Патофизиология пищеварения

Нарушения пищеварительной системы в клинике имеют огромное значение ввиду того, что в качестве осложнения они возникают при самых разнообразных заболеваниях как у взрослых, так и у детей. Вместе с тем, наличие патологических изменений в системе пищеварения закономерно приводит к расстройству со стороны других систем, поскольку пищеварительная система является источником разнообразных гормонов, а в печени разрушаются и эти гормоны, и гормоны желез внутренней секреции и ряд биологически активных веществ.

1. Общие причины и механизмы расстройства функции органов пищеварительной системы. 

Непосредственными причинами являются:

А —нарушение регуляции.

Нарушения регуляции могут иметь три механизма:

I —патогенные нейрогенные или эндокринные влияния,

II —расстройства саморегуляции,

III —неадекватное воздействие Б.А.В.

I. Патогенные нейрогенные влияния осуществляются двумя путями.

Первый из них — висцеровисцеральные патологические рефлексы. (Они осуществляются по длинным рефлекторным дугам, замыкающимся в ЦНС или по коротким, замыкающимся в вегетативных и интрамуральных ганглиях). Например, на различных уровнях спинного мозга замыкаются связи между, с одной стороны, желчным пузырем, прямой кишкой, слепой кишкой, а с другой —желудком. Поэтому холецистит, хронический аппендицит, геморрой нередко осложняются секреторными, моторными расстройствами со стороны желудка, нарушениями трофики его тканей, нередко вплоть до образования язвенного процесса.

Второй путь патогенных нейрогенных влияний —через нарушение коррегирующей роли гипоталамуса. Это может быть результатом повреждения его (травма, кровоизлияние, опухоли, воспаление), а также при частых стрессорных воздействиях в частности, эмоциональных, при неврозах.

Эфферентные патогенные влияния с гипоталамуса осуществляются:

а) через симпатическую систему,

б) через парасимпатическую,

в) через эндокринную.

а) Так неадекватное усиление симпатических влияний может вызывать спазмы сосудов, т.е. расстройства микроциркуляции в органах пищеварительной системы. Когда резервы катехоламинов в ткани истощаются, это отражается на обменных процессах. Возникают дистрофические изменения. Снижается регенерация слизистой. Поэтому, например, при тяжелом эмоциональном стрессе в желудке и кишечнике возникают кровоизлияния, эрозии, язвы, снижается секреция и моторика.

б) Усиление влияния парасимпатической системы ведет к усилению секреции желудочного и кишечного сока, спазмам кишечника, нарушению моторики желчевыводящих путей.

в) Патогенные влияния с гипоталамуса могут осуществляться и гормональным путем в основном через систему гипофиз —кора надпочечников. Глюкокортикоиды повышают чувствительность слизистой желудка к влияниям гастрина и к вагусным влияниям. Поэтому при их избытке стимулируется образование соляной кислоты, секреция пепсиногена, а образование слизи, защищающей клетки от переваривающего действия сока, наоборот, снижается и замедляется регенерация. Это может служить предпосылкой для образования язвенного процесса. Минералокортикоиды, наоборот, являются ингибиторами желудочной секреции, но способствуют регенерации.

Следует иметь ввиду, что нервный и гормональный статус организма — это конституциональная особенность. Поэтому заболевания пищеварительной системы нередко являются конституциональными. Например, язвенная болезнь. У астеников приблизительно в 4% случаев встречается ахилия, а у гиперстеников, наоборот, часто имеет место гиперацидное состояние.

II. Второй механизм расстройства регуляции пищеварительной системы —это нарушение саморегуляции, обеспечивающий согласованность работы разных ее отделов.

Саморегуляция обеспечивается благодаря наличию в органах ЖКТ эндокринных клеток энтероцитов, продуцирующих гормонально активные полипептиды, которые объединяют названием энтерины. Патологический процесс в каком-либо отделе пищеварительной системы нарушает выработку этим отделом энтеринов. В результате нарушается функция какого-то другого отдела пищеварительной системы. Вместе с тем регуляция поврежденного отдела тоже нарушена, поскольку изменяется его чувствительность и к гормональным и к нервным влияниям. В результате в гастроэнтерологии врач, как правило, встречается с патологией полиорганной, т.к. при повреждении в одном органе в процесс закономерно вовлекаются и другие.

III. Третий механизм расстройства регуляции — это неадекватное влияние биологически  активных веществ, в связи с изменением их образования или разрушения. Гистамин, простагландины поступают в кровь в большом количестве при воспалении, аллергических процессах, некрозах. Гистамин, ацетилхолин являются стимуляторами секреторной и моторной функции желудка, кишечника. Большинство простагландинов, наоборот, снижают секрецию желудочного сока. Поэтому при обширных травмах, воспалительных процессах в каких-либо органах, инфекциях (особенно при лихорадке) секреция и моторика ЖКТ, как правило, снижены. Однако, некоторые простагландины, например ПГЕ, вызывают диарею, коликообразные боли в животе в связи со спазмом мускулатуры кишечника, заброс химуса из 12‑перстной кишки в желудок.

Дефицит же простагландинов, например в результате лечения салицилатами, может явиться причиной повышения кислотности желудочного сока и способствовать возникновению язвы желудка и 12‑перстной кишки или обострения заболевания.

Б. Второй из непосредственных причин расстройства пищеварительной системы является повреждение.

Повреждающие факторы эндогенные и экзогенные.

I. Эндогенными повреждающими факторами могут быть:

1.Продукты обмена, выделяемые слизистой ЖКТ, например, при почечной недостаточности, при различных обменных заболеваниях, при токсикозе беременности и других эндогенных интоксикациях.

2.Повреждения могут возникать по механизму аллергии и аутоаллергии. Так, при болезни Аддисона-Бирмера, характеризующейся, в частности, тяжелыми атрофическими измененияими слизистой ЖКТ, в крови обнаруживаются антитела против клеток желудка более чем у 90% больных. При системных аутоаллергических поражениях соединительной ткани (коллагенозы) закономерно поражается пищеварительная система на всем своем протяжении.

3.В возникновении повреждения органов пищеварительной системы большое значение имеют генетические дефекты клеточных ферментов. Из-за этого, например, возникают дистрофические процессы в печени, в поджелудочной железе.

Дистрофические и атрофические процессы закономерно возникают в органах пищеварения также при кислородном голодании, белковой недостаточности, дефиците железа, витаминов (например витамина В). Эти состояния могут быть как экзогенными, так и эндогенными, поскольку возникают как следствие патологии дыхательной, сердечно-сосудистой системы, почек, органов пищеварения. В последнем случае может возникать порочный круг, усугубляющий патологию.

II. Экзогенными повреждающими факторами могут быть различные химические вещества, попадающие в ЖКТ случайно или в результате наличия их в пище, воде, воздухе. Это также бактерии и продукты их жизнедеятельности. Такие заболевания как дизентерия, брюшной тиф, холера, вирусный гепатит, геликобактериоз в основе своей имеют инфекционные повреждения именно органов пищеварения. Определенную роль могут иметь здесь и аллергические механизмы.

Большую роль в возникновении поражений пищеварительной системы имеют алкоголь и курение. Именно хронические гастриты, энтериты, цирроз печени —характерные анатомические проявления алкоголизма. Курение имеет немалую роль в возникновении гастритов, язвенной болезни.

Повреждение ЖКТ может вызываться лучевыми воздействиями, может возникать в результате дисбактериоза. Определенную роль имеют такие факторы бытового характера как нерегулярное питание, поспешная еда всухомятку, привычка к острым приправам и очень горячей пище.

В. Третья непосредственная причина патологии пищеварительной системы — генетические дефекты пищеварительных ферментов, транспортных белков, а также анатомические аномалии (стенозы, дивертикулы и т.п.). Например, отсутствие пищеварительного фермента в кишечнике может приводить к такой форме патологии как непереносимость определенного пищевого продукта. Дефект транспортного белка нарушает всасывание определенного вещества. Анатомические аномалии нарушают продвижение химуса.

Взаимосвязь нарушений моторной и секреторной функций
желудка, отделения желчи и панкреатического сока.

Изменения секреторной и моторной функций часто возникают параллельно, поскольку повышение тонуса парасимпатической системы усиливает секрецию, кислотность, содержание пепсиногена в соке и моторику желудка. Гистамин также параллельно усиливает и секрецию и моторику. Наоборот, усиление симпатических влияний, а также действие большинства простагландинов и адреналина ведут к снижению и секреции и моторики желудка.

Скорость эвакуации химуса из желудка зависит не только от моторной, но и от секреторной функции желудка, а также поджелудочной железы и печени. Новая порция из желудка поступает в дуоденум лишь после того, как предыдущая порция подверглась ощелачиванию соками поджелудочной железы и желчью. В случае повышения кислотности желудочного сока эвакуация часто замедляется даже несмотря на усиление моторики. Задержка химуса в желудке способствует усилению секреции гастрина, повышающего кислотность сока. А это ведет к формированию порочного круга. Такой порочный круг облегчает возникновение язвенного процесса, особенно в 12‑перстной кишке, слизистая которой не защищена от воздействия кислоты и пепсина в такой степени, как слизистая желудка.

В случае низкой кислотности сока эвакуация из желудка обычно ускоряется. Однако она может быть и замедленной, поскольку часто параллельно снижению кислотности, снижается и тонус желудка.

Эвакуация нарушается также в случае органических препятствий: сужения привратника опухолью или в результате рубцевания язвы.

Снижение кислотности желудочного сока ухудшает переваривание белков. Уменьшается бактерицидная роль желудочного сока. У маленьких детей кислотность невелика и, следовательно, бактерицидная роль относительно низкая. В условиях низкой кислотности в желудке могут размножаться бактерии, вызывая брожение, а продукты жизнедеятельности бактерий могут усугублять повреждение слизистой.

Образование и выделение желчи и панкреатического сока тесно связаны с секреторной функцией желудка. Под влиянием соляной кислоты в энтероцитах 12‑перстной кишки образуются секретин и панкреозимин-холецистокинин, стимулирующие секрецию желчи, поджелудочного сока и выход желчи из пузыря. Снижение секреции соляной кислоты снижает секрецию поджелудочного сока и желчи и приводит к застою ее в пузыре.

Нарушение пищеварения в кишечнике в связи с недостаточным
поступлением поджелудочного сока, желчи и дисбактериозом.

В связи с недостаточным поступлением поджелудочного сока прежде всего нарушается дуоденальное пищеварение. Из-за дефицита липазы особенно страдает переваривание и всасывание жира. Жир выводится с калом (стеаторея). Плохо переваривается белок. Об этом свидетельствует появление большого количества мышечных волокон в каловых массах после приема мясной пищи. Переваривание углеводов также нарушено.

Недостаточное поступление желчи в кишечник называется гиперхолией, полное прекращение ее поступления — ахолией.

Липаза панкреатического сока в отсутствии желчи мало активна, жиры не эмульгированы и их контакт с липолитическим ферментом затруднен. Особенно страдает всасывание жирных кислот, холестерина и жирорастворимых витаминов. Развивается стеаторея. В кишечнике нерасщепленный жир обволакивает пищевые массы и затрудняет действие на них ферментов панкреатического сока.

Активность этих ферментов при недостатке желчи снижена, так как в норме желчь нейтрализует кислое желудочное содержимое и способствует поддержанию в 12‑перстной кишке щелочной среды, являющейся необходимой для ферментов дуоденального сока. При дефиците желчных кислот снижается адсорбция кишечными клетками ферментов из химуса и нарушается пристеночное пищеварение. Следовательно, при нарушении поступления желчи в кишечник, страдает переваривание белков и углеводов. Вместе с неусвоенными жирами из кишечника выводятся и жирорастворимые витамины. Развиваются гиповитаминозы.

Снижение кислотности приводит к нарушению запирательной функции привратника. В результате химус поступает в дуоденум большими порциями. Это может рефлекторно вызывать ускорение перистальтики кишечника. Поэтому в случае даже небольшого переедания легко возникает кратковременная диарея. Вместе с тем перистальтика кишечника замедляется ввиду недостатка ее стимулятора — желчных кислот. Появляется наклонность к запорам. Таким образом стул становится неустойчивым.

Замедление перистальтики в случае снижения секреторной функции желудка вначале имеет, видимо, некоторое компенсаторное значение, поскольку удлиняется время пищеварения в кишечнике. Однако, в результате ослабления перистальтики кишечника химус плохо перемешивается. Это неблагоприятно отражается на пристеночном пищеварении, а следовательно и на всасывании. Кроме того, расщепление пищевых веществ в кишечнике нарушается и из-за недостатка ферментов поджелудочной железы и желчи. В результате биохимический состав химуса и рН изменяются. (Меняется “биохимический климат” в кишечнике). Это ведет к возникновению кишечного дисбактериоза.

Дисбактериоз — это нарушение подвижного равновесия микрофлоры, в норме заселяющей кишечник.

Формирование дисбактериоза проходит в три фазы:

1. Значительное уменьшение числа нормальных симбионтов в местах их обычного обитания. В кишечнике это уменьшение бифидум-флоры и многочисленных бактерий.

2. Исчезновение одних и увеличение содержания других нормальных симбионтов, в норме встречающихся в скудном количестве или у данного человека не встречающихся.

3. Появление аутофлоры там, где она обычно не встречается (например кишечной палочки в желчных путях) с увеличением ее токсичности. При кислотности желудочного сока заселение верхних отделов кишечника облегчено и снижением барьерной роли желудка.

Дисбактериоз в кишечнике может развиваться и при нормальной функции желудка, но при ослаблении неспецифических защитных сил организма. Поэтому у взрослых он часто возникает при длительном пребывании в экстремальных условиях (повышенных нагрузок, в космических полетах, подводных плаваниях и т.п.) под влиянием ионизирующего излучения. Для ребенка раннего возраста грудное вскармливание способствует формированию нормальной микрофлоры кишечника (бифидум-флоры). Поэтому запаздывание с прикладыванием к груди и раннее искусственное вскармливание облегчают возникновение дисбактериоза. У детей и стариков дисбактериоз нередко возникает после перенесения различных заболеваний. Дисбактериоз может возникать при длительном применении антибактериальных препаратов, антибиотиков.

В результате дисбактериоза резко нарушается одна из главных функций нормальной микрофлоры —ее антагонистическая активность в отношении патогенных и гнилостных микробов, а также нарушается витаминообразующая и ферментативная функции.

Бактериальная ферментация химуса в кишечнике ведет к образованию молочной, уксусной кислот и других продуктов, повреждающих слизистую. В том числе образуются газы (метан,, сероводород, углекислый газ), что приводит к метеоризму —вздутию кишечника, особенно если тонус его понижен. Метеоризм усугубляется замедлением перистальтики. Он вызывает боли, а в стенках растянутых кишок уменьшает кровоснабжение, что снижает регенерацию слизистой и она легче повреждается. Возникает воспалительный процесс —энтерит, колит. И в результате запоры или неустойчивый стул сменяется упорной диареей. При этом стул характерный: жидкий, перистый, с резко кислой реакцией. В результате хронического воспаления слизистой кишечника все больше нарушается пристеночное пищеварение. Все более усугубляется нарушение “биохимического климата”. Создается порочный круг. Для профилактики и устранения кишечных дисбактериозов служат бактериальные препараты: лактобактерин, бифидумбактерин, колибактерин.

Недостаточность кишечного всасывания (мальабсорбция).

Это явление может возникать в результате хронически недостаточной функции желудка, печени, поджелудочной железы, дисбактериоза, а также диабета, гипо- и гипертериоза, обширной резекции кишечника. Может быть вызвана мальабсорбция длительным применением стабильных, цитостатических препаратов, лучевой терапией. В этих случаях ее называют вторичной. А первичная мальабсорбция — это результат генетических дефектов ферментов пристеночного пищеварения или транспортных белков.

В случае первичной мальабсорбции страдает избирательно всасывание одного вещества, например, железа или группы близких по структуре веществ. При вторичной же, ввиду недостатка многих ферментов и многих переносчиков нарушается всасывание сразу многих веществ. Первичная мальабсорбция обнаруживается, как правило, у детей по мере того, как в их рацион включаются новые продукты. На каком-то этапе включается продукт, для расщепления которого нет нужных ферментов. У взрослых из первичных встречается, главным образом, нарушение всасывания дисахаридов, преимущественно лактозы, а также, нередко, железа.

Клинические проявления мальабсорбции чрезвычайно разнообразны. Во-первых, может иметь место непереносимость какого-либо пищевого продукта, т.е. резкое ухудшение состояния человека при употреблении в пищу вещества, расщепление, всасывание которого нарушено. Так, например, при недостатке фермента, расщепляющего какой-нибудь дисахарид, могут возникать явления интоксикации из-за того, что частично этот дисахарид подвергается бактериальной ферментации. Поэтому в клинической картине характерны понос, метеоризм, рвота после приема соответствующего продукта. Так, у детей, вскармливающихся молоком, в случае алактазии формируется описанная картина, а затем наступает истощение, тяжелое нарушение водно-солевого обмена.

Клиническая картина мальабсорбции, кроме того, определяется дефицитом в организме тех веществ, всасывание которых недостаточно. Следовательно, в случае вторичной мальабсорбции здесь включаются признаки дефицита ряда витаминов, аминокислот, сахаров, катионов. Дефицит железа и витамина В ведет к формированию анемии, к атрофии эпителиальных тканей, в том числе ЖКТ. Это еще более нарушает всасывание и замыкается порочный круг.

Проявление нарушений эндокринной функции кишечника.

Кишечные гормоны (энтерины), не только согласуют деятельность различных отделов пищеварительной системы, но обладают мощным регулирующим влиянием и за ее пределами. Наиболее активны тонкий кишечник и особенно 12‑перстная кишка. Здесь вырабатывается более 20 энтеринов. Чтобы понять значение эндокринной функции кишечника достаточно рассмотреть хотя бы одну группу этих гормонов. Это полипептиды близкие по структуре к секретину (“семейство секретина”) и в пределах ЖКТ они оказывают влияние аналогичное секретину. А именно: они стимулируют желчеотделение, кишечную секрецию и выделение воды и бикарбонатов поджелудочной железой, но тормозят секрецию соляной кислоты и моторику желудка.

Помимо этого среди них имеется глюкагон (аналогичный гормону поджелудочной железы), вызывающий гипергликемию, гормон, обладающий инсулинотропным действием, т.е. вызывающий гипогликемию и вазоактивный гормон, вызывающий расширение сосудов органов брюшной полости, сердца, легких, конечностей. Он же тормозит агрегацию тромбоцитов. Нарушение образования энтеринов только этой группы может иметь такие разнообразные последствия, как спазмы сосудов, повышение артериального давления, тромбообразование, нарушения углеводного обмена.

Удаление 12‑перстной кишки катастрофично для организма. Нарушения, возникающие у животных после операции назвали “синдром дуоденальной недостаточности”. Он выражается наступлением апатии, гипотермии, резко снижается аппетит и несмотря на снижение основного обмена животное катастрофически худеет, возникают судороги и часть животных на протяжении 1,5 месяцев погибает. У выживших затем начинает развиваться резко выраженное ожирение, вдвое возрастает количество холестерина в крови, снижается толерантность к сахарным нагрузкам. Животные остаются крайне вялыми и через 3 —4 месяца возникает анорексия (отказ от пищи), судороги и животные погибают.

Гистологическое исследование показало, что у оперированных животных в нейросекреторных ядрах гипоталамуса, этом центре эндокринной регуляции, обнаруживаются серьезные морфологические изменения, а также и в коре надпочечников, и в щитовидной железе. Эти эксперименты сделали понятным, почему у больных с хронической патологией кишечника, особенно при распространенных его поражениях, возникают симптомы недостаточности коры надпочечников, половых желез, щитовидной железы, как при патологии гипоталамуса или гипофиза.

Проявлением недостаточности гормональной функции 12‑перстной кишки является и так называемый демпинг-синдром. Он бывает ранний и поздний. Ранний заключается в том, что в конце приема пищи или на протяжении 10- 12 минут после этого возникает слабость, сонливость, сердцебиение, ощущение жара, потливость, головная боль или головокружение, потемнение в глазах вплоть до полуобморочного состояния. Эти ощущения исчезают самопроизвольно через несколько минут. Но может быть необходим отдых и даже сон в течение 20-30 минут. В более тяжелых случаях синдром удерживается 2-4 часа, делая человека неработоспособным.

При поздней форме демпинг-синдрома приступ начинается внезапно через 2‑4 часа после еды, ощущением тревоги, “волчьего голода”, резкой слабостью, дрожью. В более тяжелых случаях может быть потеря сознания, судороги. Кроме того могут быть те же симптомы, что и при ранней форме. Характерно, что утром после сна, поздний демпинг-синдром не возникает. Прием пищи или выделение глюкозы немедленно снимают поздний демпинг —синдром. Хорошо устраняются оба введением секретина и других препаратов, являющихся экстрактами слизистой кишечника животных.

Механизм приступов не ясен, т.к. несмотря на характерную картину гипогликемии существенного снижения сахара или избытка инсулина не отмечают. Демпинг —синдром возникает при дуоденитах, хронических панкреатитах, язвенной болезни, энтероколитах. Особенно резко бывает выражен он в случаях множественных поражений органов ЖКТ и после операций резекции желудка, особенно по методу Бильрот — 2.

Гормоны ЖКТ регулируют также состояние пищевого центра. Гастрин, вырабатывающийся в пилорическом отделе желудка, стимулирует секрецию желудочного сока. В то же время он усиливает чувство голода. Не случайно аппетит приходит во время еды.

Гормон 12‑перстной кишки холецистокинин вызывает чувство насыщения. При его введении голодные крысы прекращали есть, чистились, умывались и засыпали, т.е. вели себя как сытые животные. Недостаток его может быть причиной переедания.

Общеизвестна зависимость настроения человека от того сыт он или голоден. Всем известно, что проголодавшийся человек раздражителен, всем недоволен, а плотно, хорошо поевший становиться благодушным и покладистым. В начале 80‑х годов было установлено, что продукция морфиноподобных веществ энкефалинов имеет место не только в нервной системе, где они были открыты ране, но и в слизистой ЖКТ. Эти вещества влияют на настроение, снижают восприятие боли. Видимо с нарушением их продукции связано то, что для больных с хронической патологией ЖКТ, особенно в период обострения, характерно снижение настроения, интереса к семье, к работе, раздражительность, конфликтность (“желчный человек”). В более тяжелых случаях возникает депрессия, канцерофобия, галлюцинации вплоть до того, что больной может оказаться в поле зрения психиатра. И вот, препараты “секретин”, “панкреозимин” и аналогичные оказывают положительное влияние и на эти расстройства. По-видимому, это связано с наличием в них морфиноподобных веществ, а возможно и специальных полипептидов.

Общеизвестно, что после того, как человек поплотнее поел, его клонит в сон. Послеобеденный сон в жизни наших совсем недалеких предков был правилом. В современной жизни этот физиологический режим нарушен, что не проходит даром. Наряду с другими факторами среды это способствует нарастанию заболеваемости с одной стороны неврозами, с другой —гастритами, язвенной болезнью, особенно среди городского населения. Послеобеденный сон необходим как профилактическое средство не только в детской практике, но и для взрослых, особенно для страдающих хроническими заболеваниями ЖКТ