Состав желудочного сока во многом определяет функциональные возможности здорового желудка, которые заключаются в переваривании, накоплении и эвакуации пищевого комка в следующий отдел пищеварительного тракта – в двенадцатиперстную кишку.
Желудочный сок – это многокомпонентная биологическая жидкость, продуцируемая различными железами слизистой оболочки желудка. По органолептическим свойствам: цвет, консистенция, запах, наличие примесей опосредованно судят о качестве желудочного сока. Чистый базальный сок (натощак) – это бесцветная жидкость без запаха с небольшими белковыми включениями в виде слизи.
Если цвет желудочного сока у человека приобретает желтоватую или зеленоватую окраску – это свидетельствует о попадании в желудок желчи за счет дуодено-гастрального рефлюкса. Примесь красного или коричневого цвета указывает на кровотечение. При длительной задержке химуса в желудке, когда начинают преобладать гнилостные процессы, жидкость приобретает неприятный запах. Наличие большого количества слизи подтверждает, что в желудке идут воспалительные процессы.
Основной компонент желудочного сока – хлористоводородная (соляная) кислота. Синтез ее осуществляют париетальные клетки фундального отдела слизистой желудка.
Функции соляной кислоты:
В качестве органических веществ желудочного сока выступают протеолитические ферменты, расщепляющие белок: пепсин А, гастриксин, парапепсин, реннин.
В незначительном количестве присутствует и липаза – фермент, действующий на жиры.
Фермент лизоцим бактерицидное действие осуществляет за счет разрушения клеточной мембраны микроорганизма.
Важной составляющей желудочной слизи является гликопротеид муцин. Он обладает гелеобразной консистенцией и создает толстый слой на стенках желудка, защищая их от агрессивного влияния кислого желудочного содержимого. В слизи содержатся бикарбонаты, нейтрализующие соляную кислоту. Вырабатываются они поверхностными (мукоидными) клетками слизистой.
Клетками слизистой желудка производится белковое соединение, получившее название внутренний фактор Кастля. Значение этого фермента в том, что только в его присутствии усваивается цианокобаламин (витамин В12), играющий значительную роль в эритропоэзе.
Протеолитические ферменты действуют на белки при разных значениях рН желудочного содержимого. Оптимальный уровень рН для действия пепсина А в пределах 1,5– 2, при котором гидролизуются пептиды, распадаясь до аминокислот. Гастриксин максимум активности проявляет при рН 3,0-3,2. Эти два фермента обеспечивают переваривание белков на 95%.
Парапепсин играет меньшую роль, он участвует в основном в расщеплении белков соединительной ткани (желатин).
Реннин (химизин) присутствует только у детей. Действует на молочный белок казеин, который трансформируясь в параказеин, присоединяет ионы кальция и превращается в плохо растворимый сгусток. Таким образом, создаются условия для лучшего переваривания молочного белка в желудке.
Липаза способна расщеплять только эмульгированные жиры. Основная масса липидов взрослого человека утилизируется в тонком кишечнике. У грудных детей липаза участвует в разложении эмульгированных жиров в составе грудного молока.
Выработки желудочного сока делится на 3 фазы:
I фаза – сложно-рефлекторная (мозговая), которая обусловлена действием и безусловных, и условных рефлексов. При раздражении чувствительных рецепторов зрения, слуха, обоняния (запах и вид пищи, разговоры о еде, звяканье посуды) происходит поступление нервных сигналов в пищеварительный бульбарный центр головного мозга. Возбуждение этого центра является стимулом для выработки «запального» желудочного сока. Нервные импульсы по ветвям блуждающего нерва поступают железам желудка, что способствует наращиванию секреции.
II фаза – желудочная. Пищевой комок раздражает многочисленные рецепторы, расположенные в стенках желудка: химические, температурные, механические. Помимо действия блуждающего нерва (n. vagus) существуют и гуморальные факторы, влияющие на сокообразование.
К внутрижелудочным гормонам относятся:
III фаза – кишечная наступает, когда химус переходит из желудка в кишечник. Химус, действуя на рецепторы двенадцатиперстной кишки, рефлекторно изменяет деятельность желудочной секреции. Она тормозится под действием секретина, глюкагона и других ферментов.
Фазы секреции желудочного сока озвучены в этом видео.
Действие жиров на деятельность желез ниже, чем у мяса, но значительно выше, чем на углеводистую пищу. Объем продуцируемого сока, его переваривающая способность, кислотность зависят от количества и консистенции пищи.
Секреторную деятельность желез стимулируют плохо пережеванная пища, углекислый газ. Они раздражают механо- и хеморецепторы и приводят к дополнительному выбросу соляной кислоты и протеолитических ферментов.
Гистамин, который в больших количествах высвобождается из продуктов тканевого распада при травмах, оперативных вмешательствах, ожогах, абсцессах, с током крови поступает к желудочным железам и стимулирует их.
Способы изучения желудочной секреции:
Отклонение показателей желудочного сока от нормы связано не только с заболеваниями пищеварительной системы, но и с патологией других органов. Одним из признаков язвенной болезни желудка или гиперацидного гастрита является повышенная концентрация свободной соляной кислоты и возрастание объема желудочного сока.
Увеличенный уровень связанной соляной кислоты наблюдается при застойных явлениях, опухолях, гнойных воспалительных процессах
Концентрация пепсина повышена при язве желудка, гипертиреозе, сахарном диабете. Понижение содержание фермента вплоть до полного исчезновения происходит при атрофическом гастрите, гипотиреозе. Характерным симптомом при такой патологии является рвота непереваренной пищей.
Пищеварительную функцию желудка определяет желудочный сок, в выработке которого участвуют его клетки. Сложный состав обеспечивает частичный распад питательных веществ. Нарушение секреторной функции желез приводит к изменению химсостава и количества продуцируемого сока, что вызывает развитие заболеваний.
Железистый аппарат желудка за сутки выделяет 2-2,5 литра желудочного сока, который имеет кислую реакцию и являющий собой тягучую, без цвета и запаха жидкость. Желудочный и кишечный сок вырабатывается даже во время сна. В связи с этим физиология пищеварительной активности желудка разная в зависимости от фазы секреции. В голодном желудке происходит отделение слизи с бикарбонатными соединениями и пилорическим секретом.
Жидкость выполняет одну з главных функций в процессе пищеварения. Основные свойства желудочного сока обеспечивают такие процессы:
Желудочный сок на 99% состоит из воды, остальное - органические и неорганические вещества (соляная кислота, хлориды, бикарбонаты, сульфаты, соединения натрия, кальция, магния и другие). Органическую группу веществ образуют протеолитические (пепсин, гастриксин, химозин) и не протеолитические ферменты, лизоцим, слизь, гастромукопротеид, фактор Касла, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота.
Пепсины являются наиболее действенными ферментами, которые содержит желудочный секрет.
Качество желудочного сока зависит от ферментов в его составе. Главные клетки фундальных желез синтезируют пепсиноген, который благодаря соляной кислоте переходит из неактивной формы в активную с образованием пепсина. Он проявляет активность при рН 1,5-2,0. Различают несколько его подтипов: А, В (желатиназа), С (гастриксин). Они могут частично растворить белок, гемоглобин и желатин. Липаза имеет недостаточное расщепляющее действие, поскольку для ее работы необходимо нейтральное или слабое кислое значение рН. В кислой среде желудка липаза растворяет эмульгированные жиры на жирные кислоты и глицерин. Наиболее характерна ее активность в пищеварительном процессе новорожденных грудничков.
Характеристика желудочного сока начинается с хлористоводородной кислоты, которая содержится в нем и образуется париетальными клетками. Кислая среда способствует уничтожению бактерий, стимулирует образование пищеварительных гормонов, панкреатического сока. Ее концентрация в желудке стабильна и составляет 160 ммоль/л, однако с возрастом она понижается. Это основной элемент, который активизирует ферменты желудочного сока. Отклонения в содержании соляной кислоты в большую или меньшую сторону вызывают развитие заболеваний, нарушение пищеварения и моторики желудка.
При отсутствии слизистого барьера стенки желудка повреждаются. Агрессивная кислота, которую вырабатывает желудок, могла бы переварить его стенку, если бы та не имела защиты. Таким защитным фактором для нее является слизь, содержащаяся в органе. Соединяясь с бикарбонатами, вещество вязкую гелеобразную субстанцию, которая защищает стенки от влияния соляной кислоты, медикаментозного раздражения, действия термических, химических и механических повреждающих факторов. Фактор Касла входит в состав слизи. Он связывается с витамином В12, защищает его от разрушения и способствует дальнейшему всасыванию в кишечнике.
Благодаря слизи регулируется уровень кислотности, а соляная кислота не повреждает стенки органа.
Желудочный сок имеет сложный химический и минеральный состав. Здесь содержатся хлориды, фосфаты, сульфаты, гидрокарбонаты, аммиак. Из минеральных веществ присутствует натрий, кальций и сера. Высокоактивное вещество - химозин, способствует расщеплению казеина, а уреаза - карбамида. Липаза слюны может содержаться и в желудочном секрете, выполняя бактерицидную функцию. Никаких дополнительных компонентов желудочный сок не должен содержать. Таблица приводит основные компоненты сока.
В ходе процедуры проводят забор желудочного содержимого для дальнейших исследований. Определить компоненты желудочного сока, его количество в разных фазах секреции и кислотность можно, используя зондовые и беззондовые методы определения. Последние из них - малоинформативны. Их успешно заменяет фракционное зондирование и рН-метрия. При первом из них врач вводит пациенту в полость желудка зонд, который выглядит, как тонкая резиновая трубка с металлическим наконечником. Спустя 15 минут, начинает сбор сока базальной желудочной секреции, который выделяется без присутствия в нем пищи. Таких порций собирают 4 через равные промежутки времени. Второй этап исследования состоит в стимуляции секреции мясным бульоном или капустным соком. Возможно заменить пищу на инъекционное введение гистамина, что провоцирует рефлекторное отделение секрета. Это вторая фаза секреции у человека, при ней желудок может выработать до 120 мл сока. В течение часа врач делает забор 4 порций.
Внутрижелудочная рн-метрия представляет собой определение уровня кислотности желудочного сока в разных точках. Это - не замена фракционного зондирования, а дополнительный метод. Зонд с датчиками вводится в орган через рот. С помощью метода возможно суточное измерение показателей в разных фазах секреции днем и ночью. В этом случае введение проводят через носоглотку, что не мешает пациенту принимать пищу. При этом пациент ведет подробные записи своих действий и ощущений в течение дня. Если неприятные ощущения возникают по ночам, то это тоже фиксируется.
Слизистая поверхность желудка имеет множество складок, вытянутых продольно, и возвышений (желудочных полей), на которых располагается большое количество ямок. В эти углубления и выделяется желудочный сок. Производится он железами слизистой поверхности органа, выглядит как бесцветная прозрачная жидкость и имеет кислый вкус.
Клетки желез желудка делятся на три группы: главные, добавочные и обкладочные. Каждая из них вырабатывает разные компоненты, входящие в желудочный сок. Состав главных клеток - это ферменты, которые помогают раскладывать пищевые вещества на более простые, легкоусвояемые. Пепсин, к примеру, расщепляет белки, а липаза - жиры.
Обкладочными клетками производится без которой в полости желудка не может образоваться нужная кислая среда. Концентрация ее не превышает 0,5%. Огромная роль в пищеварении тоже принадлежит соляной кислоте. Именно она помогает размягчить многие вещества комка пищи, делает активными ферменты желудочного сока, уничтожает микроорганизмы. Соляная кислота учавствует в образовании гормонов пищеварения. Она же провоцирует выработку ферментов. Такое понятие как "кислотность" определяет количество соке. Она одинакова не всегда. Кислотность зависит от того, как быстро выделяется сок и нейтрализует ли его слизь, которая имеет щелочную реакцию, ее уровень меняется при заболеваниях органов системы пищеварения.
Вязкость, которую имеет желудочный сок, придает ему вырабатываемая добавочными клетками слизь. Она делает соляную кислоту нейтральной, снижая тем самым сока. Также эта слизь способствует полному перевариванию пищевых веществ, защищает от раздражений и повреждений слизистую оболочку.
Кроме перечисленных выше компонентов, желудочный сок содержит много неорганических и органических веществ, включая фактор Касла - особое вещество, без которого невозможно всасывание в тонкой кишке витамина B 12, необходимого для полноценного созревания эритроцитов в костном мозге.
Желудочный сок, выделяемый в разное время секреции, обладает неодинаковой силой переваривания. Это установил еще И. П. Павлов. Он заявил, что секреция не продолжается непрерывно: когда не происходит процесс пищеварения, в полость желудка сок не выделяется. Он производится только в связи с приемом еды. Выделение желудочного сока может провоцировать не только пища, попавшая в желудок или на язык. Даже запах ее, разговоры о ней являются причиной для его образования.
Желудочный сок может иметь различный состав и количество при заболеваниях печени, крови, желудка, желчного пузыря, кишечника и др. Его исследование - важнейший метод диагностики, применяемый в современной медицине. Проводится он с помощью желудочного зонда, который вводят непосредственно в желудок иногда натощак, иногда после приема подготовительного завтрака, состоящего из специальных раздражителей. Затем проводят анализ извлеченного содержимого. Современные зонды имеют датчики, которые реагируют на температуру, давление и кислотность в органе.
Качество и количество его также может меняться под воздействием переживаний, на нервной почве. Поэтому иногда требуется проводить повторные анализы желудочного сока, чтобы уточнить диагноз.
Известно, что в медицинской практике он применяется в качестве лекарственного средства при заболеваниях желудка, которые сопровождаются недостаточным выделением сока или малым количеством в нем соляной кислоты. Употребляют его только по назначению врача. Желудочный сок, назначаемый с этой целью, может быть как натуральный, так и искусственный.
У взрослого человека в течение суток образуется около 2-2,5 л желудочного сока.
Желудочный сок содержит ферменты (пепсин, желатиназу, химозин и др.), хлористоводородную кислоту (0,4-0,6%), гастромукопротеин, слизь, минеральные вещества, воду.
Первостепенное значение среди ферментов имеет пепсин. Пепсин проявляет свое действие только в кислой среде. Он расщепляет белки до альбумоз и пептонов. Ферментативная активность гастриксина близка к активности пепсина.Химозин вызывает створаживание молока.
В желудочном соке обнаружены также непротеолитические ферменты. Одним из таких ферментов является лизоцим , обеспечивающий бактерицидные свойства желудочного сока.
Роль соляной кислоты желудочного сока.
- под ее влиянием набухают белки, что облегчает их переваривание;
Размягчает кости;
Обладает бактерицидным действием;
Участвует в эвакуации пищи в 12-типерстную кишку;
Активирует пепсин желудочного сока;
Переводит просекретин кишечного сока в секретин, который стимулирует поджелудочную секрецию.э;
Створаживает молоко;
Создает кислую среду, необходимую для работы ферментов желудочного сока.
Влияние состава пищевых продуктов на желудочную секрецию.
Железы желудка вне процесса пищеварения выделяют только слизь и пилорический сок. После поступления пищи в ротовую полость или при виде пищи, ее запахе и действии на организм других раздражителей, связанных с едой, начинается сокоотделение в желудке. Сокоотделение начинается через 5-9 мин после того, как человек или животное начали есть.
Продолжительность секреторного процесса, количество и качество желудочного сока находятся в строгой зависимости от характера пищи.
Начало секреции при любом пищевом раздражителе всегда связано с обстановкой, предшествующей и сопутствующей принятию пищи, а также рефлекторным воздействием с рецепторов ротовой полости и глотки на железистый аппарат желудка. В результате в 1-й час количество и качество желудочного сока, выделяющегося при употреблении хлеба и мяса, не зависели от химических свойств пищи. В последующие часы интенсивность и продолжительность секреции желудочного сока определяется химическими свойствами пищи (составные части пищи, продукты ее переваривания, гормоны). Обнаружено также, что больше всего сока выделяется после приема мяса, меньше - хлеба и молока. Длительность секреции сока различна: на мясо сок выделяется в течение 7 ч, на хлеб - 10 ч, на молоко - 6ч.
Самая высокая кислотность желудочного сока наблюдается после употребления мяса и наиболее низкая – после приема хлеба.
Регуляция желудочной секреции.
Весь период желудочной секреции делят на три фазы:
Сложнорефлекторная фаза осуществляется на базе условных и безусловных рефлексов. Сок, который начинает выделяться при раздражении обонятельных, зрительных, слуховых рецепторов, Павлов назвал запальным, аппетитным. Этот сок выделяется в небольшом количестве, но он богат ферментами и, следовательно, обладает большой переваривающей способностью. С момента попадания пищи в ротовую полость начинается безусловнорефлекторное отделение желудочного сока. От рецепторов ротовой полости нервные импульсы поступают в пищевой центр продолговатого мозга по волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного нервов. Возбуждение от пищевого центра по эфферентным волокнам достигает желез желудка и повышает их секреторную активность. Первая фаза желудочной секреции длится 30-40 мин и имеет большое значение для пищеварения.
Желудочная фаза секреции наступает при соприкосновении пищи со слизистой оболочкой самого желудка. Под влиянием раздражения пищей механорецепторов желудка возникшее возбуждение достигает по чувствительным волокнам блуждающего нерва пищевого центра продолговатого мозга и от него по секреторным нервам нервные импульсы поступают к железам желудка.
К числу химических веществ , способных оказывать непосредственное влияние на секрецию желез слизистой оболочки желудка, относятся экстрактивные вещества, спирты, продукты расщепления пищи (альбумозы и пептоны). Сильное действие на желудочную секрецию оказывает гистамин , который содержится в пищевых веществах и слизистой оболочке желудка, а также ацетилхолин , освобождающийся при соприкосновении пищевых веществ со слизистой оболочкой канала привратника. В слизистой оболочке привратниковой части желудка образуется гормон гастрин , который, всасываясь в кровь, также стимулирует отделение желудочного сока.
Кишечная фаза желудочной секреции начинается с момента поступления пищи в кишечник. Пищевая кашица раздражает механо-, осмо-, хеморецепторы слизистой оболочки кишечника и рефлекторно изменяет интенсивность желудочной секреции. Секреция желез желудка тормозится продуктами расщепления жира, гормонами: гастрогастроном и энтерогастороном, вырабатываемыми слизистой оболочкой желудка и верхнего отдела тонкого кишечника.
Моторная функция желудка.
Три вида двигательных явлений в желудке: перистальтические, систолические и тонические. Моторная функция желудка обеспечивается работой гладкой мускулатуры. Эта функция способствует перемешиванию, размельчению и продвижению содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку.
Перистальтические движения осуществляются за счет сокращения циркулярных мышц желудка. Волна сокращения начинается в области кардиального отдела и распространяется до сфинктера привратника. Перистальтические волны возникают у человека с частотой 3 раза в 1 мин.
Систолические сокращения связаны с сокращением мышц антральной части пилорического отдела желудка. Эти движения обеспечивают переход значительной части содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку.
Тонические сокращения - неперистальтические движения желудка, обусловленные изменением тонуса мышц. Они способствуют перемещению содержимого желудка.
При пустом желудке возникают периодические его сокращения (голодная моторика ), которые сменяются состоянием (периодом) покоя. Этот вид сокращения мыщц желудка связан с ощущением голода. У человека продолжительность периодов работы желудка составляет 20 - 50 мин, периоды покоя длятся 45-90 мин и более. Периодические сокращения желудка прекращаются с началом еды и пищеварения. Кроме указанных видов сокращения в желудке различают антиперистальтику , которая наблюдается при акте рвоты.
Регуляция моторной функции желудка. Осуществляется за счет нейрогуморальных механизмов. Блуждающие нервы возбуждают моторную активность желудка, симпатические в большинстве случаев угнетают. На моторику желудка оказывают влияние гуморальные факторы. Возбуждают сокращение гладкой мускулатуры желудка инсулин, гастрин, гистамин, ионы калия, тормозят - энтерогастрон, холецистокинин-панкреозимин, адреналин, норадреналин.
Пищеварение в тонких кишках.
Кишечный сок.
Имеет очень экономичный местный механизм секреции. Он отделяется только в месте раздражения пищи в слизистой оболочке кишки. Ни вид, ни запах пищи, ни раздражение пищей полости рта не влияет на отделение кишечного сока. За сутки отделяется 2,5 литра кишечного сока. Кишечный сок – это непрозрачная бесцветная жидкость с рыбным запахом и щелочной реакцией.
В кишечном соке 22 фермента, 6 главных:
1. Сахараза – расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу
2. Щелочная фосфатаза – играет главную роль в обмене фосфора, отщепляет фосфаты от различных соединений
3. Амилаза – расщепляет углеводы до мальтозы
4. Липаза – расщепляет животные жиры до глицерина и жирных кислот
5. Пептидаза – расщепляет полипептиды (обрывки белковых молекул) до аминокислот
6. Энтерокиназа – активирует трипсиноген поджелудочного сока
Полостное и пристеночное (мембранное) пищеварение.
В кишечном соке различают жидкую и плотную часть. Плотная часть – слизистые комочки, состоящие из слущенных клеток кишечного эпителия. Эти клетки разрушаются и из них выходят ферменты, которые осуществляют полостное пищеварение.
Часть кишечных ферментов прочно фиксируются на щелочной кайме эпителия. Здесь, на границе внеклеточной и внутриклеточной среды идет конечный гидролиз питательных веществ. Это пристеночное пищеварение открыто Уголевым в 1958г.
Движения тонкого кишечника.
Различают два вида движения:
Маятникообразный – на коротком участке кишки попеременно сокращается то продольная, то кольцевая мускулатура. Пища движется то вперед, то назад, хорошо перемешивается и пропитывается кишечным соком.
Перистальтическое (червеобразное) – наблюдается только в том случае, если в кишечнике есть пища. Перемещает химус в сторону толстого кишечника
