Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Пищеварительный транспортный конвейер - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Пищеварительный транспортный конвейер (ПТК) представляет собой многокомпонентную сопряженную систему, интенсивность функционирования которой находится в зависимости от этапа поступления пищи в организм вплоть до включения нутриентов в метаболизм клеток тканей и органов. В результате действия ПТК происходит химическая обработка пищи в виде ее расщепления до стадии водорастворимых продуктов, лишенных видовой специфичности и готовых к переходу во внутренние среды организма.
Эффективность действия ПТК обеспечивается координацией пропульсивной активности желудка и кишечника, она полноценна только при определенном наполнении жидким содержимым разных отделов желудочно- кишечного тракта.
Сравнительно высокое содержание воды в химусе способствует оптимальному всасыванию питательных веществ. Этому способствует также синхронизация сокращений желчного пузыря и сфинктера Одди, секреция трипсина и желчных кислот с определенными фазами моторики желудка и тонкой кишки.
Регуляция активности ПТК осуществляется при участии ЦНС, вегетативной нервной системы, систем медиаторов, регуляторных пептидов. Регуляторные пептиды локализованы в ЖКТ в специализированных эндокринных клетках, в нейронах и афферентных нервных волокнах. Синтез регуляторных пептидов осуществляется в форме предшественников с большой молекулярной массой с переходом в активную форму путем посттрансляционного процессинга. Интрамуральные афферентные волокна участвуют в формировании интрамуральных рефлексов, регулирующих моторную, секреторную и выделительную функцию ЖКТ в соответствии с количеством и качеством поступающей пищи. Афферентные волокна, передающие информацию в ЦНС, участвуют в формировании чувства голода и насыщения. В условиях патологии они осуществляют передачу преимущественно ноцицептивной информации в ЦНС и тем самым индуцируют формирование общих адаптивных реакций (стресс и др.).
Мотивация приема пищи определяется периферическими и центральными механизмами. Периферические механизмы мотивации приема пищи представлены двумя уровнями регуляции — пре- и постабсорбционным.
Преабсорбционный уровень регуляции осуществляется при участии эмоциональных и других психических факторов, дистантной и контактной рецепции (зрительного, обонятельного, вкусового и температурного анализаторов) и афферентации по блуждающим нервам в ЦНС от желудка, тонкой кишки (особенно в периоды голодной моторики). Чувство насыщения первоначально возникает вследствие раздражения механорецепторов желудка при заполнении его просвета пищевыми массами. При этом эффект только приблизительно соответствует калорийности принятой пищи. Позднее чувство насыщения подкрепляется раздражением механорецепторов тонкой кишки при его растяжении и повышении внутрикишечного давления, а также возбуждением осморецепторов осмотически активными компонентами химуса. При переходе химуса в тонкую кишку к ним присоединяется выделение холецистокинина интерстициальными эндокринными клетками и нейронами в ЦНС. Холецистокинин является звеном контроля аппетита и насыщения.
Постабсорбционный уровень регуляции представлен афферентацией в печени. Поступление в печень глюкозы, жирных кислот, глицерина, малата, гидроксибутирата, пирувата активирует афферентные окончания печеночной ветви блуждающего нерва, которые также чувствительны к активной Na+—К+- АТФазе в гепатоцитах и состоянию пула внутриклеточной АТФ. В результате передачи афферентации по волокнам блуждающего нерва в ЦНС подавляется потребность в пище. Накопление гликогена и белка в гепатоцитах, а также гиперполяризация гепатоцитов под воздействием КТА резко снижает голодную импульсацию в афферентах, передающих информацию в центры голода гипоталамуса.
Центральные механизмы включаются через посредство хеморецепторов продолговатого мозга и гипоталамических хеморецепторов. В этих условиях повышается активность адренергических нейронов в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. При участии центральных гипоталамических рецепторов формируется суммарное представление о состоянии жирового и углеводного обменов. Это представление определяется скоростью поступления питательных веществ из крови в ткани, прежде всего после приема пищи, богатой углеводами и бедной белками. Другим фактором, влияющим на субъективное восприятие, является скорость обмена питательных веществ в мозговой ткани, которая зависит от кинетики специфических транспортных систем, имеющих в составе макромолекулы, переносящие питательные вещества через ГЭБ. Увеличение артериовенозной разницы в концентрации глюкозы, рост концентрации аминокислот в плазме крови тормозит активность центров голода в латеральном гипоталамусе.
При повышении уровня НЭЖК в крови возникает «отставленное» насыщение. Если колебания уровня углеводов, жирных кислот, липопротеидов в крови поддерживаются системами регуляции только в сравнительно узких пределах, то это правило не распространяется на аминокислоты и холин. После приема последних их содержание в плазме крови может варьировать в широком диапазоне. В зависимости от содержания в крови глюкозы, инсулина, глюкокортикоидов, соматостатина, половых гормонов формируется субъективное чувство насыщения или голода, которое в значительной степени коррелирует с характером афферентной им пульсации, поступающей из пищеварительных органов (периферические механизмы).
Нарушения приема пищи, связанные с изменениями мотивации, проявляются в виде анорексии (афагии) и булимии. Анорексия возникает при раздражении нейронов латеральных областей гипоталамуса, медиальных, латеральных, и верхних отделов бледного шара (нейроинфекции, кровоизлияния), выраженных системных нарушениях секреторной деятельности желез внутренней секреции (нервно-психическая форма), накоплении в жидких средах организма продуктов распада, угнетающих возбудимость гипоталамических центров голода (раковая и другие виды интоксикации).
Булимия — периодическое переедание с поглощением высококалорийной, легкоусвояемой пищи на фоне острых приступов сильного голода продолжительностью не менее двух часов. Булимия коррелирует с периодическим значительным снижением концентрации бета-эндорфина в крови. Все виды изменений мотивации приема пищи и ее качество отражаются на функции ПТК.
В деятельности ПТК органы пищеварительной системы выполняют разную функцию в переработке химуса и всасывания питательных веществ.

Пищеварение в желудке

Желудочная фаза пищеварения осуществляется в результате двух видов деятельности желудка — механической и химической. Механическая функция состоит во временном накоплении пищевых масс и их размельчении. Эта функция обеспечивается за счет моторики гладких мышц желудка. Проксимальный отдел желудка характеризуется сильными медленными сокращениями с повышением внутриполостного давления с 10 до 50 см вод.ст. и наложением на них слабых быстрых сокращений. У человека при медленном перистальтическом сокращении длина волны по фронту желудка может достигать 30 см со скоростью ее перемещения до 7 см/мин. Цикл перистальтических сокращений может продолжаться до 130 мин. В динамике цикла различают периоды релаксации, нарастания активности, максимальной активности и постепенного угасания активности. Сокращения проксимального отдела желудка взаимосвязаны с сократительной активностью дистальных отделов. Аборальные 2/3 тела желудка и весь антральный отдел функционируют взаимосвязанно, несмотря на морфологические различия. Аборальный отдел представлен тремя мышечными слоями — внутренним косым, средним циркуляторным и внешним продольным. В дистально расположенных гладкомышечных клетках действует датчик ритма, генерирующий трехфазные потенциалы действия. Эти потенциалы первоначально распространяются по продольным мышцам со скоростью 0,5—4,0 см/с вдоль большой кривизны желудка с регулярным ритмом 3 имп/мин по направлению к привратнику. При этом волна возбуждения проникает во внутренние и средние мышечные слои. Поэтому в дистальном отделе желудок развивает сильные сокращения с максимальной частотой 3 в 1 мин за счет перистальтических волн, возникающих путем укорочения кольцевых гладких мышц. В период формирования перистальтической волны внутриполостное давление в желудке достигает 100 см вод.ст. в течение 1—4 с. Перистальтические волны перемещают химус в сторону привратника. Из дистального отдела желудка химус поступает в терминальный отдел привратника, где размельчается в результате антральных сокращений. Из антральной области размельченный химус перемещается в привратник, обладающий более узким просветом, чем антрум. В привратнике частицы химуса размельчаются до размера 0,5—1,0 мм в диаметре и в суспензированном виде в жидкой среде проникают в двенадцатиперстную кишку. Недостаточно размельченные частицы химуса диаметром более 1 мм из привратника транспортируются обратно в полость корпуса желудка, где подвергаются повторной механической и химической обработке.
В регуляции опорожнения желудка и предотвращении дуоденогастрального рефлюкса важную роль играет антропилородуоденальная область и, в частности, привратник — кольцеобразное утолщение внутреннего слоя гладких мышц гастродуоденального соединения. Эта область желудка обладает рефлекторными и гуморальными механизмами регуляции. При поступлении кислого содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку возникает быстрое рефлекторное изменение моторики антрума и привратника. Аналогичное поступление жира и других раздражителей ведет к продукции гастроинтестинальных гормонов — холецистокинина, секретина, мотилина, нейротензина, влияющих на моторику желудка за счет стимуляции интрамуральных холинергических рефлекторных путей. Оптимальное опорожнение желудка достигается при возникновении голодных сокращений. В этом случае пачки дистально распространяющихся перистальтических волн сильно стимулируют моторику дистального отдела привратника в виде циклических периодов с общей длительностью около 2 ч. Сокращения дистального отдела привратника происходят при открытии привратника, что способствует полному очищению его от детрита — слизи, десквамированных клеток и др.
Задержка химуса в желудке возникает при угнетении его моторики, вызываемом патогенными факторами (при гипотиреозе, сахарном диабете, ваготомии и др.). Опорожнение желудка замедляется при недостаточном питании, воспалительных заболеваниях висцеральных органов, при шоках разного происхождения.
Химическая функция желудка заключается в индукции пептических процессов в сильно закисленных пищевых массах с pH 4—5 и ниже. В результате разрушения пептидных связей от крупных белковых молекул отщепляются аминокислоты и образуется небольшое количество мелких пептидов. Основная часть больших белковых молекул сохраняется в основном нетронутой. Аминокислоты и небольшие пептиды стимулируют секрецию желудочного сока, поддерживающего закисление химуса. В составе кислого химуса аминокислоты и небольшие пептиды наряду с нерасщепленными белками малыми порциями поступают в тонкую кишку. В двенадцатиперстной кишке эти продукты активируют образование гастроинтестинальных гормонов и синтез панкреозимина в поджелудочной железе.
У человека желудочная фаза пищеварения протекает при адекватном функционировании систем защиты слизистой оболочки, представляющей собой лабильную ткань с непрерывным клеточным обновлением — в каждую минуту образуется и отторгается приблизительно 500 тыс. эпителиальных клеток. Слизистая оболочка желудка обладает тремя уровнями защиты от действия на нее агрессивных компонентов желудочного сока и пищи.
В преэпителиальной защите (1-й уровень) слизистой оболочки желудка важную роль играют количество и качество слюны, поступающей в полость при фоновой (вне приема пищи) и вызванной приемом пищи секреции слюнных желез. Со слюной в желудок поступают белки, ферменты, нейромедиаторы, факторы роста, гликопротеиды слизи и др. Эти продукты способствуют защите, заживлению ран слизистой оболочки желудка, тормозят секрецию соляной кислоты, участвуют в механизмах трофики слизистой оболочки. Выделяемые слюнными железами и слизистыми клетками желудка компоненты слизи формируют первую линию защиты слизистой оболочки от агрессивного действия соляной кислоты и пепсина. Протективные свойства слизистого слоя зависят от природы компонентов слизи, взаимоотношения их со слизистыми железами и природы геля. Благодаря секреции муцина формируется апикальная плазменная мембрана, состоящая из водорастворимых вязких и текучих веществ. Желудочная слизь представляет собой комплекс разных молекул, в ее состав входит до 80 % гликопротеидов, до 20 % протеинов, мукополисахариды. Смесь образует стабильную структуру, удерживаемую на поверхности эпителиальных клеток электростатическими силами за счет зарядов сульфатов, карбоксилов концевых групп молекул и водородных связей. Слизь образует комплексы с молекулами железа, гастроферрином, витамином B12 и способствует их реабсорбции в тонкой кишке. Слизь связывает между собой эпителиальные клетки, предотвращает абразивное действие химуса на слизистую оболочку за счет ее смазки муцином. Муцин блокирует транспорт макромолекул, в том числе диффузию пепсина из просвета желудка к эпителию при сохранении проницаемости слизистого барьера для ионизированных и жирорастворимых веществ, резко ослабляет обратную ионную диффузию ионов Н+ из полости желудка к поверхности слизистой оболочки, а ионов Na+ и К+ из слизистой оболочки в просвет желудка, что поддерживает градиент pH между полостью и поверхностью слизистой оболочки желудка. Мощность слизистого барьера быстро увеличивается в два раза и более в течение нескольких минут при активации секреторной функции желудка. Это связано с выделением ацетилхолина, ПГЕ2, усилением секреции муцина, утолщением слизистой оболочки и сохранением баланса процессов деградации и новообразования слизистого барьера под влиянием пепсина и соляной кислоты.
Эффективность защиты слизистого барьера повышается при секреции гидрокарбоната. У человека она происходит в количестве 0,4— 2,6 ммоль/ч и составляет 5—10 % от уровня секреции соляной кислоты за счет электро- нейтрального ионобменного механизма СП/ HCO3. Секреция НСО3-ионов стимулируется при раздражении блуждающего нерва. Гидрокарбонат способен нейтрализовать соляную кислоту только в сочетании с секрецией гликопротеинов геля. Поступление гидрокарбоната из эпителиальных клеток к апикальной мембране обеспечивает нейтрализацию соляной кислоты, контактирующей с клетками слизистой оболочки желудка, и сохраняет основную реакцию в области связывания молекул слизи с желудочным эпителием.
Эпителиальная защита (2-й уровень) связана с полярностью цитолеммы эпителиальных клеток. Апикальная мембрана эпителиоцитов содержит гидрофобные фосфолипиды и небелковые сульфгидрильные соединения. Первые обеспечивают низкую проницаемость апикальной мембраны к водорастворимым агрессивным компонентам желудочного содержимого, вторые являются гасителями активных радикалов, ингибирующими перекисное окисление липидных компонентов апикальной мембраны, подвергающейся воздействию патогенных агентов. С помощью базальной мембраны эпителиоциты удерживаются в составе слизистой оболочки, утилизируют питательные вещества и удаляют продукты распада, образующиеся в биохимических реакциях. На базолатеральной мембране эпителиальных клеток располагаются системы переноса различных метаболитов и электролитов с участием Na+/К+-АТФазы. Натриевые насосы распределены равномерно вдоль базолатеральных поверхностей, a Na+/K+-ATOaзa ориентирована в мембранах эпителиальных клеток одинаково, что способствует откачиванию ионов Na+ как из реабсорбирующих, так и секретирующих эпителиоцитов. В реабсорбирующих эпителиоцитах откачивание совпадает с направлением трансэпителиального транспорта ионов Na+. Из секретирующих клеток Na+ откачивается при помощи натриевого насоса в межклеточное пространство, откуда он диффундирует во внеклеточную среду через низкорезистентные плотные соединения межклеточных контактов.
Субэпителиальная защита (3-й уровень) обеспечивается несколькими механизмами. Оптимальная концентрация ионов Н+ и электролитов в интерстиции слизистой оболочки поддерживается за счет интенсивного кровотока в слизистой оболочке желудка. При активации секреции желудочного сока объем кровотока увеличивается из-за усиления высвобождения холецистокинина — мощного вазодилататора. Высокий уровень кровотока ускоряет очищение слизистой оболочки от избытка ионов водорода, электролитов и других компонентов желудочного содержимого, диффундирующих через слизистый барьер к эпителиальным клеткам. Субэпителиальная иммунная защита желудка обеспечивается местной лейкоцитарной системой и антителами преимущественно класса А. Лейкоцитарная система осуществляет фагоцитоз патогенных агентов, проникающих через барьеры к эпителиоцитам. Освобождение возбужденными лейкоцитами лизоцима, интерферона, катионных белков, супероксидных радикалов, лизосомных энзимов оказывает бактерицидное и антивирусное действие в зоне внедрения патогенных агентов. При этом индуцируется местная специфическая иммунная реакция в связи с захватом антигенов антигенпредставляющими клетками, миграцией их через лимфатическую систему в кровь с последующим гематогенным расселением, дифференцировкой антителообразующих клеток в слизистой оболочке желудочно- кишечного тракта, дыхательных путей и мочеполового тракта. Увеличение продукции антител разных классов, особенно класса А, а также активация киллерных клеток усиливают субэпителиальную защиту не только слизистой оболочки желудка, но и кишечника, дыхательных и мочеполовых путей.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »