Глава 7. СИСТЕМА ПИЩЕВАРЕНИЯ

Глава 7

СИСТЕМА ПИЩЕВАРЕНИЯ

1.Перед удалением глоточных миндалин (тонзилэктомией) пациенту проводят анестезию корня языка и задней стенки глотки. Каков физиологический смысл данной манипуляции, кроме анестезии?

ОТВЕТ. Корень языка и задняя стенка глотки являются рефлексогенной зоной глоточной (непроизвольной) фазы глотания. Механическое раздражение этой области вызывает глотание, которое невозможно остановить произвольно. Анестезия предупреждает эту непроизвольную реакцию.

2.Человек длительное время находился на растительной диете, после чего съел мясное блюдо. Через несколько часов после этого он ощутил тяжесть в животе и общий дискомфорт. Объясните наблюдаемое явление с позиций общих закономерностей секреторной деятельности желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

ОТВЕТ. Одной из общих закономерностей функции ЖКТ является приспособительная деятельность (адаптация) желез пищеварительной системы к составу пищи. Но процессы адаптации требуют времени, поэтому резкие нарушения диеты могут сопровождаться нежелательными явлениями, подобными описанным в задаче.

3.На приеме у врача пациент пожаловался на постоянную слабость и головокружения, анализ крови показал наличие В₁₂ дефицитной анемии. Из анамнеза стало известно, что больной перенес операцию по удалению желудка. Врач предположил, что возможной причиной развившейся анемии стала перенесенная операция. Объясните, на чем основано это предположение.

ОТВЕТ. Париетальные клетки желудка, наряду с соляной кислотой, вырабатывают гликопротеид (внутренний фактор Кастла) - антианемический фактор. Этот фактор необходим для всасывания витамина В₁₂в дистальном отделе подвздошной кишки. При дефиците витамина В₁₂ нарушается формирование нормальных эритроцитов. Следовательно, после удаления желудка отсутствие антианемического фактора может привести к развитию В₁₂ дефицитной анемии.

4.С целью изучения пищеварения в тонкой кишке проведен эксперимент: в две пробирки налили одинаковое количество кишечного сока и добавили по 10 капель раствора крахмала. Во вторую пробирку дополнительно опустили полоску живой тонкой кишки крысы. Во второй пробирке гидролиз крахмала прошел быстрее. Объясните почему.

ОТВЕТ. По локализации известны три типа пищеварения: полостное, пристеночное и мембранное. Пристеночное пищеварение (в слое слизи и гликокаликса) осуществляется быстрее полостного, поскольку здесь концентрируется много ферментов из полости кишки. Особенно быстро происходит мембранное пищеварение, обеспечиваемое ферментами, представляющими собой интегральные белки мембраны микроворсинок энтероцитов. Каталитический центр этих ферментов направлен в полость кишки. На каждом энтероците находится до 3 тысяч микроворсинок, поэтому площадь мембранного пищеварения огромна. Ускоряется мембранное пищеварение еще и потому, что здесь же осуществляется и всасывание образовавшихся мономеров.

5.В клинической практике некоторые лекарственные вещества (отвары трав, растворы лекарственных препаратов, суспензии биологических препаратов) больным вводят с помощью лечебных (лекарственных) микроклизм (30-100 мл). Какая функция толстой кишки обеспечивает попадание в кровь вводимых при помощи микроклизм веществ? Охарактеризуйте ее.

ОТВЕТ.Всасывательная функция. В толстой кишке происходит всасывание основного количества воды, электролитов, глюкозы, витаминов и аминокислот, вырабатываемых симбиотическими бактериями, и формирование каловых масс, а также накапливание и удерживание их до выведения наружу. Лекарственные вещества также могут всасываться, что и используется в лечебной практике.

6.Блуждающий, симпатический и серотонинергический нервы оказывают различные влияния на моторику желудка. Нарисуйте кривую, отражающую изменения сокращений желудка при раздражении блуждающего нерва.

ОТВЕТ. Рис. 45

Рис. 45 Реакция желудка собаки — регистрация гидростатического давления в его полости при раздражении блуждающего нерва (стрелки — начало и прекращение раздражения, его длительность 30 с) (опыт В. М. Смирнова, Д.С.Свешникова и И.Л.Мясникова)

7.Для взятия пробы желудочного сока больному проводят зондирование желудка. Однако рвотный рефлекс, который возникает у больного, делает невозможным проведение исследования. Каким образом удается устранить рефлекс и провести необходимую процедуру?

ОТВЕТ. Рвотный рефлекс возникает при раздражении корня языка, мягкого неба, задней стенки глотки. Временное выключение любого звена рефлекторной дуги приводит к прекращению рефлекторной реакции. В данном случае достаточно воздействовать на рецептивные поля рвотного рефлекса местным анестезирующим препаратом, например, смазывая их дикаином.

8.Проверяют активность трипсина в пробе, взятой при дуоденальном зондировании, и в пробе, полученной из фистулы протока поджелудочной железы. В какой пробе трипсин находится в активном состоянии, а в какой – нет? Объясните, почему.

ОТВЕТ. Трипсин из протока поджелудочной железы поступает в виде неактивного предшественника – трипсиногена. Активация фермента происходит в 12-перстной кишке под действием кишечного фермента (энтерокиназы). Следовательно, в первой пробе трипсин находится в активном состоянии, а во второй – в неактивном.

9.В эксперименте показано, что координированная моторика желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) сохраняется даже после перерезки симпатических и парасимпатических нервов, иннервирующих желудок и кишечник. 1) Какие механизмы обеспечивают моторику ЖКТ в отсутствие влияний центральной нервной системы? 2) Как влияют на моторику симпатические, серотонинергические и парасимпатические нервы?

ОТВЕТ. 1) Периферические рефлекторные дуги, которые замыкаются на уровне интра- и экстраорганных ганглиев 2) Парасимпатические и серотонинергические нервы усиливают моторику ЖКТ (с одновременным снижением тонуса сфинктеров), симпатические - тормозят моторику (с одновременным повышением тонуса сфинктеров).

10.Интраорганная нервная система кишки обеспечивает возникновение тормозных и стимуляторных моторных рефлексов кишки. Нарисуйте схему этих рефлекторных дуг.

ОТВЕТ. Рис. 46

Рис. 46. Рефлекторная дуга периферического рефлекса тонкой кишки. 1 — раздражители (механические и химические); 2 — рецепторный нейрон подслизистого сплетения; 3 — слизистая оболочка; 4 — 7 — слои стенки тонкой кишки; 8 — интернейроны; 9 — эфферентный возбуждающий холинергический нейрон; 10 — эфферентный тормозной пептидергический нейрон; ПО и ДО — проксимальный и дистальный отделы тонкой кишки

11.В клинике для устранения приступа печеночной колики, вызванной спазмом желчевыводящих путей, используют препараты, блокирующие М-холинорецепторы. Объясните механизм действия М-холиноблокаторов в этих случаях.

ОТВЕТ. Усиление моторной деятельности желчного пузыря и желчевыводящих путей (спазм) вызывается стимуляцией блуждающего нерва. Медиатором парасимпатических волокон блуждающего нерва является ацетилхолин, который взаимодействует с М-холинорецепторами иннервируемых гладкомышечных клеток. Блокада М-холинорецепторов предотвращает стимулирующие влияния блуждающего нерва на сокращения желчного пузыря, желчевыводящих протоков и. тем самым, устраняет спазмы.

12.Стеноз (сужение) привратника желудка может быть вызван либо гипертонусом мышц, либо рубцовыми изменениями стенки привратника. Причину стеноза невозможно установить по рентгенограмме. Для уточнения диагноза можно использовать введение атропина, который является блокатором М-холинорецепторов. Какой эффект и почему будет наблюдаться после введения атропина в одном и в другом случае?

ОТВЕТ. После введения атропина происходит расслабление стенки привратника в случае гипертонуса, в то время как при рубцовых изменениях эффект отсутствует.

13.Студент сдает экзамен. Он очень волнуется. У него неровное дыхание, частый пульс, во рту пересохло. Опишите нейрогормональные механизмы регуляции слюноотделения в условиях стресса?

ОТВЕТ. Во время психоэмоционального напряжения возбуждается симпатический отдел вегетативной нервной системы, а также в кровь выбрасывается большое количество адреналина из мозгового вещества надпочечников. Под действием медиатора симпатической нервной системы норадреналина и гормона адреналина слюны выделяется мало, она густая и вязкая.

14.В состав слюны входит амилаза – фермент, расщепляющий основной углевод пищи крахмал. Амилаза слюны активна в слабощелочной среде. Однако пища находится в ротовой полости очень недолго, а в желудке среда кислая (рН = 1.5-2 ). Где и когда действует амилаза слюны?

ОТВЕТ. Попадая в желудок, пищевые вещества в фундальном отделе не перемешиваются, а укладываются слоями, причем первые порции пищи прилегают к стенке желудка и сразу же начинают пропитываться желудочным соком. Последующие порции пищи оказываются в середине желудочного содержимого, где длительно (до 1-1.5 часов) сохраняется слабощелочная среда. В этих условиях амилаза слюны продолжает расщеплять углеводы.

15.Известно, что в составе желчи очень мало пищеварительных ферментов. Каким образом желчь участвует в пищеварении?

ОТВЕТ. Желчь обеспечивает эмульгирование жиров, активирует панкреатическую липазу, способствует всасыванию продуктов расщепления жиров, стимулирует перистальтику кишечника. Кроме того, желчь способствует установлению слабощелочной реакции в просвете тонкой кишки, что обеспечивает эффективное кишечное пищеварение.

16.Натощак желудок совершает периодические сокращения и расслабления (один из биоритмов). Нарисуйте кривую, отражающую эти биоритмы.

ОТВЕТ.Рис. 47.

Рис. 47 Голодная моторная периодическая деятельность желудка (натощак)

17.В тонкой кишке в строго определенной последовательности протекают два этапа усвоения питательных веществ: А – гидролиз ( 1 – полостное , 2 – пристеночное, 3 - мембранное пищеварение) и Б – всасывание. Какие специфические особенности характеризуют 1) полостное, 2) пристеночное и 3) мембранное пищеварение?

ОТВЕТ. 1) Полостное пищеварение осуществляется в полости желудочно-кишечного тракта, где пищевые вещества расщепляются до молекул все меньшей молекулярной массы. 2) Пристеночное пищеварение происходит в слое слизистых наложений и гликокаликса под действием различных ферментов, абсорбированных в этом слое, продолжая дальнейшее расщепление белков и углеводов до мономеров, ди- и триммеров. 3). Мембранное пищеварение осуществляется непосредственно на поверхности микроворсинок кишечного эпителия с помощью фиксированных в их мембране ферментов. Этот этап пищеварения осуществляется наиболее быстро, эффективно; образующиеся мономеры, которые тут же всасываются (с помощью белков-переносчиков, встроенных в мембрану энтероцитов).

18.В кишечном соке содержатся так называемые «слизистые комочки». Каково их происхождение и в чем заключается особенность секреции тонкой кишки?

ОТВЕТ. «Слизистые комочки» - плотная часть кишечного сока, содержащая отторгнувшиеся от поверхности кишечной стенки энтероциты и их осколки. Именно здесь находится основная часть кишечных ферментов - морфонекротический тип секреции. Жизненный цикл энтероцитов продолжается 5-7 дней. Каждый день в просвет тонкой кишки отторгается 200-250 г клеток, структуры которых расщепляются до мономеров и вновь усваиваются организмом.

19.У собаки с фистулами слюнных желёз изучают секрецию слюны на мясо и мясной порошок. 1) Одинакова ли будет секреция слюны на эти продукты по качеству и количеству? Обоснуйте ответ.2)Какую общую закономерность секреторной функции пищеварительных железотражает результат такого эксперимента?

ОТВЕТ. 1) Нет. На мясной порошок вырабатывается много жидкой слюны, бедной органическими веществами. На мясо секретируется небольшое количество вязкой слизистой слюны. 2) Приспособительный характер секреторной активности пищеварительных желез – количество и качество слюны зависит от количества и качества принимаемой пищи.

20.В одну из пробирок с фибрином налит желудочный сок, в другую - 0,5 % раствор соляной кислоты. Обе пробирки на 30 минут поставлены в термостат. Что произойдёт с фибрином в этих пробирках?

ОТВЕТ.В пробирке с желудочным соком произойдет расщепление фибрина под действием фермента пепсина. В пробирке с соляной кислотой произойдет лишь денатурация фибрина.

21. Одним из методов изучения секреторной функции желудка является метод «мнимого» кормления (рис. 48). 1) Опишите суть метода. 2) Будет ли отличаться по количеству сока и продолжительности сокоотделение из желудка при "мнимом" и истинном кормлении? Обоснуйте ответ.

Рис. 48. Опыт И.П.Павлова — «мнимое кормление»

ОТВЕТ. 1) Для предупреждения поступления пищи в желудок проводят предварительную операцию эзофаготомии у собаки, что прерывает связь между пищеводом и желудком. Это позволяет изучать первую, сложнорефлекторную (мозговую) фазу желудочной секреции, которая осуществляется до момента поступления пищи в желудок. 2) При истинном кормлении сока вырабатывается больше, и сокоотделение более продолжительное, поскольку проявляется не только первая, но и остальные, нервно-гуморальные, фазы желудочной секреции: желудочная и кишечная.

22.Известно, что в регуляции секреторной и моторной активности кишечника большое участие принимает энтеральная нервная система (межмышечное и подслизистое нервное сплетение) путем осуществления периферических рефлексов. Содержимое кишки передвигается в орально-каудальном направлении. 1). Как изменяется двигательная активность орального и каудального отделов кишки при адекватном ее раздражении? Поясните значение этого эффекта. 2). Изобразите это схематически.

ОТВЕТ. 1). В оральном отделе двигательная активность усиливается., в каудальном – тормозится, т.е. этот отдел кишки расслабляется для приема химуса. 2). Рис. 49

Рис. 49 Схема изменения состояния гладких мышц проксимального и дистального отделов тонкой кишки в ответ на механическое раздражение содержимым ее стенок

23.Фармакологический препарат является набором желчных кислот. Какой эффект окажет данный препарат на образование и выведение желчи? Почему?

ОТВЕТ.Усилит. Желчные кислоты всасываются в дистальном отделе подвздошной кишки и по воротной вене поступают в печень, откуда снова - в кишечник с желчью. Желчные кислоты оказывают выраженное, но не продолжительное (1—3 ч) желчегонное действие, связанное с усилением функциональной активности гепатоцитов. Кроме того, высокая концентрация желчных кислот создает осмотический градиент между желчью и кровью, что ведет к поступлению воды из кровеносных капилляров в желчные капилляры печени. В результате, возрастает общее количество желчи, поступающей в 12-перстную кишку.

24.Серотонинергические нервные волокна усиливают сокращения желудка. Нарисуйте кривые, доказывающие наличие их в составе симпатического ствола.

ОТВЕТ. Рис. 50. Реакция выключается только на фоне действия лизергола- блокатора S ₂-рецепторов

Рис. 50. Реакции желудка на раздражение симпатического ствола (15 В; 20 Гц) при действии различных фармакологических препаратов (опыт В. М. Смирнова, Д. С. Свешникова и И. Л. Мясникова). На каждом фрагменте в полости желудка: А — до введения фармакологических препаратов; Б — на фоне действия α- и |β-адреноблокаторов; В — на фоне действия α- и β-адреноблокаторов и лизергола — блокатора S ₂-рецепторов

25.Высокая кислотность желудочного сока – важное условие эффективного пищеварения в желудке. Укажите, как и почему изменится кислотность желудочного сока при перерезке 1) блуждающего нерва, 2) удалении пилорического отдела желудка, 3) удалении части подвздошной кишки?

ОТВЕТ. 1). Снизится, т.к. блуждающий нерв усиливает выработку соляной кислоты путем непосредственной стимуляции париетальных клеток желудка, и через стимуляцию G-клеток, синтезирующих гормон гастрин, который также увеличивает секрецию соляной кислоты париетальными клетками. 2). Снизится, поскольку именно в слизистой пилорического отдела желудка находятся G-клетки, вырабатывающие гормон гастрин, стимулирующий секрецию соляной кислоты. 3). Не изменится, т.к. в этом отделе тонкой кишки нет факторов, участвующих в регуляции секреции соляной кислоты в желудке.

26. Одной из эффективных лечебных процедур при остром панкреатите (воспаление поджелудочной железы) является назначение щелочного питья или промывания желудка через зонд слабощелочным раствором. Обоснуйте данные назначения с физиологической точки зрения.

ОТВЕТ. Важную роль в лечении больного органа играет его функциональный покой. Одним из ведущих гормонов, стимулирующих работу поджелудочной железы, является секретин, стимулятор выработки которого - соляная кислота. Активность последней нейтрализуется вводимой в желудок щелочью.

27. Известно, что психологически трудные ситуации, сопровождающиеся гневом или яростью, могут провоцировать снижение аппетита и отказ от приема пищи. Объясните, почему.

ОТВЕТ. В эмоциональные реакции такого типа могут вовлекаться вентромедиальные ядра гипоталамуса, являющиеся центром насыщения.

28. Голодный человек часто бывает раздраженным и агрессивным. Объясните, почему.

ОТВЕТ.Вблизи центров голода и жажды, в латеральных отделах гипоталамуса находится центр ярости (гнева), вовлечение которого в возбуждение провоцирует соответствующее эмоциональное состояние.

29. Витамин В₁₂ необходим для ряда метаболических процессов. При поражении (или хирургическом удалении) каких отделов пищеварительного тракта и почему возможно развитие недостаточности этого витамина в организме даже при избыточном поступлении его с пищей?

ОТВЕТ.1) При поражении или удалении желудка, т.к. для усвоения витамина В₁₂ необходим так называемый внутренний фактор, который вырабатывается париетальными клетками желудка. 2) При поражении (или хирургическом удалении) подвздошной кишки, где осуществляется всасывание комплекса В₁₂-внутренний фактор.

30.Главная функция гормона секретина (он вырабатывается клетками слизистой 12-перстной кишки) – поддержание слабощелочной реакции в полости тонкой кишки, что необходимо для оптимизации действия ферментов в этой части пищеварительного тракта. Учитывая эти данные, укажите, 1) под действием какого фактора вырабатывается секретин, 2) возможные мишени действия секретина, 3) механизм действия секретина?

ОТВЕТ. 1).HCl, попадающая в кишечник с содержимым желудка. 2). Желчные протоки, протоки поджелудочной железы, желудок. 3). Клетки указанных протоков под действием секретина увеличивают секрецию НСО₃^- и воды. В желудке под действием секретина меньше вырабатывается HCl. Секретин также тормозит моторную активность желудка, снижая скорость поступления содержимого желудка в 12-типерстную кишку.

31.Холецистокинин - гормон пищеварительного тракта, секретируемый клетками слизистой 12-типерстной и тощей кишок. Он стимулирует секрецию богатого ферментами сока поджелудочной железы и желчи в 12-типерстную кишку. На основании этих данных, укажите, какие факторы стимулируют выработку этого гормона?

ОТВЕТ. Белки, жиры, углеводы и продукты их частичного переваривания, попадающие в кишечник из желудка.

32.Секреция сока поджелудочной железы сильно зависит от продуктов питания. Нарисуйте графики, отражающие эту зависимость.

ОТВЕТ. Рис. 51.

Рис. 51. Секреция поджелудочного сока у собаки при еде мяса (А), хлеба (Б) и молока (В)

33.Известно, что 1-ая фаза регуляции желудочной секреции является сложно рефлекторной, поскольку осуществляется с помощью комплекса условных и безусловных рефлексов. 1). С помощью каких эфферентных нервов реализуются эти рефлексы? Приведите доказательства. 2). Какие изменения секреторной функции желудка происходят в эту фазу. 3). Какие факторы их вызывают?

ОТВЕТ. 1). С помощью блуждающих нервов. Доказывается тем, что их перерезка (или блокада проведения возбуждения по ним) предотвращает эту фазу секреции. 2). Усиливается секреция париетальных, главных, добавочных и эндокринных клеток желудочных желез. 3). В кровь при этом выбрасывается гормон гастрин, который стимулирует секреторную функцию желудка гуморальным путем.

34.При дуоденальном зондировании выявлено повышение содержания лейкоцитов в самой концентрированной порции желчи. Патологию какого отдела и почему можно предположить в этом случае?

ОТВЕТ. Желчного пузыря, поскольку желчь концентрируется в желчном пузыре, т.к. в нем всасывается вода.

35.Одним из нервов, регулирующих сократительную деятельность двенадцатиперстной кишки, является блуждающий нерв. Нарисуйте кривые, отражающие изменения этой деятельности при раздражении блуждающего нерва.

ОТВЕТ. Рис. 52.

Рис. 52. Регистрация гидростатического давления в полости двенадцатиперстной кишки у собаки: при раздражении блуждающего нерва наблюдается усиление сокращений (опыт В. М. Смирнова, Д. С. Свешникова и И. Л. Мясникова). Стрелки — моменты начала и конца раздражения, его длительность — 30 с; шкала 20 мм рт. ст.

36.Больному в гастроэнтерологическом отделении провели пробу с секретином (внутривенное введение этого гормона). Как должен измениться состав дуоденального содержимого при этом? Обоснуйте ответ.

ОТВЕТ. Повышение содержания бикарбоната в дуоденальном содержимом. Секретин стимулирует секрецию воды и бикарбонатов клетками протоков поджелудочной железы и желчных путей, что способствует поддержанию щелочной среды в двенадцатиперстной кишке .

37. Больному в гастроэнтерологическом отделении провели пробу с холецистокинином (внутривенное введение этого гормона). Как должен измениться состав дуоденального содержимого при этом? Обоснуйте ответ.

ОТВЕТ. Повышение концентрации ферментов поджелудочной железы и желчи. Холецистокинин стимулирует выработку ферментов поджелудочной железой и выброс желчи из желчного пузыря.

38.У больного в области головки поджелудочной железы обнаружена гастринома - опухоль, вырабатывающая гастрин. Какое характерное изменение желудочного содержимого сопровождает это заболевание? Обоснуйте ответ.

ОТВЕТ. Повышенная кислотность желудочного содержимого. Гастрин ¾ гормон, стимулирующий секрецию в желудке соляной кислоты.

39.Больной поступил в гастроэнтерологическое отделение с жалобами на понос, жирный кал, похудание. Заподозрен хронический панкреатит с нарушением экзокринной функции поджелудочной железы в связи с гибелью секреторных клеток ее паренхимы. Основываясь на знаниях о внешнесекреторной функции поджелудочной железы, назовите вещества, которые должны содержать лекарственные препараты, способные существенно улучшить состояние больного?

ОТВЕТ. Препараты, содержащие ферменты поджелудочной железы ¾ протеазы, липазу и амилазу.

40.Известно, что серотонинергические нервные волокна идут в составе симпатических нервов. Нарисуйте две кривые, показывающие реакцию двенадцатиперстной кишки на раздражение симпатического нерва у интактных животных и в условиях блокады серотонинергических механизмов.

ОТВЕТ. Рис. 53. Без участия серотонинергических механизмов реакция становится тормозной.

Рис. 53. Усиление сокращений двенадцатиперстной кишки (увеличение давления в ее полости) с помощью серотонинергических волокон при раздражении правого симпатического ствола в грудной полости у собаки (А)и угнетение посредством адренергических волокон после выключения серотонинергических (Б) (опыт В.М.Смирнова, Д.С.Свешникова, И.Л.Мясникова). Шкала — 20 мм рт. ст.