Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Органы ЖКТ относятся к наиболее подверженным гормональным влияниям по разнообразию действующих гормонов, по диапазону их эффектов. К настоящему времени известно более 30 регуляторных пептидов пищеварительного

тракта, некоторые из них существуют в нескольких изоформах, отличаясь числом аминогрупп и физиологической активностью. Выявлены клетки, продуцирующие пептиды и амины (табл. 24.1), а также клетки, в которых образуется не один, а несколько пептидов. Установлено также, что один и тот же пептид может образовываться в различных клетках.

Гастроинтестинальные гормоны имеют широкий спектр физиологической активности, влияя на пищеварительные функции и вызывая общие эффекты. В пищеварительном тракте пептиды и амины стимулируют, тормозят, модулируют секрецию, моторику, всасывание, оказывают трофические влияния, в том числе воздействуя на пролиферативные процессы, например изменяют количество гландулоцитов в слизистой оболочке желудка и поджелудочной железе, уменьшая или увеличивая их массу.

Каждый из регуляторных пептидов вызывает несколько эффектов, один из которых часто является основным (см. табл. 24.1). Ряд пептидов выступает в роли рилизинг-факторов для других пептидов, которые вызывают изменения пищеварительных функций в таком регуляторном каскаде. Эффекты регуляторных пептидов зависят от их дозы, механизмов, с помощью которых была стимулирована функция. Сложны сочетанные влияния нескольких регуляторных пептидов, а также пептидов с влияниями автономной (вегетативной) нервной системы.

Регуляторные пептиды относятся к числу «короткоживущих» веществ (период полураспада несколько минут), вызываемые ими эффекты, как правило, значительно длительнее. К классическим гормонам ЖКТ относятся гастрин, секретин и холецистокинин; высвобождаясь в кровь под действием специфических стимулов, эти вещества воздействуют на эффекторные органы.

В последние годы доказано также существование целого ряда биологически активных пептидов, которые, не будучи классическими гормонами, действуют на ЖКТ в основном так же, как гормоны (см. табл. 24.1). Некоторые из этих пептидов достигают эффекта паракринным путем, то есть диффундируют из клеток, в которых они образуются, к соседним эффекторным клеткам, что не сопровождается повышением их концентрации в сыворотке. Другие пептиды действуют нейрокринным путем, то есть высвобождаясь из нервных окончаний в местах их действия.

Высвобождение гормонов или пептидов может происходить при участии блуждающего нерва. Кроме того, эндокринные клетки ЖКТ обладают рецепторами, которые взаимодействуют со специфическими веществами, находящимися в просвете кишки. Под действием этих веществ из базальных частей клеток высвобождаются гранулы с гормонами, поступающими затем в капилляры. Регуляция образования гормонов в ЖКТ отличается от подобной в других эндокринных системах тем, что секреция гормонов зависит не столько от концентрации гормонов или пептидов в крови, сколько от прямого взаимодействия компонентов пищи с эндокринными клетками пищеварительного тракта.

Гормоны и пептиды ЖКТ можно разделить на две группы по их аминокислотным последовательностям.

К первой из них относятся гастрин и холецистокинин, имеющие пять одинаковых концевых аминокислотных остатков. Оба соединения действуют на один и тот же рецептор на поверхности клетки и с одинаковым результатом, хотя эффективность их действия может быть разной в зависимости от специфичности рецептора. Например, гастрин влияет на париетальные клетки сильнее, чем холецистокинин, а последний оказывает более сильное действие на сокращения желчного пузыря по сравнению с гастрином.

Наиболее характерным представителем второй группы гормонов и пептидов является секретин. В эту же группу входят ВИП, глюкагон и глюкозозависимый инсулинотропный пептид — все родственные секретину по наличию в полипептидной цепи одной и той же аминокислотной последовательности. В одних случаях гормоны этих двух групп действуют как антагонисты по отношению к эффектам друг друга, однако их эффекты могут быть и синергическими в определенном органе. Примером синергизма может служить действие этих гормонов на ацинозные клетки поджелудочной железы.

Напряженная деятельность органов пищеварения возможна лишь при интенсивном их кровоснабжении. При относительном функциональном покое пищеварительного тракта натощак в него поступает 15–20% общего кровотока. После приема пищи кровоток в пищеварительном тракте может увеличиваться в несколько раз (см. разд. 22.4.4).

Кровоток в желудке и тонкой кишке примерно одинаков (30 мл/мин в 100 г ткани), в толстой кишке он ниже. В стенке пищеварительного тракта преобладающая часть кровотока в соответствии с энергетическими затратами и функциональной активностью направляется в слизистую оболочку. После приема пищи ее кровоснабжение увеличивается в большей мере, чем в подслизистой основе и мышечном слое. Фильтрационная проницаемость капилляров пищеварительного тракта, особенно кишечника, примерно в 10 раз больше, чем в скелетных мышцах; после приема пищи в условиях вазодилатации фильтрационный коэффициент резко нарастает, что способствует транскапиллярному транспорту веществ.

Для пищеварительных желез характерен еще более высокий уровень кровотока. В состоянии относительного покоя кровоток в слюнных железах составляет 30–50 мл/мин на 100 г ткани, в поджелудочной железе — 50–180 мл/мин на 100 г, а при секреции и вазодилатации — 400 мл/мин на 100 г. Соответственно в железах повышается и капиллярная проницаемость.

Реакция сердечно-сосудистой системы на прием пищи происходит в две фазы. В первую, длительностью 5–30 мин, рефлекторно повышаются минутный объем крови и артериальное кровяное давление, перераспределяется кровоток: уменьшается в скелетных мышцах и увеличивается в брыжеечной артерии. Вторая фаза в основном обусловлена местными и гуморальными механизмами, начинается через 30–90 мин после приема пищи и длится 3–7 ч. Во время второй фазы кровоток в скелетных мышцах снижен, а кровоснабжение органов пищеварения существенно увеличено.

Регуляторные механизмы обеспечения местного кровотока в железах в основном те же, что и регуляции секреции желез. Это относится к большинству автономных нервов, регуляторных пептидов и аминов. Существенную роль в обеспечении местного кровотока желез играют вазодилататоры, образование которых в усиленно функционирующих железах повышается.