Функции желудочно-кишечного тракта

1.

Функции желудочнокишечного тракта:
потребление пищи
продвижение по ЖКТ
переваривание
(расщепление
компонентов) пищи
всасывание
секреция гормонов
удаление
непереваренных
остатков
СЕКРЕЦИЯ
ПЕРЕВАРИВАНИЕ
ВСАСЫВАНИЕ
УДАЛЕНИЕ
Просвет ЖКТ
Стенка ЖКТ
Кровь

2.

Ротовая полость и пищевод:
- жевание, глотание
-выделение слюны
- начальное расщепление углеводов
Верхний сфинктер
пищевода
Нижний сфинктер
пищевода
Пилорический
сфинктер
Илеоцекальный
сфинктер
Анальные
сфинктеры
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

3.

Моторная
функция
ЖКТ
Строение стенки кишечной трубки
Мышечные
слои
Нервные
сплетения

4.

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 Ca2+
обеспечивают сокращение
гладкомышечной клетки.
Деполяризация:
- растяжение клеточной
мембраны;
- воздействие АЦХ;
- стимуляция
парасимпатических нервов;
- действие некоторых
гастроинтестинальных
гормонов
Гиперполяризация:
- действие адреналина;
- стимуляция симпатических
нервов

5.

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

6.

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

7.

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

8.

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

9.

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

10.

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

11.

Моторная функция кишечника
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»)

12.

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

13.

Энтеральная (метасимпатическая) нервная система
координирует сокращения стенки
• 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
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)

14.

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

15.

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

16.

Секреция в ЖКТ
Ротовая полость:
Слюнные железы.
Ферменты: альфа-амилаза ( начальное расщепление
углеводов), у грудных детей – небольшое кол-во липазы
(расщепление жиров)
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 В12)
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

17. Слюнные железы

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

18.

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

19.

Секреция в желудке
Поверхностные
эпителиальные клетки –
защитная роль
Привратник:
только слизь
и гастрин
Мукозные клетки
(секреция слизи и НСО3-
Тело:
«полноценный»
желудочный сок
Пролиферирующие
клетки
Париетальные
(обкладочные) клетки –
секреция HCl
Главные клетки –
секреция пепсиногена
ЖЕЛЕЗА
Гладкомышечные
клетки
слизистой
оболочки
ЖЕЛЕЗА
Клетки, секретирующие
гормоны

20.

Париетальные клетки
В покое
При стимуляции

21.

Образование HCl париетальными клетками
Базолатеральная
сторона
Активный
транспорт
Просвет
железы
3
2
КАРБОАНГИДРАЗА
ПРОТОННАЯ
ПОМПА
Обмен
ионов
Пассивно
следует за Н+

22.

HCl необходима для активации пепсиногена
Первичная активация
Аутоактивация

23.

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

24.

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)

25.

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)

26.

События в 12-перстной кишке
Печень: продукция
и секреция желчи
Желудок
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
Сфинктер Одди

27.

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

28.

Гормоны желудочно-кишечного тракта
Холецистокинин:
сокращение
желчного пузыря
Стимуляция
сокращений и
секреции HCl
Мотилин -
Гастрин
секретируется верхними
отделами 12-перстной
кишки - усиление
моторики ЖКТ.
Гастроингибирующий
пептид- тормозит
эвакуацию химуса
желудка, когда тонкий
кишечник заполнен
ХЦК
Секретин
(в ответ на Н+):
секреция большого
количества воды и HCO3
Секретин
Холецистокинин
(в ответ на жирные кислоты и
белки):
продукция ферментов и секреция
небольшого количества воды и
электролитов

29.

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

30.

Пристеночное пищеварение в тонком кишечнике:
сопряжение процессов расщепления и всасывания
питательных веществ
Распределение ферментов
Расщепление субстратов
Полость
кишечника
Александр
Михайлович
Уголев
(1926-1991)
Гликокаликс
Мембрана
ворсинки
Переносчики
Ферменты
Всасывание

31.

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

32. 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

33.

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

34.

Энтерогепатический цикл желчных кислот
Суточный цикл
желчных кислот
Выведение
с мочой –
менее 0.5 г
Синтез
0.2-0.6 г
Секреция с желчью: 12-37 г
Реабсорбция –
более 95%
94% солей желчных
кислот реабсорбируется
кровь в дистальном
отделе тонкого
кишечника, попадают в
портальную вену, затем
в печень и вновь
секретируются с
желчью
Экскреция 0.2-0.6 г

35.

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+
Na+

36.

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

37.

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%

38. Всасывание в толстом кишечнике

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 HCO3 –
нейтрализация кислых
продуктов жизнедеятельности
бактерий;
кишечные бактерии
синтезируют витамины K
(необходим для свертывания
крови), B12, тиамин (В1),
рибофлавин (B2), различные
газы – СО2, H2, CH4
Всасывание
регулируется
альдостероном

39.

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

40.

Механизм
чувствительности
клеток к глюкозе
Бета-клетки
поджелудочной
железы
Повышение поступления глюкозы в клетки
приводит к повышению синтеза АТФ, в
результате закрываются АТФчувствительные калиевые каналы,
происходит деполяризация, повышается
концентрация Са2+ в цитоплазме и
секретируется инсулин

41.

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

42. 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

43.

44.

Ротовая полость и пищевод:
- жевание, глотание
-выделение слюны
- начальное расщепление
углеводов (у грудных детей –
и небольшого кол-ва жиров)
Верхний сфинктер
пищевода
Нижний сфинктер
пищевода
Пилорический
сфинктер
Илеоцекальный
сфинктер
Анальные
сфинктеры
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)