Текст книги "Кишечник работает. Мы отдыхаем"

В кишечнике есть собственная эндокринная система. Здесь выделяются гормоны, которые регулируют моторику и секреторную активность органов пищеварения. Кроме того, другие гормоны, которые выделяются различными железами внутренней секреции, также влияют на кишечник. В кишечнике нет крупных желез. Зато там есть диффузная эндокринная система: разбросанные по всему кишечнику специализированные эндокринные клетки, которые выделяют гормоны. Какие-то выделяют гормоны для всего организма в общую кровь, а другие работают только вокруг себя, влияя на кишечник, но не влияя на другие органы.

Деятельность пищеварительного тракта регулируется примерно 30 желудочно-кишечными гормонами. Кстати, они действуют всего несколько минут, а затем разрушаются, поэтому для продолжительного эффекта они вырабатываются постоянно или длительно. Их выработка – это «коллективный труд». Одни и те же гормоны могут вырабатываться разными органами: например, кишечником и поджелудочной железой. Одни и те же эндокринные клетки могут вырабатывать несколько видов гормонов. Одни и те же гормоны могут по-разному влиять на разные отделы пищеварительной системы. На моторику кишечника также влияют другие гормоны. Инсулин её усиливает, а адреналин – угнетает.

Вот основные гормоны, которые вырабатываются в кишечнике и влияют на него:

• Гастрин. Стимулирует моторику и секрецию органов пищеварения.

• Энтерогастрон. Влияет на желудок, тормозит секрецию и моторику, но вырабатывается в тонкой кишке.

• Секретин. Усиливает продукцию бикарбонатов поджелудочной железой, ферментов тонкой кишки, желчи, моторику кишечника, повышает тонус сфинктера между желудком и двенадцатиперстной кишкой, при этом тормозит выработку желудочного сока и моторику желудка.

• Холецистокинин (панкреозимин). Усиливает моторику тонкой и толстой кишки, расслабляет сфинктер Одди, угнетает аппетит.

• Гастроингибирующий пептид. Влияет в основном на желудок и поджелудочную. Если говорим только о кишечнике, этот гормон усиливает выработку кишечных соков и стимулирует всасывания электролитов в тонкой кишке.

• Бомбезин. Вырабатывается в тонкой кишке, но влияет преимущественно на желудок, желчный пузырь и поджелудочную, стимулируя их работу.

• Соматостатин. Регулирует выработку других гормонов в пищеварительной системе.

• Мотилин. Усиливает моторику тонкой кишки.

• Гистамин. Усиливает моторику кишечника.

• Нейротензин. Вырабатывается в тонкой кишке, но тормозит на желудок и стимулирует поджелудочную железу.

• Субстанция Р. Усиливает моторику кишечника.

• Вилликинин. Регулирует подвижность ворсинок.

• Энкефалин. Тормозит на поджелудочную железу, хотя вырабатывается в основном в тонкой кишке.

• Энтероглюкагон. Тормозит моторику кишечника.

• Серотонин. Стимулирует секреторную функцию кишечника.

• Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП). Тормозит кишечную секрецию.

Как и другие органы, кишечник получает кровь из артерий. Но если мы говорим о кровоснабжении кишечника, значительно больший интерес представляет не приток крови к нему, а отток крови от него, потому что именно за счет оттока крови обеспечивается поступление питательных веществ в наш организм.

Всё что мы съели, в итоге попадает кровь. Белки и углеводы расщепляются до аминокислот и сахаров. Они попадают в кровь сразу. Небольшие сосуды в итоге сливаются до более крупных и впадают в портальную вену, которая впадает в печень. Путь жиров более извилист. Часть жиров попадает в портальную вену и в печень, так же как белки и углеводы, а другая часть жиров попадает в лимфатические сосуды, затем, минуя печень, сразу в общую кровь.

Но в итоге все питательные вещества попадают из кишечника в кровь. Что-то сразу используется организмом, попадая в мозг, мышцы и другие органы, а что-то переделывается в печени для образования других веществ или откладывается в запас.

Лимфа представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, профильтрованную плазму крови, которая образуется в результате поступления тканевой жидкости в лимфатические сосуды. Они представлены в основном капиллярами, большая часть которых находится в кишечнике и печени. Около 50 % всей лимфы в организме образуется в двух органах: печени и кишечнике. Также лимфатическая система включает лимфатические сплетения и лимфатические узлы, в которых задерживаются ненужные организму вещества и бактерии. Лимфа движется параллельно венозной крови, так как она тоже собирается от органов и тканей. Затем самые крупные лимфатические сосуды впадают в вены.

Схема оттока крови и лимфы от кишечника

В разных органах и частях тела человека лимфа имеет разный состав. Например, в печени она содержит повышенное количество белка – 60 г/л (по сравнению с обычными 20 г/л). В лимфе кишечника содержание белка тоже высокое, примерно 40 г/л, но главное отличие – высокая концентрация жиров. Состав и объем лимфы постоянно меняется. Он зависит от функции органа, от которого течет лимфа. Например, если человек работает физически, отток лимфы от мышц может увеличиваться в 10–15 раз. То же самое происходит с кишечником. Жиры попадают в кишечник из пищи. Затем они расщепляются под влиянием ферментов, и половина жиров попадает в лимфу, а уже потом в кровь. После того как человек покушал жирной еды, объем лимфы возрастает в несколько раз и меняется её состав за счет повышения концентрации жиров.

Иммунитет кишечника сильно развит, так как он выполняет огромную работу по нейтрализации микробной угрозы из пищи. Иммунная часть кишечника содержит 75–150 млн лимфоидных иммунных клеток, так что в этом отношении кишечник является рекордсменом нашего организма. Иммунитет кишечника обеспечивается как отдельными клетками, так и целыми структурами из многих клеток, такими как пейеровы бляшки, лимфатические фолликулы, аппендикс и мезентериальные лимфоузлы.

Пейеровы бляшки открыты в 1647 году швейцарским врачом Хансом Конрадом Пейером. С тех пор эти структуры имеют такое название. Они находятся в стенке тонкого кишечника и представляют собой скопления лимфоидных узелков, в которых есть центр роста и зона из защитных микроцентров, образующая купол. В отличие от лимфоузлов, пейеровы бляшки не имеют капсулы и у них нет четких границ. В каждой бляшке имеется от 10 до 25 лимфоидных узелков. Сами бляшки довольно крупные: они имеют длину от 2 до 10 см, ширину от 0,2 до 1,2 см. Чем старше человек, тем больше бляшек в его кишечнике и тем они крупнее.

В организме человека имеется от 20–30 пейеровых бляшек. Они расположены на всем протяжении тонкого кишечника: начинаются в двенадцатиперстной кишке и заканчиваются в месте перехода тонкого кишечника в толстый, но все же основная масса бляшек расположена в средней части тонкой кишки. Именно здесь в процессе пищеварения образуется самое большое количество чужеродных белков или антигенов.

Принцип работы иммунитета в кишечнике

Работает иммунитет кишечника следующим образом. Чужой белок или антиген поступает в кишечник вместе с едой, это и есть еда, и вместе с бактериями и микробами. Специальные М-клетки захватывают его и транспортируют в пейеровы бляшки и одиночные фолликулы. Иммунные клетки в пейеровых бляшках и брыжеечных лимфоузлах анализируют поступившее вещество и передают информацию Т-клеткам. Затем запускается реакция, направленная на уничтожение антигена: образуются токсические Т-клетки, активируются пожирающие макрофаги, выделяется противовирусный интерферон, синтезируются иммуноглобулины.

Так что, кишечник обеспечивает нам отличную защиту, если нормально работает и не поврежден. Если же кишечник поврежден, белки, антигены и микробы сразу поступают в эпителиальный слой, тогда ими занимаются уже дендритные клетки внутри слизистой оболочки. Они созревают и приобретают способность активировать Т-клетки.

Глава 2. Как работает кишечник?

Про принципы работы кишечника и результаты его труда

Кишечник выполняет большое количество разных функций, потому что он очень большой и очень разный в начале, в конце и посередине. Когда кишечник работает нормально, он:

• выделяет пищеварительные ферменты;

• всасывает питательные вещества, переносит их в кровь и лимфу;

• защищает организм от микробов и токсинов с помощью барьера эпителия;

• уничтожает «плохих» микробов за счет иммунной системы;

• является родным домом для «хороших» микробов;

• выделяет гормоны, которые управляют не только кишечником, но и другими органами;

• выводит из организма токсины, которые содержатся в пище или в нём же и образуются;

• двигает пищу от желудка к прямой кишке;

• формирует кал;

• удерживает его до поры до времени, а затем выталкивает в унитаз.

Наш кишечник постоянно двигается. Содержимое двигается в нем непрерывным потоком. Оно никогда не заканчивается, потому что недавно съеденное ещё не добралось до выхода, а мы уже мчимся к холодильнику, чтобы загрузить очередную порцию еды в пищеварительную систему. Движения кишечника называются перистальтикой. За неё отвечают мышцы, расположенные вдоль стенки кишки и по кругу в виде кольца. Мы не можем управлять этими мышцами. Они работают автоматически, под влиянием нервов, гормонов, механического и химического раздражения стенки кишечника. Тонкая кишка умеет выполнять три основных вида движений.

Ритмическая сегментация. Кишечник сжимается то на одном участке (сегменте) длиной 1–2 см, то на другом. Еда перемещается туда-сюда. Движение обеспечивается кольцевидными мышцами. С их помощью кишечник перетирает пищу между стенками. Эти движения происходят в ритме 8–10 раз в минуту.

Маятникообразные движения. Возьмите длинный носок за два конца и дёргайте в стороны много раз, растягивая его. Если внутри носка что-то есть, это что-то будет раскачиваться, как маятник. Точно так же поступает и кишечник: он расширяется и укорачивается, а затем удлиняется и сужается. Частота этих движений отличается в разных отделах кишечника. В среднем двенадцатиперстная кишка «раскачивается» со скоростью 12 циклов в минуту, тощая кишка – 10 циклов в минуту, подвздошная – 7 циклов в минуту.

Перистальтические движения. Кишечник сжимается, проталкивая пищу вниз, в сторону толстого кишечника. Хотя по факту это не всегда вниз, может быть вбок или вверх, потому что тонкий кишечник сильно петляет. К тому же, если вы будете стоять на голове, еда все равно обратно в желудок не вернется и благополучно достигнет толстой кишки, потому что двигается именно под влиянием мышечных сокращений и законы гравитации для неё не важны. Перистальтика идёт как волна, которая может начаться в любом отделе тонкого кишечника, но чаще всего начинается в двенадцатиперстной кишке. Скорость этой медленной ползучей волны на разных участках составляет от 1 до 3 мм в секунду. Она максимальная в начале пути, но волна постепенно замедляется, приближаясь к толстому кишечнику. Так как перистальтические волны медленные, кишечник не ждет, когда закончится предыдущая волна, чтобы начать новую. Одновременно через кишечник проходит несколько таких волн. Они идут постоянно.

Виды и механизм перистальтики кишечника

Ещё 2–3 раза в сутки включается пропульсивная перистальтика. Она в десятки раз быстрее. Волны двигаются со скоростью 10–20 см/с, чтобы быстрее продвинуть кишечное содержимое к выходу. В критических ситуациях тонкий кишечник умеет выполнять маневр под названием стремительная перистальтика. Это когда мы съели что-то ядовитое, и чтобы оно не всосалось в кровь, тонкий кишечник очень быстро продвигает содержимое в толстую кишку.

Толстая кишка тоже умеет совершать ритмическую сегментацию, маятникообразные и перистальтические движения. А ещё она имеет две суперсилы, которые называются антиперистальтика и гаустрация.

Антиперистальтика – как вы правильно поняли из названия, это то же самое, что перистальтика, только наоборот. Волна идет в обратном направлении. Зачем? Чтобы продвинуть содержимое кишечника вверх, обратно в сторону тонкой кишки. При этом в саму тонкую кишку оно не попадает, ведь два отдела кишечника разделены клапаном – заслонкой. Просто если толстый кишечник видит, что из фекалий удалено недостаточное количество жидкости, он отправляет их на доработку.

Гаустрация – перистальтические движения, обеспечиваемые гаустрами. Гаустры представляют собой небольшие выпячивания по окружности кишки. Самые крупные по диаметру гаустры расположены в поперечной ободочной кишке, но при этом они короткие. Самые длинные, но почти плоские гаустры располагаются в восходящей ободочной кишке. За счет их наличия эта часть кишечника имеет волнообразный контур, а фекалии разделяются на небольшие комочки.

В толстой кишке все движения слабее, чем в тонкой, содержимое движется дольше. Через толстый кишечник еда проходит за 8–15 часов. Маятникообразные движения в толстом кишечнике медленные, но амплитуда и сила больше (это как не дёргать носок за концы, а потихоньку растягивать в стороны, но на большее расстояние). Чем ближе к выходу, тем больше амплитуда маятникообразных движений и тем ниже их частота. В прямой кишке тонус низкий, если внутри нет фекалий. Если они есть, тонус повышается и начинаются перистальтические движения.

Через тонкий кишечник еда попадает в кровь. Конечно, это не суп или каша в натуральном виде, а продукты расщепления белков, жиров и углеводов, которые представляют собой молекулы минимального размера, а также вода, витамины, электролиты, другие химические вещества. Всасываются или впитываются эти вещества в кишечник, затем попадают в кровь, лимфу и распространяются по всему организму. В кишечнике работает несколько механизмов всасывания или впитывания. Они делятся на активный и пассивный транспорт.

Пассивный транспорт происходит сам по себе, для этого нашему организму ничего не надо делать. Когда в кишечнике чего-то много, а по другую сторону барьера в нашем организме этого вещества мало. Как в пустыне, если налить воды, она сама впитается в сухую землю. Так же растворяется сахар и выходит из чайного пакетика чай в стакане воды. В результате из зоны большей концентрации часть вещества движется в сторону меньшей концентрации. Так перемещается вода, витамины, лекарства.

Активный транспорт не зависит от того, на какой стороне барьера вещества много, на какой его мало, но требует затрат энергии, так как вещества переносят переносчики. Так всасываются углеводы, аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин, пептиды, кальций, витамин В₁₂. Для успешного активного транспорта нужна стабильная температура, нейтральный рН, достаточное количество кислорода и, конечно, затраты энергии.

Большая часть еды переваривается ферментами поджелудочной железы в полости кишечника. Но кое-что остается. Это что-то, составляющее не более 10–20 % от съеденного, переваривается с помощью пристеночного пищеварения. Пристеночное пищеварение протекает прямо на мембранах клеток. Поэтому все расщепленное сразу всасывается в кровь.

В этом процессе принимают участие специальные ферменты кишечника, которые фиксированы на мембранах клеток. Пристеночное пищеварение возможно за счет особого строения кишечника: он имеет множество складок, а на каждой складке есть ворсинки. Каждая из них в свою очередь покрыта микроворсинками. Поверхность кишечника увеличивается за счет ворсинок в 10 раз, за счет микроворсинок – ещё в 30 раз, итого – в 300 раз. Пристеночное пищеварение проходит в стерильных условиях – в микропорах между микроворсинками. Пространства здесь настолько маленькие, что в них не помещаются даже бактерии.

Баугиниева заслонка или илеоцекальный клапан разделяет два совершенно разных кишечника: тонкий и толстый. У них разные функции, разная среда, здесь обитают разные микробы. Следовательно, природа решила, что эти два отдела должны быть разделены клапаном. Он пропускает содержимое только в одном направлении: в толстый кишечник, и не дает ему вернуться обратно в тонкую кишку.

Баугиниеву заслонку открыл швейцарский анатом, а по совместительству ботаник, Каспар Баугин. С ним может поспорить голландский хирург, а по совместительству мэр Амстердама, Николас Тульп, который также описал илеоцекальный клапан. Он жил и работал в XVII веке и имеет другие достижения в области медицины. Тульп описал мигрень, болезнь бери – бери у моряков, оценил последствия курения для легких как очень плохие, а также выяснил, что плацебо может лечить болезни за счет самовнушения.

Баугиниева заслонка

У клапана характер хуже, чем у бабки – вахтерши на входе в общежитие. Баугиниева заслонка соглашается открыться только при наличии нескольких условий. Первое – наличие пропульсивной волны перистальтики. Второе – наличие большого количества содержимого в конечном отделе тонкой кишки. Третье – пустой начальный отдел толстой кишки. За выполнением второго и третьего условий следят механические рецепторы. Они реагируют на растяжение стенки кишечника спереди и сзади заслонки. Если все эти условия соблюдены, клапан соглашается открыться и пропускает содержимое со скоростью 15 мл в минуту. Всего через него проходит около 1,5 литра за сутки.

Как работает баугиниева заслонка:

• не закрывается полностью и постоянно, хотя и медленно, пропускает содержимое тонкого кишечника в толстую кишку;

• выдерживает даже сильное давление со стороны слепой кишки;

• может открыться нараспашку под влиянием перистальтической волны, пропустив в толстую кишку значительную массу будущих фекалий.

Кал выходит из организма через прямую кишку. Обычно она пустая, потому что кал накапливается у входа в прямую кишку. Его сдерживает сфинктер, расположенный между сигмовидной и прямой кишкой. Как только фекалии попадают в прямую кишку она активизируется и стремится к опустошению. При этом социальные нормы её мало беспокоят. К счастью, природа предусмотрела возможность произвольного удержания кала с помощью наружного сфинктера, иначе нам на работу всегда пришлось бы носить с собой запасные брюки.

В прямой кишке есть много мышц. Как и в других отделах кишечника они расположены продольно и циркулярно. Циркулярные мышцы находятся внутри, продольные – снаружи. Круговые мышцы образуют два сфинктера заднего прохода: наружный и внутренний. Внутренний работает на автопилоте. Мы не можем им управлять. Зато наружный сфинктер полностью в нашей власти. Его можно напрячь, удерживая кал внутри себя очень долго. Кроме того, в прямой кишке есть третий сфинктер. Он именно так и называется: третий (m. sphincter tertius). Этот сфинктер расположен высоко, на расстоянии 10 см от анального отверстия, на уровне верхнего края ампулы прямой кишки. Он тоже состоит из гладких мышц, которые управляются организмом без нашего сознательного участия.

Устройство сфинктеров прямой кишки

Кал накапливается в сигмовидной кишке. Прямая кишка всегда стоит пустой, а её сфинктеры пребывают в тонусе (напряжены). Позывы возникают, когда увеличивается частота сильных сокращений кишечника. Сигмовидная кишка начинает сокращаться, и давление в прямой кишке повышается. Сфинктеры, которые раньше были в тонусе, теперь расслабляются.

Если вы нормально кушаете, если кишечник здоров и если есть возможность в любой момент посетить уборную, в этот момент можно просто расслабиться и получить удовольствие. Какашка без проблем и усилий проскользнет через анальное отверстие и булькнет в унитаз.

Если кал слишком плотный, есть болезни кишечника, прямая кишка растянута, снижен её тонус, приходится применить усилия, чтобы выдавить из себя содержимое. Эти усилия обычно заключаются в сокращении мышц брюшного пресса с целью повышения внутрибрюшного давления.

Бывают и обратные ситуации: кал просится наружу, а возможности избавиться от него нет. В таком случае приходится напрягать наружный сфинктер и тазовую диафрагму, удерживая натиск из последних сил. Удерживать его можно достаточно долго, если есть необходимость. Главное, чтобы такая необходимость не возникала слишком часто. В противном случае будет происходить растяжение прямой кишки, снижение её чувствительности, а это приведет к хроническому запору.

Формирование позыва в туалет и механизм работы сфинктеров прямой кишки