Пищеварение в желудке

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

желатиназу.

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 < 4,5.

Специфической функцией желудочного этапа пищеварительного процесса является створаживание молока под влиянием пепсина и реннина. Образующиеся хлопья творожистой массы подвергаются пептическому и липолитическому перевариванию.

 

Эвакуация содержимого желудка представляет собой сложный динамический процесс, который определятся взаимодействием ряда факторов. В условиях нормального пищеварения желудок эвакуирует свое содержимое с максимальной скоростью, не повреждая механизма всасывания в тонком кишечнике. Скорость эвакуации не является постоянной. При больших объемах пищи она выше. Средняя порция пищи эвакуируется из желудка за 3,5-4,5 часа, так что при трехразовом питании к началу очередного прима пищи желудок почти пуст.

Ввиду того, что химус, покидающий желудок, имеет жидкую или полужидкую консистенцию, его передвижение определяется градиентом давления между желудком и 12-п.кишкой, а также сопротивлением, которое оказывает пилорический сфинктер току химуса. Для эвакуации имеют значение перистальтические сокращения, переходящие в антральную систолу, кислотность содержимого желудка и 12-п. кишки, наличие рефлексов с 12-п.кишки, запирающих пилорический сфинктер при ее переполнении.