрыта пальцеобразными выростами – микроворсинками (рис. 58). Величина их такова, что их не видно даже при самом большом увеличении светового микроскопа. Однако значение их очень велико. Во-первых, микроворсинки еще более увеличивают всасывающую поверхность тонкой кишки. Во-вторых, между микро-ворсинками находится большое количество ферментов, которые удерживаются здесь и лишь в незначительных количествах попадают в просвет кишки. А поскольку концентрация ферментов между микроворсинками велика, основной процесс пищеварения происходит не в полости кишки, а в пространстве между микроворсинками, у стенки клеток кишечного эпителия. Вот почему такой вид пищеварения был назван пристеночным.

Пристеночное расщепление пищевых веществ очень эффективно для организма, особенно для течения процессов всасывания. Дело в том, что в кишечнике постоянно находится значительное количество микробов. Если бы основные процессы расщепления происходили в просвете кишки, то значительная часть продуктов расщепления использовалась бы микроорганизмами и в кровь всасывались бы меньшие количества питательных веществ. Этого не происходит, потому что микроворсинки не допускают микробов к месту действия ферментов, так как микроб слишком велик, чтобы проникнуть в пространство между микроворсинками. А пищевые вещества, находясь у стенки кишечной клетки, легко всасываются.

Рис. 58. Микроворсинки (1) эпителия тонкой кишки обезьяны. Увеличены с помощью электронного микроскопа в 66 000 раз

Механизм всасывания

Как же осуществляется процесс всасывания? Каждое вещество имеет свои особенности всасывания, но есть механизмы, общие для всасывания многих веществ. Так, некоторое количество воды, солей и небольших молекул органических веществ проникает в кровь по законам диффузии. При сокращении гладкой мускулатуры кишечника в нем повышается давление, и тогда некоторые вещества проникают в кровь по законам фильтрации. В процессе всасывания воды большое значение имеет осмос. Хорошо известно, что дистиллированная вода быстрее всасывается, чем изотонический раствор. При повышении осмотического давления крови всасывание воды значительно ускоряется.

Некоторые вещества всасываются с большими затратами энергии. К ним относятся ионы натрия, глюкоза, жирные кислоты, некоторые аминокислоты. То, что для перехода этих веществ в кровь из просвета кишки необходима энергия, доказывается опытами, в которых с помощью специальных ядов нарушался или прекращался энергетический обмен в слизистой оболочке кишки. Всасывание глюкозы, ионов натрия в этих условиях прекращалось.

При всасывании пищевых веществ происходит усиление тканевого дыхания слизистой оболочки кишки. Все это свидетельствует о том, что процесс всасывания продуктов расщепления носит активный характер и возможен только при нормальной жизнедеятельности клеток кишечного эпителия. Всасыванию способствуют также сокращения ворсинок. Каждая ворсинка покрыта кишечным эпителием; внутри ворсинки проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы. В стенках ворсинок находятся гладкие мышцы, которые, сокращаясь, выдавливают содержимое лимфатического сосудика и кровеносного капилляра в более крупные сосуды. Затем мышцы расслабляются, и мелкие сосуды ворсинок вновь присасывают раствор из полости кишечника. Таким образом, ворсинка действует как своеобразный насос.

За сутки всасывается около 10 л жидкости, из них около 8 л составляют пищеварительные соки. Всасывание – сложный физиологический процесс, происходящий главным образом за счет активной работы клеток кишечного эпителия.

Регуляция всасывания

Процесс всасывания регулируется нервной системой. Раздражение волокон блуждающего нерва, подходящих к кишке, усиливает процессы всасывания, а раздражение симпатического нерва угнетает всасывание.

Удалось выработать условные рефлексы на изменение всасывания воды и некоторых пищевых веществ. Если ввести в организм специальное вещество, ускоряющее всасывание глюкозы, и сочетать это со звонком (условный сигнал), то после нескольких повторений только звук звонка будет ускорять всасывание глюкозы. Это свидетельствует об участии коры больших полушарий в регуляции процессов всасывания.

В регуляции всасывания принимают участие и гуморальные факторы. Витамин В стимулирует всасывание углеводов, витамин А – всасывание жиров. Движение ворсинок усиливается при действии соляной кислоты, аминокислот, желчных кислот. Избыток угольной кислоты тормозит движение ворсинок.

Всасывание белков

Белки всасываются в виде водных растворов аминокислот в кровь капилляров ворсинок. В небольшом количестве у детей из кишечника всасываются натуральные белки молока, яичный белок. У детей повышена проницаемость стенки кишечника. Поэтому избыточное поступление в организм ребенка нерасщепленных белков приводит к разного рода кожным высыпаниям, зуду и другим неблагоприятным явлениям.

Всасывание углеводов

Углеводы всасываются в кровь главным образом в виде глюкозы. Наиболее интенсивно этот процесс идет в верхнем отделе кишечника.

В толстой кишке углеводы всасываются медленно. Однако возможность их всасывания в толстом кишечнике находит применение в лечебной практике при искусственном питании больного (так называемые питательные клизмы).

Всасывание жиров

Жиры всасываются преимущественно в лимфу в виде глицерина и жирных кислот. Легче других жиров всасываются продукты расщепления сливочного масла, свиного жира.

Глицерин при всасывании легко проходит через эпителий слизистой оболочки кишечника. Жирные кислоты при всасывании соединяются с желчными кислотами и солями, образуя комплексы, растворимые мыла, которые также проходят через кишечную стенку. Пройдя через эпителиальные клетки кишок, комплексы разрушаются и высвободившиеся жирные кислоты с глицерином образуют жир, свойственный данному организму.

Всасывание воды и солей

Всасывание воды начинается в желудке. Наиболее интенсивно вода всасывается в кишечнике (1 л за 25 мин). Всасывается вода в кровь. Минеральные соли всасываются в кровь в растворенном виде. Скорость всасывания солей определяется их концентрацией в растворе.

Вопросы и задание к главе “Пищеварение”

1. Какова роль ферментов в пищеварении?

2. Почему на сухари отделяется слюны больше, чем на хлеб?

3. На воду почти не отделяется слюна. Почему?

4. Какова роль соляной кислоты в желудке?

5. Сравните условия, при которых проявляется ферментативная активность пепсина и химозина.

6. В каком виде всасываются белки, жиры и углеводы?

7. Что такое пристеночное пищеварение?

Рекомендуемые страницы: