Пищеварение и всасывание

Глава 1. Функциональная анатомия, физиология и методы исследования

 

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ

 

При рождении у ребенка хорошо выражены акты сосания и глотания.

Вход в гортань у ребенка грудного возраста лежит высоко, что дает возможность дышать и сосать одновременно. Слизистая оболочка полости рта нежная, легкоранимая, относительно сухая ввиду дефицита слюны из-за недостаточного развития слюнных желез у детей до 3-4 мес.

 

 

На всем протяжении ЖКТ слизистая оболочка тонкая, богато васкуляризирована и обладает повышенной проницаемостью.

Пищевод - мышечная трубка длиной 8 см у новорожденного и 25 см у подростка - расположен от перстневидного хряща до кардиального отверстия желудка. Глотание начинается как произвольный процесс: пищевой комок проталкивается языком в глотку, при расслаблении верхнего пищеводного сфинктера пища попадает в пищевод, при расслаблении нижнего кардиального сфинктера - в желудок. Пищевод у детей имеет слабовыраженные физиологические сужения, недостаточно развитую слизистую оболочку, мышцы.

Горизонтальное расположение желудка, недостаточное развитие его кардиального отдела и хорошее развитие пилорического сфинктера (желудок с пищеводом напоминает открытую бутылку) приводят к забросу содержимого желудка в пищевод, вследствие чего в грудном возрасте часто наблюдаются срыгивания.

Двигательная активность желудка обеспечивает хранение, перемещение, измельчение пищи, опорожнение из желудка пищевого комка. Моторика желудка у детей первых месяцев жизни замедлена, перистальтика вялая.

Емкость желудка новорожденного составляет 30-35 мл, в 1 год - 250-300 мл, в 8 лет - 1000 мл. Общая кислотность и ферментативная активность более низкие, чем у взрослых, что определяет низкую барьерную функцию желудка и рН желудочного сока, который у новорожденных равен 6,5-8,0, у грудных детей - 3,8-5,8, со 2-го года жизни - 1,5-2,0. Низкий кислотно-пептический потенциал обусловливает сохранность иммунных факторов защиты, имеющихся в женском молоке.

Секрецию соляной кислоты стимулирует гастрин (синтезируется в G-клетках антрального отдела желудка), подавляет соматостатин (в D-клетках). Ионы водорода, сопровождаемые ионами хлора, секретируются в результате работы Na+, К+-зависимой АТФазы (протонного насоса) париетальных клеток. Соляная кислота стерилизует верхние отделы ЖКТ и преобразует пепсиноген в пепсин. Главные клетки желудка синтезируют пепсиноген и внутренний фактор Кастла, необходимый для всасывания витамина В₁₂ в кишечнике. Бикарбонаты и слизь обеспечивают защиту ЖКТ от ульцерогенного воздействия кислоты и пепсина.

Двенадцатиперстную кишку (ДПК) называют гипофизом ЖКТ, так как в ней вырабатываются более 30 гормонов, например, энтерогастрон, который подавляет выделение желудочного сока и расслабляет мышцы стенки желудка; секретин, холецистокинин, панкреозимин, регулирующие деятельность желчного пузыря и поджелудочной железы. Гормоны ДПК заставляют кишечные железы активно выделять сок, возбуждают моторику кишечника. Кроме того, в ДПК обнаруживают гормоны общего действия, оказывающие влияние на обмен веществ в организме, нервную, эндокринную и сердечно-сосудистую системы.

У новорожденного ДПК расположена на уровне I поясничного позвонка, к 12 годам она опускается до III -IV поясничного позвонка, отличается высокой подвижностью до 7 лет (рис. 1-1).

 

Рис. 1-1. Желудок и ДПК: анатомия, эндоскопическая картина

Тонкая кишка тянется от связки Трейтца до илеоцекального клапана, или баугиниевой заслонки (рис. 1-2). Тонкая кишка обеспечивает полостное пищеварение благодаря синтезу ферментов (энтерокиназы, щелочной фосфатазы (ЩФ), липазы, амилазы, мальтазы, лактазы, нуклеазы и др.). В нем происходит всасывание продуктов пищеварения, воды, электролитов, витаминов, а также защита от поступивших извне токсинов, опосредованная иммунной, механической и перистальтической функциями (табл. 1-1).

 

Таблица 1-1. Моторика тонкой кишки

 

В толстой кишке (рис. 1-2) всасываются вода и электролиты. Она выполняет накопительную функцию и обладает сократительной активностью благодаря наличию 4 видов моторики (табл. 1-2) и развитой мышечной стенки (рис. 1-3).

 

Рис. 1-2. Тонкая, толстая и прямая кишки: анатомия, эндоскопическая картина

 

 

Таблица 1-2. Моторика толстой кишки

 

 

У детей старшего возраста затруднение опорожнения кишечника обусловлено ослаблением перистальтических и масс-сокращений, усилением сегментирующих и антиперистальтических движений. При преобладании сегментирующих движений отмечаются усиление болей и образование фрагментированного кала.

Рис. 1-3. Строение толстой кишки: анатомия и эндоскопическая картина

 

Пищеварение и всасывание

 

Секреторный аппарат ЖКТ у детей к моменту рождения в целом сформирован.

Белки имеют особое значение в сбалансированном питании, так как в организме человека они не синтезируются из других органических соединений и должны поступать извне, с пищей (рис. 1-4, а). Во внутриутробном периоде, когда программируется метаболизм, насыщение плода белком осуществляется через плацентарный аминокислотный насос. Белково-энергетический дефицит ведет к внутриутробной гипотрофии, задержке развития головного мозга, повышенному индексу массы тела в последующем.

В пищеварительной системе, начиная с ротовой полости, углеводы расщепляются под действием амилолитических ферментов, активность которых у детей до 1 года невысока и постепенно увеличивается к 4-9 годам.

С введением прикорма все большее значение приобретает панкреатическая амилаза, а в кишечнике - сахараза, мальтаза и лактаза, которые расщепляют соответствующие дисахариды до моносахаридов (рис. 1-4, б). Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), в меньшей степени дисахариды подвергаются резорбции на поверхности ворсинок слизистой оболочки кишечника.

 

Рис. 1-4. Схема обмена белков (а) и углеводов (б)

 

Всасывание глюкозы и галактозы связано с процессами активного транспорта, а резорбция фруктозы и пентоз происходят путем диффузии. Ключевым элементом обменных процессов, связанных с образованием энергии (пентозофосфатный путь, гликогенолиз) и преобразованием в гликоген, является глюкозо-6-фосфат.

Роль жиров в обеспечении ребенка энергетическим и пластическим материалом тем значительнее, чем меньше его возраст. Одним из источников энергии являются бурая и белая жировая ткань. У новорожденного масса бурого жира составляет 30 г, он способствует поддержанию температуры тела за счет несократительного термогенеза. У взрослых бурый жир отсутствует.

Пищевые липиды включают триглицериды с остатками длинноцепочечных жирных кислот, эфиры холестерола, лецитин и жирорастворимые витамины А, D, К, Е. Жиры нерастворимы в воде, но растворяются при взаимодействии с желчью и фосфолипидами с образованием смешанных мицелл. Мицеллы поглощаются энтероцитами, в которых претерпевают ряд изменений, и через лимфатические сосуды попадают в системный кровоток.

 

 

При катаболизме жирных кислот происходит образование кетоновых тел: β-аминомасляной, ацетоуксусной кислот и ацетона. У детей в возрасте от 2 до 10 лет имеется склонность к кетозам при кратковременном голоде, переутомлении, переедании, инфекциях, стрессе (дети до 1 года к кетозу устойчивы). При накоплении кетоновых тел наблюдается синдром ацетонемической рвоты: рвота, яблочный запах изо рта из-за высокого содержания ацетона, который определяется в моче, при этом содержание сахара в крови в пределах нормы.

Поджелудочная железа расположена на уровне L₁-L₂, состоит из головки, тела и хвоста (рис. 1-5), выполняет внешне- и внутрисекреторную функции. Примерно 90% клеток железы - ацинарные клетки, 10% - островковые клетки (клетки Лангерганса). В островках имеется 3 типа клеток: α-клетки - вырабатывают глюкагон, β-клетки - инсулин и γ-клетки - соматостатин. Внешнесекреторная активность направлена на синтез пищеварительных ферментов, секрецию бикарбонатов, ионов натрия, хлора и калия.

У здорового человека в сутки выделяется 1,5-3 л панкреатического сока с рН 8,0. Слабощелочной сок способствует нейтрализации кислого желудочного содержимого и оптимальной работе ферментов поджелудочной железы. Амилаза и липаза секретируются в активной форме, протеазы - в виде проферментов (например, трипсиноген), которые активируются только в ДПК.

Поджелудочная железа кровоснабжается селезеночной артерией (см. рис. 1-5). В головке поджелудочной железы или в ее борозде проходит общий желчный проток, поэтому при увеличении органа (отеке, опухоли) нередко отмечается желтуха. Большой (вирсунгов) и малый (санториниев) протоки открываются в фатеров сосочек ДПК.

 

Рис. 1-5. Поджелудочная железа: анатомия, гистология

 

Печень у детей имеет относительно большие размеры, у новорожденных она составляет около 4% массы тела (у подростков - 2-3% массы тела). После рождения печень продолжает расти, но уже менее интенсивно. Ферментативная система печени у детей несостоятельна. Метаболизм непрямого билирубина, высвобождаемого при гемолизе эритроцитов, осуществляется не полностью, поэтому у новорожденных может наблюдаться физиологическая желтуха.

В соответствии с ветвлением воротной вены в печени выделяют правую и левую доли, которые делятся на 8 сегментов. Каждый сегмент имеет свою собственную артерию и систему желчных протоков, образован из множества печеночных долек (рис. 1-6).

Рис. 1-6. Печень и печеночная долька: анатомия

Желчный пузырь - орган грушевидной, веретено- или S-образной формы с относительно большим объемом. У детей раннего возраста характерно внутрипеченочное его расположение, а также менее интенсивное желчеобразование.

Желчь бедна желчными кислотами, холестерином, лецитином, солями и щелочью, но богата водой, муцином, пигментами и мочевиной.

Иммунная система ЖКТ

 

Кишечник - самый крупный орган иммунной системы человека. Мембраны клеток слизистой оболочки ЖКТ служат естественным защитным барьером, который позволяет сохранить внутреннюю среду организма (рис. 1-7).

Индуктивные зоны: пейеровы бляшки, аппендикс, солитарные фолликулы - распознают и представляют антигены, эффекторные зоны: lamina propria (собственная пластинка), эпителиальные клетки кишечника - участвуют в синтезе иммуноглобулинов, обеспечивая защиту, толерантность или аллергию (см. рис. 1-7).

Рис. 1-7. Слизистая оболочка ЖКТ

Основные функции печени представлены на рис. 1-8, функции ЖКТ - в табл. 1-3, гомеостаз жидкости в ЖКТ - на рис. 1-9.

Рис. 1-8. Наиболее важные функции печени

Рис. 1-9. Гомеостаз жидкости в ЖКТ

Таблица 1-3. Функции ЖКТ