Диетология – 7. Пищеварение в толстой кишке
Диетология – 7. Пищеварение в толстой кишке
Общие сведения и основные функции
Толстая кишка является конечным отделом желудочно-кишечного тракта, однако процессы пищеварения в ней имеют выраженную специфику по сравнению с вышележащими отделами. Активность собственных гидролитических ферментов в этой зоне крайне низка, поскольку поступающий из тонкой кишки химус уже прошел основные этапы ферментативной обработки и гидролиза. Тем не менее, в случае хирургического удаления или тяжелой функциональной недостаточности верхних отделов пищеварительного тракта, толстый кишечник способен частично компенсировать их работу за счет адаптивного выделения пищеварительных ферментов. В физиологической норме деятельность толстой кишки сводится к четырем базовым функциям. Первая из них заключается во всасывании воды, электролитов и продуктов микробного гидролиза, что неразрывно связано с процессом формирования каловых масс. Вторая, механическая функция, обеспечивает накопление и последующее выведение сформированных масс из организма. Третья функция носит эндокринный характер и реализуется посредством клеток диффузной эндокринной системы, локализованных в кишечной стенке и вырабатывающих различные гормональные вещества. Четвертая функция — иммунная, обусловленная наличием в слизистой оболочке диффузной лимфоидной ткани. В ней функционируют плазматические клетки и секретируется иммуноглобулин А, что обеспечивает поддержание местного иммунитета и защиту пищеварительной системы от патогенов.
Процессы всасывания в толстой кишке
Реабсорбция является одной из наиболее значимых физиологических задач ободочной и других отделов толстой кишки. В норме у здорового человека в этом локусе всасывается подавляющая часть поступающей жидкости — около девяноста пяти процентов, что может составлять примерно пять с половиной литров воды. Одновременно происходит захват значительного объема электролитов, в частности, около тысячи миллимолей хлорида натрия. Хотя общая скорость всасывания здесь в пять-десять раз ниже, чем в тонкой кишке, слизистая оболочка обладает высокой абсорбционной способностью, компенсирующей меньшую площадь контактной поверхности. Помимо воды и солей, в толстом кишечнике активно всасываются аминокислоты, а также ряд витаминов, в том числе витамин К и витамины группы В, синтезируемые местной бактериальной флорой. Высокая всасывающая способность данного отдела имеет и важное медицинское значение: она позволяет эффективно применять толстую кишку для введения различных лекарственных препаратов и питательных субстанций с помощью зондов и клизм.
Роль микрофлоры и расщепление клетчатки
Важнейшим аспектом внутрикишечного пищеварения является переработка растительных пищевых волокон: целлюлозы, гемицеллюлозы, пектинов и лигнинов. Данные соединения не подвергаются воздействию пищеварительных соков желудка и тонкой кишки, но в толстом кишечнике они расщепляются под влиянием ферментативных систем населяющих его микроорганизмов. Микрофлора толстой кишки отличается колоссальной плотностью — в одном грамме кишечного содержимого могут присутствовать тысячи бактериальных клеток. Основную биомассу, достигающую девяноста процентов, составляют облигатные анаэробы, такие как бифидобактерии и бактероиды, функционирующие в строго бескислородной среде. Оставшиеся десять процентов приходятся на факультативные анаэробы, среди которых выделяют кишечную палочку, лактозонегативные энтеробактерии, стрептококки, а также молочнокислые бактерии. В норме биотоп может содержать и дрожжеподобные грибы. Симбиотические микроорганизмы переваривают половину поступающей клетчатки с образованием усвояемых углеводов и короткоцепочечных жирных кислот, в то время как непереваренная часть выводится наружу. Здоровая микрофлора создает конкурентный барьер, лишая патогенные микроорганизмы питательного субстрата. При длительном воздействии антибактериальных препаратов нормальный микробиоценоз погибает, что приводит к патологическому размножению дрожжей, стафилококков и протеев. В процессе микробного гидролиза и распада белков в кишечнике также активно образуются газы, включая метан, сероводород и углекислый газ, а также ряд высокотоксичных соединений: фенол, скатол, индол и крезол. Эти вещества проникают в системный кровоток и проходят последующую детоксикацию в печеночной ткани.
Моторная деятельность и акт дефекации
Моторная активность толстой кишки строго координирована и представлена несколькими типами сокращений. Частые и относительно слабые сокращения обеспечивают непрерывное перемешивание содержимого. Редкие, но сильные перистальтические волны, возникающие в среднем один-два раза в минуту, осуществляют пропульсивное продвижение каловых масс. Тонические сокращения служат для повышения внутрикишечного давления. Акт дефекации представляет собой комплексный физиологический процесс, включающий как безусловно-рефлекторные, так и произвольные нервно-мышечные механизмы. При повышении давления в прямой кишке до уровня сорока-пятидесяти миллиметров ртутного столба раздражаются специфические рецепторы, сигнал от которых передается в центральную нервную систему. Безусловно-рефлекторная фаза включает сокращение гладкой мускулатуры сигмовидной кишки и расслабление внутреннего и наружного анальных сфинктеров. Произвольная фаза контролируется сознанием и сопровождается волевым сокращением мышцы, поднимающей задний проход, а также мышц передней брюшной стенки. Рассогласование между рефлекторной дугой и осознанными мышечными усилиями часто выступает причиной нарушений эвакуации кишечного содержимого.
Нарушения функции: диарея и констипация
Патологические состояния, связанные с нарушением моторной и секреторной функций толстой кишки, традиционно классифицируются как диарея и констипация. Диарея характеризуется учащенным выделением каловых масс жидкой консистенции, суточный объем которых может превышать один литр. Этиология данного синдрома включает повышение осмотического давления в просвете кишки, гиперсекрецию жидкости и различные расстройства абсорбции. Например, при хирургическом удалении участков подвздошной кишки невсосавшиеся жиры и желчные кислоты в избытке проникают в толстый кишечник, вызывая химическое раздражение его стенок и провоцируя профузную диарею. Массивная потеря воды и электролитов при этом состоянии способна привести к тяжелому обезвоживанию и фатальным нарушениям водно-солевого гомеостаза. Констипация, или запор, диагностируется при частоте дефекаций менее одного раза в двое суток, а также в случаях регулярного выделения малого количества излишне плотного кала, сопровождающегося чувством неполного опорожнения. Причинами констипации выступают дискинезия кишечника, изменение его анатомической структуры, длительная задержка масс в отдельных сегментах и ослабление чувствительности рецепторного аппарата.
Влияние питания, психогенных и токсических факторов
Развитие хронических запоров во многих случаях обусловлено нейрогенными и психосоматическими факторами. Систематическое сознательное подавление позывов к дефекации из-за стрессовых ситуаций, непривычной обстановки или социальных ограничений ведет к стойкому угасанию рефлекса. Находящиеся в просвете прямой кишки каловые массы продолжают терять воду, уплотняются и еще больше затрудняют последующий акт эвакуации. Нарушения перистальтики могут возникать и как вторичный рефлекторный ответ на патологии других органов пищеварительной и выделительной систем, в частности при язвенной или почечнокаменной болезнях. Отдельно выделяют токсические констипации, развивающиеся на фоне заболеваний печени или при попадании в организм экзогенных ядов. Выраженным ингибирующим действием на моторику обладают тяжелые металлы (свинец, ртуть, таллий, висмут), никотин, а также опиаты. Длительная задержка кишечного содержимого приводит к усиленному всасыванию токсичных метаболитов, что вызывает системное самоотравление организма и создает экстремальную нагрузку на гепатоциты. Для терапевтической коррекции функции толстой кишки первостепенное значение имеет диетотерапия. При констипации показан рацион, обогащенный растительными пищевыми волокнами, которые в больших количествах содержатся в овощах, фруктах и зелени. Волокна увеличивают объем кишечного содержимого и механически стимулируют перистальтику. При диарее, напротив, грубая клетчатка полностью исключается из рациона; пациентам назначаются блюда с вязкой, обволакивающей консистенцией, способствующие снижению раздражения слизистой оболочки и замедлению транзита химуса.