Регуляція секреторної функції слинних залоз

Система травлення

Під травленням розуміють фізичну та хімічну обробку їжі, якч надійшла в організм, і всмоктування одержаних продуктів у внут­рішньому середовищі. В процесі травлення беруть участь органи травлення та нервово-гуморальні механізми регуляції їх функцій. Завдяки травленню відбувається зв'язок організму із зовнішнім середовищем, надходять речовини, потрібні для пластичного та енергетичного обміну (білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни, мікроелементи та вода).

У внутрішнє середовище (кров та лімфу) можуть надходити через мембрани клітин лише відносно прості невеликі за розміром молекули в розчиненому стані. Тому в травному каналі завдяки дії багатьох ферментів відбувається гідроліз білків до амінокислот або пептидів, жирів — до жирних кислот та моногліцеридів, вугле­водів — до моносахаридів. У процесі гідролізу білки втра­чають свою видову специфіку і не розвиваються реакції, по­в'язані з їх несумісністю. У зв'язку з цим парентерально вводять лише прості сполуки.

Система травлення виконує три основні взаємозв'язані фун­кції — секреторну (утво­рення секретів, які забезпечу­ють гідроліз), моторну (пе­ремішування та поступове пе­ресування вмісту в травному каналі), всмоктування (перехід продуктів гідролізу в кров та лімфу).

Розрізняють такі види трав­лення: внутрішньоклітинне (спостерігається у одноклітин­них організмів, а у людини збереглося у вигляді фагоцито­зу), порожнинне (відбувається

в травному каналі), мембранне, аоо контактне (відоуваєтьсяна мембранах клітин).

Процес травлення відбуваеться послідовно в таких відділах:у порожнині рота, в шлунку, в тонкій та товстій кишках.Час перебування їжі (хімуса, або калу) залежить від консистенції, кількості та якіс­ного її складу.

Розпочинається травлення в порожнині рота. Тут відбуваються такі основні процеси: 1) первинний аналіз речовин, що надходять у організм (функція смакового аналізатора); 2) рефлекторна сиг­налізація з рецепторів, які локалізуються в даній ділянці, іншим органам системи травлення; 3) хімічна обробка їжі; 4) механічна її обробка; 5) всмоктування деяких речовин.

СМАКОВИЙ АНАЛІЗАТОР

До складу смакового аналізатора входять рецептори, що сприй­мають смакові подразнення, нервові волокна, які передають інфор­мацію від цих рецепторів у ЦНС, та кірковий відділ, де аналізує­ться інформація (мал. 20t).

Смакові рецептори містяться в слизовій оболонці язика. Це клітини смакових цибулин. Вони реагують на всі види смакових відчуттів — солоне, гірке, кисле та солодке. Поява рецепторних потенціалів залежить від дії катіонів солей, Н+ та інших подраз­ників.

Гірке сприймається переважно рецепторами кореня язика, со­лодке — його кінчиком, кисле — боковими поверхнями. Міра чут­ливості для різних речовин не однакова: для NaCl та цукру —

0,01 М розчин, для HCl —0,007 М розчин, а для хініну — лише 0,000008 М розчин. Це зв'язано з однієї із основних функцій смаково­го аналізатора — диференціацією харчових та нехарчових подразни­ків. Останні часто бувають гіркі на смак.

Смакова чутливість залежить від віку (вона підвищується до 20— 25 років, а потім знижується). Істот­на роль належить прийому їжі, піс­ля чого смакова чутливість значно знижується. При тривалому подраз­ненні смакові рецептори адаптують­ся і їх чутливість знижується. Сма­кова чутливість залежить також від „. температури страви. Оптимальною є температура 35 °С. На смакову чутливість впливають також емоційний стан людини, індивідуальні її особливості (далеко не кожнийможе працювати дегустатором). Смакова чутливість змінюється також під час вагітності, при різних захворюваннях.

Смакові клітини існують близько 10 діб. Потім вони заміню­ються новими, молодими клітинами.

Збудження смакових клітин через синапси передається афе­рентним волокнам, волокнами барабанної струни (гілка лицьово­го нерва) — від передньої та бокових частин язика, волокнами язикоглоткового та блукаючого нервів — від задньої його частини. Ці нерви проводять імпульси в довгастий мозок, а потім, через медіальну петлю,— в ядра таламуса. Звідси аксони через внутріш­ню капсулу спрямовуються в нижню частину постцентральної зви­вини кори великою мозку.

Крім смакових рецепторів, на сприйняття різних речовин, що потрапляють до рота, впливають також тактильні, температурні, больові рецептори слизової оболонки рота, а також пропріоре- цептори м'язів цієї ділянки. Значну роль відіграє і нюховий аналі- лізатор. Таким чином, для аналізу речовин, які надходять у ро­тову порожнину, має значення подразнення різних рецепторів. При цьому формується комплексний характер якості та кількості їжі або інших речовин.

СЕКРЕТОРНІ ПРОЦЕСИ

В ОРГАНАХ ТРАВЛЕННЯ

МЕХАНІЗМИ УТВОРЕННЯ

І ВИДІЛЕННЯ СЕКРЕТІВ

Секреторні клітини істотно відрізняються від нервових та м'я­зових. їх відмінність полягає ось у чому. По-перше, секреторні клітини характеризуються полярністю (їхні мембрани — ба­зальні, апікальні та латеральні — мають різні структуру та функ­ції). По-друге, ці клітини пристосовані для синтезу та ви­ведення секретів. У них добре розвинені ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, є багато рибосом. Для синтетичних про­цесів потрібна енергія. Клітини містять чимало мітохондрій. Структурні елементи клітин мають характерні топографічні особ­ливості, завдяки яким полегшуються синтез і транспорт секретів (мал. 202). По-третє, для утворення секретів потрібно, щоб секре­торні клітини під час їх активності добре постачались к р о в' ю.

У людини хімічна обробка їжі відбувається головним чином у травному каналі. Лише деякі інгредієнти (ліпіди, олігопептиди) змінюються в клітинах слизової оболонки кишок. Під впливом травних соків, які виділяються секреторними клітинами, відбуває­ться внутрішньо порожнинне травлення. Одні секреторні клітини утворюють компактні органи, зокрема слинні залози, підшлункову залозу, печінку, а інші входять до складу слизової оболонки шлунка, тонкої та товстої кишок. Схематично процес утворення окре­мих компонентів соків травних за­лоз можна зобразити так:

1) матеріал для утворення ком­понентів секрету надходить через базальну мембрану шляхом пасив­ного або активного транспорту з кровоносних капілярів;

2) переважна більшість мітохондрій розташована біля базальної мембрани, що свідчить про високу енергетичну залежність процесів, які відбуваються в цих ділянках клітини. Енергія АТФ, що вивіль­нюється, використовується для про­цесів синтезу;

3) через цю ж мембрану кліти­на одержує сигнали від біологічно активних речовин, що виділяються нервовими волокнами або принося­ться кров'ю;

4) за участю вказаних вище структур клітини формуються гранули секрету;

5) гранули секрету виділяються через апікальну мембрану під.впливом нервової або гуморальної стимуляції.

Контрольні сигнали реалізуються за участю іонів вільного Са², концентрація яких у секреторній клітині значно зростає під час секреції.

Умовно можна виділити кілька фаз секреторного циклу: спокою, екструзії (виведення секрету з клітини) і від­новлення (в цей час посилюється здатність клітини до син­тезу).

Основою секрету є вода й електроліти. У багатьох секреторних клітинах специфічні стимули, які діють на базальну мембрану, впливають на активний вхід С1~ та катіонів у клітину, внаслідок чого в ній підвищується осмотичний тиск і в клітину входить вода. Це супроводжується зростанням у клітині гідростатич­ного тиску і створюються умови для виходу секрету в просвіт залози.

ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ РЕГУЛЯЦІЇ

СЕКРЕТОРНИХ ПРОЦЕСІВ

Натщесерце секреторні клітини перебувають у стані відносного спокою, періодично активізуючись. Після їди значно посилюється секреторний процес, перебіг якого залежить від кількості та якісного складу їжі. Розрізняють пускові, коригуючі (зміни ін­тенсивності та характеру сек­реції під час її розвитку) та гальмівні впливи.

Регуляторні впливи можуть бути двох видів.

1. Нервова регуляція через рефлекторні дуги, що замика­ються в ЦНС (мал. 203) або в гангліях, розташованих у стінці органа чи поблизу нього (місцеві, периферичні рефлек­си). У регуляції бере участь вегетативна нервова система. Рефлекторна регуляція за уча­стю ЦНС реалізується завдяки безумовним та умовним реф­лексам. Початком цих рефлек­торних дуг є рецептори, роз­ташовані в слизовій оболонці рота, рецептори різних аналі­заторів (зорового, нюхового, слухового та інших), а також рецептори (механо-, хемо-, терморе- цептори) слизової оболонки різних відділів травного каналу. Ці рецептори реагують на кількість та якість їжі(хімусу). Аналізую­ться об'єм, консистенція, гідростатичний та осмотичний тиск, рН, температура, ступінь гідролізу поживних речовин тощо.

Нервові впливи можуть стимулювати виділення інтестинальних гормонів, які в свою чергу впливають на секреторні клітини.

2. Гуморальна регуляція за допомогою гормонів та інших біо­логічно активних сполук, які утворюються в численних ендокрин­них клітинах слизової оболонки органів травлення. Більшість гастроінтестинальних гормонів (ГІГ) — пептиди — мають корот­кий напівперіод існування (секунди, хвилина). Тому їх дія змен­шується у разі збільшення відстані. Виявлено понад десять різно­видів клітин, які виробляють ГІГ. Ці клітини розташовані дифузно у слизовій оболонці шлунка, кишок, підшлунковій залозі.

Існують також гуморальні паракринні механізми, які забезпе­чують дію фізіологічно активних речовин ендокринних клітин на сусідні гландулоцити через міжклітинну рідину. Істотне значен­ня має наявність чи відсутність на мембранах секреторних клі­тин циторецепторів, що сприймають вплив нейромедіаторів, пе­птидів або інших сполук. Останнім часом відкрито внутрішньо­клітинні механізми, які реагують на стимуляцію цих циторе­цепторів.

 

У різних відділах системи травлення переважають ті чи ті ме­ханізми регуляції.

СЕКРЕТОРНА ФУНКЦІЯ

СЛИННИХ ЗАЛОЗ

У ротову порожнину відкриваються вивідні протоки трьох пар великих слинних залоз: привушних, підщелепних, під'язикових. Крім того, в слизовій оболонці є багато дрібних залоз, які виді­ляють водянисту слину. Загальна маса всіх цих залоз становить близько 70 г. Привушні залози складаються з клітин серозного типу, дрібні залози слизової оболонки — зі слизових клітин, що виробляють слину, багату на муцин. У підщелепній та під'язиковій залозах є клітини обох типів, тому ці залози вважаються змі­шаними.

Для дослідження секреторної функції слинних залоз застосо­вують гострі та хронічні методи. Гострі методи полягають у тому, що тварині під наркозом вводять канюлю в протоку слинної за­лози і вивчають секрецію під час подразнення нервів чи введення гуморальних стимуляторів секреції.

Хронічні методи було розроблено в лабораторії І. П. Павлова. У тварин (переважно у собак) під час операції виводять на щоку протоку однієї із слинних залоз (роблять фістулу залози). Після одужання тварини на її щоці фіксують лійку і у підвішену про­бірку збирають слину. Ця методика дає змогу одержати чисту слину, яку потім досліджують (мал. 204).

У людини при вивченні функції слинних залоз використовують капсулу Лешлі—Красногорського, яку фіксують на слизовій обо­лонці проти протоки слинної залози.

Кількість слини залежить від ступеня сухості їжі, її подрібнен­ня, хімічного складу речовин, що потрапляють у рот, тощо. Під час

сну виділяється близько 0,05 мл/хв слини, у стані спокою — 0,5 мл/хв, при максимальній секреції — близько 5.мл/хв. Протягом доби у людини виділяється 0,8—1,5 л слини.

Склад слини різних залоз не­однаковий. Привушні залози ви­діляють найрідшу слину, а під'­язикові — найбільш тягучу. Змі­шана слина містить 99,4—99,5 % води, решту складають органічні

вушної слинної залози та неорганічні речовини. До органічних речовин належать а-амілаза, ліпаза слизової обо­лонки язика, кисла та луж­на фосфатази, РіИС^ази, ДНК-ази, муцин (глікопро- теїн), захисні речовини (лі­зоцим, тіоціанати, білкові антитіла). Але найбільше значення має а-амілаза, яка в слабколужному середови­щі розщеплює вуглеводи.

Серед неорганічних речо­вин переважають №+, К⁺, Са²+, С1-, НСОз та ін. Іон­ний склад залежить від швидкості секреції. рН змі­шаної слини коливається у межах 5,8—7,4. При різкому збільшенні швидкості секре­ції рН слини може підвищу­ватися до 7,8.

Механізм утворення сли­ни. Концентрація електролі­тів у слині відрізняється від такої у плазмі крові. Це свідчить про активний ха­рактер процесів секреції у слинних залозах. Іони (ІЧа+,' К⁺ та ряд інших) рухаються проти електрохімічного градієнта за допомогою активного транспорту. Про активність процесів слиноут­ворення свідчать поліпшення засвоєння кисню, підвищення темпе­ратури залоз під час секреції. В ацинарних клітинах.утворюється первинна слина, для синтезу якої потрібні амінокислоти, глюкоза, мінеральні речовини (особливо Са²+). У клітинах слинних залоз відбуваються і пасивні процеси, які забезпечують рух води і елек­тролітів із крові у вивідні протоки залоз. При проходженні слини протоками склад її змінюється, бо тут відбуваються реабсорбція С1~, секреція К+ та НСОГ, тобто утворюється вторинна сли­на (мал. 205). На ці процеси впливає швидкість секреції —при високій її швидкості реабсорбція та секреція зменшуються. Під впливом альдостерону збільшується реабсорбція Иа⁺, а також секреція К⁺.

Значення слини для процесів травлення. Слина служить для змочування твердої їжі, розчинення речовин, що діють на смакові рецептори. Слина зволожує оболонку рота, формує та покриває слизом харчову грудку, сприяє ковтанню, розпочинає гідроліз вуг­леводів (який продовжується у шлунку). Захисна функція слини полягає в тому, що вона містить бактерицидні речовини, здійснює санацію рота, частково нейтралізує шлункову кислотність, нейтра­лізує шлунковий сік, коли він потрапляє у стравохід. При годуван­ні немовляти слина забезпечує герметичність між губами і соском, без чого смоктання неможливе.

Регуляція секреторної функції слинних залоз

Регуляція секреторної функції слинних залоз відбувається рефлекторно. Розрізняють умовнорефлекторні та безумовнорефлекторні впливи. Умовнорефлекторні реакції зумовлюються виглядом, запахом страви та іншими подразниками, пов'язаними з їжею. Безумовнорефлекторні впливи розпочинаються з рецепторів язика та інших органів порожнини рота. Від них імпульси передаються через волокна трійчастого, лицьового, язикоглоткового і блукаю­чого нервів у центр слиновиділення в довгастому мозку, а звід­ти— волокнами VII та IX черепних нервів повертаються до слин­них залоз. Це парасимпатична іннервація залоз (мал. 206). Слинні залози іннервуються також симпатичними нервами. Вони почи­наються з бокових рогів верхніх (II—IV) грудних сегментів спин­ного мозку, а потім через верхній шийний симпатичний ганглій спрямовуються до слинних залоз. Кора великого мозку, гіпотала­мус, лімбічна система регулюють слиновиділення через названі нерви. Відповідні умовні сигнали, емоції можуть загальмувати процес виділення слини.

Обидва типи нервів є секреторними. Але, коли під впливом па­расимпатичних нервів виділяється велика кількість слини, яка містить значну кількість солей, то симпатичнийнерв зумовлює виділення незначної кількості слини, багатої на органічні речови­ни. На рівні секреторної клітини регуляція відбувається так: ме­діатор парасимпатичної нервової системи ацетилхолін діє на М-холінорецептори базолатеральних мембран і активізує вхід Са²⁺ по хемочутливих каналах (мал. 207). За участю кальмодулі- ну відбувається ряд реакцій, які супроводжуються виділенням вели­кої кількості слини з низьким вмі­стом органічних речовин. Медіатор симпатичної нервової системи норадреналін діє на адренорецепто- ри базолатеральних мембран, активізує аденілатциклазу, внаслі­док чого утворюється цАМФ. Через посередництво ряду реакцій здійснюється секреція невеликої кількості слини, багатої на орга­нічні речовини.

Кровотік у слинних залозах під час секреції різко (інколи У 5 разів) збільшується, що зумовлено прямим впливом парасимпа­тичних судинорозширювальних нервів, а також тим, що функціо­нуюча клітина поряд із секретом виділяє фермент калікреїн. Цей фермент активізує кініноген плазми крові, внаслідок чого утворює­ться сильний вазодилататор з місцевою дією брадикінін.

СЕКРЕТОРНА ФУНКЦІЯ ШЛУНКА

Шлунок має кілька відділів {мал. 208). Слизова оболонка його продукує сік. Приблизно 80 % цієї оболонки припадає на тіло та дно. Шлункові залози цих відділів складаються з голов­них, парієтальних та слизових клітин. У кардіальному та пілоричному відділах є залози, які майже не мають парієтальних клітин.

Методи дослідження секреторної функції шлунка в експери­менті. Поширеним є метод, запропонований В. О. Басовим (1842).

Під час операції тварині вводять у шлунок фістулу, яка з'єднує його по­рожнину із зовнішнім середовищем. Коли досліди не проводяться, ця фістула закрита, а під час дослідів через неї одержують шлунковий сік. Проте цей сік містить їжу та слину.

І. П. Павлов запропонував метод «уявного годуванн я». Операція введення фістули шлунка поєднувалась з езофаготомією (перерізування стравоходу). Коли тварина їсть (мал. 209), їжа випадає з отвора стравохода і в шлунок не потрапляє. Таке «го­дування» може тривати довго, а тварина залишається голодною. В цих умовах можна одержати багато шлункового соку, який після фільтрування та очищення можна використовувати як на­туральний шлунковий сік. Цей метод дозволяє простежити за процесом виділення шлункового соку під час першої фази секреції.

Р. Гейденгайном (1878) розроблена методика операції «ма­лого шлуночка»: з шлунка вирізають частину, яку з'єдну­ють із зовнішнім середовищем. Але при цьому перерізують гілки блукаючого нерва і шлуночок стає денервованим. У цих умовах можна вивчати вплив на секрецію соку лише гуморальних стиму­ляторів.

І. П. Павлов (1910) удосконалив цей метод. Нерви при цьому не перерізували, «малий шлуночок» відокремлювали від великого двома шарами слизової оболонки (мал. 210). При цьому «шлуно­чок» реагував як на гуморальні, так і на нервові впливи. Хоча соку було мало, це була повна копія тих процесів, які відбувалися у шлунку.

Кількість соку. Протягом доби у людини утворюється близько 2,5 л соку, його основні складові частини — ферменти, ВСІ та слиз. Натщесерце рН соку близька до нейтральної або слабколужна, а після їди — кисла (0,8—1,5).

Ферменти соку. Головні клітини залоз виробляють неактивні ферменти — пепсиногени. їх виявлено 7; 5 пепсиногенів утворюється в тілі та дні шлунка, а 2 — в антральному та піло- ричному відділах. Пепсиногени.синтезуються клітинами постійно і депонуються у вигляді гранул діаметром 0,5—2,0 мкм. У процесі травлення посилюється не тільки виділення, а й синтез пепсино-

генів. Молекулярна маса пепсиногенів становить близько 42 500. Під впливом НС1 ця молекула ділиться на активний пепсин (моле­кулярна маса 35000) та по­ліпептид. Пепсинактивні протеолітичні ферменти гід- ролізують білки до поліпеп­тидів. Оптимум їх дії спо­стерігається при рН 1,5— 2,0. У нейтральному та луж­ному середовищі вони не активні. Пепсиноген, який досягає найвищої активності при рН 3,2—3,5, називаєть­ся гастриксином. У шлунко­вому соку є незначна кіль­кість інших ферментів — ліпази, желатинази.

Хлористоводнева кислота утворюється в парієтальних клітинах. У них є канальці, які відкриваються в просвіт зало­зи. Секрет цих клітин містить близько 160 ммоль/л кислоти, рН становить близько 0,8. Концентрація Н+ у цьому секреті у 3 млн раз вища, ніж у крові. Для здійснення функції парієтальні кліти­ни потребують значних енергетичних витрат (1500 ккал на 1 л соку), для чого використовуються в основному ліпіди.

Механізм утворення НС1 такий (мал. 211): С1~ активно транс­портується в просвіт канальця, a Na+ — з канальця в цитоплазму. Вода в цитоплазмі дисоціює на Н+ та ОН~. Н+ активно виділяє­ться в каналець у обмін на К⁺. У цьому процесі бере участь Na+-, К⁺-АТФ-аза. Таким чином, К⁺ та Na+ активно реабсорбуються з канальця в цитоплазму.

Вода пасивно проходить через клітину завдяки осмосу. С0₂, що утворився в клітині чи увійшов з крові під впливом карбоангідрази, реагує з Н⁺, утворюючи НСОГ Цей аніон дифундує з клітини в кров у обмін на СІ^-. Інгібітори карбоангідрази гальмують утво­рення НС1.

Цікаво, що Рсо, в артеріальній крові вищий, ніж у венозній, яка відтікає від шлунка. Венозна кров має високу концентрацію НСОз". Знання механізмів утворення НС1 важливе тому, що ве­дуться пошуки препаратів, які можуть регулювати цей процес на клітинному рівні.

Хлористоводнева кислота істотно впливає на процеси травлен­ня, а саме: 1) сприяє набряканню білків, полегшуючи їх гідроліз; 2) сприяє перетворенню пепсиногенів на пепсини; 3) створює оптимальні умови для дії пепсинів (у примукозному шарі рН дорів­нює 1—1,5, у порожнині шлунка — 3—5); 4) виконує захисну функцію, бо має бактерицидні властивості і запобігає попаданню бактерій у тонку кишку; 5) сприяє моторній та евакуаторній функ­ціям шлунка; 6) стимулює виділення Б-клітинами слизової обо­лонки дванадцятипалої кишки гормона секретину.

Слиз утворюється в клітинах, покривного епітелію, слизових клітинах шийки залоз (мукоцитах), у кардіальних та пілоричних залозах. Слиз складається з глікопротеїдів, має лужну реакцію і частково нейтралізує хлористоводневу кислоту. Основна функція слизу захисна. Він вкриває тонким шаром гелю (завтовшки 1 мм) слизову оболонку, запобігаючи її механічним чи хімічним ушко­дженням.

В'язкість слизу залежить від рН, вона максимальна при рН 5. При зниженні або підвищенні рН в'язкість зменшується. Менш в'язкий слиз легше видаляється з поверхні оболонки. Тому при підвищенні секреції НС1 епітелій слизової оболонки стає враз­ливішим.

У нормі існує дві лінії захисту проти самоперетравлення сли­зової оболонки — слиз та клітини покривного епітелію. Вони за­побігають зворотній дифузії Н+ з порожнини шлунка в глиб сли­зової оболонки. Деякі речовини (алкоголь, оцет, ацетилсаліцилова кислота, солі жовчних кислот) порушують цей бар'єр, що може лризвести до розвитку виразкової хвороби шлунка.

Вважають, що шлунковий сік складається з двох компонен­тів — кислотного (утворюється в парієтальних клітинах) та лужного (слиз). В утворенні лужного компоненту беруть участь мукоцити залоз тіла та дна шлунка, кардіальні та пілоричні зало­зи, клітини покривного епітелію. рН соку залежить від співвід­ношення цих компонентів. Натщесерце та після їди це співвідно­шення значно змінюється.

Регуляція секреторної

Функції шлунка

Натщесерце утворюється мало соку (кілька мілілітрів за 1 год). В ньому містяться велика кількість слизу, мало ферментів, майже немає хлористоводневої кислоти. Реакція соку слабколужна. Різке посилення секреції шлункового соку в процесі травлення зумов­лено комплексом нейрогуморальних регуляторних механізмів. Роз­різняють три фази секреції. Для кожної з них характерні свої ме­ханізми регуляції: головний, шлунковий і кишковий.

Під час першої фази секреція стимулюється переважно нерво­вою системою. Компонентами її є умовні та безумовні рефлекси. Запускається процес соковиділення умовними рефлексами, викли­каними виглядом, запахом їжі або навіть уявленням про неї.

Безумовнорефлектор ні реакції пов'язані з подразненням ре­цепторів слизової" оболонки язика та інших органів порож­нини рота. Чутливими нервами (V, VII, IX, X пара) імпульси _{ досягають довгастого мозку, /гу" а звідти волокнами блукаючо- С—* го нерва йдуть до шлунка (мал. 212). Цей нерв впливає на залози шлунка через М-хо- лінорецептори мембран. Крім нервових, під час цієї фази спостерігаються й гуморальні впливи: гілочка блукаючого нерва, що іннервуе пілоричний відділ шлунка, виділяє гормон га стрин. Цей гормон впливає на Є-клітини, які вже через кілька хвилин після початку приймання їжі виділяють у відповідь на це так званий вагусний гастрин. Головна фаза секреції має короткий латентний період. Це недовготривала фаза. Сік, виділюваний у цей період, має значну кислотність та високу травну силу. Головну фазу в «чистому» вигляді можна продемонструвати в досліді з умовним годуванням тварин.

На першу фазу секреції накладається друга —шлункова. Ця фаза залежно від наявності їжі в шлунку (розтягування їжою, тактильними та хімічними подразниками) триває кілька годин. У реалізації шлункової фази беруть участь ваго-вагальні рефлек­си (за участю ЦНС) та місцеві, периферичні рефлекси, які зами­каються в гангліях стінки шлунка (мал. 213). Секреторна актив- ність шлункових залоз, стимульована однією лише наявністю їжі в шлунку, наприклад, як у досліді після прямого вкладання їжі в шлунок через фістулу, характеризується довуотривалістю. При цьому виділяється значна кількість соку. Ця фаза важлива для корекції соковиділення. Тривалість виділення соку під час вживан­ня їжі тієї або тієї консистенції переважно визначається відповід­ними імпульсами з рецепторів шлунка. Еферентами цих рефлексів також є волокна блукаючого нерва.

Під час шлункової фази до нервових приєднуються ендокринні та паракринні механізми (діють гастрин та гістамін). Гастрин утворюється в G-клітинах слизової оболонки пілоричного відділу і має три різновиди залежно від кількості амінокислот у молекулі (G=34, G=17, G=14). Ці гормони виділяються в кров і вплива­ють переважно на парієтальиі клітини, меншою мірою — на голов­ні. Гастрини стимулюють також ріст слизової оболонки шлунка. На виділення гастрину впливають в основному хімічні подразники, зокрема продукти гідролізу білка, екстрактивні речовини, алко­голь тощо (мал. 214).

Гістамін належить до біогенних амінів. Він утворюється в туч­них клітинах і є сильним стимулятором секреції HCl. Невелика кількість гістаміну утворюється постійно. Уприсутності ацетил­холіну та гастрину його секреція значно посилюється. Гістамін — кофактор, конче потрібний для стимуляції секреції HCl.

Стимулятори секреції, тобто ацетилхолін, гастрин та гістамін, взаємопосилюють дію один одного. Це вмикається потенціюючий механізм. Він пов'язаний з процесами, що відбуваються в паріє- тальних клітинах унаслідок дії цих стимуляторів на відповідні клітинні мембрани (мал. 215). У клініці застосовують препарати, які блокують впливи на секрецію хлористоводневої кислоти на різних рівнях. Це гангліоблокатори (бензогексоній), блокатори М-холінорецепторів (атропін), блокатори Н²-гістамінових рецеп­торів (циметидин).

.Кишкова фаза шлункової секреції залежить також від нервових та гумо­ральних впливів, але пере­важають останні. Нервові впливи з механо- і хеморе­цепторів кишок через дуоде- ногастральний рефлекс по­силюють секреторні процеси в шлунку, якщо сюди надхо­дить ще не досить перетрав­лений хімус. Однак найбіль­ше значення, особливо щодо корекції шлункової секреції, мають не нервово-рефлек- торні механізми, а гастроін- тестинальні гормони і про­дукти гідролізу харчових білків.

Секреція шлункової НС1 знижується, коли рН у два­надцятипалій кишці стає нижчою за 4,0. У цих умовах слизова оболонка дванадцятипалої кишки виділяє секретин, який гальмує утворення НС1. Пригнічує секрецію шлункового соку і жирний хі­мус, що надійшов у кишки. Цей вплив пов'язують із виділенням шлунковогальмівного пептиду і ХЦК-ПЗ. Названі гормони, утворю­ючись у дванадцятипалій кишці, надходять до залоз шлунка разом із кров'ю. Секретин і ХЦК-ПЗ, гальмуючи секрецію НС1, навпаки, стимулюють виділення пепсиногенів. Продукти розпаду їжі (особ­ливо білків) після всмоктування в кров також стимулюють залози шлунка. Вони впливають на секреторні клітини також шляхом утворення гастрину і гістаміну. Гальмівний вплив на секрецію шлункового соку здійснюють соматостатин, ентерогастрин, бульбогастрон, серотонін. Крім того, секрецію пепсиногенів зменшують місцеві тканинні фактори — кінінн і простагландини. їх вміст у зоні секреторних клітин збільшується в період активного секре­торного процесу, що дещо активізує дію стимуляторів і сприяє функціональній відповіді.

Секреція шлункового соку гальмується як шляхом зменшення утворення гормональних стимуляторів, так і безпосередньо впли­вом на секреторні клітини. В обох випадках більшість інгібіторів гальмує внутрішньоклітинні процеси утворення цАМФ і надхо­дження Са²⁺.

Гальмування секреторної функції шлунка спостерігається та­кож під час фізичної праці, при негативних емоціях, дії больових подразників. Механізм цих впливів реалізується через симпатичну нервову систему.

Завдяки комплексному впливу нервово-рефлекторних, гормо­нальних подразників і екстрактивних речовин, які містяться в фи, час секреції і склад соку, що виділяється, відповідають прийнятій їжі. Тому, якщо людина протягом тривалого часу харчується одно­манітно, характер виділюваного соку може істотно змінитися. При вживанні рослинної їжі зменшується секреторна активність у дру­гу і третю фази, але дещо збільшується в першу. Білкова їжа, навпаки, стимулює виділення соку, особливо в другу і третю фази. Може трансформуватися і склад соку.

секреторна функція

ПІДШЛУНКОВОЇ ЗАЛОЗИ

Підшлункова залоза виконує дві функції — зовнішньосекреторну (екзогенні панкреоцити та клітини протоків виробляють панк­реатичний сік) та внутрішньосекреторну (інсулоцити продукують інсулін, глюкагон, гастрин, які надходять у кров і впливають на ряд функцій).

Методи дослідження можна розділити на гострі та хронічні. Гострі методи полягають у тому, що під наркозом уводять канюлю в протоку залози і одержують сік під впливом нервових чи гумо­ральних подразників.

Хронічні методи дослідження розробив ще І. П. Павлов. На підготовчому етапі під час операції виводять протоку підшлунко­вої залози на поверхню шкіри живота. Після одужання тварини збирають сік, що виділяється під впливом різних подразників, ви­значають його кількість і склад. Певне значення має дослідження активності амілази та ліпази, які містяться в крові та сечі.

Кількість соку підшлункової залози у людини становить 1,5— 2 л за добу. Реакція його лужна (рН 8,0—8,5), оскільки він мі­стить велику кількість гідрокарбонатів. ¹

Сік підшлункової залози багатий на білки (до 10 %). Це в основному ферменти, що діють на білки, жири та вуглеводи. Про­теолітичні ферменти, зокрема трипсиноген, хемотрипси- ноген, прокарбоксиполіпептидаза тощо, утворюють­ся в ацинарних клітинах залози в неактивній формі. Активується трипсиноген ферментом ентерокіназою, яка продукується клітина­ми слизової оболонки дванадцятипалої кишки. Таким чином, до виходу в дванадцятипалу кишку цей фермент неактивний. Запобі­гає його активізації також інгібітор, що виробляється в ацинарних клітинах і оточує шаром молекули проферменту.

Активний трипсин активує хемотрипсиноген, переводячи його в хемотрипсин, а прокарбоксиполіпептидазу — в карбоксиполіпеп- тидазу. В соку підшлункової залози є й інші протеолітичні фер­менти — еластази, нуклеази та ін. Протеолітичні ферменти гідро- лізують білки до пептидів та амінокислот.

 

Ліполітичні ферменти — ліпаза, фосфоліпаза — гідролізують жири та фосфоліпіди до жирних кислот і гліцерину.

Амілолітичний фермент а-амілаза гідролізує крохмаль та глі­коген до оліго-, ди- та моносахаридів. Гідроліз жирів посилюється в присутності солей жовчних кислот та Са²⁺.

Певні процеси відбуваються і в протоках підшлункової залози. Тут з первинного формується кінцевий сік. Це відбувається завдя­ки активному транспорту в крові Ыа+ та НСОГ. за якими згідно з осмотичним градієнтом іде вода. В кров же в протилежному на­прямку надходить Н+. Концентрація НСОГ в кінцевому секреті може бути значно вищою (у 5 разів), ніж у плазмі крові.

Значення соку підшлункової залози полягає в основному в то­му, що під його впливом гідролізуються білки та жири. Якщо пе­рев'язати протоку залози, то буде засвоюватись лише 40 % жи­рів та 50 % білків (до перев'язки засвоювалось відповідно 94 та 92 %). Гідрокарбонати, що входять до складу соку, нейтралізу­ють кислий хімус, який надходить із шлунка. Створюються оп­тимальні умови для дії ферментів підшлункової залози та кишко­вого соку.

Регуляція секреції

Підшлункової залози

Регуляція секреції підшлункової залози здійснюється комплек­сом нейрогуморальних механізмів.

Розрізняють три фази секреції: головну, шлункову та кишкову. Під час головної фази секреції основна роль належить нервовим впливам, що реалізуються через блукаючий нерв під час умовно- та безумовнорефлекторних реакцій. Під впливом вигляду, запаху їжі, її надходження у ротову порожнину рефлекторно виділяється сік підшлункової залози. Секреція розпочинається вже через 1— 2 хв після початку приймання їжі. В цей час виділяється помірна кількість ферментів. Сік містить незначну кількість води та елект­ролітів. Симпатичні нерви здійснюють трофічний вплив на під­шлункову залозу. їх імпульси посилюють синтез органічних речо­вин, у той же час пригнічуючи їх виділення. Тому емоції та інші стани, внаслідок яких збуджується симпатичний відділ вегетатив­ної нервової системи, гальмують виділення соку.

Під час шлункової фази нервові впливи зберігаються, але по­чинають діяти гуморальні фактори, зокрема шлунковий гастрин.

Кишкова фаза характеризується чіткою залежністю кількості соку та його складу від складу хімусу. В цей час вирішальне зна­чення мають гуморальні фактори. Під впливом хімусу, що наді­йшов у дванадцятипалу кишку, утворюються два гормони — секре­тин і ХЦК-ПЗ. Тобто секретин утворюється у Б-клітинах слизової оболонки дванадцятипалої кишки під впливом НС1, ХЦК-ПЗ, у І-клітинах цієї оболонки — під впливом продуктів гідролізу біл­ків та жирів (мал. 216)«

Секретин діє на клітини проток підшлункової залози. Під його впливом виділяється багато соку з високою концентрацією гідро­карбонатів та малою кількістю ферментів.

ХЦК-ПЗ впливає на синтез та виділення ферментів ацинарни- ми клітинами залози. У цей час виділяється мало соку, але він мі­стить значну кількість ферментів. На функцію ацинарних клітин впливають такрж гормони власне підшлункової залози (є дані, які свідчать про те, що кров спочатку протікає через панкреатичні острівці (острівці Лангерганса) і лише потім досягає ацинарних клітин.

Під дією секретину відбувається лужна реакція в тонкій киш­ці. Секретин починає виділятись у кров, коли рН у дванадцятипа­лій кишці зменшується до 4,5. При рН менше від 3,0 виділення секретину значно зростає. Тоді виділяється сік з високою концент­рацією гідрокарбонатів. Він нейтралізує кислу реакцію хімусу, що надходить із шлунка. Таким чином, що кислішою буде реакція хімусу, то активніше вона нейтралізуватиметься.

Якщо в хімусі багато білків або жирів, то утворюється значна кількість ХЦК-ПЗ. Сік підшлункової залози за цих умов містити­ме високоактивні ферменти, що забезпечить повноцінний гідроліз названих речовин.

Вплив на ацинарні клітини реалізується через фосфоліпазу С, а на клітини проток — через цАМФ.

Основні стимулятори секреції залози ацетилхолін, гастрин, сек­ретин та ХЦК-ПЗ взаємодіють між собою і посилюють кінцевий результат — вони мають потенціюючий вплив (мал. 217).

При прийомі їжі з різним вмістом білків, жирів та вуглеводів

 

змінюються кількість та склад соку. Таким чином підшлункова залоза пристосовується до різних умов, тобто відбувається ЇЇ адаптація.