Текст книги "Нормальная физиология"

Автор книги: Николай Агаджанян

сообщить о нарушении

Текущая страница: 28 (всего у книги 41 страниц)

Всасывание жиров

Жиры после их гидролиза под действием липазы на глицерин и жирные кислоты всасываются наиболее активно в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тощей кишки. Жирные кислоты плохо растворимы в воде, но их делают водорастворимыми соли желчных кислот.

На поверхности мембраны энтероцита образуется мицелла, в состав которой входят жирная кислота с длинными цепями, желчная кислота и глицерин. Затем мицелла проходит в мембрану энтероцита без траты энергии. Внутри мембраны жирные кислоты захватываются специальным транспортным белком. В цитозоле энтероцита глицерин и жирные кислоты снова превращаются в триглицериды, холестерин и фосфолипиды. Все три образовавшиеся вещества, заключенные в тонкую липопротеиновую оболочку, формируют мельчайшие жировые частицы диаметром 60–75 нм, которые называются хиломикронами. Последние, пройдя через базолатеральную мембрану клетки, попадают в межклеточное пространство, а затем в лимфатические сосуды.

Помимо хиломикронов в энтероцитах образуются липопротеины очень низкой плотности, которые также попадают в лимфатические сосуды. Так как жиры в основном всасываются в лимфу, то через несколько часов после приема пищи от всасывания жира лимфа приобретает белый цвет, напоминая молоко (млечный сок).

Всасывание липидов регулируется центральной нервной системой. Парасимпатическая нервная система усиливает, а симпатическая нервная система тормозит всасывание липидов. Стимулируют всасывание гормоны коры надпочечников, гипофиза и щитовидной железы, а также гормоны APUD-системы – секретин и ХЦК-ПЗ.

Всасывание витаминов

Водорастворимые витамины всасываются в дистальном отделе тощей кишки и проксимальном отделе подвздошной кишки.

Всасывание жирорастворимых витаминов A, D, Е, К происходит в средней части тощей кишки и целиком зависит от всасывания жиров, нарушение которого препятствует транспорту витаминов из кишечника в лимфу и кровь. Витамин А образует эфиры с жирными кислотами и поступает в лимфу в составе хиломикронов. Для всасывания жирорастворимых витаминов важно наличие желчных кислот.

Витамин С и рибофлавин переносятся путем диффузии. Витамин В₁₂ в комплексе с внутренним фактором Касла всасывается в подвздошной кишке.

Всасывание воды и электролитов

В пищеварительный тракт за сутки с пищей и питьем поступает 2,0 – 2,5 л воды, остальные 6–7 л воды выделяются в составе слюны, желудочного, панкреатического и кишечного соков. Таким образом, в полость желудочно-кишечного тракта за сутки поступает до 9,5 л воды. Незначительная часть воды всасывается в желудке, а большая часть – в тонком и особенно в толстом кишечнике.

Вода всасывается в основном пассивно за счет осмотического градиента, создаваемого активным транспортом натрия между просветом кишечника и межклеточным пространством. Все факторы, влияющие на транспорт Na⁺, изменяют и всасывание воды. Так, блокатор натриевого насоса оубаин подавляет всасывание воды.

В результате поступления Na⁺ из полости кишечника в межклеточную жидкость последняя становится гипертонической и притягивает к себе воду из просвета кишечника. Ток воды создает в межклеточном пространстве градиент гидростатического давления, являющийся движущей силой передвижения воды и растворенных в ней веществ в сторону капилляров, базальная мембрана которых обладает большой проницаемостью. Кроме того, вода всасывается через межэпителиальные щели путем персорбции.

Всасывание воды связано также с транспортом аминокислот и Сахаров, поэтому если подавить всасывание Сахаров флорицином, то замедляется и всасывание воды. Оптимальный рН для всасывания воды – 6,8. Наркоз (эфир, хлороформ) и ваготомия тормозят всасывание воды, которое зависит также от степени гидратации тканей. Об участии коры больших полушарий в механизмах всасывания воды свидетельствует условно-рефлекторное изменение ее всасывания. АКТГ усиливает всасывание воды и хлоридов, тироксин стимулирует всасывание воды. Некоторые гастроинтестинальные гормоны (гастрин, секретин, ХЦК-ПЗ, ВИП, бомбезин, серотонин) тормозят всасывание воды.

Всасывание натрия осуществляется различными путями: пассивно по градиенту концентрации, активно за счет работы натриевых и натрий-калиевых насосов, а также путем персорбции через межклеточные щели. За одни сутки в желудочно-кишечном тракте всасывается более 1 моля натрия хлорида. Основное всасывание Na⁺ происходит в подвздошной и толстой кишке. От всасывания Na⁺ зависит транспорт аминокислот, глюкозы и других веществ.

Всасывание Na⁺ регулируется минералокортикоидами и гормонами задней доли гипофиза, которые усиливают всасывание натрия. Угнетают этот процесс гастрин, секретин, ХЦК-ПЗ. Всасывание К⁺ осуществляется в тонком и толстом кишечнике за счет активного и пассивного транспорта по электрохимическому градиенту. Транспорт калия сопряжен с транспортом натрия.

Хлориды всасываются в желудке и подвздошной кишке по типу активного и пассивного транспорта. Всасывание хлора связано с транспортом Na⁺, Са²⁺ и К⁺. Всасывание кальция происходит очень медленно с помощью специального переносчика – кальцийсвязывающего белка, синтез которого контролируется витамином D₃. Последний образуется в коже под влиянием ультрафиолетового облучения. Этот процесс активируется желчными кислотами, некоторыми аминокислотами, натрием, антибиотиками. Паратгормон, гормоны щитовидной железы, гипофиза и надпочечников увеличивают всасывание кальция. Железо всасывается в тонком кишечнике путем активного транспорта. В энтероцитах содержится специальный переносчик железа, который транспортирует его внутрь клетки. Там он связывается со специфическим белком, который доставляет двухвалентное железо в кровь. В крови есть белок трансферритин, связывающий и доставляющий железо к месту его действия. Избыток железа вместе с ферритином поступает в просвет кишечника и выводится.

Всасывание лекарственных препаратов

Механизмы всасывания лекарственных препаратов из полости желудочно-кишечного тракта различны: прежде всего это диффузия, этим способом всасывается большинство лекарственных препаратов, затем фильтрация и пиноцитоз. Некоторые лекарственные препараты всасываются путем активного транспорта. На процесс всасывания лекарств в желудке и кишечнике влияет целый ряд факторов. В первую очередь – это рН среды. Поэтому в желудке, где среда кислая, лучше всего всасываются лекарствакислоты, а лекарства-основания – в кишечнике. Кислая среда разрушает некоторые лекарства, например бензилпенициллин. Другим субстратом, действующим на всасывание лекарств, являются ферменты желудочно-кишечного тракта, которые способны инактивировать ряд белковых и полипептидных веществ (кортикотропины, вазопрессин, инсулин и др.), а также некоторые гормоны (прогестерон, тестостерон, альдостерон). Соли желчных кислот, в свою очередь, могут ускорять всасывание лекарств или, наоборот, замедлять его при образовании нерастворимых соединений.

Моторика желудочно-кишечного тракта – один из факторов, лимитирующих скорость и полноту всасывания лекарственных препаратов.

Количество пищи, ее состав, интервал времени между едой и приемом лекарств влияют на всасывание лекарств. Так, всасывание тетрациклинов, ампициллина нарушается под действием молока, солей железа, при высоком содержании углеводов, белков и жира в пище.

Объем жидкости, принимаемой вместе с лекарствами, может вызвать или замедление, или ускорение всасывания.

Печень

Печень – это железа внешней секреции, выделяющая свой секрет в двенадцатиперстную кишку. Свое название она получила от слова «печь», так как в печени самая высокая температура по сравнению с другими органами. Печень представляет собой сложнейшую «химическую лабораторию», в которой происходят процессы, связанные с образованием тепла. Печень принимает самое активное участие в пищеварении. Кроме пищеварительной печень выполняет целый ряд других важнейших функций, которые будут рассмотрены ниже. Через нее проходят почти все вещества, в том числе и лекарственные, которые так же, как и токсические продукты, обезвреживаются

Пищеварительная функция печени

Эту функцию можно разделить на секреторную, или желче-отделение (холерез) и экскреторную, или желчевыделение (холекинез). Желчеотделение происходит непрерывно и желчь накапливается в желчном пузыре, а желчевыделение – только во время пищеварения (через 3–12 мин после начала приема пищи). При этом желчь сначала выделяется из желчного пузыря, а затем из печени в двенадцатиперстную кишку. Поэтому принято говорить о печеночной и пузырной желчи.

За сутки отделяется 500 – 1500 мл желчи. Она образуется в печеночных клетках – гепатоцитах, которые контактируют с кровеносными капиллярами. Из плазмы крови с помощью пассивного и активного транспорта в гепатоцит выходит ряд веществ: вода, глюкоза, креатинин, электролиты и др. В гепатоците образуются желчные кислоты и желчные пигменты, затем все вещества из гепатоцита секретируют в желчные капилляры. Далее желчь поступает в желчные печеночные протоки. Последние впадают в общий желчный проток, от которого отходит пузырный проток. Из общего желчного протока желчь попадает в двенадцатиперстную кишку.

Состав желчи

Печеночная желчь имеет золотисто-желтый цвет, пузырная – темно-коричневый; рН печеночной желчи – 7,3 – 8,0, относительная плотность – 1,008–1,015; рН пузырной желчи – 6,0 – 7,0 за счет всасывания гидрокарбонатов, а относительная плотность – 1,026–1,048.

Желчь состоит из 98% воды и 2% сухого остатка, куда входят органические вещества: соли желчных кислот, желчные пигменты – билирубин и биливердин, холестерин, жирные кислоты, лецитин, муцин, мочевина, мочевая кислота, витамины А, В, С; незначительное количество ферментов: амилаза, фосфатаза, протеаза, каталаза, оксидаза, а также аминокислоты и глюкокортикоиды; неорганические вещества: Na⁺, К⁺, Са²⁺, Fe⁺⁺, Сl_-, HCО₃^-, SО₄^-, НРО₄^2-. В желчном пузыре концентрация всех этих веществ в 5–6 раз больше, чем в печеночной желчи.

Холестерин – 80% его образуется в печени, 10% – в тонком кишечнике, остальное – в коже. За сутки синтезируется около 1 г холестерина. Он принимает участие в образовании мицелл и хиломикронов и только 30% всасывается из кишечника в кровь. Если нарушается выведение холестерина (при заболевании печени или неправильной диете), то возникает гиперхолестеринемия, которая проявляется или в виде атеросклероза, или желчнокаменной болезни.

Желчные кислоты синтезируются из холестерина. Взаимодействуя с аминокислотами глицином и таурином, образуют соли гликохолевой (80%) и таурохолевой кислот (20%). Они способствуют эмульгированию и лучшему всасыванию в кровь жирных кислот и жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К). За счет гидрофильности и липофильности жирные кислоты способны образовывать мицеллы с жирными кислотами и эмульгировать последние.

Желчные пигменты – билирубин и биливердин придают желчи специфическую желто-коричневую окраску. В печени, селезенке и костном мозге происходит разрушение эритроцитов и гемоглобина. Вначале из распавшегося гема образуется биливердин, а затем билирубин. Далее вместе с белком в нерастворенной в воде форме билирубин с кровью транспортируется в печень. Там, соединившись с глюкуроновой и серной кислотами, он образует водорастворимые конъюгаты, которые выделяются печеночными клетками в желчный проток и в двенадцатиперстную кишку, где от конъюгата под действием микрофлоры кишечника отщепляется глюкуроновая кислота и образуется стеркобилин, придающий калу соответствующую окраску, а после всасывания из кишечника в кровь, а затем в мочу – уробилин, окрашивающий мочу в желтый цвет. При поражении клеток печени, например, при инфекционном гепатите или закупорке желчных протоков камнями или опухолью, в крови накапливаются желчные пигменты, появляется желтая ркраска склер и кожи. В норме содержание билирубина в крови составляет 0,2–1,2 мг%, или 3,5– 19 мкмоль/л (если больше 2–3 мг%, возникает желтуха).

Функции желчи

Желчь выполняет целый ряд важных функций.

1. Эмульгирует жиры, делая водорастворимыми жирные кислоты.

2. Способствует всасыванию триглицеридов и образованию мицелл и хиломикронов.

3. Активирует липазу.

4. Стимулирует моторику тонкого кишечника.

5. Инактивирует пепсин в двенадцатиперстной кишке.

6. Оказывает бактерицидное и бактериостатическое действие на кишечную флору.

7. Стимулирует пролиферацию и слущивание энтероцитов.

8. Усиливает гидролиз и всасывание белков и углеводов.

9. Стимулирует желчеобразование и желчевыделение.

Регуляция желчеотделения и желчевыделения

Желчеотделение и желчевыделение усиливаются при стимуляции парасимпатических волокон и снижаются – при раздражении симпатических. Стимуляция парасимпатических нервных волокон вызывает сокращение тела желчного пузыря и расслабление сфинктера, в результате желчь выделяется в двенадцатиперстную кишку. Раздражение симпатических нервов сокращает сфинктер и расслабляет тело желчного пузыря – желчный пузырь не опорожняется. Рефлекторные изменения желчеобразования и желчевыделения наблюдаются при раздражении интерорецепторов пищеварительного тракта, а также при условно-рефлекторных воздействиях.

К гуморальным желчегонным факторам относится сама желчь. Поэтому в состав таких хорошо известных препаратов, как аллохол, холензим, входит желчь. Усиливают секрецию желчи гастрин, ХЦК-ПЗ, секретин, простагландины. Некоторые пищевые продукты, такие как желтки, молоко, жирная пища, хлеб, мясо, стимулируют желчеобразование и желчевыделение.

Вид, запах пищи, разговоры о пище, подготовка к ее приему вызывают соответствующие изменения в деятельности желчного пузыря и всего желчевыделительного аппарата. В первые 7 – 10 минут желчный пузырь сначала расслабляется, а затем сокращается и небольшая порция желчи через сфинктер Одди выходит в двенадцатиперстную кишку. После этого следует основной период опорожнения желчного пузыря. В результате его периодических сокращений, чередующихся с расслаблением, в двенадцатиперстную кишку выходит желчь вначале из общего желчного протока, затем пузырная и в последнюю очередь – печеночная.

Желчевыделение стимулируется ХЦК-ПЗ, гастрином, секретином, бомбезином, ацетилхолином, гистамином.

Тормозят желчевыделение глюкагон, кальцитонин, ВИП.

Непищеварительные функции печени

Участие в углеводном обмене

Печень является органом, поддерживающим нормальный уровень сахара в крови за счет процессов гликогенеза – превращения глюкозы в гликоген с помощью гормона поджелудочной железы инсулина.

Если количество глюкозы в крови уменьшается, то депонированный в печени гликоген снова превращается в глюкозу – это гликогенолиз. При уменьшении запасов углеводов в крови в печени под влиянием гормонов коры надпочечников – глюкокортикоидов гликоген может синтезироваться из аминокислот и жиров – это гликонеогенез.

Участие в белковом обмене

В печени происходит метаболизм и анаболизм протеинов, дезаминирование аминокислот, обезвреживание аммиака и превращение его в мочевину, которая затем выводится почками, и креатинина. Печень продуцирует целый ряд плазменных белков: гамма-глобулины, альбумины, бета-глобулины.

Участие в жировом обмене

Печень синтезирует жирные кислоты, триглицериды, фосфолипиды, холестерин, кетоновые тела, участвует в их метаболизме. Она экстрагирует липиды из крови в виде хиломикронов и отвечает за их окисление в других тканях. В печени синтезируются липопротеиды высокой и низкой плотности.

Печень – депо витаминов

Печень принимает непосредственное участие в обмене и всасывании в кишечнике жирорастворимых витаминов A, D, Е. К. Каротин превращается в витамин А, который хранится в печени в течение 10 месяцев и высвобождается в кровь по мере его потребности. Витамин D хранится в печени от 3 до 4 месяцев, витамин В₁₂ – от 1 года до нескольких лет. Печень депонирует также витамины В₆ – пиридоксаль, рибофлавин, аскорбиновую, фолиевую и пантотеновую кислоты, витамин К.

Кроме витаминов печень депонирует микроэлементы; железо в виде ферритина, медь, марганец, кобальт, цинк, молибден и ДР.

Участие в свертывании крови

В печени синтезируются такие факторы свертывания крови, как фибриноген (1-й фактор), протромбин (2-й фактор), проакцелерин (5-й фактор), проконвертин (7-й фактор), антигемофильный глобулин В (9-й фактор), фактор Стюарта – Прауэр (10-й фактор).

Печень – депо крови

Через печень проходит 29% от МОК. Печень участвует в перераспределительных реакциях кровеносной системы. Алкогольная интоксикация, отравление токсическими веществами вызывают цирроз печени – разрастание вокруг сосудов фиброзной ткани. Кроме того, застой крови в правом сердце, увеличение давления в системе воротной вены и полой вены вызывает переполнение кровью сосудов печени, в результате плазма выходит непосредственно через капсулу печени в брюшную полость. Это явление называется асцитом.

Дезинтоксикационная функция печени

Эта функция состоит в инактивации и выведении лекарственных препаратов (например, сульфаниламидов, антибиотиков и др.), гормонов, вредных веществ: аммиака, индола, скатола, фенола, алкоголя, который метаболизируется в основном в печени, а затем выводится с мочой и калом.

Биотрансформация лекарственных препаратов в печени

Пройдя через стенку желудка и кишечника, лекарственные препараты, прежде чем попасть в системное кровообращение, через портальную кровеносную систему проникают в печень, где они подвергаются метаболическим превращениям под действием ферментативных систем печени («эффект первичного превращения»). Поэтому дозы некоторых препаратов (пропранолол, аминазин, опиаты) при их приеме через желудочно-кишечный тракт должны быть больше, чем при внутривенном введении для достижения необходимого эффекта.

Поскольку лекарства еще не попали в системное кровообращение, их первичные превращения в печени называют пресистемным метаболизмом, интенсивность которого зависит от скорости кровотока через печень. Для оценки пресистемного метаболизма используют формулу,

 f=1-Сl_общ/V

где f – часть принятой внутрь дозы, достигающей общего кровотока; Сl_общ – общий клиренс препарата; V – скорость печеночного кровотока.

Все лекарственные вещества делятся на две группы:

1. с высоким печеночным клиренсом

2. низким печеночным клиренсом.

Для препаратов 1-й группы характерна высокая степень их экстракции гепатоцитами из крови. Способность печени метаболизировать эти препараты зависит от кровотока печени. Печеночный клиренс препаратов 2-й группы зависит преимущественно от емкости ферментативных систем печени, под действием которых происходят превращения лекарственных веществ, и от скорости их связывания с белками плазмы крови (дифенин – высокая скорость связывания, теофиллин, парацетамол – низкая).

Биотрансформация лекарственных препаратов проходит в две фазы: 1-я фаза – окисление, гидроксилирование – это микросомальные и немикросомальные реакции, в результате которых образуются группы –ОН, –СООН, –Н, Н₂; 2-я фаза – соединение этих веществ с глюкуроновой кислотой, сульфатами, глицином и образованием водорастворимых конъюгатов, которые легко выводятся из организма с калом и мочой. Таким путем удаляются эстрогены, прогестерон, наркотики, амидопирин, салицилаты, антибиотики и другие препараты.

Многие лекарственные вещества после их биотрансформации в печени в виде метаболитов или в неизмененном виде с помощью активных транспортных систем экскретируются в желчь. Часть этих веществ выводится с калом, другая, под действием ферментов желудочно-кишечного тракта и бактериальной микрофлоры превращается в соединения, которые вновь реабсорбируются плазмой крови и попадают снова в печень, где они проходят процесс метаболических превращений или цикл энтерогепатической циркуляции.

Гепатотропные средства

Лекарственные препараты, применяемые для лечения заболеваний печени и желчевыводящих путей, в настоящее время делят на три группы:

1. желчегонные

2. гепатопротекторные

3. холелитолитические средства.

В свою очередь, в группу желчегонных входят препараты, усиливающие образование желчи и желчных кислот (холеретика или холесекретика – от греч. chole – желчь, ereto – раздражать), и препараты, способствующие выделению желчи из желчного пузыря в 12-перстную кишку (холагога или холекинетика – от греч. chole – желчь, ago – вести, гнать).

К холеретикам относятся препараты, содержащие желчные кислоты и желчь: аллохол, ли обил, холензим и др., а также средства растительного происхождения (цветки бессмертника, кукурузные рыльца и др., а также ряд синтетических препаратов – оксафенамид, циквалон).

Механизм действия холеретиков основан на раздражении слизистой кишечника и паренхимы печени, усилении моторики и секреции желудочно-кишечного тракта, что стимулирует образование желчи, а также на повышении осмотического градиента между желчью и кровью, который способствует фильтрации в желчные капилляры воды и электролитов, предупреждает образование желчных камней.

Холекинетики действуют на тонус желчного пузыря, желчных путей и сфинктера Одди. Способствуют опорожнению желчного пузыря: магния сульфат, барбарис и др. Расслабление тонуса желчных путей вызывают такие спазмолитики, как папаверин, но-шпа и др. Кроме того, желчегонные препараты оказывают гепатопротекторное действие, облегчая отток желчи, уменьшая воспалительный процесс в гепатоцитах.

К гепатопротекторам относятся препараты (легалон, лив-52, эссенциале и др.), повышающие устойчивость печени к патологическим воздействиям, способствующие восстановлению активности ее ферментативных систем, ингибирующие перекисное окисление липидов, – это витамины группы Р (рутин, кварцетин).

Холелитолитические средства – это производные дезоксихолевой кислоты, снижающие содержание холестерина в желчи и растворяющие холестериновые камни в желчном пузыре (хенодиол, хенофалк).