Физиология желудочно-кишечного тракта. Двигательная активность желудочно-кишечного тракта

Обновлено: 01.05.2024

- Теперь мы переходим к следующей теме. Эту тему изложит профессор Александр Сергеевич Трухманов. «Моторная функция кишечника в норме и при хроническом запоре.

Сегодня мы разбираем этот вопрос в прикладном смысле. Каким образом врач может диагностировать те или иные нарушения двигательной функции кишечника у пациента с запорами. Каким образом те или иные методы исследования могут нам помочь не только в постановке диагноза, но и в подборе наиболее эффективной терапии такого широко встречающегося состояния как запоры.

Я лишь кратко напомню основные положения, включающие в себя то, что регуляция двигательной функции кишечника включает в себя миогенную, нервную и гуморальную. Не останавливаясь долго, хочу подчеркнуть, что, безусловно, это функция чрезвычайно сложная, подвержена многочисленным воздействиям.

По-прежнему мы помним и используем в своей практической деятельности в лечении этих пациентов возможность влиять на двигательную функцию. В частности, высвобождение нейромедиаторов. В том числе ацетилхолина.

Нам следует помнить и то, что толстая кишка подвержена влиянию не только экстраорганных механизмов, но и включает в себя сложные механизмы саморегуляции двигательной функции. Этот компонент чрезвычайно важен.

Увидеть то, как кишка сама себя регулирует, очень сложно. Существуют очень тонкие методы диагностики. О них речь пойдет.

Типы сократительной активности толстой кишки включают в себя виды, которые ответственны за формирование каловых масс и продвижение толстой кишки в гистальном направлении. Нарушение каждого из этих типов сократительной активности может приводить к появлению как нарушений в виде запоров, так и к появлению ускоренного транзита.

Непропульсивная перистальтика, которая включает в себя сокращение циркулярного слоя мышц, ответственна за то, чтобы сформировались каловые массы той консистенции, о которой мы часто спрашиваем наших пациентов. Эта перистальтика регулируется во многом именно интраорганными механизмами.

Пропульсивная перистальтика ответственна за продвижение содержимого кишечника и за осуществление акта дефекации. Регулируется не только интраорганными, но и экстраорганными механизмами. Именно здесь лежат перспективы патогенетического лечения запоров.

Когда мы будем иметь возможность стимулировать (причем максимально близко к физиологическим условиям) пропульсивную перистальтику, то многие наши пациенты с тем видом запоров, который называется запором вследствие замедленного опорожнения кишечника, будут нами курироваться очень эффективно.

Давайте перейдем с вами к чрезвычайно практической проблеме. Каким образом мы может в реальных условиях диагностировать те или иные виды нарушений двигательной функции кишечника. Существуют тонкие методы. Но совершенно очевидно, что в реальных условиях мы ограничены методиками, не требующими специальной дорогостоящей аппаратуры. Мы стремимся к тому, чтобы диагностировать нарушения двигательной функции имеющимися у нас средствами.

Безусловно, на первом месте всегда стоит клинический диагноз – тот диагноз, который в подавляющем большинстве случаев позволяет нам выявить вид нарушения и назначить патогенетическое лечение.

Этапы диагностики в случае тяжелых резистентных лечений запоров, которые включают в себя тщательный расспрос пациента. В том числе с использованием самоопроса, то есть ведения дневника пациентом в течение семи дней с детализацией аспектов, которые в дальнейшем нам позволят установить точный механизм развития патологии.

Уже говорилось в предыдущей лекции о важности объективного обследования пациентов, в том числе аноректальной области. В случаях тяжелых резистентных к терапии запоров (такие встречаются) часто нам необходимо на первом этапе провести дифференциальный диагноз между запорами с нарушением транзита по толстой кишке и с нарушением эвакуации из прямой кишки (колагенный и ректогенный запор).

Исследование времени прохождения каловых масс с использованием рентгеноконтрастных маркеров в настоящее время рекомендуется как метод, который можно внедрить в реальной практике. Это исследование не требует дополнительной аппаратуры. Оно проводится с использованием рентгеновской аппаратуры.

Но существует и проблема. Использование метода для проведения исследования времени прохождения каловых масс у пациента с запором связано с тем, что сама по себе методика до сих пор, может быть, окончательно не стандартизирована и поэтому не получила широкого распространения.

Однако по данным методических рекомендаций, которые существуют у наших коллег в других странах, можно сделать вывод, что визуализация нарушения транзита рентгеноконтрастных маркеров в правой части брюшной полости может позволить нам сказать, что в этом конкретном случае существует замедление продвижения транзита по толстой кишке.

У пациентов с нарушением эвакуации из прямой кишки все рентгеноконстрастные маркеры (на слайде в виде колечек) будут локализовываться в левой части кишечника. Более того, их можно будет видеть в прямой кишке.

Это методика, которая позволяет нам ориентировочно сделать вывод, какой основной механизм развития запоров имеется у данного пациента.

Кроме того, в практике можно использовать так называемый «тест изгнания баллона». Однако он требует аппаратуры для изучения двигательной функции, для проведения монометрии. Об этом я скажу ниже.

В специализированных учреждениях, которые могут быть оснащены специальной аппаратурой для проведения, например, манометральной монометрии, монометрии высокой разрешающей способности, электромиографии сфинктеров, может быть проведена более точная диагностика очень тяжелых резистентных и непонятных до настоящего момента случаях.

Какое значение имеет интегративный показатель транзита химуса по желудочно-кишечному тракту у пациентов с запорами. Известные корреляции, которые говорят, что у пациентов, предъявляющих жалобы на запоры, время транзита увеличено. Хотя нет абсолютно точных критериев, которые могут сказать нам, что до такого-то времени – норма, после такого-то времени – патология.

Средние показатели свидетельствуют о том, что у пациентов с запорами время транзита увеличено. После назначения препарата «Прукалоприд» ("Prukaloprid") это время уменьшается. Это коррелирует с оценкой пациентом своего состояния и с увеличением количества актов дефекации в неделю.

В условиях, которые не требуют специального оборудования, может быть проведено изучение функции мышц тазового дна. Дефекограмма – метод, который требует лишь дополнительной квалификации рентгенолога. Он позволяет нам увидеть нарушения анатомии и функции, которые являются основой развития нарушений эвакуации из прямой кишки. Тех видов запора, которые требуют не назначения терапевтического лечения, а участия коллег хирургов, проктологов в решении проблем, лежащих в основе данного состояния.

Манометрическое исследование кишки требует специальной аппаратуры. С развитием инструментальной диагностики это становится возможным в специализированных центрах. Мы должны знать виды двигательной функции толстой кишки, которые можно изучить. Для нас очень важно представить себе, что с помощью этого метода мы можем верифицировать, в том числе и эффективность терапевтического воздействия у пациентов с запорами, связанными с нарушением эвакуации из кишечника.

Эти типы двигательной активности представлены сегментарными пропульсивными сокращениями. Известны и числовые критерии для оценки эффективности таких сокращений.

На данном графике представлена сегментарная двигательная активность толстой кишки, которая ответственна за формирование каловых масс. График, который демонстрирует распространение сокращений гистально, начиная с поперечно-ободочной, через нисходящую к сигмовидной кишке. Увеличение амплитуды.

Низкоамплитудная пропульсивная двигательная активность толстой кишки, наряду с высокоамплитудной пропульсивной двигательной активностью толстой кишки, встречаются амплитудой и частотой возникновения. Низкоамплитудная возникает часто. Высокоамплитудная возникает гораздо реже.

Это именно те активности толстой кишки, которые и нарушены у пациентов с запорами. Когда мы визуализируем те или иные нарушения двигательной активности, можем делать вывод, что данному конкретному пациенту необходимо назначение препарата, моделирующего данную функцию.

Количество пропульсивных сокращений толстой кишки у пациентов с запорами существенно меньше, чем у здоровых добровольцев (у контрольной группы). Используя данные этого исследования, мы можем говорить о необходимости модифицировать нарушения. Мы должны применить метод, который увеличит количество высокоамплитудных пропульсивных сокращений и таким образом повлиять на клиническую картину.

Исследования «Прукалоприда» продемонстрировало, что он статистически достоверно увеличивает общее число высокоамплитудных распространяющихся сокращений. Это препарат, о котором пойдет более подробно речь в следующей лекции, влияет именно на двигательную функцию кишечника.

Существует комплекс пропульсивной перистальтики толстой кишки, который также влияет на клиническую картину. Данный препарат интегративно увеличивает частоту сокращений толстой кишки. Это препарат кишечный прокинетик.

Мы должны говорить и о том, что кишечник по-разному функционирует и в межпищеварительный период, и во время акта дефекации. Мы может зарегистрировать увеличение двигательной активности кишечника во время акта дефекации. Высокоамплитудная активность также является объектом нашего воздействия.

Изучая моторику, мы сталкиваемся с большим количеством проблем методического и технического плана. На наш взгляд, это методика, которая позволяет в режиме реального времени доказательно продемонстрировать, что у ряда пациентов (мы не ведем речь обо всех пациентах с запорами – это естественно), у которых запоры являются тяжелыми и не модифицируются на первом этапе, подобные исследования показаны.

Кроме таких показателей, как количество и общее число сокращений, мы с помощью исследований двигательной функции, монометрии можем изучить эффективную степень сокращений, давление, которое оказывает стенка кишки на содержимое. Это также интегративный показатель.

Прокинетики нового поколения статистически достоверно увеличивают давление. По оси ординат отложен показатель давления площадь под «кривой».

Отечественный прибор, который может быть использован для проведения данных исследований. Специализированные центры могут воспользоваться возможностью изучать показатели. Это деятельность сфинктера, рефлексы, которые возникают в ответ на те или иные раздражители в кишке, тест на висцеральную чувствительность, растяжимость прямой кишки.

Я сейчас продемонстрирую вам результаты исследования, которое было проведено. Хочу ознакомить аудиторию с тем, что отечественная аппаратура производства компании «Стоп система» позволяет изучить, например, ректо-анальный ингибиторный рефлекс. Этот рефлекс угнетается, в первую очередь, у пациентов с нарушением эвакуации из прямой кишки. Это можно увидеть с применением данного метода исследования.

Или, например, изучение порога висцеральной чувствительности у пациентов с синдромом раздраженного кишечника. Снижение порога висцеральной чувствительности является характерным симптомом у них и позволяет нам гораздо глубже проникнуть в природу страдания и назначить патогенетическую терапию.

Кроме того, в специализированных учреждениях проводятся такие исследования как сфинктерная профилометрия. У пациентов с нарушением функции тазового дна эти данные также изменяются. Этот метод не такой сложный, хотя выглядит очень экзотически. В специализированных учреждениях, прежде всего, проктологического стационара, этот метод широко применяется.

В будущем монометрия, по всей видимости, вся будет в виде монометрии высокой разрешающей способности. Это не какой-то новый принцип регистрации изменения двигательной функции. Это новый вид анализа результатов, представления данных. Это новая возможность увидеть то, что мы регистрировали и раньше с помощью датчиков твердотельных и открытых катетеров.

На данном слайде очень красочно представлены характеристики у пациентов с нормальной функцией тазового дна, расслаблением внутреннего и наружного анальных сфинктеров и с нарушением функции тазового дна, где в ответ на натуживание возникает сокращение сфинктеров. Это у ряда пациентов приводит к мучительным запорам и требует хирургического вмешательства.

Электромиографическое исследование. Оно традиционное. Известно отечественным врачам. Не требует дополнительной дорогой аппаратуры. Но в ряде случаев позволяет визуализировать нарушение деятельности мышц, которые лежат в основе развития запоров у пациентов.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что нарушения двигательной функции толстой кишки не обязательно изучать всем пациентам с запором. Это очевидно. Однако для того чтобы проводить лечение пациентов с этим тяжелых страданием, в ряде случаев мы должны проводить эти исследования.

Конечно, исследование двигательной функции кишки позволяет нам убедиться в том, что новые средства, влияющие на двигательную функцию (так называемый кишечный прокинетик «Прокулаприд»), в итоге, стимулируя перистальтику, приводят и к нормализации количества актов дефекации. К лечению запоров, что и является в данном случае основной задачей.

Физиология желудочно-кишечного тракта. Двигательная активность желудочно-кишечного тракта

Пищеварительный система постоянно снабжает организм водой, электролитами и продуктами питания. Все это происходит благодаря:

(1) продвижению пищи по пищеварительному тракту;

(2) секреции пищеварительных соков и перевариванию пищи;

(3) последующему всасыванию воды, различных электролитов и продуктов переваривания;

(4) циркуляции крови, обеспечивающей распределение всосавшихся питательных веществ;

(5) регуляции всех этих функций локальной, нервной и гормональной системами.

На рисунке ниже представлена схема пищеварительного тракта.

Пищеварительный тракт

Каждый из его отделов выполняет специальные функции. Например, пищевод предназначен для прохождения пищи, желудок — для промежуточного депонирования (хранения) пищи, тонкий кишечник — для переваривания и всасывания.

а) Основные принципы двигательной активности пищеварительного тракта. Анатомия и физиология желудочно-кишечной стенки. На рисунке показан поперечный разрез кишечной стенки, содержащий следующие слои (от наружного к внутреннему):

(1) серозный слой;

(2) слой продольной мускулатуры;

(3) слой кольцевой мускулатуры;

(4) подслизистый слой;

(5) слизистый слой.

Поперечный разрез пищеварительной трубки

Кроме того, в глубоких слоях слизистой оболочки располагаются редкие пучки гладкомышечных волокон — мышцы слизистой. Моторные функции кишечника выполняются гладкомышечными клетками различных слоев.

Общие свойства гладкой мускулатуры и ее функции изложены в соответствующих статьях на сайте, положения которой необходимо рассмотреть перед началом изучения следующего раздела этой главы. Специфические особенности гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта состоят в следующем.

1. Гастроинтестинальные гладкие мышцы функционируют как синцитий. Каждое волокно гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта составляет от 200 до 500 мкм в длину и от 2 до 10 мкм в диаметре. Все они объединены в пучки по 1000 параллельных волокон. В продольном мышечном слое пучки простираются продольно вниз по кишечнику, в кольцевом мышечном слое они располагаются циркулярно.

Внутри каждого пучка мышечные волокна электрически связаны друг с другом посредством большого количества щелевидных контактов, благодаря которым в результате низкого электрического сопротивления возможно движение ионов от одной мышечной клетки к другой. Таким образом, электрические сигналы, вызывающие мышечные сокращения, могут без труда распространяться от одного волокна к другому внутри каждого пучка, причем вдоль пучка быстрее, чем в боковом направлении.

Каждый пучок гладкомышечных волокон частично отделен от следующего рыхлой волокнистой соединительной тканью, а мышечные пучки объединены один с другим во многих точках, и каждый мышечный слой представляет собой разветвленную сеть гладкомышечных пучков. Следовательно, каждый мышечный слой функционирует как синцитий, а именно: когда потенциал действия возникает где-либо в толще мышц, он, как правило, распространяется во всех направлениях.

Расстояние, на которое он распространяется, зависит от возбудимости мышцы. Иногда потенциал затухает через несколько миллиметров, а в другом случае — может распространиться на несколько сантиметров по всем направлениям кишечного тракта.

Небольшие контакты существуют и между продольным мышечным слоем и кольцевым мышечным слоем, поэтому возбуждение в одном из этих слоев в равной мере вызывает возбуждение и в другом.

Видео физиология пищеварения - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Моторика желудочно-кишечного тракта

Моторная (двигательная) функция ЖКТ — координированная сократительная активность поперечно-полосатых и гладких мышц пищеварительного тракта, обеспечивающая физическую трансформацию пищи, ее перемешивание с секретом и продвижение в дистальном направлении.

Моторика ЖКТ направлена на:

перемещение пищи;
механическую обработку пищи (размельчение и перемешивание);
депонирование пищи;
разграничение отделов ЖКТ.

Каждая из этих функций обеспечивается определенным видом моторики ЖКТ. Эти виды моторики, их назначение и краткие характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Виды моторики желудочно-кишечного тракта

Перемещающаяся в краниально-каудальном направлении волна сокращения, которой предшествует волна расслабления

Периодические сокращения круговой мускулатуры, в результате которых кишка сегментируется (подобно связке сосисок)

Сокращения продольной мускулатуры, в результате которых стенка кишки скользит вдоль химуса (преимущественно в толстой кишке)

Способность вмещать большой объем пищи (желудок) или каловых масс (толстая кишка)

Расслабление (снижение тонуса) депонирующих отделов ЖКТ (желудка или толстой кишки) в ответ на их растяжение

Сокращение и расслабление сфинктеров

Разграничение отделов ЖКТ, регуляция перехода пищи (химуса) из одного отдела в другой

В ЖКТ имеются следующие основные сфинктеры:

верхний пищеводный сфинктер, образованный нижним констриктором глотки (произвольный);
нижний пищеводный (кардиальный) сфинктер, разграничивающий пищевод и желудок;
пилорический сфинктер, разграничивающий желудок и двенадцатиперстную кишку;
илеоцекальный сфинктер, разграничивающий тонкую и толстую кишку; анальные сфинктеры (произвольный и непроизвольный)

Сокращение мелких продольных мышц ворсин, в результате которого содержимое кровеносных и лимфатического капилляров ворсин «выдаивается» в более крупные сосуды

Передвижение пищевого комка (химуса) по желудочно-кишечному тракту (ЖКТ) происходит с участием мускулатуры. Акты жевания и глотания требуют участия центральной нервной системы и могут быть произвольными.

Акт глотания довольно сложный рефлекторный процесс, цель которого перевести пищевой комок в пищевод и при этом перекрыть воздухоносные пути. В акте глотания различают три фазы. Первая ротовая, произвольная, когда пищевой комок перемещается на корень языка, где раздражаются механорецепторы, включающие вторую фазу — глоточную, быструю, непроизвольную, во время которой перекрываются воздухоносные пути и пища проталкивается в пищевод. Третья фаза осуществляется перистальтикой пищевода — циркулярной волной сокращения, двигающейся в сторону желудка. В стенках пищевода, желудка, тонкого и толстого отделов кишечника расположены два слоя мускулатуры: продольный (наружный) и циркулярный (внутренний). Каждый из слоев может сокращаться самостоятельно, независимо от другого слоя. Пищевод имеет два замыкающих аппарата — сфинктера, которые расположены в начале пищевода и в месте его впадения в желудок. Оба сфинктера препятствуют обратному забросу пищи из пищевода в ротовую полость или из желудка в пищевод.

Желудок во время акта глотания расслабляется и остается расслабленным на протяжении всего времени приема пищи. После приема пищи тонус желудка повышается для начала процесса механической переработки: перетирание и перемешивание химуса. Этот процесс происходит за счет перистальтических волн, которые примерно 3 раза в секунду возникают в области пищеводного сфинктера и распространяются в сторону выхода в 12-перстную кишку со скоростью 1 см/с. Эти волны слабые в начале пищеварения, но по мере окончания пищеварения в желудке они возрастают как по интенсивности, так и по частоте. В результате часть химуса подгоняется к выходу из желудка. Характер перистальтики зависит от вида пищи, ее консистенции и объема.

Моторика тонкого кишечника осуществляется периодическим сокращением циркулярных мышц кишки, благодаря чему кишка делится на отдельные сегменты возникающими перетяжками, что способствует перемешиванию химуса, и маятникообразными сокращениями (сочетанное сокращение циркулярных и продольных мышц). В результате чего химус перемещается вперед-назад и одновременно со скоростью 0,1-3 см/с продвигается к толстому кишечнику. Скорость перистальтического движения определяется видом пищи и состоянием вегетативной нервной системы: парасимпатический отдел усиливает, а симпатический тормозит перистальтические движения.

Моторная активность тонкого кишечника повышается под влиянием многих факторов: кислот, щелочей, концентрированных растворов солей, продуктов гидролиза. Переход химуса из тонкого кишечника в толстый происходит через так называемый илеоцикальный сфинкгер (баугиниеву заслонку), работающий по принципу клапана, препятствующего обратному возвращению химуса в тонкий кишечник. В толстую кишку химус поступает каждые 1-4 мин порциями по 15 мл.

Позыв на дефекацию возникает при повышении давления в прямой кишке до 40-50 см водного столба. В акте дефекации участвуют внутренний и наружный сфинктеры, перистальтика прямой кишки, повышенное внутрибрюшное давление за счет сокращения мышцы брюшной стенки и диафрагмы. Внутренний сфинктер расслабляется непроизвольно, наружный — произвольно. Регуляция этого процесса происходит за счет центров дефекации, расположенных в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга, гипоталамуса и коры больших полушарий.

В ЖКТ насчитывается около 35 сфинктеров или клапанов, которые играют исключительно важную роль в процессе продвижения химуса. Нарушение функции сфинктеров может вызвать тяжелые заболевания желудочно-кишечного тракта, ведущие порой к гибели организма.

Механизмы и регуляция моторики

Потенциал действия, вызывающий сокращение органов ЖКТ, генерируется пейсмекерными клетками, расположенными в стенке самого ЖКТ.

Возбуждение от пейсмекерных клеток через щелевые контакты проводится на соседние клетки, вызывая их сокращение.

Интрамуральные нейроны модулируют это сокращение; в результате формируется тот или иной тип моторной активности, например перистальтическая волна. Иными словами, рисунок двигательной активности заложен в нейронных контурах энтеральной нервной системы.

Вегетативные нервы изменяют интенсивность моторики ЖКТ, приспосабливая ее к нуждам организма (пример — снижение моторики и секреции ЖКТ при стрессе) и координируя между собой деятельность разных отделов пищеварительного тракта (пример — желудочно-толстокишечный рефлекс: позыв к дефекации при наполнении желудка; этот рефлекс особенно выражен у грудных детей).

Таким образом, за моторику ЖКТ и ее регуляцию отвечают три типа структур.

Мышечные клетки ЖКТ, генерирующие распространяющееся возбуждение. Если активность этих клеток подавлена, соответствующий отдел ЖКТ находится в состоянии постоянного расслабления.
Энтеральная нервная система, формирующая рисунок моторики. Если энтеральная нервная система заблокирована, соответствующий отдел ЖКТ находится в состоянии постоянного сокращения.
Вегетативные нервы, модулирующие двигательную активность. Если эти нервы (а также гормональные влияния) заблокированы, моторика ЖКТ (в частности, перистальтика) сохраняется, но она не изменяется в соответствии с нуждами организма и состоянием ЖКТ в целом.

Влияния вегетативных нервов, как уже говорилось, следующие:

парасимпатические нервы усиливают моторику ЖКТ;
симпатические нервы тормозят моторику ЖКТ.

Кроме вегетативных нервов моторику ЖКТ регулируют гормоны, особенно вырабатывающиеся в самом ЖКТ.

Тема 8. Моторная функция желудочно-кишечного тракта. Физиологические основы голода и насыщения

Основные дидактические элементы темы: Виды и характеристика моторики желудка во время пищеварения. Механизм эвакуации кислого желудочного химуса. Механизмы регуляции моторной активности желудка. Виды моторики тонкого кишечника и их регуляция. Характеристика моторных функций толстого кишечника. Физиологическое значение периодической голодной деятельности пищеварительного тракта. Пищевая мотивация. Физиологические основы голода и насыщения.

Моторная функция органов пищеварения заключается в сократительной деятельности исчерченных и гладких мышц пищеварительного тракта, что способствует размалыванию пищи, ее перемешиванию с пищеварительными секретами и перемещению от ротового отдела в дистальном (каудальном) направлении.

В основе моторной функции желудочно-кишечного тракта лежит сократительная активность гладкомышечных клеток. Они составляют три слоя: наружный продольный, средний циркулярный, внутренний продольный.

Основной особенностью гладкомышечных клеток желудочно-кишечного тракта являются их автоматия – способность самопроизвольно возбуждаться и сокращаться в отсутствие внешних раздражающих факторов.

Автоматия является основой всех видов двигательной (моторной) активности желудочно-кишечного тракта, к которым относятся:

Акт жевания приводит к рефлекторному повышению тонуса желудка. Но во время глотания возникает рецептивная релаксация - рефлекторное расслабление гладкой мускулатуры желудка.

После наполнения желудка благодаря большой пластичности его мышц и повышению тонуса при их растяжении, пища плотно охватывается желудочными стенками. В наполненном пищей желудке наблюдаются три вида двигательной активности:

1) тонические волны,

3) систолические сокращения.

Тонические волны – это высокоамлитудные, продолжительные и медленно распространяющиеся сокращения, которые обусловлены перераспределением мышечного тонуса. Тонические сокращения заполненного желудка способствуют дальнейшему измельчению, перемешиванию и уплотнению пищи, поступившей из ротового отдела.

Перистальтика – это волнообразно распространяющееся сокращение циркулярных гладкомышечных волокон проксимальнее химуса, а продольных - дистальнее его.

Основная функция перистальтики - создание проксимо-дистального градиента давления, который обеспечивает перемешивание и перемещение химуса в дистальном (каудальном) направлении. Это обусловлено сужением просвета желудка при сокращении циркулярных мышц проксимальнее химуса и расширением полости желудка – дистальнее его. Возникающий при этом проксимо-дистальный градиент давления является непосредственной причиной продвижения химуса в каудальном направлении.

Перистальтические волны возникают вблизи кардиального отдела желудка, расположенного у нижнего конца пищевода. Они распространяются по направлению к пилорическому (антральному) отделу, примыкающему к 12-перстной кишке. Скорость распространения перистальтической волны увеличивается от 1 см/с в кардиальном отделе до 3-4 см/с – в пилорическом. Благодаря этому пилорический отдел сокращается как единое функциональное образование - наблюдается систолическое сокращение.

Вследствие систолического сокращения антрального отдела желудка и расслабления гладкой мускулатуры пилорического сфинктера (гладкомышечной заслонки) возникает проксимо-дистальный градиент давления. Порция кислого желудочного химуса по градиенту этого давления поступает в 12-перстную кишку для дальнейшей обработки.

В луковице 12-перстной кишки кислый желудочный химус раздражает механо- и хеморецепторы. Это вызывает тормозной энтерогастральный рефлекс – угнетение моторно-эвакуаторной функции желудка и сокращение гладких мышц пилорического сфинктера, что обеспечивает дискретность эвакуации желудочного химуса и препятствует его обратному забрасыванию в желудок.

Механизмы регуляции моторной функции желудка подразделяются на энтеральные (местные) и экстраинтеральные. Местные энтеральные механизмы регуляции подразделяются на нервные и гуморальные. Они обеспечиваются рефлекторной деятельностью энтеральной метасимпатической нервной системы и гастроинтестинальными гормонами диффузной эндокринной системы.

Экстраэнтеральные механизмы регуляции моторной функции желудка осуществляется с помощью периферических и центральных рефлексов. Рефлекторные влияния возникают при раздражении рецепторов рта, глотки, пищевода, интерорецепторов желудочно-кишечного тракта и передаются на гладкую мускулатуру желудка с помощью эфферентных волокон блуждающего и симпатических нервов.

Возбуждение нервных волокон блуждающих нервов увеличивает силу и частоту сокращений желудка, повышает скорость распространения перистальтических волн. В то же время блуждающий нерв расслабляет пилорический сфинктер и участвует в обеспечении рецептивной релаксации желудка. Это обусловлено переключением возбуждения в интрамуральных ганглиях на пептидергические нейроны в окончаниях которых выделяется тормозные медиаторы– ВИП и АТФ.

Возбуждение симпатических нервных волокон оказывает тормозящее действие на моторику желудка: уменьшается частота и сила сокращений, снижается скорость распространения перистальтических волн. В то же время симпатические влияния обеспечивают сокращение пилорического сфинктера.

В регуляции моторной функции желудка участвуют высшие отделы ЦНС - гипоталамус, лимбическая система и кора больших полушарий. ЦНС в целом оказывает тормозящее влияние. Поэтому при полной денервации моторика желудка существенно усиливается. Переживание страха и боли, повышение психоэмоционального напряжения вызывают торможение моторики. Однако сильные и длительные отрицательные эмоции приводят к ее усилению.

Дальнейшая механическая обработка, перемешивание химуса со щелочными пищеварительными секретами и его продвижение в дистальном направлении обеспечивается моторной активностью тонкого кишечника.

Основными видами моторики тонкого кишечника являются:

Тонические сокращения тонкого кишечника могут иметь локальный характер или перемещаться с небольшой скоростью. На них накладываются ритмические и маятникообразные сокращения.

Ритмическая сегментация - это попеременное сокращение и расслабление циркулярных гладкомышечных волокон кишечника, которые происходят одновременно в его нескольких соседних участках. Маятникообразные движения - это попеременное сокращение и расслабление продольных гладкомышечных волокон кишечника, которые происходят одновременно в нескольких соседних участках.

Основные функции ритмической сегментации и маятникообразных движений - перемешивание, измельчение и уплотнение кишечного химуса, что обусловлено его возвратно-поступательными перемещениями.

В регуляции моторики тонкого кишечника преобладает местные энтеральные механизмы: миогенные, нервные и гуморальные.

Миогенные механизмы связаны со способностью гладкомышечных клеток тонкого кишечника сокращаться спонтанно или отвечать сокращением на растяжение. Миогенная регуляция дополняется рефлекторной деятельностью энтеральной метасимпатической нервной системы и влиянием гастроинтестинальных гормонов.

Экстраэнтеральные рефлекторные влияния обусловлены раздражением рецепторов пищевода и интерорецепторов желудочно-кишечного тракта. Они передаются на гладкую мускулатуру тонкого кишечника с помощью эфферентных волокон блуждающего и симпатических нервов.

Возбуждение парасимпатических волокон блуждающих нервов усиливает моторику тонкого кишечника. Возбуждение симпатических волокон чревных нервов оказывает тормозящее действие.

Высшие отделы ЦНС могут оказывать как активирующее, так и тормозящее влияние в зависимости от исходного функционального состояния тонкой кишки. Однако, в целом ЦНС оказывает тормозящее влияние на моторную активность тонкого кишечника.

Из тонкой кишки порции щелочного кишечного химуса через илеоцекальный сфинктер поступают в толстую кишку. Перистальтическая волна тонкой кишки вызывает рефлекторное раскрывание илеоцекального сфинктера и поступление щелочного химуса по проксимо-дистальному градиенту в толстый кишечник. Увеличение давления в толстой кишке повышает тонус мышц илеоцекального сфинктера, а значит тормозит дальнейшее поступление содержимого из тонкой кишки.

Основными видами сокращений толстого кишечника являются:

Специфическим видом моторики толстого кишечника является антиперистальтика – волнообразно распространяющееся сокращение циркулярных гладкомышечных волокон кишечника дистальнее, а продольных - проксимальнее кишечного химуса. Основная функция антиперистальтики - создание дисто-проксимального градиента давления, который обеспечивает возвращение кишечного химуса на 15-20 см в проксимальные отделы толстого кишечника для дополнительной обработки и всасывания воды.

При скоплении достаточного количества плотного содержимого в поперечной ободочной кишке возникают сильные пропульсивные перистальтические сокращения толстой кишки, которые называют масс-сокращениями. Во время таких волн, возникающих 3-4 раза в сутки, содержимое больших участков ободочной кишки изгоняется в сигмовидную и прямую кишку.

Ведущая роль в регуляции моторики толстой кишки принадлежит местным механизмам регуляции – миогенным, нервным и гуморальным.

Экстраэнтеральные влияния обусловлены раздражением рецепторов рта, глотки, пищевода и интерорецепторов желудочно-кишечного тракта. Они передаются на гладкую мускулатуру толстого кишечника с помощью эфферентных волокон блуждающего, тазового и чревных нервов. Возбуждение парасимпатических волокон оказывают активирующее влияние на моторику толстой кишки, а симпатических - тормозное.

В деятельности пищеварительной системы отмечаются регулярные периодические изменения моторной и секреторной активности, не связанные с приемом пищи. Периодическое внепищеварительное повышение моторной и секреторной активности органов пищеварения, называют периодической голодной деятельностью. В процессе периодической голодной деятельности различают период работы и период покоя. У человека циклы периодической деятельности состоят из 20-минутных периодов повышенной активности и 70-минутных периодов относительного покоя.

Физиологическое значение периодической голодной деятельности:

удовлетворение пластических и энергетических потребностей организма за счет гидролиза белков и ферментов, выделяющихся в составе пищеварительных соков,

экскреция пищеварительными железами продуктов обмена веществ, подлежащих выделению из организма,

препятствие распространению резидентной микрофлоры по тонкой кишке в проксимальном направлении

участие в формировании состояния голода.

Периодическая голодная деятельность оказывает влияние на организм в целом. В период работы увеличивается ЧСС, повышается кровоснабжение пищеварительных органов, увеличивается содержание в крови глюкозы и ряда ферментов, возрастает количество эритроцитов и лейкоцитов в крови.

Голод как физиологическое состояние служит выражением потребности (нужды) организма пополнить запасы питательных веществ. Пищевая потребность – это вызванное метаболическими процессами снижение уровня питательных веществ во внутренней среде организма.

Уменьшение содержания питательных веществ приводит к возбуждению хеморецепторов сосудов и тканей. Информация от периферических хеморецепторов поступает в центр пищеварения - совокупность нейронов, расположенных на разных этажах ЦНС и регулирующих секреторную, моторную и всасывательную функцию пищеварительного тракта.

Основной ведущей структурой его является гипоталамическая область. В латеральных отделах гипоталамуса имеется центр голода, а в вентромедиальных - центр насыщения. Нейроны латерального и вентромедиального гипоталамуса функционируют по триггерному принципу - возбуждение в этих клетках возникает периодически, когда возбудимость их достигает определенного критического уровня.

Для возбуждения центра голода необходима интеграция трех видов сигналов:

1) нервной афферентации, которая поступает от механорецепторов желудочно-кишечного тракта в центр пищеварения по мере эвакуации химуса в 12-перстную кишку,

2) нервной афферентации от периферических хеморецепторов сосудов, которые сигнализируют о снижении концентрации питательных веществ в крови,

3) гуморальной афферентации, обусловленной раздражением центральных гипоталамических хеморецепторов.

По мере эвакуации химуса из желудка повышается раздражение механорецепторов слизистой оболочки 12-перстной кишки.

Сигналы, которые поступают от этих механорецепторов в центр голода, вызывают повышение его возбудимости и приводят к рефлекторному депонированию питательных веществ. Из крови они поступают в печень, поперечно-полосатые мышцы двигательного аппарата и в жировую ткань. Кровь, которая теряет свои питательные вещества, называется «голодной». Раздражение «голодной» кровью периферических хеморецепторов, локализующихся в сосудистом русле, и центральных рецепторов, расположенных в гипоталамусе, вызывает возбуждение центра голода - происходит трансформация пищевой потребности в мотивацию (побуждение к действию).

Пищевая мотивация - это вызванное пищевой потребностью, эмоционально окрашенное возбуждение, избирательно объединяющее нервные элементы различных этажей ЦНС для формирования целенаправленного поведения, ведущего к удовлетворению нужды организма пополнить запасы питательных веществ.

Субъективным проявлением пищевой мотивации является ощущение голода, которое подкрепляется отрицательной эмоцией, побуждающей к поиску и потреблению пищи.

В условиях непоступления пищи в желудочно-кишечный тракт организм способен на протяжении некоторого времени (20-30 дней) поддерживать относительное постоянство своей внутренней среды и стабильность физиологических функций за счет собственных резервов питательных веществ. Однако запасы их не безграничны. Поэтому человек вынужден периодически потреблять пищу.

Насыщение при потреблении пищи складывается из двух фаз: 1) сенсорное насыщение, 2) метаболическое (истинное) насыщение.

Первичное (сенсорное) насыщение развивается в течение 15-20 мин в результате действия пищи на рецепторы ротовой полости, пищевода и желудка, что ведет к рефлекторному выбросу в кровь резервов питательных веществ из депо. Питательные вещества вызывают возбуждение нейронов центра насыщения вентромедиального гипоталамуса, которые тормозят центр голода. Сенсорное насыщение позволяет закончить прием пищи задолго до того, как в пищеварительном тракте произойдет образование и всасывание питательных веществ.

Только через 1,5-2 часа после окончания приема пищи, когда питательные вещества начнут поступать из желудочно-кишечного тракта в кровь, возникает вторичное (метаболическое) насыщение, которое приводит к пополнению истощенных резервов депо питательных веществ.

По мере расходования питательных веществ и формирования новой пищевой потребности весь такой цикл повторяется снова и снова.

Исследование двигательной (моторной) деятельности пищеварительного тракта

Ниже описаны общие методические принципы и только перечислены методы диагностического исследования моторной деятельности органов пищеварения. Сущность и техника реализации данных методов изложены в соответствующих руководствах.

Методы исследования моторики многообразны и многочисленны (табл. 2.2). Одни из них направлены на регистрацию двигательной и миоэлектрической активности стенки отделов пищеварительного тракта, другие — на установление величины гидростатического давления в их полостях, как первичного результата этой активности, третьи — на регистрацию результата двигательной активности более высокого уровня: характера и скорости перемещения содержимого пищеварительного тракта. Разнообразна и техника регистрации моторики и ее результата.

Основные методы изучения моторной и эвакуаторной функций органов системы пищеварения

Зондовые методы

Беззондовые методы

Как и в исследовании секреции, методы можно разделить на зондовые (баллонные и безбаллонные) и беззондовые, а по технике регистрации моторики и ее результатов — на элек- трофизиологические, манометрические, рентгенологические, сонографические, радионуклидные и др. Важно учитывать, что не всегда высокая двигательная активность мышечного аппарата стенки желудочно-кишечного тракта результативна в реализации ее эффекта в виде скорости эвакуации и пассажа содержимого, в основе чего лежат разные причины (например, расстройства регуляторной организации моторики, механические препятствия перемещению пищи, химуса, секретов).

Моторная активность принципиально различна в ответ на адекватные и неадекватные раздражения. Поэтому, например, моторный ответ на находящийся в желудке эластичный баллон, как датчик в регистрации моторики органа, не отражает моторику желудка при нахождении (и переваривании) в нем пищи. «Механическая» (т. е. в ответ на раздражение механорецепторов желудка) моторика направлена на изгнание инородного тела из полости желудка. Не отражают нормальную (т. е. постпрандиальную) моторную и эвакуаторную деятельность гастродуоденального комплекса параметры моторики и эвакуации из желудка рентгеноконтрастной бариевой взвеси. Такое исследование характеризует «моторику изгнания» из желудка неадекватного содержимого и, конечно, проходимость для взвеси отделов желудочно-кишечного тракта. Необходимо цифровое выражение динамических параметров моторной активности желудочно-кишечного тракта. В аналитических исследованиях моторики, как и секреции, применяются фармакологические стимуляторы и ингибиторы моторики органов желудочно-кишечного тракта.

Изучение моторного компонента пищеварения в полости рта составляет предмет внимания стоматологов, невропатологов, реже — специалистов других медицинских и биологических дисциплин. Акт жевания исследуется путем регистрации движений нижней челюсти относительно верхней —мастика- циография. Созданы мастикациографы для регистрации вертикальных, горизонтальных и передне-задних перемещений челюсти. Анализ мастикациограммы позволяет определить характер, фазность, длительность и координированность жевательных движений, косвенно оценить функциональную полноценность аппарата жевания. Иногда одновременно производится регистрация жевания и электромиография жевательных мышц (миоэлектромастикациография).

Определяют также максимальное давление, которое могут развивать на разных зубах жевательные мышцы и выдерживать нагрузку пародонт при смыкании челюстей (гнатодинамо- метрия). Полноценность совершенного жевания оценивается путем измерения диаметра частиц в составе пищевого комка, подготовленного к глотанию (он перед глотанием сплевывается, высушивается, просеивается через сита с разным диаметром ячеек и определяется процент частиц с диаметром менее 2,5 мм, которые должны быть преобладающими).

Последующий за жеванием моторный процесс — глотание — исследуется несколькими методами: рентгенологическими (К-скопия и Я-графия, R-кинематография), сонографическими, сцинтиграфическими, баллонографическими, многоканальными манометрическими, в которых каждый канал зонда открывается на разном уровне пищевода. Применяются также эзофагоскопия и аускультация глотательных шумов.

Для исследования моторики и выявления структурных изменений пищевода, состояния кардии и эзофагеальногастраль- ного перехода широко применяются рентгенологические методы, аускультация. Менее часто в качестве дополнительных используются манометрические (баллонные и безбаллонные, одно- и многоканальные открытые катетеры, зонды с тензодатчиками) методы исследования. Высокоинформативными являются радиоизотопные методы (сцинтиграфия), позволяющие адекватно количественно оценить глотание по движению жидкой и (или) твердой пищи, в которую добавлен изотоп, по пищеводу и переход ее в желудок. Ультрасонографический метод позволяет морфофункционально оценить причины нарушения глотания. В целом эти методы направлены на выявление нарушений глотания (дисфагия, ахалазия, стеноз, стриктура, рефлюкс-синдром и др.).

Широкое применение для выявления гастроэзофагеального рефлюкса получил метод pH-метрии пищевода. Метод в основном используется в двух вариантах: 2—2,5-часовой и 24-часовой (суточной) pH-метрии. Используются также методы только дневного или ночного мониторирования, 2-суточного, пре- и постпрандиального мониторирования пищевода. Предложено несколько модификаций метода pH-метрической констатации наличия или отсутствия гастроэзофагеального рефлюкса.

В методах возможно определение частоты и длительности рефлюксов, применение прокинетиков и антисекреторных и других препаратов, определение высоты рефлюкса в пищеводе, определение pH в положении стоя, лежа; одновременное определение pH в пищеводе и желудке. Предложено несколько индексов оценки результатов рН-мониторирования. Гастроэзофагеальный рефлюкс можно исследовать и другими методами.

Моторная деятельность желудка исследуется с диагностической целью несколькими методами, наиболее признанными из которых являются: манометрические, электрогастрографи- ческие, сцинтиграфические, рентгенологические, сонографические, в том числе эндоскопическая сонография —ультрасонография, б ар о стато графический, т. е. зондовые и беззондовые методы. Эвакуацию желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку исследуют рентгенологически, сцинтиграфи- чески, сонографически, импедансометрически. Принципиально, что регистрация двигательной активности желудка — это получение информации о его моторной деятельности, а регистрация интрагастральной кинетики пищевого содержимого желудка, динамики и скорости его эвакуации в двенадцатиперстную кишку — это получение информации о результате данного вида деятельности желудка, пилорического канала и двенадцатиперстной кишки. Скорость и дифференцированность эвакуации пищевого желудочного содержимого зависят от пищеварительной результативности деятельности всего пищеварительного тракта.

В связи с этим определение дифференцированности эвакуации из желудка пищевого стандартизированного содержимого имеет особый диагностический интерес. Нами предложен клинико-диагностический метод определения дифференцированности эвакуации из желудка тестовых завтраков трех видов: углеводного, жирового и белкового. В норме использованные в методе завтраки сонографически достоверно различались в скорости эвакуации, но при гастродуоденальной патологии данная дифференцированность в разных вариантах и выраженности нарушалась. Это засвидетельствовано в нескольких клинических исследованиях наших сотрудников.

Моторная активность желудка исследуется натощак с учетом параметров ее периодики, часто с одновременной регистрацией моторики двенадцатиперстной и тощей кишок с целью отслеживания мигрирующего моторного комплекса или регистрации его биоэлектрического выражения (миоэлектри- ческий мигрирующий комплекс). Информативно исследование постпрандиальной моторики желудка и двенадцатиперстной кишки. В аналитических исследованиях для установления дифференциального диагноза, определения эффективных доз препаратов используется учет моторного эффекта фармакологических стимуляторов и ингибиторов различных звеньев нейромоторного аппарата желудка. Исследования хронодиаг- ностической направленности учитывают параметры периодической и стимулированной моторики (и секреции) желудка в их циркадианности (чаще учет их в дневное и ночное время, или путем суточного мониторирования).

Исследование моторной деятельности желудка продуктивно производится путем сочетания нескольких методических приемов. Чаще других сочетаются электрогастрография и многоканальная манометрия. Детальный математический анализ полиграмм позволяет оценить скорость перистальтической волны, соотношения моторики желудка и тонкой кишки. Вместе с тем методы регистрации моторики желудка и кишечника не могут характеризовать гидродинамику их содержимого. Актуальность этой информации определила более широкое применение методов радионуклидной, ультразвуковой, парамагнитной визуализации кинетики их содержимого в сочетании с методами многоканальной манометрии и электрогастрогра- фии. Технически те же инструментальные приемы используются в исследовании моторной и эвакуаторной деятельности кишечника.

Моторная деятельность тонкой кишки исследуется рентгенологическими, манометрическими, сцинтиграфическими, сонографическими методами. Часто о нарушении моторики тонкой кишки судят по косвенным признакам.

Моторная деятельность толстой кишки и транзит ее содержимого исследуются значительно чаще с использованием в различной технике и модификациях методов манометрии, сцинтиграфии, сонографии и ультрасонографии, рентгеноскопии и рентгенографии, сфинктерометрии и сфинктерографии.

Желчевыделение в двенадцатиперстную кишку (холики- нез) обеспечивается градиентом гидростатического давления желчи в билиарном тракте и полости двенадцатиперстной кишки. Давление желчи в билиарном тракте создается секреторным давлением желчеобразования, сокращением желчного пузыря, перистальтикой выводных протоков, сочетанных с тонусом их сфинктеров: Одди, Люткенса и Мириззи. Согласованность их состояния обеспечивает постпрандиальный холи- кинез, нарушение данной согласованности обозначается дисфункциональным расстройством билиарного тракта.

Моторику билиарного аппарата косвенно можно оценить по динамике поступления желчи в двенадцатиперстную кишку (нормо-, гипер- и гипокинез желчного пузыря, гипертонус сфинктеров Одди и Люткенса) при стимулированном холеки- незе.

Сократительная активность желчного пузыря и сфинктеров внепеченочных желчных путей оценивают методами холецистохолангиографии, сонографии, динамической холесцин- тиграфии с применением стимуляторов холекинеза, эндоскопической магниторезонансной и ретроградной холангиопан- креатографии. Тонус сфинктера Одди определяется методом прямой манометрии с помощью специального зонда, вводимого в общий желчный проток. Метод динамической билисцин- тиграфии позволяет оценить сократительную активность желчного пузыря, наличия или отсутствия спазма сфинктера Одди.

Читайте также: