Функции желудочно- кишечного тракта: КровьСтенка ЖКТПросвет ЖКТ потребление пищи продвижение по ЖКТ переваривание (расщепление компонентов) пищи всасывание секреция гормонов удаление непереваренных остатков ПЕРЕВАРИВАНИЕ СЕКРЕЦИЯ ВСАСЫВАНИЕ УДАЛЕНИЕ

Ротовая полость и пищевод: - жевание, глотание -выделение слюны - начальное расщепление углеводов Желудок: - измельчение и продвижение пищи - секреция желудочного сока, слизи, гастрина, гистамина - расщепление белков (до перемешивания с желудочным соком – углеводов) - всасывание алкоголя, лекарств и др. Тонкий кишечник: - перистальтические/сегментированные сокращения -секреция слизи - расщепление веществ под действием сока поджелудочной железы (воздействие на все компоненты пищи) и желчи -пристеночное пищеварение -секреция гормонов: секретина, холецистокинина, мотилина и др. -всасывание Толстый кишечник: - перистальтические/сегментированные сокращения - секреция слизи -место обитание кишечной микрофлоры -всасывание воды, ионов, продуцируемых бактериями витаминов Верхний сфинктер пищевода Нижний сфинктер пищевода Пилорический сфинктер Илеоцекальный сфинктер Анальные сфинктеры

Строение стенки кишечной трубки Моторная функция ЖКТ Мышечные слои Нервные сплетения

Электрическая активность гастроинтестинальной гладкой мускулатуры Медленные волны: не ПД, а медленное изменение мембранного потенциала за счет pNa + ; амплитуда 5-15 мВ, частота: 3 в минуту в желудке, 12 в минуту в 12-перстной кишке; не вызывают сокращений гладкой мускулатуры, за исключением мускулатуры желудка Спайковые потенциалы: возникают, когда клетка деполяризуется до –40 мВ; чем «выше» медленная волна, тем больше частота ПД на ее «гребне»; ПД обеспечивается смешанным Ca-Na током, входящие ионы Ca 2+ обеспечивают сокращение гладкомышечной клетки. Деполяризация: - растяжение клеточной мембраны; - воздействие АЦХ; - стимуляция парасимпатических нервов; - действие некоторых гастроинтестинальных гормонов Гиперполяризация: - действие адреналина; - стимуляция симпатических нервов

Интерстициальные клетки Кахаля: 1)пейсмекеры гладкой мускулатуры ЖКТ 2)«акцепторы» нервных влияний Располагаются: В межмышечном нервном сплетении В толще мышечного слоя, между гладкомышечными клетками ПД клетки Кахаля ПД гладкомышечной клетки

Глотание I.Произвольная (ротовая) фаза II.Глоточная фаза III. Пищеводная фаза Рефлекторная дуга: рецепторы глотки X и V нервы ядро солитарного тракта ЦЕНТР ГЛОТАНИЯ (расположен в продолговатом мозге) V, IX, X, XII и верхние шейные нервы мышцы рта, глотки и пищевода

Глотание I.Произвольная (ротовая) фаза II.Глоточная фаза III. Пищеводная фаза Рефлекторная дуга: рецепторы глотки X и V нервы ядро солитарного тракта ЦЕНТР ГЛОТАНИЯ (расположен в продолговатом мозге) V, IX, X, XII и верхние шейные нервы мышцы рта, глотки и пищевода

Моторная функция желудка Проксимальный отдел: 1. Нет электрической активности гладких мышц стенки желудка 2. Медленные тонические сокращения 3. Основная функция - накопительная Дистальный отдел: 1. Базальная электрическая активность 2. Перистальтические фазические сокращения 3. Начало переваривания белков 4. Образование химуса и его продвижение в тонкий кишечник

Все начинается с заполнения желудка: рефлексы расслабления и расширения при наполнении

А заканчивается эвакуацией химуса Пропульсивно- ретропульсивное перемещение химуса в антральной части желудка Качество пищи регулирует скорость опустошения желудка Время после еды (мин) Эвакуация (мл) Стандартный рацион Только белок Белок + жир

Перистальтика Сегментация Маятникообразные движения Сокращение ворсинок кишечника, благодаря чему они все время соприкасаются с новыми порциями химуса. Такие сокращения способствуют оттоку лимфы по лимфатическим сосудам, которые проходят внутри ворсинок («доение») Моторная функция кишечника

Нервная регуляция ЖКТ Парасимпатическая регуляцияСимпатическая регуляция Верхний отдел пищевода состоит из поперечно- полосатой мускулатуры – регулируется соматическими нервами! Усиление моторики Расслабление сфинктеров Усиление секреции пищеварительных желез Торможение моторики Сокращение сфинктеров Подавление секреции пищеварительных желез (кроме слюнных)

Лежит в стенке ЖКТ, от пищевода до анального отверстия; ~ 100 млн. нейронов ~ числу нейронов в спинном мозге; Регулирует процессы перистальтики и секреции; Может функционировать независимо от внешних регулирующих воздействий Энтеральная (метасимпатическая) нервная система координирует сокращения стенки Медиаторы: ацетилхолин; норадреналин; АТФ; серотонин; дофамин; холецистокинин (ХЦК); субстанция Р (SP); вазоактивный интестинальный пептид (ВИП); опиоидные пептиды; NO Межмышечное сплетение (миоэнтеральное, Ауэрбахово) Подслизистое сплетение (Мейснерово)

Болезнь Гиршпрунга (аганглиоз): нарушение развития межмышечного нервного сплетения Участок с неправильной иннервацией Расширение проксимального участка

Координация перистальтических сокращений кишечника метасимпатической нервной системой («перистальтический рефлекс»)

Желудок: Трубчатые железы, клетки которых секретируют: HCl (париетальные клетки), пепсиноген и желудочную липазу (главные клетки), слизь и бикарбонат (мукозные клетки), гастрин (G-клетки), гистамин (энтерохромаффинные клетки) внутренний фактор (нужен для всасывания витамина В 12 ) Пепсиноген: в кислой среде превращается в пепсин - расщепление белков Тонкий кишечник: Поджелудочная железа секретирует ферменты, действующие на все компоеннты пищи: альфа-амилазу, липазу, трипсиноген, химотрипсиноген, проэкзопептидазы, нуклеазы. Печень сепкретирует желчь Стенки кишечника секретируют: энтерокиназу гормоны: секретина, холецистокинина, мотилина и др ферменты пристеночного пищеварения Толстый кишечник: Секреция слизи Секреция в ЖКТ Ротовая полость: Слюнные железы. Ферменты: альфа-амилаза ( начальное расщепление углеводов), у грудных детей – небольшое кол-во липазы (расщепление жиров)

Слюнные железы Околоушные железы в основном ферменты Подчелюстные железы ферменты слизь Подъязычные железы ферменты слизь Основные функции слюны: 1.Смачивание измельченной пищи и подготовка пищевого комка к проглатыванию 2.Начальный гидролиз углеводов 3.Нейтрализация соляной кислоты, которая может забрасываться из желудка в пищевод Выделение слюны регулируется условными и безусловными рефлексами

Состав слюны: альфа-амилаза, муцин, бикарбонат, лизоцим и т.д. Объем: 1,5 л в день рН: в отсутствие еды или мыслей о ней – 6–7, во время еды – 7-8 Секреция альфа- амилазы, слизи, межклеточной жидкости Реабсорбция натрия и хлора, секреция калия и бикарбоната Слюна Слюнные железы

Секреция в желудке Поверхностные эпителиальные клетки – защитная роль Пролиферирующие клетки Главные клетки – секреция пепсиногена Клетки, секретирующие гормоны Мукозные клетки (секреция слизи и НСО 3 - Париетальные (обкладочные) клетки – секреция HCl ЖЕЛЕЗА Гладкомы- шечные клетки слизистой оболочки Тело: «полноценный» желудочный сок Привратник: только слизь и гастрин

Париетальные клетки В покоеПри стимуляции

Образование HCl париетальными клетками Просвет железы Базолате- ральная сторона 3 2 ПРОТОННАЯ ПОМПА Активный транспорт Обмен ионов КАРБО- АНГИДРАЗА Пассивно следует за Н +

HCl необходима для активации пепсиногена Первичная активация Аутоактивация

гастрин Гистамин Париетальные клетки Энтерохромаффинные клетки Главные клетки D-клетки соматостатин + Норадреналин, симпатические влияния, холецистокинин, ВИП Ацетилхолин, парасимпатичес- кие влияния H+H+ - + Просвет железы + Регуляция секреции соляной кислоты + Продукты расщепления белков

Фазы желудочной секреции I. Цефалическая (20%) запускается запахом, видом и вкусом пищи, недостатком глюкозы в крови (голод) с участием коры и пищевых центров (гипоталамус и миндалина); стимулируется блуждающим нервом II. Желудочная (70%) запускается растяжением стенки желудка: рефлексы с участием парасимпатической НС и метасимпатической НС; химическая стимуляция продуктами расщепления белка секреция гастрина III. Кишечная запускается перемещением пищи в 12-п. кишку (+ стимуляция секреции гастрина аминокислотами крови)

Патогенез язвенной болезни обусловлен нарушением баланса между факторами защиты слизистой оболочки и факторами ее повреждения Повреждающие факторы: - соляная кислота - уменьшение кровотока -уменьшение секреции бикарбонатов и слизи -Helicobacter pylori (грамотрицательная бактерия, разрушает слизистую оболочку и вызывает воспалительный процесс) -Никотин (увеличивает выработку соляной кислоты) Защитные факторы: - образование слизистой выстилки (защитный эффект) - бикарбонаты (секретируются эпителиальными клетками) - кровоток (обуславливает гомеостаз желудочной стенки) - простагландин Е (стимулирует выработку бикарбонатов и слизи)

Желудок Сфинктер Одди Печень: продукция и секреция желчи Желчь продуцируется гепатоцитами Компонентами желчи являются: Соли желчных кислот и лецитин - детергенты, способствуют образованию эмульсии липидов Желчные пигменты (продукты деградации гемоглобина - билирубин) Холестерол Желчь концентрируется и депонируется в желчном пузыре, высвобождается при его сокращении Соли желчных кислот необходимы для переваривания и всасывания жиров События в 12-перстной кишке

Энтерокиназа (необходима для активации трипсиногена ) Ферменты поджелудочной железы Из стенки кишки: Углеводы: альфа-амилаза Жиры: липаза Белки: трипсиноген, химотрипсиноген, проэкзопептидазы Нуклеиновые кислоты: нуклеазы. РАБОТАЮТ В СЛАБОЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ Желудок События в 12-перстной кишке Трипсиноген Трипсин Химотрипсиноген проэкзопептидазы Химотрипсин экзопептидазы

Гормоны желудочно-кишечного тракта Секретин (в ответ на Н+): секреция большого количества воды и HCO 3 Мотилин - секретируется верхними отделами 12-перстной кишки - усиление моторики ЖКТ. Гастро- ингибирующий пептид- тормозит эвакуацию химуса желудка, когда тонкий кишечник заполнен Холецистокинин: сокращение желчного пузыря Стимуляция сокращений и секреции HCl Секретин ХЦК Гастрин Холецистокинин (в ответ на жирные кислоты и белки): продукция ферментов и секреция небольшого количества воды и электролитов

Противоточная система кровоснабжения ворсинок кишечника Строение стенки тонкого кишечника Складка Ворсинка Микроворсинки (щеточная кайма) Млечный сосуд Либеркюнова крипта (в глубине лежат ростковые клетки)

Александр Михайлович Уголев ( ) Пристеночное пищеварение в тонком кишечнике: Пристеночное пищеварение в тонком кишечнике: сопряжение процессов расщепления и всасывания питательных веществ Распределение ферментов Расщепление субстратов Полость кишечника Гликокаликс Мембрана ворсинки Ферменты Переносчики Всасывание

3Na + Na + Всасывание аминокислот Мицелла Лимфатический сосуд 7 9 С кровью к печени Через лимфатически е пути в кровь Всасывание моносахаридов Всасывание продуктов расщепления жиров Вторично активный транспорт Всасывание в тонком кишечнике Хиломикрон 2К +

Кишечная фаза расщепления и всасывания жиров Моноглицериды и жирные кислоты в комплексе с желчными кислотами образуют мицеллы (d=3-6 нм) Мицеллы доставляются к мембране энтероцитов, липиды проникают в клетки, а желчные кислоты используются повторно Синтез триглицеридов в гладком ЭПР Образование хиломикронов (состоят из липидов и белка, придающего частицам гидрофильность) Выход хиломикронов из клетки, транспорт по лимфатической системе в венозное русло Некоторые короткоцепочечные жирные кислоты всасываются непосредственно в портальный кровоток, в силу их большей водорастворимости

Хиломикроны Липопротеиды Липопротеиды НИЗКОЙ плотности Липопротеиды ВЫСОКОЙ плотности Выделяются клетками и вновь транспортируются в печень, где превращаются в ЛПНП Клетки Поглощаются клетками

Энтерогепатический цикл желчных кислот 94% солей желчных кислот реабсорбируется кровь в дистальном отделе тонкого кишечника, попадают в портальную вену, затем в печень и вновь секретируются с желчью Выведение с мочой – менее 0.5 г Синтез г Реабсорбция – более 95% Экскреция г Секреция с желчью: г Суточный цикл желчных кислот

Всасывание аминокислот и коротких пептидов Основной способ всасывания – транспорт по механизму симпорта с ионами Na + в цитоплазму. Посредством пассивной диффузии или с помощью переносчиков они транспортируются из клетки в кровь Дипептиды и трипептиды могут поступать в цитоплазму энтероцита посредством механизмов, сопряженных с транспортом протонов Более крупные пептиды – путем пиноцитоза K+K+ Na +

Всасывание углеводов Конечные стадии гидролиза углеводов осуществляются непосредственно на мембране микроворсинок энтероцитов в их гликокаликсе, т.о. завершающие стадии гидролиза и всасывания тесно сопряжены (мембранное пищеварение); Всасывание глюкозы и галактозы: вторично активный транспорт, сопряженный с Na + Фруктоза транспортируется белками переносчиками без участия Na + (облегченная диффузия). Часть фруктозы в клетке превращается в глюкозу

Водный баланс желудочно-кишечного тракта Потребление – 1-2 л Слюна – 1л Желудочный сок – 2л Сок поджелудочной железы – 1.2л Желчь – 0.7л Кишечный сок – 2 л ВСАСЫВАНИЕ: 92% ВСАСЫВАНИЕ: 6-7% Выведение: 1%

Всасывание в толстом кишечнике Всасывание регулируется альдостероном в подвздошную кишку ежедневно попадает ~1.5 л воды, выводится около 100 мл большинство ионов также абсорбируется, выводится незначительные кол-ва Na + и Cl - Сl - абсорбируется в обмен на секрецию HCO 3 – нейтрализация кислых продуктов жизнедеятельности бактерий; кишечные бактерии синтезируют витамины K (необходим для свертывания крови), B 12, тиамин (В 1 ), рибофлавин (B 2 ), различные газы – СО 2, H 2, CH 4

Регуляция аппетита Аркуатное ядро гипоталамуса 2 1 НАСЫЩЕНИЕ ГОЛОД + - ГрелинЛептин Инсулин От рецепторов растяжения желудка 1 – Нейроны, активирующиеся при повышении глюкозы крови 2 - Нейроны, активность которых тормозится при повышении глюкозы

Механизм чувствительности клеток к глюкозе Повышение поступления глюкозы в клетки приводит к повышению синтеза АТФ, в результате закрываются АТФ- чувствительные калиевые каналы, происходит деполяризация, повышается концентрация Са 2+ в цитоплазме и секретируется инсулин Бета-клетки поджелудочной железы

Регуляция аппетита Аркуатное ядро гипоталамуса 2 1 НАСЫЩЕНИЕ ГОЛОД + - ГрелинЛептин Инсулин От рецепторов растяжения желудка Снижение уровня глюкозы крови пищевое поведение; активация симпатоадреналовой системы; выброс либеринов, стимулирующих секрецию АКТГ, соматотропного гормона; повышение секреции глюкагона; снижение секреции инсулина Повышение уровня глюкозы крови

Общие принципы работы ЖКТ Пищевой комок подвергается механическому измельчению Маленькие кусочки пищи подвергаются действию желчи и пищеварительных ферментов pH в различных отделов ЖКТ различен: Кислое значение рН – в желудке Щелочное значение рН – в ротовой полости и кишечнике Всасывание продуктов расщепления пищи, солей и воды – в основном в тонком кишечнике Всасывание солей и воды – толстый кишечник

Ротовая полость и пищевод: - жевание, глотание -выделение слюны - начальное расщепление углеводов (у грудных детей – и небольшого кол-ва жиров) Желудок: - измельчение и продвижение пищи - секреция желудочного сока: HCl (париетальные клетки), пепсиногена и желудочной липазы (главные клетки), слизи и бикарбоната (мукозные клетки), гастрина (G-клетки), гистамина - расщепление белков (до перемешивания с желудочным соком – углеводов) - всасывание алкоголя, аспирина и др. Тонкий кишечник: - перистальтические/сегментированные сокращения -секреция слизи - расщепление веществ под действием сока поджелудочной железы (воздействие на все компоненты пищи) и желчи -пристеночное пищеварение -секреция гормонов: секретина, холецистокинина, мотилина и др. -всасывание Толстый кишечник: - перистальтические/сегментированные сокращения - секреция слизи -место обитание кишечной микрофлоры -всасывание воды, ионов, витаминов (продуцируемых бактериями) Верхний сфинктер пищевода Нижний сфинктер пищевода Пилорический сфинктер Илеоцекальный сфинктер Анальные сфинктеры