Методы изучения функций пищеварительных желез. Сущность созданного, Павловым хронического метода исследования, его преимущества. ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ
Тема 1. Пищеварение в полости рта и желудке.
Сущность процесса пищеварения.
Сущность пищеварения заключается в том, что после необходимой механической обработки, т.е. размельчения и растирания пищи во рту, желудке и в тонком кишечнике происходит гидролиз белков, углеводов и жиров. Он проходит в два этапа - вначале в полости пищеварительного тракта происходит разрушение полимера до олигомеров, а затем - в области мембраны энтероцита (пристеночное, или мембранное пищеварение) - происходит окончательный гидролиз до мономеров - аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, моноглицеридов. Молекулы-мономеры с помощью специальных механизмов всасываются, т.е. реабсорбируются через апикальную поверхность энтероцитов и переходят в кровь или лимфу, откуда поступают в различные органы, проходя первоначально через систему воротной вены печени.
Функциональная система, поддерживающая постоянный уровень питательных веществ в крови.
Недостаточное поступление в организм питательных веществ приводит к нарушению гомеостаза организма. Гомеостаз же определяет норму, здоровое состояние организма. Поддержание постоянства оптимального для метаболизма уровня питательных веществ в крови обеспечивает функциональная система питания.
Оптимальный для метаболизма уровень питательных веществ в крови является центральным системообразующим фактором функциональной системы питания, т.е. функциональной системы, поддерживающей постоянство питательных веществ в крови.
Любое изменение концентрации питательных веществ в крови контролируется рецепторным аппаратом – хеморецепторами. Они обладают избирательной химической чувствительностью к строго определенному химическому соединению.
Уменьшение содержания питательных веществ в крови приводит к первичному возбуждению хоморецепторов не только в кровеносных сосудах, но и в различных тканях.
Наиболее точная рецепция уровня питательных веществ крови осуществляется специальными хеморецепторами латеральных и вентромедиальных ядер гипоталамуса. Они возбуждаются при уменьшении содержания того или иного питательного вещества в крови.
В вентромедиальных ядрах гипоталамуса предполагают наличие рецепторов, чувствительных к уровню глюкозы в крови. Эти рецепторы были названы «глюкорецепторами». Глюкозочувствительные нейроны находятся и в латеральной гипоталамической области.
Рецепторы гипоталамической области могут быть чувствительными к уровню аминокислот в крови, к изменению уровня липидов в крови и их расходованию.
Нервные центры получают информацию об изменении уровня питательных веществ в крови частично за счет сигналов, идущих в центры по афферентным нервным волокнам от периферических хеморецепторов. Но наиболее полная информация нервными клетками гипоталамуса воспринимается гуморальным, т.е. путем формированием «голодной крови». Следует также отметить, что возбуждение данных клеток гипоталамуса может произойти и за счет импульсации, поступающей из пустого желудка, опоражняющейся тонкой кишки или печени еще задолго до того, как изменится содержание питательных веществ непосредственно в крови. Эти процессы выступают в качестве сигнала о пищевой потребности организма.
Функциональная система (ФС) питания включает ряд подсистем:
а) ФС эндогенного питания,
б) ФС пищедобывания,
в) ФС обработки пищи,
г) ФС всасывания,
д) ФС выделения.
ФС пищедобывания заканчивается приемом пищи, затем начинает функционировать главный компонент ФС питания – ФС обработки пищи - пищеварение, конечный результат деятельности которой заключается в переваривании принятой пищи в пищевые вещества, способные к всасыванию, - аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и моноглицериды. Исполнительные аппараты ФС – это процессы в ротовой полости, пищеводе, желудке, 12-перстной кишке, тонком и толстом кишечнике.
Методы изучения функций пищеварительных желез. Сущность созданного, Павловым хронического метода исследования, его преимущества.
Пищеварительные железы вырабатывают пищеварительные соки, ученые пытались получить эти соки для анализа. Так, еще в XVII в. голландскому ученому Граафу удалось собрать небольшое количество пищеварительных соков при помощи трубок, введенных в просвет выводных протоков слюнных и поджелудочной желез. Пробовали получить желудочный сок при помощи резиновой губки, которую заглатывали; она впитывала содержимое желудка; затем ее извлекали из желудка за привязанную к ней нитку. Шотландский врач Стивенс обнаружил переваривающее действие желудочного сока человека, воспользовавшись услугами фокусника, который обладал редкой способностью изрыгать попавшие в желудок предметы: фокусник глотал, а через несколько часов рвотными движениями изгонял из желудка специально приготовленные, наполненные пищей свинцовые "пирожки" с отверстиями, через которые в пищу проникал желудочный сок. Естественно, с помощью таких методов было трудно установить состав и свойства пищеварительных соков.
Позже у животных под наркозом вскрывали брюшную полость и из протоков пищеварительных желез получали пищеварительные соки. Но делать какие-либо выводы о закономерностях работы пищеварительных желез было почти невозможно: животное было на операционном столе, под наркозом. Условия явно отличались от нормальных.
Гораздо больше сведений о работе пищеварительных желез можно получить с помощью фистульного метода исследования. Повод для такого метода исследования дали интересные, хотя и случайные, наблюдения за людьми, у которых в результате ранения или заболевания образовался свищ желудка или кишечника. В 1842 г. московский хирург Басов предложил изучать желудочную секрецию у собак с помощью фистулы желудка. Но в этом случае нельзя было получить для исследования чистый желудочный сок, он был смешан с остатками пищи, слюной, слизью, которые всегда имеются в желудке.
Настоящего расцвета и признания фистульный метод достиг благодаря работам великого русского физиолога И. П. Павлова. Проводя хирургические вмешательства, И. П. Павлов образовывал постоянные фистулы, с тем чтобы можно было длительно вести наблюдения за деятельностью той или другой пищеварительной железы. В отличие от своих предшественников И. П. Павлов особое внимание обращал на изыскание таких способов операции, которые позволили бы после выздоровления животного сохранить нормальные условия деятельности как изучаемого органа, так и всего организма.
Благодаря такой фистульной методике можно в любое время наблюдать за функцией оперированного органа. С помощью фистул удается собирать чистые пищеварительные соки, без примеси пищи, точно измерять их количество и определять химический состав в разные фазы пищеварения. Главное достоинство фистульной методики, предложенной И. П. Павловым, состоит в том, что процесс пищеварения изучается в естественных условиях существования организма, на здоровом животном и деятельность органов пищеварения возбуждается естественными пищевыми раздражителями.
Роль И. П. Павлова в изучении деятельности пищеварительных желез столь велика, что эту главу физиологии часто называют русской главой физиологии. В 1904 г. И. П. Павлов был удостоен международной Нобелевской премии.
Однако при всех достоинствах фистульного метода им практически невозможно изучать пищеварительные функции человека. По понятным причинам образование фистул у человека в исследовательских целях не производится. Слюну у человека можно собрать с помощью специальной металлической капсулы - присоски. Капсула присасывается к слизистой оболочке рта так, что в центре ее оказывается проток слюнной железы, по которому слюна теперь поступает не в рот, а в капсулу и через резиновую трубочку выводится наружу в пробирку или стаканчик.
Для извлечения желудочного сока и содержимого двенадцатиперстной кишки используют зонд, который испытуемый заглатывает. Через наружное отверстие такого зонда можно получить сок для исследования.
Некоторые сведения о состоянии желудка и кишечника можно получить, просвечивая области их расположения лучами Рентгена. Перед рентгеновским исследованием человеку дают выпить раствор, плохо пропускающий лучи Рентгена и поэтому дающий хорошую тень на экране.
В момент сокращения мускулатуры желудка, а также при секреции в пищеварительном тракте возникают хотя и незначительные, но достаточные для регистрации электрические явления. Запись электрических явлений в желудке - электрогастрографию - применяют для изучения сократительной деятельности желудка.
Большое будущее у радиотелеметрического метода. Человеку дают проглотить миниатюрный радиопередатчик – радиопилюлю диаметром 8 м и длиной 15-20 мм. В радиопилюле расположен датчик, который воспринимает концентрацию водородных ионов в содержимом желудка или кишечника, давление внутри них и температуру. Датчик преобразует воспринимаемые показатели в колебания определенной частоты, которые можно уловить с помощью радиоприемника и зарегистрировать. Радиопилюля свободно проходит по пищеварительному тракту и передает информацию о температуре, давлении и реакции среды в разных отделах пищеварительного тракта.
Японским исследователям удалось создать радиопилюлю, сигнализирующую о скрытых внутренних кровотечениях: датчик реагирует даже на незначительные примеси крови в желудочном содержимом, что имеет большое значение при обследовании язвенных больных с подозрением на желудочное кровотечение.
|