Физиология пищеварения

1.

ФИЗИОЛОГИЯ
ПИЩЕВАРЕНИЯ
Лечебный, педиатрический и медико-профилактический
факультеты
2023

2.

Содержание
1. Отделы пищеварительной системы
2. Структура стенки пищеварительной
системы
3. Функции пищеварительной системы
4. Регуляция функций пищеварительной
системы
5. Физиология пищеварения в желудке
2

3.

• Пищеварение – совокупность физикохимических процессов, обеспечивающих
расщепление поступивших в организм
сложных пищевых веществ на простые
химические соединения, способные
ассимилироваться тканями
3

4.

ОТДЕЛЫ
пищеварительной системы:
• Передний – полость
рта, глотка, пищевод
• Средний – желудок,
тонкая и толстая
кишка, печень с
желчным пузырем,
поджелудочная
железа
• Задний – конечная
часть прямой кишки
4

5.

СТРУКТУРА
Пищеварительный тракт трубчатая часть пищеварительной
системы (ротовая полость, глотка,
пищевод, желудок, кишечник).
Желудочно-кишечный тракт –
желудок, тонкая и толстая кишка.
Стенка пищеварительного тракта,
за исключением его ротового
отдела, имеет однотипное
строение:
1. Слизистая оболочка.
2. Подслизистая оболочка.
3. Мышечная оболочка.
4. Серозная оболочка.
5

6.

ФУНКЦИИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ
Пищеварительные;
Непищеварительные.
6

7.

Пищеварительные функции
• Моторная (перистальтические, систолические
и тонические сокращения);
• Секреторная;
• Всасывательная
перенос
продуктов
гидролиза, воды, солей, витаминов из полости
пищеварительного тракта через слизистую
оболочку во внутреннюю среду организма с
помощью различных механизмов транспорта:
- пассивный транспорт;
- облегченная диффузия;
- активный транспорт;
- пиноцитоз.
7

8.

Моторная функция
Тонические сокращения – состояние умеренного напряжения гладких мышц желудочнокишечного тракта. Значение заключается в изменении тонуса в процессе пищеварения.
Например, при приеме пищи происходит рефлекторное расслабление гладких мышц
желудка для того, чтобы он увеличился в размерах. Также они способствуют адаптации к
различным объемам поступающей пищи и приводят к эвакуации содержимого за счет
повышения давления.
Систолические движения возникают в антральном отделе желудка при сокращении всех
слоев мышц. В результате происходит эвакуация пищи в двенадцатиперстную кишку.
Большая часть содержимого выталкивается в обратном направлении, что способствует
лучшему перемешиванию.
Ритмическая сегментация характерна для тонкого кишечника и возникает при сокращении
циркулярных мышц на протяжении 1,5–2 см через каждые 15–20 см, т. е. тонкий кишечник
делится на отдельные сегменты, которые через несколько минут возникают в другом месте.
Такой вид движений обеспечивает перемешивание содержимого вместе с кишечными
соками.
Маятникообразные сокращения возникают при растяжении циркулярных и продольных
мышечных волокон. Такие сокращения характерны для тонкого кишечника и приводят к
перемешиванию пищи.
Неперистальтические сокращения обеспечивают измельчение, перемешивание,
продвижение и эвакуацию пищи.
Антиперистальтические движения возникают при сокращении циркулярных мышц
впереди и продольных – позади пищевого комка. Они направлены от дистального отдела к
проксимальному, т. е. снизу вверх, и приводят к рвоте. Акт рвоты – удаление содержимого
через рот. Он возникает при возбуждении комплексного пищевого центра продолговатого
мозга, которое происходит за счет рефлекторных и гуморальных механизмов. Значение
заключается в перемещении пищи за счет защитных рефлексов.
Голодовые сокращения появляется при длительном отсутствии пищи каждые 45–50 мин.
Их активность приводит к возникновению пищевого поведения.
8

9.

Секреторная функция
• Секреторная функция – совокупность процессов, обеспечивающих
синтез секреторной клеткой специфического продукта – секрета из
веществ, поступающих в клетку, и выделение его из клетки.
Секреторный цикл включает три фазы:
• поглощение материала,
• внутриклеточный синтез,
• секретовыделение.
В составе секретов пищеварительных желез в полость пищеварительного
тракта поступают:
• Ферменты, осуществляющие гидролиз пищевых веществ;
• Электролиты, создающие оптимальный для гидролиза рН;
• Соли желчных кислот, обеспечивающие эмульгирование жиров и липидов;
• Мукоидные вещества, выполняющие защитную роль.
По строению и характеру выделяемого секрета клетки пищеварительных желез
делят на три вида:
• Белоксекретирующие
• Мукоидсекретирующие
• Минералсекретирующие
9

10.

Фазы желудочной секреции
Сложнорефлекторная (мозговая)
Нейрогуморальная
Желудочная
Кишечная
Сложнорефлекторная – комплекс условных и безусловных рефлексов, возникающих в
результате действия условных раздражителей на рецепторы органов чувств и
безусловного раздражителя (пищи) на рецепторы рта, глотки и пищевода.
Нейрогуморальная – комплекс безусловных рефлексов, возникающих при прохождении
пищевого содержимого по желудочно-кишечному тракту, и гуморальных влияний на
деятельность желудочных желез, обусловленных поступлением в кровь
гастроинтестинальных гормонов и образующихся в результате гидролиза пищевых
веществ.
Желудочная – возникает в результате воздействия пищевого содержимого на слизистую
оболочку желудка.
Кишечная – возникает при влиянии стимулов из двенадцатиперстной кишки, что, в свою
очередь, облегчает переваривание пищевых веществ в тонкой кишке при поступлении
новой порции химуса.
10

11.

1.
2.
3.
4.
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Непищеварительные функции
Защитная;
Метаболическая;
Экскреторная (выделительная);
Эндокринная:
гастрин,
секретин,
холецистокинин,
мотилин,
панкреатический полипептид,
урогастрон,
энтероглюкагон,
нейротензин,
глюкозозависимый инсулинотропный пептид,
ВИП – вазоактивный интестинальный полипептид,
вещество Р,
соматостатин,
энкефалины и эндорфины.
11

12.

НЕПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ
ПЕЧЕНИ
Синтез белков
Синтез гликогена
Расщепление жира
Депо белков, углеводов, жиров,
микроэлементов, витаминов А,
D1, D2, К, С, РР
Детоксикация
Метаболизм гормонов
Депо крови, разрушение
эритроцитов, трансформация
гемма гемоглобина
Участие в иммунных реакциях
12

13.

РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ
Механизмы:
• Миогенные;
• Нервные;
• Гуморальные.
В каудальном направлении ослабевает влияние ЦНС на
пищеварительную систему, и возрастает влияние гуморальных
факторов и интраорганной нервной системы.
13

14.

Миогенный механизм
• В основе лежит свойство автоматии гладких
мышц. Обуславливает тоническое
сокращение мышечной стенки и
сокращение в ответ на растяжение.
14

15.

Нервная регуляция
• Метасимпатическая (энтеральная) включает
межмышечное нервное сплетение (Ауэрбаха), расположенное
между слоями продольной и кольцевой мускулатурой, и
подслизистое мышечное сплетение (Мейсснера),
расположенное между слоем кольцевой мускулатуры и
мышечной пластинкой слизистой оболочки. Оба сплетения
иннервируют гладкую мускулатуру, кровеносные сосуды,
клетки эпителия пищеварительного тракта.
• Парасимпатические нервы стимулируют моторику с помощью
ацетилхолина, который взаимодействует с Мхолинорецепторами гладких мышц желудка, кишечника,
желчного пузыря, иннервируя возбуждающие холинергические
нейроны.
• Симпатические нервы тормозят моторику с помощью
норадреналина, который взаимодействует с β2-АР гладких
мышц пищеварительного тракта. Иннервируют также
кровеносные сосуды кишечника, либо иннервируют нейроны
нервных сплетений, оказывая тормозное действие.
15

16.

Гуморальные механизмы
• Гуморальные механизмы регуляции наиболее выражены в
«средней части» пищеварительной системы
(гастропанкреатохолецистодуоденальный комплекс), где велика
роль гастроинтестинальных гормонов, высвобождаемых из
эндокринных клеток желудочно-кишечного тракта и переносимых
кровотоком к миоцитам, гландулоцитам и интрамуральным
нейронам.
• Диффузная эндокринная система - совокупность рассеянных в
слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта и в
поджелудочной железе специализированных эндокринных
клеток, вырабатывающих биологически активные вещества,
которые называют гастроинтестинальными гормонами,
регуляторными пептидами, энтеринами или пептид-гормонами.
• APUD: Amine Precursor Uptake and Decarboxylation
16

17.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
• Адаптация деятельности пищеварительных желез к
различным пищевым веществам. Это соответствие
объема, электролитного состава и спектра ферментов
пищеварительных соков составу и количеству принятой
пищи, что обеспечивает наиболее эффективный
гидролиз пищевого субстрата;
• Конвейерный принцип организации деятельности
пищеварительного тракта (И.П. Павлов);
• Периодичность в деятельности пищеварительной
системы. Различают ритмическую активность:
- Базальные (секундные) ритмы с частотой 3-12/мин;
- Околочасовой ритм с частотой 7-14/сут.
Мигрирующий моторный комплекс (ММК)
17

18.

ТИПЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ
Аутолитическое
Симбиотическое
Собственное
Внеклеточное
Внутриклеточное
Полостное
Пристеночное
Мембранное
18

19.

СОСТОЯНИЕ ГОЛОДА
Эвакуация химуса из
желудка и тонкой
кишки
Снижение уровня
питательных веществ
в крови
Центр голода (латеральный гипоталамус)
Сенсорная стадия
голода
Метаболическая стадия
голода
Лимбическая
система
Кора
Больших
полушарий
Пищедобывательное
поведение
19

20.

СОСТОЯНИЕ НАСЫЩЕНИЯ
Наполнение химусом
желудка и тонкой
кишки
Повышение уровня
питательных веществ в
крови
Центр насыщения (вентромедиальный гипоталамус)
Сенсорная стадия
насыщения
Центр голода
(латеральный
гипоталамус)
Метаболическая стадия
насыщения
Пищедобывательное
поведение
20

21.

ФИЗИОЛОГИЯ
ПИЩЕВАРЕНИЯ
В ЖЕЛУДКЕ
21

22.

Функции желудка
Пищеварительные
1.депонирование пищи
2.моторная
3.секреторная
4.всасывательная
Непищеварительные
1. выделение в полость желудка метаболитов, солей
тяжелых металлов, фармакологических
препаратов.
2. образование активных веществ (гастрин, гистамин,
соматостатин, мотилин).
3. бактерицидное и бактериостатическое действие
желудочного сока
4. удаление недоброкачественной пищи
22

23.

Секреторная функция
Желудочная секреция:
базальная
(при пустом желудке – во время голода –
50мл рН=6)
стимулируемая
(под влиянием поступившей пищи)
Общий объем секрета ЖКТ составляет 6-8 л/сут, из
них 1,5-2,5 л желудочного сока
23

24.

Секреторные зоны
желудка
Желудочные ямки, 3 млн
3-7 протока
24

25.

Железы желудка
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
Слой слизи толщиной 1 -1,5 мм
25

26.

Состав желудочного сока
количество – 1,5-2,5 л/сут, рН=1,5-1,8
Неорганические вещества:
вода 99-99,5%
• соляная кислота 0,3-0,5%,
• фосфаты, сульфаты, гидрокарбонаты, Na+, K+
Органические компоненты:
• ферменты: пепсины, липаза, уреаза
• азотосодержащие вещества белковой природы
(мочевина, креатинин, мочевая кислота)
• лизоцим (со слюной)
26

27.

Функции соляной кислоты
1. вызывает набухание и денатурацию белков,
способствуя их гидролитическому расщеплению;
2. запускает реакцию активации пепсиногенов и
создает среду, оптимальную для действия
протеолитических ферментов.
3. стимулирует образование гастрина, секретина и
энтерокиназы.
4. определяет продолжительность и интенсивность
моторно-эвакуационной деятельности желудка и
двенадцатиперстной кишки;
5. обеспечивает антибактериальное действие
желудочного сока.
27

28.

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, связывает
витамин B12 и защищает его от разрушения
ферментами);
• Регуляция желудочной секреции.
28

29.

Слизистый барьер желудка
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.
29

30.

Фазы желудочной секреции
• сложнорефлекторная (мозговая)
• нейрогуморальная (желудочная и кишечная)
опыт «мнимого кормления»
30

31.

Фазы желудочной секреции
Сложнорефлекторная (мозговая)
Нейрогуморальная
Желудочная
Кишечная
Количество сока, выделяющегося в
желудочную фазу, составляет 70% от
обшей секреции желудочного сока
(1500 мл)
31

32.

• Сложнорефлекторная – комплекс условных и
безусловных рефлексов, возникающих в результате
действия условных раздражителей на рецепторы органов
чувств и безусловного раздражителя (пищи) на рецепторы
рта, глотки и пищевода.
• Нейрогуморальная – комплекс безусловных рефлексов,
возникающих при прохождении пищевого содержимого по
желудочно-кишечному тракту, и гуморальных влияний на
деятельность желудочных желез, обусловленных
поступлением в кровь гастроинтестинальных гормонов и
образующихся в результате гидролиза пищевых веществ.
• Желудочная – возникает в результате воздействия
пищевого содержимого на слизистую оболочку желудка.
• Кишечная – возникает при влиянии стимулов из
двенадцатиперстной кишки, что, в свою очередь,
облегчает переваривание пищевых веществ в тонкой
кишке при поступлении новой порции химуса.
32

33.

Кривые желудочной секреции на мясо, хлеб,
молоко (по И.П.Павлову)
33

34.

Регуляция желудочной секреции
• Стимулирующие и тормозные регуляторные
факторы обеспечивают зависимость
сокоотделения желудка от вида принимаемой
пищи (Павлов И.П.).
• Ацетилхолин, выделяемый волокнами
блуждающих нервов, стимулирует секрецию.
Перерезка блуждающих нервов (ваготомия)
приводит к понижению желудочной секреции.
• Симпатические нервы оказывают тормозящее
влияние на железы желудка, снижая объем
секреции.
34

35.

Гастрин
• Гастрин высвобождается из G-клеток, которые
находятся в слизистой оболочке пилорической
части желудка.
Выделение гастрина стимулируется:
1. импульсами блуждающего нерва,
2. механическим действием химуса,
3. пептидами,
4. экстрактивными веществами из мяса и овощей.
Выделение гастрина ингибируется:
1. рН=1,5 – 1,0
35

36.

Регуляция желудочной секреции
Активаторы
Блуждающий нерв
HCI/E
Ацетилхолин
HCI/E
Гастрин
HCI/E
Гистамин
Продукты гидролиза белков
E
Холецистокинин
E
Секретин
E
β-адреномиметики
Глюкокортикоиды
Киннины
Ярость, злость
Ингибиторы
Симпатический нерв
HCI
Адреналин
HCI
Секретин
HCI
Простагландины (ПГЕ2)
HCI
Глюкагон
HCI
Холецистокинин
HCI
ЖИП, ВИП
HCI
Серотонин
HCI/E
Энтерогастрон
HCI/E
Бульбагастрон
HCI
pH в антруме ниже 2,5
Страх, тоска
Е — эффект но отношению к ферменту; НСI — эффект но отношению к
36
соляной кислоте

37.

Моторная функция желудка
• 1. Расслабление — пищевая рецептивная релаксация
желудка, которая способствует депонированию пищи в
желудке и его секреции;
• 2. Сокращения желудка начинаются на большой
кривизне в непосредственной близости от пищевода,
где находится первый кардиальный водитель ритма.
Второй водитель ритма локализован в пилорической
части желудка;
• 3. Три основных вида движений:
перистальтические волны (3/мин),
систолические сокращения пилорического отдела,
тонические сокращения, уменьшающие размер полости
дна и тела желудка.
37

38.

38

39.

Методы
изучения пищеварительных функций
Экспериментальные методы
- острые опыты
применяют для решения аналитических задач
Мембранное пищеварение было открыто и
исследовано вострых опытах на изолированных
отрезках тонкой кишки крыс.
- методы хронического эксперимента
39

40.

Р.Гейденгайн (1878)
разработал операцию
изолированного малого
желудочка на большой
кривизне без сохранения его
вагусной иннервации.
40

41.

Методы хронического эксперимента
• Р. де Граф (1662) - метод наложения фистулы
протока поджелудочной железы
В.А. Басов (1842)
метод наложения
фистулы желудка
41

42.

И.П.Павлов (1849-1936)
1894 - создал
изолированный желудочек с
сохраненной иннервацией,
предложил опыт «мнимого»
кормления, метод наложения
фистулы протоков слюнной
и поджелудочной желез
42

43.

1904 г – Павлову И.П.
присуждается Нобелевская премия
в дипломе – «пересоздал физиологию пищеварения»
ФОРМУЛИРОВКА
НОБЕЛЕВСКОГО
КОМИТЕТА:”за работу по
физиологии пищеварения,
благодаря которой было
сформировано более ясное
понимание жизненно важных
аспектов этого вопроса”
СУТЬ ОТКРЫТИЯ:
описание механизмов
нервной регуляции
пищеварения
43

44.

Исследование пищеварительных
функций у человека
1.Клинико-физиологические методики
зондовые и беззондовые
методы изучения секреторной
деятельности желез желудка,
поджелудочной железы,
тонкой кишки, желчевыделения
2.Клинико-инструментальные методики
рентгеновские методики, эндоскопия, ультразвуковое
исследование и др.
3. Клинико-лабораторные методики
анализ слюны, желудочного сока, желчи, кала
44

45.

Приятного аппетита!