Большое значение в стимуляции моторики толстой кишки имеют местные механические и химические раздражители. Так, механическое растяжение участка кишки порцией химуса или пузырем газа усиливает моторику нижележащего отдела и тормозит сокращения вышележащего отдела кишки.
Секреторная деятельность толстой кишки. Железы слизистой оболочки толстой кишки выделяют небольшое количество сока с рН около 8,0, богатого слизистыми веществами, но бедного ферментами. В соке толстой кишки в небольшом количестве находятся катепсин, пептидазы, липаза, амилаза, нуклеаза, щелочная фосфатаза.
Ферментативные процессы в толстой кишке аналогичны процессам в тонкой кишке. Регуляция сокоотделения в толстой кишке осуществляется местными механизмами. При механическом раздражении (растяжение, раздувание баллона) секреция увеличивается в 8—10 раз.
Значение микрофлоры толстой кишки. Особенностью пищеварения в толстой кишке является то, что оно протекает в присутствии большого количества микроорганизмов. Микрофлора толстой кишки является необходимым условием существования макроорганизма. Толстая кишка является своеобразной микроэкологической зоной.
Микрофлора кишечника осуществляет окончательное разложение непереваренных пищевых веществ и компонентов пищеварительных секретов. Под воздействием дрожжевых грибов непереваренные углеводы сбраживаются до молочной и уксусной кислоты, алкоголя, углекислого газа. Непереварившиеся белковые вещества подвергаются гнилостному разложению с образованием индола, скатола, газов метана, сернистого газа, водорода. Сбалансированное питание уравновешивает процессы гниения и брожения; одностороннее питание приводит к расстройству этих процессов с преобладанием одного из них.
Кишечные микроорганизмы участвуют в синтезе витаминов К, Е, В6, В|2, таких биологически активных соединений, как ГАМ К и глутамат, которые всасываясь оказывают регулирующее влияние не только на сам кишечник, но и на другие органы и системы организма.
Защитная функция кишечной микрофлоры состоит в том, что в организме человека она действует как постоянный фактор, обусловливающий выработку естественного иммунитета. Присутствующие в кишечнике сапрофитные микроорганизмы обладают выраженной антагонистической активностью по отношению к патогенным микробам, ингибируют их размножение и жизнедеятельность. Клиническими наблюдениями установлено, что длительное лечение антибиотиками может привести к тяжелым осложнениям (дисбактериозу), вызванным бурным размножением дрожжей,
455
стафилококка, геополитических штаммов, кишечной палочки, протея.
Рост, развитие и функция микрофлоры кишечника в организме находятся под контролем иммунной системы, а также зависят от состава пищи, бактерицидных свойств пищеварительных соков.
10.14. Дефекация
Дефекация — опорожнение каудальных отделов толстой кишки от каловых масс в результате раздражения ими рецепторов прямой кишки. Позыв на дефекацию возникает при повышении давления в прямой кишке до 40—50 см вод. ст. Давление 20—30 см вод. ст. вызывает чувство наполнения прямой кишки. Сфинктеры прямой кишки — внутренний, состоящий из гладких мышц, иннервируется АНС, и наружный, образованный поперечнополосатой мускулатурой, иннервируется соматическими нервами. Вне дефекации они закрыты и находятся в состоянии тонического сокращения.
Рефлекторная дуга акта дефекации начинается от рецепторов прямой кишки. Возбуждение по половым тазовым нервам поступает в пояснично-крестцовый отдел спинного мозга в непроизвольный центр дефекации. Эфферентные импульсы по парасимпатическому нерву поступают к внутреннему сфинктеру, вызывают его расслабление и усиливают моторику прямой кишки. При этом тонус наружного сфинктера вначале повышается, затем тормозится, что обеспечивает непроизвольный акт дефекации.
Произвольный акт дефекации осуществляется при участии центров спинного, продолговатого мозга, гипоталамуса и коры большого мозга и формируется в течение 1-го года жизни. Произвольная часть акта дефекации начинается с нисходящих влияний головного мозга на спииальные центры и включает расслабление наружного сфинктера, сокращение диафрагмы и брюшных мышц, что обеспечивает увеличение внутрибрюшного давления до 220 см вод. ст. Симпатические нервные влияния повышают тонус сфинктеров и тормозят моторику прямой кишки.
Г л а в а 11 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Существенным признаком жизни является непрерывный обмен веществ и энергии, который протекает внутри организма, а также между организмом и внешней средой. Обмен веществ лежит в основе постоянного обновления клеточных структур, синтеза и разрушения химических соединений в организме, обеспечивает его пластические и энергетические потребности. Питательные вещества, богатые энергией, а также витамины, микроэлементы, клетчатка и вода поступают преимущественно с пищей. Потенциальная энергия, освобождаемая при расщеплении питательных веществ пищи, превращается в энергию тепловую, механическую и частично в электрическую. Эта энергия, а также структурные компоненты питательных веществ в процессе жизнедеятельности непрерывно расходуются на синтез различных соединений, необходимых для восстановления и обновления клеточных и тканевых структур, ресинтеза биологически и физиологически активных веществ, на совершение мышечной работы, осуществление дыхания, пищеварения, кровообращения, поддержание температуры тела, преодоление осмотических сил во время секреторных и выделительных процессов, поддержание мембранных потенциалов. Превращения веществ при жизнедеятельности с момента поступления их в клетки до образования конечных продуктов обмена называется метаболизмом.
В организме метаболизм представлен двумя взаимосвязанными и взаимозависимыми процессами — анаболизмом и катаболизмом.
Анаболизм, в основе которого лежат процессы ассимиляции органических веществ, объединяет биосинтез структурных компонентов клетки, ткани и органа, синтез и накопление энергии. При этом происходит рост и развитие тканей и органов, обновляются клеточные элементы, обеспечивается накопление энергоемких субстратов.
Катаболизм, основу которого составляют процессы диссимиляции, связан с расщеплением сложных структур клеток, тканей и органов до простых веществ — воды, углекислого газа, аммиака, в результате чего образуется энергия, необходимая для жизнедеятельности.
В живом организме процессы анаболизма и катаболизма находятся в динамическом равновесии, которое может изменяться при некоторых состояниях. Преобладание процессов ассимиляции сопровождается ростом тканей, массы тела,
457
развитием резервных сил организма. Такая необходимость возрастает в период восстановления после инфекционных и других заболеваний, при беременности, в детском возрасте. При старении, длительных физических или психоэмоциональных напряжениях, при инфекционных заболеваниях преобладают процессы катаболизма (диссимиляции), сопровождающиеся потерей энергии.
П Л . Обмен белков
Белки составляют основу всех тканевых элементов организма и представляют собой вещества, состоящие из аминокислот. На их долю приходится 50 % сухого остатка клетки. Они используются для синтеза соединений, необходимых для жизнедеятельности организма и построения его структур: мышц, ферментов, белков плазмы крови и т.д. Интенсивность обмена белков в организме чрезвычайно велика. Например, половина всех белков клеток печени обновляется за 1 нед. Высокая скорость обновления характерна для эпителия слизистой оболочки кишечника, клеток плазмы крови и других внутренних органов; медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, сердца, половых желез. Наименьшей скоростью обновления характеризуются белки мышц, кожи и опорных тканей. Азот, необходимый для структурных потребностей организма, может усваиваться только в форме определенных химических соединений — аминокислот. Из 20 входящих в состав белков аминокислот 12 синтезируются в организме и носят название заменимых, 8 не синтезируются и называются незаменимыми аминокислотами. Для человека такими незаменимыми кислотами являются аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. В связи с этим существует понятие биологической полноценности белков пищи. Белки, которые содержат весь необходимый набор аминокислот в соотношениях, обеспечивающих нормальные процессы жизнедеятельности, являются белками биологически полноценными. Белки являются неполноценными, если не содержат тех или иных аминокислот или содержат их в очень малых количествах. Наиболее высокой биологической ценностью обладают белки мяса, яиц, рыбы, икры, молока. При отсутствии в пище незаменимых аминокислот синтез белка в организме нарушается, начинается распад собственных белков организма и наступает так называемый отрицательный баланс азота. При таком состоянии количество азота, выведенного из организма, больше, чем количество введенного; останавливается рост организма, падает масса тела. У здорового человека количество введенного азота должно быть равно количеству выведенного — такое состоя-
458
ние называется азотистым равновесием. При некоторых состояниях (беременность, выздоровление после тяжелой болезни) синтез белка в организме превышает его распад, а количество выводимого азота меньше, чем вводимого — такое состояние называется положительным азотистым балансом (важнейшие клинико-биохимические константы белкового обмена см. в Приложении).
Прямое регуляторное влияние на белковый обмен установлено для трех гормонов: соматотропного гормона (СТГ) аденогипофиза, гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина и гормонов коры надпочечников. Нервного центра белкового обмена не обнаружено, но тем не менее можно утверждать, что белковый обмен находится под контролем гипоталамических структур, так как они регулируют выделение гормонов, влияющих на их обмен. Важную роль играет и кора большого мозга, что подтверждается развитием психогенных видов истощения с глубокими видами нарушения обмена белков в организме.
11.2. Обмен жиров
Жиры (липиды) — нерастворимые в воде органические соединения, входящие в состав всех клеток организма. Они состоят главным образом из смеси различных триглицеридов, представляющих собой эфиры глицерина и трех жирных кислот. Различают насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Некоторые ненасыщенные жирные кислоты не синтезируются в организме (незаменимые жирные кислоты).
Значимость липидов определяется следующими их функциями:
—являются структурными компонентами всех клеточных мембран и некоторых тканевых структур; особенно велика роль незаменимых жирных кислот, необходимых для синтеза фосфолипидов — структурных компонентов мембран и митохондрий;
—при расщеплении липиды служат источником энергии: их теплотворная способность более чем в 2 раза превышает таковую углеводов и белков;
—являются источником тканевых гормонов — простагландинов и тахикининов;
—служат растворителем для витаминов;
—защищают внутренние органы от механических повреждений;
—участвуют в процессах терморегуляции.
Большая часть жиров находится в организме в жировой ткани, меньшая входит в состав клеточных структур. Общее
459