Патофізіологфя систестеми травлення
Травлення — це складний фізіологічний процес, під час якого їжа, що надійшла в травний канал, зазнає механічних та хімічних перетворень, а поживні речовини, що містяться в ній, після розщеплення всмоктуються у кров і лімфу.
Травлення здійснюється органами травної системи, призначення якої полягає в забезпеченні організму речовинами, що задовольняють його енергетичні, пластичні та гомеостатичні потреби.
В основі травлення лежать три основні функції органів травної системи:
1) рухова (моторна) функція. Її здійснюють м'язи - поперечносмугасті (жувальні, м'язи глотки, сфінктери прямої кишки) і гладкі (м'язи стравоходу, шлунка, тонкої і товстої кишки). Завдяки цій функції відбуваються процеси жування, ковтання; тонічні, перистальтичні і маятникоподібні рухи шлунка і кишок. Як результат, відбувається подрібнення, перемішування і переміщення компонентів їжі по травному каналу;
2) секреторна функція.
У результаті секреторної діяльності клітин травних залоз та епітелію слизових оболонок утворюються і потрапляють у просвіт органів травлення
(а) ферменти, що здійснюють гідролітичне розщеплення речовин,
(б) електроліти, які створюють оптимальне для функціонування ферментів значення pH,
(в) слиз, що захищає слизові оболонки від ушкоджувальної дії власних травних соків та екзогенних чинників, що містяться в їжі;
3) всмоктування.
Надходження речовин із травного каналу у внутрішнє середови ще організму здійснюється через епітелій слизових оболонок. В основі цього про цесу лежать два механізми:
(а) пасивний транспорт (дифузія) і
(б) активний транспорт, який забезпечується спеціалізованими системами клітин, що використовують для цього енергію.
Крім основної - травної - функції система травлення виконує й ряд важливих додаткових (нетравних) функцій.
До таких зокрема відносять:
а) видільну (екскреторну) функцію.
Через травний канал з організму виводяться деякі кінцеві продукти обміну речовин (жовчні пігменти, сечовина та ін.), речовини екзогенного походження;
б) захисну (бар'єрну) функцію. Вона пов'язана з тим, що стінки порожнистих органів травної системи утворюють структурний бар'єр між зовнішнім і внутрішнім середовищем організму. Крім того, бактерицидну дію мають деякі ферменти (на приклад, лізоцим) і високі концентрації іонів водню (кисле середовище у шлунку). В окремих відділах травної системи (глотка, апендикс) зосереджені утворення лімфоїдної тканини, які відіграють важли ву роль у специфічній імунологічній реактивності організму;
в) ендокринну функцію. Розкиданні у різних органах травлення ендокринні клітини входять до складу дифузної ендокринної системи (APUD-системи), яка продукує цілу низку пептидних гастроінтестинальних гормонів. Вони впливають не тільки на процеси травлення, але й на різні інші функції організму.
У регуляції діяльності травної системи мають важливе значення
У регуляції діяльності травної системи мають важливе значення як нервові, так і гуморальні механізми. Існує закономірність, яка полягає в тому, що в міру віддалення від ротової порожнини роль нервової регуляції зменшується, а значення гуморальної, навпаки, зростає.
Основу нервової регуляції травлення становлять рефлекси: умовні та безумовні, центральні й периферичні, стимуляційні й гальмівні.
Еферентною ланкою переважної більшості рефлексів є парасимпатичні вегетативні нерви (медіатор — ацетилхолін). Симпатична нервова система (медіатор — норадреналін) регулює в основному інтенсивність кровообігу в органах травлення.
Серед найважливіших гормонів, що регулюють процеси травлення, слід назвати:
а) гастрин. Утворюється G-клітинами слизової оболонки антрального відділу шлунка.
Стимулює секрецію шлункового соку, зокрема НС1, та має цілу низку інших ефектів;
б) секретин.
Є продуктом секреції епітеліальних клітин (S-клітин) слизової оболонки верхніх відділів тонкої кишки, зокрема два надцятипалої кишки. Посилює секрецію бікарбонатів і води як складових частин панкреатичного соку;
в) холецистокінін. Продукується І-клітинами слизової оболонки дванадцятипалої кишки. Має два важливих ефекти: посилює скорочення жовчного міхура і жовчовиділення (звідси назва - холецистокінін) і стимулює секрецію ферментів підшлункового соку (звідси ще одна назва цього гормону - панкреозимін).
Крім названих гормонів, у регуляції травлення беруть участь і інші.
Серед них шлунково-гальмівний пептид, мотилін, вазоінтестинальний пептид, нейротензин, панкреатичний поліпептид, вілікінін, соматостатин, ентероглюкагон та ін.
Недостатність травлення
Так позначають патологічний стан, при якому травна система не забезпечує засвоєння поживних речовин, що надходять в організм. Наслідком цього є розвиток різного ступеня голодування (див. главу 22).
Класифікація
1. За клінічним перебігом виділяють гостру і хронічну недостатність травлення.
2. Відповідно до анатомічного принципу не достатність травлення може бути обумов лена порушеннями цього процесу:
(а) у по рожнині рота;
(б) у шлунку;
(в) у кишках.
3. Недостатність травлення може бути загальною (тотальною) і селективною (парціальною). При загальній недостатності порушено засвоєння всіх поживних речовин, при селективній - тільки окремих їхніх класів (наприклад, ліпідів, лактози, вітаміну В12 та ін.).
4. За етіологією розрізняють спадково обумовлену (деякі види мальабсорбції) і набуту недостатність травлення.
Остання може бути:
а) інфекційного походження;
б) обумовленою впливами фізичних факторів (наприклад, при гострій промене вій хворобі);
в) пов'язаною із впливами хімічних агентів;
г) диерегуляторною;
д) аліментарною.
5. Патофізіологічний принцип передбачає поділ недостатності травлення на три варіанти.
Це недостатність, обумовлена порушен нями:
1) рухової функції травної системи. До цієї категорії відносять:
(а) порушення жування;
(б) розлади ковтання - дисфагію,
(в) шлункові дискінезії,
(г) кишкові дискінезії,
(д) дискінезії жовчного міхура та жовчних проток,
(е) порушення дефекації;
2) секреторної функції. Виділяють гіперсекреторні та гіпосекреторні стани. До перших відносять: (а) гіперсалівацію,
(б) шлункову гіперсекрецію,
(в) панкре атичну гіперсекрецію,
(г) гіперхолію.
До других —
(а) гіпосалівацію, (
б) шлункову гіпосекрецію,
(в) панкреатичну гіпосекрецію,
(г) ахолію;
3) процесів усмоктування. Розлади цього компоненту травлення виявляють себе синдромом мальабсорбції.
Причини порушень травлення.
Залежно від походження можна виділити такі групи етіологічних чинників.
1. Аліментарні (харчові) фактори.
До таких відносять:
(а) приймання недоброякісноїі грубої їжі;
(б) сухоїдіння;
(в) нерегулярне приймання їжі;
(г) незбалансоване харчування (наприклад, зменшення вмісту вітамінів у раціоні);
(д) зловживання алкоголем.
2. Фізичні фактори. Серед чинників цієї групи найбільше значення має іонізуюча радіація, яка уражує епітеліальні клітини травної трубки, що мають високу мітотичну активність. При одноразовому загальному опроміненні організму дозою, що перевищує 10 Гр, розвивається так звана кишкова форма гострої променевої хвороби, що швидко завершується смертю (див. главу 9).
3. Хімічні агенти.
Вони є причиною розладів травлення при отруєннях неорганічними і органічними сполуками на виробництві та в побуті.
4. Біологічні фактори.
Такими є чинники, що зумовлюють розвиток інфекційних шлунково-кишкових хвороб:
(а) бактерії (на приклад, холерний вібріон, збудники ди зентерії, черевного тифу, паратифу та ін.);
(б) бактеріальні токсини (наприклад, при сальмонельозах, стафілококовій інфек ції);
(в) віруси (наприклад, аденовіруси);
(г) гельмінти.
5. Органічні ураження.
До розладів травлення можуть спричинятися
(а) уроджені аномалії органів травлення;
(б) після операційні стани;
(в) пухлини травної системи.
6. Порушення нервової й гуморальної регуляції.
Розлади травлення можуть розвиватися при:
(а) психоемоційних порушеннях (невротичні і неврозоподібні стани),
(б) психічних захворюваннях (шизофренія, маніакально-депресивний синдром),
(в) органічних ураженнях центральної нервової системи (енцефаліти, діенцефаліт);
(г) ушкодженні периферичних структур вегетативної нервової системи;
(д) рефлекторних порушеннях (різні вісцеро-вісцеральні рефлекси).
Порушення гуморальної регуляції травлення можуть бути пов'язані з розладами синтезу і секреції гастроінтестинальних гормонів (гастрину, секретину, холецистокініну та ін.).
Експериментальне моделювання порушень травлення.
Для відтворення і вивчення в експерименті порушень діяльності різних відділів травної системи використовують ряд принципів.
1. Принцип видалення.
Полягає в хірургічному видаленні тих чи інших органів травної системи (шлунка, тонкої або товстої киш ки). Найбільш фундаментальні досліджен ня в цьому напрямі було виконано Є. Лондоном. Він та його учні показали, що ви далення різних відділів травного каналу призводить до розвитку різного ступеня недостатності травлення.
Однак травна система має досить високі компенсаторні можливості.
Про це свідчить той факт, що життя тварин (собак) можливе навіть після поетапного видалення у них шлунка, всієї клубової і більшої частини порожньої кишки, а також майже всієї товстої кишки, за винятком її початкового відділу та прямої кишки.
2. Принцип ізолювання.
Набув широкого використання у фізіологічних і патофізіологічних дослідженнях завдяки роботам І. Павлова. Цей учений, зокрема, запро понував методику ізольованого шлуночка (рис. 34.1). Крім того, часто застосовуються метод ізольованої петлі кишок, накладення анастомозів між різними відділами системи травлення. На відміну від методів видалення, ці методики моделювання дають можливість одержувати додаткову інформацію про характер і механізми змін в ізольованих ділянках травного каналу, про зміни нервової та гуморальної регуляції в цих умовах.
3. Принцип відведення.
Полягає у відведенні на різних рівнях травної системи їжі, що надходить в організм, та хімусу, а також у відведенні за межі травного каналу або в інші його відділи травних секретів.
Ілюстрацією цього принципу можуть бути такі методики:
(а) "удаване годування" (на кладання езофагостоми за І. Павловим) (рис. 34.2); (б) створення фістул кишок;
(в) виведення назовні проток слинних залоз, панкреатичної протоки, загальної жовчної протоки.
4. Принцип екзогенних ушкоджень.
При моделюванні патологічних процесів у травній системі застосовують різні ушкоджувальні впливи: фізичні (висока і низькатемператури, іонізуюча радіація), хімічні (кислоти, луги, солі важких металів, органічні сполуки), біологічні (бактерії та їхні токсини).
5. Принцип порушення нервової регуляції.
Для експериментального вивчення розладів травлення використовують такі методи:
а) відтворення експериментальних неврозів — метод "зіткнення" умовних рефлексів за І. Павловим. При одночасному "вмиканні" процесів умовного збудження і умовного гальмування виникає позамежне гальмування в корі головного мозку. Наслідком цього є розгальмовування підкіркових структур, що виявляється в собак-ваготоніків підвищенням активності центрів парасимпатичної нервової системи. Останнє викликає збільшення секреторної й рухової активності органів травлення;
б) вплив на підкіркові структури центральної нервової системи (наприклад, ядра блукаючого нерва). Для їхнього збудження проводять вживляння електродів з наступною електричною стимуляцією, для одержання гальмування руйнують ці структури;
в) вплив на нервові провідники. Для припинення рефлекторної регуляції перетинають блукаючий нерв та його гілки, для посилення нервової імпульсації проводять їх електричну стимуляцію;
г) порушення передавання збудження в парасимпатичних гангліях. Воно виникає при застосуванні фармакологічних препаратів, що є гангліоблокаторами;
д) втручання в медіаторні механізми передавання збудження на ефекторні клітини. Цей метод передбачає вико ристання речовин, що мають властивості т-холіноміметиків (для поси лення функції органів травлення) або т-холінолітиків (для послаблення їхньої діяльності).
6. Принцип порушення гуморальної регуляції.
Для відтворення в експерименті розладів гуморальної регуляції травлення послуговуються такими підходами:
а) введення в організм ззовні високих доз гастроінтестинальних гормонів (гастрину, секретину, холецистокініну та ін.) або їхніх аналогів;
б) впливи, що активують утворення власних таких гормонів (наприклад, застосування так званих сокогінних речовин для гуморального стимулювання секреції шлункового соку);
в) пригнічення утворення й секреції гормонів травної системи;
г) фармакологічна блокада чутливих до гастроінтестинальних гормонів рецепторів на поверхні ефекторних клітин
Клінічні синдроми уражень травної системи.
Порушення діяльності органів травлення можуть виявляти себе великою кількістю клінічних ознак, що їх зручно об'єднати в ряд синдромів.
I. Голодування. Порушення засвоєння поживних речовин, що надходять з їжею, є одним із проявів хронічної недостатності травлення і може стати причиною типового патологічного процесу, що має назву голодування (див. главу 22). Голодування при ураженнях травної системи найчастіше має риси неповного (кількісного) або часткового (якісного).
II. Диспепсичний синдром.
III. Зневоднення організму.
Основними його причинами при розладах травлення можуть бути:
1) гіперсалівація — збільшення утворення й секреції слини (див. далі);
2) нестримна блювота',
3) проноси.
При гіперсалівації розвивається гіперосмолярне зневоднення (слина гіпотонічна стосовно крові), а при нестримній блювоті й проносах - гіпоосмолярне (електролітів втрачається більше, якщо порівнювати з водою; докладно див.
главу 27).
Втрата рідини через травний канал може бути обумовлена специфічною дією деяких патогенних факторів. Так, установлено, що при холері зневоднення є результатом дії холерного екзотоксину на складну систему аденілатциклази ентероцитів. При цьому настає стійке необорот не підвищення активності ферменту, унаслідок чого різко, у багато разів, збільшується секреція кишкового соку. Велика кількість кишкового секрету шляхом впливу на рецептори тонкої кишки викликає діарею.
IV. Порушення кислотно-основної рівноваги.
При розладах функцій травної системи можуть розвиватися:
1) негазовий алкалоз — як наслідок нестримної блювоти;
2) негазовий ацидоз. Виникає в результаті втрати великих кількостей гідрокарбонатів підшлункового соку та жовчі при діареї.
Докладну характеристику зазначених порушень подано в главі 29.
V. Кишкова автоінтоксикація.
Її розвиток, як правило, пов'язаний з дисбактеріозами й утворенням великих кількостей токсичних продуктів бродіння і гниття.
Дисбактеріоз - це порушення співвідношення між окремими видами кишкової мікрофлори.
При цьому часто збільшується кількість бактерій, які викликають процеси гниття і бродіння.
У результаті зростає утворення в кишках токсичних продуктів - сірководню, скатолу, індолу, фенолів, путресцину, кадаверину та ін. Якщо утворення цих продуктів перевищує функціо нальні можливості печінки щодо їхньої деток сикації, розвиваються ознаки печінкової недостатності (див. главу 35).
Розвитку кишкової автоінтоксикації сприяють ослаблення перистальтики кишок (закрепи), зменшення секреції кишкового соку, кишкова непрохідність.
VI. Больовий синдром.
Біль часто супрово джує розвиток хвороб травного каналу.
Він може мати різний характер залежно від причин і патогенезу.
Розрізняють такі механізми виникнення болю при ураженнях органів травлення:
а) спастичний механізм.
Біль спричиняється спазмом гладкої мускулатури різних відділів травного каналу. Вважають, що в цьому випадку причиною болю є перетискання судин, що проходять у товщі стінки порожнистих органів, унаслідок чого розвивається ішемія. Остання викликає появу продуктів, що діють на больові нервові закінчен ня (див. главу 38). У разі різкого сильного спазму, що виникає раптово, розвиваються болі за типом кольки;
б) гіпотонічний механізм.
При зменшенні тонусу гладкої мускулатури (гіпотонії) болі виникають у результаті розтягнення стінки порожнистих органів (шлунка, кишок, жовчного міхура) їхнім вмістом. При цьому механічне розтягнення тканин обумовлює подразнення закладених у них нервових за кінчень;
в) вплив біологічно активних речовин (гістаміну, серотоніну, кінінів, простагландинів та ін.) на нервові закінчення. Ці речовини утворюються і вивільнюються при ушкодженні клітин і запаленні (гастрити, дуоденіти, ентерити, коліти, холецистити). Особливо багато їх з'являється при гострому панкреатиті (див. далі).
Диспепсичний синдром.
Так позначають різні поєднання симптомів, що виникають внаслідок порушень діяльності різних відділів травної системи. До таких симптомів зокрема відносять:
1)анорексію — повну відсутність апетиту при об'єктивній потребі в харчуванні.
Виділяють такі види анорексії:
(а) інтоксикаційну — розвивається при гострих і хронічних отруєннях (наприклад, солями ртуті, лікарськими препаратами, бактеріальними токсинами);
(б) диспепсичну - виникає при захворюваннях органів травної системи, має найчастіше умовнорефлекторну природу;
(в) нейродинамічну - розвивається в результаті реципрокного гальмування центру апетиту при перезбудженні окремих структур лімбічної системи (наприклад, больовий синдром при інфаркті міокарда, кольках, перитоніті);
(г) невротичну — пов'язана з надмірним збудженням кори головно го мозку і сильними емоціями (особливо негативними);
(д) психогенну — є результатом свідомого обмеження споживання їжі (наприклад, з метою схуднення або як результат нав'язливої ідеї при порушеннях психіки);
(е) нейроендокринопатичну — обумовлену органічними ураженнями центральної нервової системи (гіпоталамуса) і ендокринними захворю ваннями (гіпофізарна кахексія, адисонова хвороба).
В основі розвитку анорексії можуть лежати два механізми: (а) зменшення збудливості харчового центру (інтоксикаційна, диспепсична, нейроендокринопатична анорексія) і
(б) гальмування нейронів харчового центру (нейродинамічна, невротична, психогенна анорексія);
2) печію (pyrosis) - відчуття жару по ходу стравоходу. Розвиток цього симптому пов'язаний з подразненням рецепторів стравоходу при закиданні вмісту шлунка у стравохід (рефлюкс).
Це може бути обумовлено:
(а) великою кількістю утворюваного шлункового соку;
(б) функціональною недостатністю кардіального сфінктера;
3) відрижку (eructatio) — раптове мимовільне виділення в порожнину рота газу зі шлунка або стравоходу, іноді з невеликими порціями вмісту шлунка. Збільшення вмісту газів у шлунку може бути викликано двома причинами:
(а) надходженням великої кількості газів з їжею і питвом (наприклад, газовані напої), заковтуванням повітря (аерофагія);
(б) утворенням газів у самому шлунку, особливо при тривалій затримці там їжі (буває при виразковій хворобі, раку шлунка). У результаті збільшення вмісту газів у шлунку збільшується внутрішньошлунковий тиск.
Це рефлекторно викликає:
(а) скорочення м'язів стінки шлунка;
(б) спазм воротаря;
(в) розслаблення м'язів стравохідно-шлункового сфінктера.
→
Наслідком зазначених змін є витискання газів з порожнини шлунка у стравохід, глотку, а потім у порожнину рота;
4) нудоту (nausea) - своєрідне тяжке відчуття в ділянці під грудьми, у грудях і порожнині рота, що нерідко передує блювоті й часто супроводжується загальною слабкістю, пітливістю, підвищенням слиновиділення, похолоданням кінцівок, блідістю шкіри, зниженням артеріального тиску, тобто ознаками активації парасимпатичної нервової системи. В основі нудоти лежить збудження блювотного центру, яке, однак, ще не достатнє для виникнення блювоти;
5) блювоту (vomitus) — складнорефлекторний акт, що призводить до виверження вмісту шлунка назовні через рот.
Виникає в результаті збудження блювотного центру, що міститься в довгастому мозку.
У механізмі блювоти виділяють ряд послідовних стадій. Спочатку відбувається глибокий вдих з опущенням діафрагми, одночасно опускається надгортанник і піднімається гортань (перекривається вхід у гортань), піднімається м'яке піднебіння (перекривається вхід у носоглотку).
Потім скорочується воротар, тіло шлунка і стравохідно-шлунковий сфінктер розслаблюються, кардія підтягується догори, стравохід розширюється і коротшає.
І нарешті, відбувається сильне скорочення діафрагми та м'язів черевного преса, у результаті чого підвищується внутрішньочеревний і внутрішньошлунковий тиск. Це, у свою чергу викликає виверження вмісту шлунка через стравохід і порожнину рота назовні - виникає блювота.
Розрізняють такі патогенетичні варіанти блювоти (рис 34.3):
а) центральну - пов'язану з підвищенням збудливості блювотного центру. Це буває при захворюваннях центральної нервової системи (менінгіти, енцефаліти, пухлини мозку), у разі надходження збудження з кори великих півкуль (умовно рефлекторна блювота) або рецепторів лабіринту (вестибулярна блювота)-,
б) гематогенно-токсичну - обумовлену прямою дією токсичних речовин, що містяться у крові, на хеморецептори структур блювотного центру. Це можуть бути екзогенні речовини (чадний газ, алкоголь, лікарські препарати, токсини бактерій) або токсичні продукти власно го метаболізму, що накопичуються приуремії, печінковій недостатності, декомпенсованому цукровому діабеті та ін.;
в) вісцеральну (рефлекторну), що є результатом рефлексів, які виникають унаслідок подразнення різних рецепторних полів внутрішніх органів. Такі рефлексогенні зони є у шлунку, слизовій оболонці глот ки, вінцевих судинах, очеревині, жовчних протоках та ін.;
6) закрепи (obstipatio) - уповільнене, утруднене або систематично недостатнє випорожнення кишок.
Виділяють два механізми розвитку закрепів — спастичний і атонічний.
Перший обумовлений тривалим постійним скороченням гладких м'язів кишок (спазмом), другий - їх атонією.
До спастичних закрепів відносять:
(а) запальні - виникають унаслідок місцевих спастичних рефлексів зі зміненої слизової;
(б) проктогенні — розвиваються при патології аноректальної ділянки;
(в) механічні — виникають при непро хідності кишок;
(г) токсичні - є результатом отруєнь свинцем, ртуттю, талієм.
Атонічними закрепами є:
(а) аліментарні - розвиваються при надходженні їжі, що легко засвоюється і містить мало клітковини;
(б) неврогенні - є результатом порушень нервової регуляції моторики кишок;
(в) гіподинамічні — виникають у лежачих хворих, у старих людей, у людей з дуже низькою руховою активністю;
(г) закрепи при аномаліях товстої кишки (на приклад, хвороба Гіршпрунга);
(д) закрепи внаслідок порушень водно-сольового обміну (напри клад, при зневодненні);
7) метеоризм - надмірне скупчення газів у травному каналі через їх підвищене утворення або недостатнє виведення з кишок.
Джерелами газів у кишках є повітря, що його заковтують; процеси нейтралізації шлункового соку гідрокарбонатами (утворення вуглекислого газу), діяльність мікрофлори.
Надмірне утворення газів лежить в основі розвитку таких видів метеоризму:
(а) аліментарного — розвивається при прийманні їжі, що містить багато клітковини, крохмалю (бобові, капуста, картопля);
(б) при розладах травлення (ферментопатіях, порушеннях всмоктування, кишкових дисбактеріозах).
Порушення виведення газів становить сутність метеоризму:
(а) механічного - розвивається в результаті порушення прохідності кишок (спазми, спайки, пухлини);
(б) динамічного — виникає при розладах рухової функції кишок (при закрепах);
(в) циркуляторного - є наслідком загальних і місцевих розладів кровообігу;
8) проноси (діарея) - прискорене випорожнення кишок з виділенням розріджених, а в частині випадків і великих за об'ємом випорожнень.
Проноси виникають при порушенні нормальних співвідношень між секрецією та всмоктуванням рідини в кишках, при розладах моторики кишок.
Виділяють такі патогенетичні варіанти проносів:
а) осмотична діарея.
Розвивається при збільшенні осмотичного тиску кишкового вмісту після приймання всередину речовин, які погано або зовсім не всмоктуються (наприклад, проносних), а також при порушеннях травлення і всмоктування (синдроми мальдигестії й мальабсорбції, див. далі);
б) секреторна діарея.
Пов'язана з активацією секреції іонів електролітів (Na+, СІ ), що викликає посилену секрецію води в просвіт кишок (наприклад, при холері, див. далі);
в) діарея, зумовлена гальмуванням активного транспорту іонів через клітиннімембрани в кишках (наприклад, уроджена хлордіарея - генетичний дефект усмоктування аніонів хлору в клубовій кишці);
г) діарея при підвищенні проникності кишкової стінки (запальна, або ексудативна);
д) діарея, викликана порушеннями кишкової моторики. Може розвиватися як при посиленні, так і при ослабленні рухової активності кишок.
ПОРУШЕННЯ ТРАВЛЕННЯ в ШЛУНКУ
Шлункові, як одному з центральних органів травної системи, притаманні всі функції, що у своїй сукупності забезпечують процес травлення:
(1) рухова,
(2) секреторна
(3) всмоктувальна.
Тут, у порожнині цього органа, відбувається подальша фізична обробка їжі: набухання, розрідження і розчинення окремих компонентів харчових продуктів. Хімічна обробка їжі полягає в тому, що продовжується дія ферментів слини на вуглеводи, які перебувають у центрі харчової маси, а під впливом ферментів шлункового соку починається гідролітичне розщеплення білків поверхневих шарів подрібненої їжі.
Крім основних, власне травних, шлунок виконує й ряд вторинних (додаткових) функцій.
Такими можна вважати
(а) захисну (бар’єрну) функцію, пов’язану з бактерицидними властивостями компонентів шлункового соку;
(б) участь у здійсненні кровотворення через пряму причетність до всмоктування вітаміну В12, конче необхідного для цього процесу (див.главу ЗО);
(в) ендокринну функцію — синтез і секрецію гормону гастрину, який впливає не тільки на процеси травлення, а й на багато ін ших; утворення греліну - гормону, що регулює харчову поведінку і впливає на перебіг жиро вого обміну (див. главу 25).
Шлункові дискінезії
Значення рухової функції шлунка полягає в тому, що вона забезпечує:
1. депонування їжі (резервуарна функція);
2. перемішування її зі шлунковим соком у зоні, що прилягає до слизової оболонки шлунка. Завдяки цьому утворюється хімус - харчові маси, змішані зі шлунковим соком;
3. переміщення вмісту шлунка до пілоричного його відділу;
4. порційна евакуація хімусу у дванадцяти палу кишку.
Гладкі м’язи стінки шлунка завдяки процесам скорочення і розслаблення зумовлюють такі види рухової активності:
а) розслаблення (релаксація) наповнення. Після надходження їжі в шлунок його гладка мускулатура розслаблюється і він може вміщати до 1,5 л без зміни тиску в ньому;
б) тонічні скорочення. Вони мають у своїй основі підвищення тонусу гладких м’язових клітин;
в) перистальтичні скорочення - скорочення у вигляді хвиль, що поширюються від кардіальної до пілоричної ділянки шлунка.
Вважають, що “водіями ритму” для таких скорочень є клітини зі спонтанною електричною активністю (здатні самостійно генерувати потенціали дії), що містяться у верхній частині тіла шлунка в ділянці великої його кривини.
Рухова активність шлунка має певну періодичність.
Розрізняють
(а) голодні його рухи і
(б) рухи, пов’язані з травленням.
Регуляція моторики шлунка здійснюється за допомогою як нервових, так і гуморальних механізмів. До неї причетні:
а) периферичні рефлекси. їхньою центральною ланкою є нервові клітини гангліїв шлункової стінки. Завдяки периферичним рефлексам відбувається холінергічне скорочення і пуринергічне розслаблення гладкої мускулатури шлунка;
б) рефлекси за участю центральної нервової системи. Еферентною їх ланкою є вегетативні гілки блукаючого нерва, закінчення яких вивільнюють ацетилхолін. Той, діючи на m-холінорецептори гладких м’язових клітин, викликає спочатку розслаблення наповнення, а потім запускає процес скорочення;
в) гуморальні фактори. Серед них посилюють рухову активність шлунка гастрин і мотилін, а гальмують - секретин, холецистокінін і шлунково-гальмівний пептид.
Порушення рухової функції шлунка називають шлунковими дискінезіями. Виділяють два їх варіанти: гіпертонічний і гіпотонічний.
Гіпертонічні дискінезій
Для гіпертонічного варіанта шлункових дискінезій характерне збільшення тонусу м’язів шлунка (гіпертонія) і посилення його перистальтики (гіперкінезія).
Причинами рухових розладів шлунка гіпертонічного типу можуть бути:
а) деякі харчові фактори (груба їжа, алкоголь);
б) підвищення шлункової секреції;
в) збільшення тонусу блукаючого нерва;
г) деякі гастроінтестинальні гормони (гастрин, мотилін).
Гіпертонія і гіперкінезія шлунка спричиняються до:
1. тривалої затримки харчових мас у шлунку, що сприяє підвищенню шлункової секреції та розвитку виразок на слизовій оболонці (див. далі);
2. розвитку антиперистальтики (зворотної перистальтики) шлунка, що обумовлює появу таких ознак диспепсії, як відрижка, нудота, блювота.
Однією з форм гіпертонічних дискінезій є пілороспазм - спастичне скорочення пілоричної частини шлунка. Його спостерігають переважно у грудних дітей, частіше в перші тижні та місяці життя.
Вважають, що пілороспазм у дітей обумовлений функціональними розладами нервово- м’язового апарату пілоричної частини шлунка.
Він буває головним чином у збудливих дітей, що зазнали внутрішньоутробної гіпоксії, що народилися в асфіксії, з ознаками пологової травми центральної нервової системи.
При пілороспазмі відзначають слабкий розвиток мускулатури кардіальної частини шлунка і більш виражений її розвиток у ділянці воро таря. Це сприяє легкому виникненню блювоти і зригувань.
Гіпотонічні дискінезій
Розлади моторики шлунка цього типу характеризується гіпотонією і гіпокінезією.
Зменшення рухової активності шлунка може бути обумовлене:
а) аліментарними факторами (жирна їжа);
б) зменшенням шлункової секреції (гіпоацидні гастрити);
в) зменшенням тонусу блукаючого нерва;
г) дією гастроінтестинальних гормонів, що пригнічують моторику шлунка, — секретину, холецистокініну, шлунково-гальмівного пептиду;
д) видаленням пілоричної частини шлунка;
е) загальним ослабленням організму, висна женням, гастроптозом (опущенням шлунка).
При гіпотонічних дискінезіях зменшується час перебування їжі в шлунку, що веде до порушення її перетравлювання. Дія неперетравлених компонентів їжі на рецептори слизової оболонки кишок викликає підвищення їхньої перистальтики і проноси.
Порушення шлункової секреції
Секреторна активність слизової оболонки шлунка, що виявляє себе утворенням шлункового соку, пов’язана з діяльністю трьох типів структур:
1. власне шлункових залоз — трубчастих залоз, розташованих у слизовій тіла і дна шлунка. Вони складаються з трьох видів секреторних клітин:
(а) головних — продукують пепсиногени,
(б) парієтальних (обкладинних) — здійснюють секрецію хлористоводневої (соляної) кислоти і внутрішнього фактора Кастла
(в) додаткових (мукоцитів) - секретують слиз (мукоїдний секрет) і деякі пепсиногени;
2. пілоричних залоз, розташованих у слизовій оболонці антрального відділу шлунка.Ці залози не мають парієтальних клітин, а тому не можуть секретувати НС1. Вони продукують велику кількість слизу, деякі пепсиногени. G-клітини цих залоз утворюють гормон гастрин;
3. клітин поверхневого епітелію. Вони є ще одним джерелом слизу шлункового соку і його електролітів, зокрема бікарбонатів.
У нормі утворюється 2—2,5 л шлункового соку за добу, він має сильно кислу реакцію - pH = 0,8-1,5.
Основними, функціонально важливими компонентами шлункового соку є
1. хлористоводнева кислота,
2. ферменти
3. слиз.
Хлористоводнева (соляна) кислота.
Саме вона створює кисле середовище у порожнині шлунка. Низькі величини pH необхідні для:
а) денатурації й набухання білків, що значно полегшує їх дальший гідроліз;
б) початкової активації пепсиногенів;
в) створення оптимального середовища для ферментної дії пепсинів;
г) бактерицидної дії шлункового соку;
д) регуляції діяльності травного каналу в цілому (вплив на нервові й гуморальні її механізми).
Сучасні уявлення про механізми утворення і секреції НСL парієтальними клітинами зобра жено на рис. 34.7.
Джерелом іонів водню є вугільна кислота (Н2С03), що утворюється із вуглекислого газу та води під впливом карбоангідрази. Про це, зокрема, свідчить той факт, що пригнічення ак тивності цього ферменту деякими специфічними інгібіторами значно зменшує секрецію НСL.
Крім того, секреція одного іона Н+ супроводжується появою в плазмі крові одного іона НС03', іншими словами, під час секреції НСL відбувається залужнення крові.
Сам процес секреції хлористоводневої кислоти є активним і потребує значних витрат енергії, а тому парієтальні клітини містять дуже багато мітохондрій. Механізмами активного транспорту, що переміщують іони водню і хлору через плазматичну мембрану, є насоси, здатні гідролізувати АТФ для цих потреб.
На першому етапі завдяки роботі хлорних насосів іони СІ' переміщуються із цитоплазмиклітин назовні. При цьому на зовнішню поверхню мембрани переноситься й негативний електричний заряд - вона стає негативно зарядженою з потенціалом від -40 до -70 мВ. Далі відбувається пасивний вихід із клітин іонів калію, оскільки, по-перше, їхня концентрація в цитоплазмі набагато вища, ніж ззовні, а по- друге, до цього спричиняється негативний електричний заряд зовнішньої поверхні мемб рани, створений, як було показано вище, робо тою хлорних насосів.
На другому етапі починає працювати “воднева помпа” - Н+,К+-насос, який, використовуючи енергію АТФ, виводить із клітин іони водню, одночасно повертаючи назад іони калію.
Переміщення води із інтерстицію через па рієтальні клітини в протоки залоз відбувається пасивно за законами осмосу.
Ферменти.
Основними ферментами шлункового соку є пепсиногени - неактивні протеолітичні ензими, що мають властивості ендопептидаз (руйнують внутрішні пептидні зв’язки в молекулах білків).
За властивостями розрізняють дві групи пепсиногенів.
Пепсиногени І групи (п’ять видів) утворюються головними клітинами залоз фундальної частини шлунка. Оптимум ферментної дії їхніх активних форм припадає на діапазон pH від 1,5 до 2.
Пепсиногени II групи (таких два види) секретуються залозами антрального відділу шлунка і мають оптимум дії при pH 3,2-3,5.
Одразу після секреції пепсиногенів відбувається їхня початкова активація хлористо водневою кислотою, а вже потім перетворення неактивних ферментів у активні проходить автокаталітичним шляхом — під впливом пепсинів відщеплюється пептид-інгібітор від молекул пепсиногенів і останні стають пепсинами.
Слиз.
У шлунковому сокові він є сумішшю муцинів (мукопротеїнів), до складу яких входять високомолекулярні глікопротеїни й кислі полісахариди. Основне призначен ня слизу - захист слизової оболонки від самоперетравлювання власним шлунковим соком, а також від механічної та хімічної дії компонентів їжі.
У регуляції шлункової секреції має важливе значення поєднання нервових і гуморальних механізмів (рис. 34.8).
Перші представлено периферичними рефлексами, а також умовними й безумовними ва- гусними рефлексами. Важливо зазначити, що в кінцевому підсумку всі ці рефлекси завер шуються виділенням нервовими закінченнями ацетилхоліну, який через m-холінорецептори стимулює діяльність усіх без винятку секреторних клітин слизової оболонки, що спричи няється до значного посилення шлункової секреції.
Серед гуморальних регуляторних чинників найбільше значення мають гастрин і гістамін. Будучи продуктом внутрішньої секре ції G-клітин пілоричних залоз, гастрин прямо й опосередковано (через виділення гістаміну) стимулює діяльність головних, парієтальних і додаткових клітин шлункових залоз, а отже, і утворення шлункового соку.
Гістамін у стінці шлунка утворюється особливими ентерохромафіноподібними клітина-ми (ЕХП-клітинами), що містяться в глибоких виїмках шлункових залоз, перебуваючи майже в прямому контакті з парієтальними клітинами. А тому саме ці клітини і секреціяними НСІ стають об’єктами стимуляційної дії гістаміну, виділення якого, своєю чергою, стимулюється ацетилхоліном і гастрином.
Секрецію шлункового соку пригнічують простагландини (особливо продукування НСІ), а також ряд гастроінтестинальних гормонів — секретин, холецистокінін, шлунково-інгібіторний пептид, нейротензин.
У людини залежно від кількості шлункового соку і його якісних характеристик виділяють шлункову гіпер- і гіпосекрецію.
Шлункова гіперсекреція.
Для такого стану характерне:
збільшення кількості шлункового соку як після приймання їжі, так і натще;
гіперацидітас і гіперхлоргідрія — відпо відно збільшення загальної кислотності та вмісту вільної хлористоводневої кислоти в шлунковому сокові;
підвищення перетравлювальної здатності шлункового соку.
Порушення травлення, пов’язані зі шлунковою гіперсекрецією, обумовлені тривалою за тримкою їжі у шлунку (воротар закритий, тому що нейтралізація дуже кислого хімусу, що надходить у дванадцятипалу кишку, вимагає багато часу).
Ця обставина має ряд наслідків:
у кишки надходить мало хімусу, що стає причиною зменшення перистальтики кишок і розвитку закрепів;
у шлунку посилюються процеси бродіння і утворення газів. Це викликає появу відрижки й печії
збільшується рухова активність шлунка - розвивається гіпертонус і гіперкінезія його гладкої мускулатури.
Утворення великої кількості активного шлункового соку є важливим чинником, що сприяє розвиткові виразок у шлунку і дванадцятипалій кишці (див. далі).
В експерименті збільшення утворення і секреції шлункового соку моделюють, застосову ючи такі підходи.
I. Вплив на нервові механізми регуляції шлункової секреції.
Його здійснюють шляхом:
а) збудження рецепторів слизової оболонки шлунка (уведення в шлунок сокогінних екстрактів, алкоголю);
б) зменшення гальмівного впливу кори головного мозку на центри блукаючого нерва - метод “зіткнення ” умовних рефлексів за І. Павловим (див. вище);
в) електричного подразнення центрів блукаючого нерва або його еферентних волокон, що іннервують шлунок;
г) введення м-холіноміметиків.
II. Вплив на гуморальні механізми регуляції шлункової секреції. Посилене утворення шлункового соку викликають введенням:
а) гістаміну або фармакологічних агентів, що стимулюють його утворення в слизовій шлунка;
б) гастрину чи його аналогів;
в) фармакологічних препаратів — стимуля торів гістамінових Н2-рецепторів (ацетилсаліцилової кислоти, індометацину);
г) речовин (глюкокортикоїдів, ацетилса ліцилової кислоти), що пригнічують утворення простагландинів, які в нормі гальмують секрецію хлористоводневої кислоти.
Шлункова гіпосекреція.
Характерними її рисами є:
зменшення кількості шлункового соку на тще і після приймання їжі;
зменшена або нульова кислотність шлункового соку (гіпо- або анацидітас), зменшення вмісту в ньому або повна відсутність вільної хлористоводневої кислоти (гіпо- або ахлоргідрія);
зменшення перетравлювальної здатності шлункового соку аж до ахілії (повногоприпинення утворення хлористоводневої кислоти й ферментів).
Зменшення шлункової секреції спричиняється до розладів травлення у всьому травному каналі. Це пояснюється тим, що в умовах недостатнього утворення шлункового соку воротар постійно відкритий і вміст шлунка швидко переходить у дванадцятипалу кишку, де середовище внаслідок відсутності надходження зі шлунка НС1 постійно лужне. Така обставина гальмує утворення секретину, внаслідок чого зменшується секреція підшлункового соку й порушуються процеси порожнинного травлення в кишках. Недостатньо перетравлені компоненти їжі подразнюють рецептори слизової оболонки кишок, що призводить до посилення їхньої перистальтики, - розвиваються проноси.
Крім того, внаслідок відсутності хлористоводневої кислоти в шлунку посилено розмножується мікрофлора. З цим пов’язана активація процесів гниття й бродіння в шлунку і поява таких диспепсичних симптомів, як відрижка, обкладений язик та ін.
Експериментальне моделювання шлункової гіпосекреції ґрунтується на відомих уже нам підходах.
I.Вплив на нервові механізми регуляції шлункової секреції. Він зокрема передбачає:
а) блокаду рецепторів слизової оболонки шлунка (застосування речовин, що викликають місцеву анестезію);
б) перетинання блукаючого нерва або його гілок (селективна ваготомія);
в) використання гангліоблокаторів (n-холінолітиків);
г) застосування m-холінолітиків.
II. Вплив на гуморальні механізми регуляції утворення та секреції шлункового соку. Його можна здійснювати за допомогою:
а) блокади гістамінових Н2-рецепторів, на приклад, циметидином;
б) антагоністів гастрину -секретину, шлунково-інгібіторного пептиду та ін.
Виразкоутворення
Виразкою (ulcer) шлунка називають локальний дефект його слизової оболонки, часто із захопленням підслизового шару (рис. 34.9). Поверхневі дефекти слизової, які не поширюються на глибші шари, позначають як ерозії.
Утворення і розвиток виразок у шлунку пов’язують з порушенням балансу між двома групами чинників, які позначають як фактори агресії та фактори захисту (рис. 34.10).
До факторів агресії відносять чинники, що самі по собі здатні викликати або сприяти розвиткові ушкодження слизової оболонки. Таки ми є (рис. 34.11):
а) власне шлунковий сік, а саме: агресивні його компоненти - хлористоводнева кисло та й активні пепсини;
б) екзогенні фактори інфекційної природи. У людини найбільше значення має Helicobacter pylori (див. далі);
в) екзогенні фактори неінфекційного походже ння: фізичні чинники (механічне ушкодження, температура, радіація), хімічні агенти (кислоти, луги, різні органічні і неорганічні сполуки, ліки, алкоголь тощо).
Захист слизової оболонки
Захист слизової оболонки шлунка від дії агресивних чинників здійснюється завдяки існуванню слизового бар’єра між просвітом шлунка та клітинами його епітелію.
Слиз є продуктом діяльності всіх залоз слизової оболонки: власне шлункових (тут його продукують мукоцити) і пілоричних, а також клітин поверхневого епітелію. Останні, крім того, секретують ще й бікарбонати, які утворюють тонкий прошарок між гелем слизу та поверхнею епітеліальних клітин.
Слиз завдяки своїм фізично-хімічним властивостям перешкоджає дифузії в глибину іонів водню і сам є стійким до протеолітичної дії пепсинів. Бікарбонатні аніони нейтралізують ті водневі іони, яким все ж таки вдається проникнути у глибокі шари слизу.
Література
https://quizlet.com/ - сайт з презентацією на тему «патофізіологія системи травлення»
Підручник патофізіології Атаман
http://www.vnmu.edu.ua › patphysiology - МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ