Кишечник работает. Мы отдыхаем

Про принципы работы кишечника и результаты его труда

Как работает кишечник, когда все в порядке?

Кишечник выполняет большое количество разных функций, потому что он очень большой и очень разный в начале, в конце и посередине. Когда кишечник работает нормально, он:

• выделяет пищеварительные ферменты;

• всасывает питательные вещества, переносит их в кровь и лимфу;

• защищает организм от микробов и токсинов с помощью барьера эпителия;

• уничтожает «плохих» микробов за счет иммунной системы;

• является родным домом для «хороших» микробов;

• выделяет гормоны, которые управляют не только кишечником, но и другими органами;

• выводит из организма токсины, которые содержатся в пище или в нём же и образуются;

• двигает пищу от желудка к прямой кишке;

• формирует кал;

• удерживает его до поры до времени, а затем выталкивает в унитаз.

Как работает перистальтика и какие ее виды?

Наш кишечник постоянно двигается. Содержимое двигается в нем непрерывным потоком. Оно никогда не заканчивается, потому что недавно съеденное ещё не добралось до выхода, а мы уже мчимся к холодильнику, чтобы загрузить очередную порцию еды в пищеварительную систему. Движения кишечника называются перистальтикой. За неё отвечают мышцы, расположенные вдоль стенки кишки и по кругу в виде кольца. Мы не можем управлять этими мышцами. Они работают автоматически, под влиянием нервов, гормонов, механического и химического раздражения стенки кишечника. Тонкая кишка умеет выполнять три основных вида движений.

Ритмическая сегментация. Кишечник сжимается то на одном участке (сегменте) длиной 1–2 см, то на другом. Еда перемещается туда-сюда. Движение обеспечивается кольцевидными мышцами. С их помощью кишечник перетирает пищу между стенками. Эти движения происходят в ритме 8–10 раз в минуту.

Маятникообразные движения. Возьмите длинный носок за два конца и дёргайте в стороны много раз, растягивая его. Если внутри носка что-то есть, это что-то будет раскачиваться, как маятник. Точно так же поступает и кишечник: он расширяется и укорачивается, а затем удлиняется и сужается. Частота этих движений отличается в разных отделах кишечника. В среднем двенадцатиперстная кишка «раскачивается» со скоростью 12 циклов в минуту, тощая кишка – 10 циклов в минуту, подвздошная – 7 циклов в минуту.

Перистальтические движения. Кишечник сжимается, проталкивая пищу вниз, в сторону толстого кишечника. Хотя по факту это не всегда вниз, может быть вбок или вверх, потому что тонкий кишечник сильно петляет. К тому же, если вы будете стоять на голове, еда все равно обратно в желудок не вернется и благополучно достигнет толстой кишки, потому что двигается именно под влиянием мышечных сокращений и законы гравитации для неё не важны. Перистальтика идёт как волна, которая может начаться в любом отделе тонкого кишечника, но чаще всего начинается в двенадцатиперстной кишке. Скорость этой медленной ползучей волны на разных участках составляет от 1 до 3 мм в секунду. Она максимальная в начале пути, но волна постепенно замедляется, приближаясь к толстому кишечнику. Так как перистальтические волны медленные, кишечник не ждет, когда закончится предыдущая волна, чтобы начать новую. Одновременно через кишечник проходит несколько таких волн. Они идут постоянно.

Виды и механизм перистальтики кишечника

Ещё 2–3 раза в сутки включается пропульсивная перистальтика. Она в десятки раз быстрее. Волны двигаются со скоростью 10–20 см/с, чтобы быстрее продвинуть кишечное содержимое к выходу. В критических ситуациях тонкий кишечник умеет выполнять маневр под названием стремительная перистальтика. Это когда мы съели что-то ядовитое, и чтобы оно не всосалось в кровь, тонкий кишечник очень быстро продвигает содержимое в толстую кишку.

Толстая кишка тоже умеет совершать ритмическую сегментацию, маятникообразные и перистальтические движения. А ещё она имеет две суперсилы, которые называются антиперистальтика и гаустрация.

Антиперистальтика – как вы правильно поняли из названия, это то же самое, что перистальтика, только наоборот. Волна идет в обратном направлении. Зачем? Чтобы продвинуть содержимое кишечника вверх, обратно в сторону тонкой кишки. При этом в саму тонкую кишку оно не попадает, ведь два отдела кишечника разделены клапаном – заслонкой. Просто если толстый кишечник видит, что из фекалий удалено недостаточное количество жидкости, он отправляет их на доработку.

Гаустрация – перистальтические движения, обеспечиваемые гаустрами. Гаустры представляют собой небольшие выпячивания по окружности кишки. Самые крупные по диаметру гаустры расположены в поперечной ободочной кишке, но при этом они короткие. Самые длинные, но почти плоские гаустры располагаются в восходящей ободочной кишке. За счет их наличия эта часть кишечника имеет волнообразный контур, а фекалии разделяются на небольшие комочки.

В толстой кишке все движения слабее, чем в тонкой, содержимое движется дольше. Через толстый кишечник еда проходит за 8–15 часов. Маятникообразные движения в толстом кишечнике медленные, но амплитуда и сила больше (это как не дёргать носок за концы, а потихоньку растягивать в стороны, но на большее расстояние). Чем ближе к выходу, тем больше амплитуда маятникообразных движений и тем ниже их частота. В прямой кишке тонус низкий, если внутри нет фекалий. Если они есть, тонус повышается и начинаются перистальтические движения.

Как работает транспорт через клетки кишечника?

Через тонкий кишечник еда попадает в кровь. Конечно, это не суп или каша в натуральном виде, а продукты расщепления белков, жиров и углеводов, которые представляют собой молекулы минимального размера, а также вода, витамины, электролиты, другие химические вещества. Всасываются или впитываются эти вещества в кишечник, затем попадают в кровь, лимфу и распространяются по всему организму. В кишечнике работает несколько механизмов всасывания или впитывания. Они делятся на активный и пассивный транспорт.

Пассивный транспорт происходит сам по себе, для этого нашему организму ничего не надо делать. Когда в кишечнике чего-то много, а по другую сторону барьера в нашем организме этого вещества мало. Как в пустыне, если налить воды, она сама впитается в сухую землю. Так же растворяется сахар и выходит из чайного пакетика чай в стакане воды. В результате из зоны большей концентрации часть вещества движется в сторону меньшей концентрации. Так перемещается вода, витамины, лекарства.

Активный транспорт не зависит от того, на какой стороне барьера вещества много, на какой его мало, но требует затрат энергии, так как вещества переносят переносчики. Так всасываются углеводы, аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин, пептиды, кальций, витамин В12. Для успешного активного транспорта нужна стабильная температура, нейтральный рН, достаточное количество кислорода и, конечно, затраты энергии.

Дополнительное пристеночное пищеварение?

Большая часть еды переваривается ферментами поджелудочной железы в полости кишечника. Но кое-что остается. Это что-то, составляющее не более 10–20 % от съеденного, переваривается с помощью пристеночного пищеварения. Пристеночное пищеварение протекает прямо на мембранах клеток. Поэтому все расщепленное сразу всасывается в кровь.

В этом процессе принимают участие специальные ферменты кишечника, которые фиксированы на мембранах клеток. Пристеночное пищеварение возможно за счет особого строения кишечника: он имеет множество складок, а на каждой складке есть ворсинки. Каждая из них в свою очередь покрыта микроворсинками. Поверхность кишечника увеличивается за счет ворсинок в 10 раз, за счет микроворсинок – ещё в 30 раз, итого – в 300 раз. Пристеночное пищеварение проходит в стерильных условиях – в микропорах между микроворсинками. Пространства здесь настолько маленькие, что в них не помещаются даже бактерии.

Зачем нужна баугиниева заслонка?

Баугиниева заслонка или илеоцекальный клапан разделяет два совершенно разных кишечника: тонкий и толстый. У них разные функции, разная среда, здесь обитают разные микробы. Следовательно, природа решила, что эти два отдела должны быть разделены клапаном. Он пропускает содержимое только в одном направлении: в толстый кишечник, и не дает ему вернуться обратно в тонкую кишку.

Баугиниеву заслонку открыл швейцарский анатом, а по совместительству ботаник, Каспар Баугин. С ним может поспорить голландский хирург, а по совместительству мэр Амстердама, Николас Тульп, который также описал илеоцекальный клапан. Он жил и работал в XVII веке и имеет другие достижения в области медицины. Тульп описал мигрень, болезнь бери – бери у моряков, оценил последствия курения для легких как очень плохие, а также выяснил, что плацебо может лечить болезни за счет самовнушения.

Баугиниева заслонка

У клапана характер хуже, чем у бабки – вахтерши на входе в общежитие. Баугиниева заслонка соглашается открыться только при наличии нескольких условий. Первое – наличие пропульсивной волны перистальтики. Второе – наличие большого количества содержимого в конечном отделе тонкой кишки. Третье – пустой начальный отдел толстой кишки. За выполнением второго и третьего условий следят механические рецепторы. Они реагируют на растяжение стенки кишечника спереди и сзади заслонки. Если все эти условия соблюдены, клапан соглашается открыться и пропускает содержимое со скоростью 15 мл в минуту. Всего через него проходит около 1,5 литра за сутки.

Как работает баугиниева заслонка:

• не закрывается полностью и постоянно, хотя и медленно, пропускает содержимое тонкого кишечника в толстую кишку;

• выдерживает даже сильное давление со стороны слепой кишки;

• может открыться нараспашку под влиянием перистальтической волны, пропустив в толстую кишку значительную массу будущих фекалий.

Как работают сфинктеры на выходе?

Кал выходит из организма через прямую кишку. Обычно она пустая, потому что кал накапливается у входа в прямую кишку. Его сдерживает сфинктер, расположенный между сигмовидной и прямой кишкой. Как только фекалии попадают в прямую кишку она активизируется и стремится к опустошению. При этом социальные нормы её мало беспокоят. К счастью, природа предусмотрела возможность произвольного удержания кала с помощью наружного сфинктера, иначе нам на работу всегда пришлось бы носить с собой запасные брюки.

В прямой кишке есть много мышц. Как и в других отделах кишечника они расположены продольно и циркулярно. Циркулярные мышцы находятся внутри, продольные – снаружи. Круговые мышцы образуют два сфинктера заднего прохода: наружный и внутренний. Внутренний работает на автопилоте. Мы не можем им управлять. Зато наружный сфинктер полностью в нашей власти. Его можно напрячь, удерживая кал внутри себя очень долго. Кроме того, в прямой кишке есть третий сфинктер. Он именно так и называется: третий (m. sphincter tertius). Этот сфинктер расположен высоко, на расстоянии 10 см от анального отверстия, на уровне верхнего края ампулы прямой кишки. Он тоже состоит из гладких мышц, которые управляются организмом без нашего сознательного участия.

Устройство сфинктеров прямой кишки

Как формируется позыв в туалет?

Кал накапливается в сигмовидной кишке. Прямая кишка всегда стоит пустой, а её сфинктеры пребывают в тонусе (напряжены). Позывы возникают, когда увеличивается частота сильных сокращений кишечника. Сигмовидная кишка начинает сокращаться, и давление в прямой кишке повышается. Сфинктеры, которые раньше были в тонусе, теперь расслабляются.