Регуляция пищеварения
Работа пищеварительной системы регулируется совместным действием нервных импульсов и гормонов. Они согласуют движение пищи, выделение пищеварительных соков и всасывание питательных веществ, поэтому органы пищеварения работают как единая система.
Общий принцип регуляции
Пищеварение начинается ещё до поступления пищи в желудок: вид, запах и даже мысль о еде возбуждают рецепторы и центры головного мозга. По нервным путям сигналы передаются к слюнным железам и органам пищеварительного тракта. После попадания пищи в рот и желудок регуляция дополняется местными рефлексами и действием гормонов.
Регуляция пищеварения — это управление сокращениями стенок пищеварительного канала, выделением пищеварительных соков и перемещением содержимого с помощью нервных импульсов и химических веществ — гормонов.
Важную роль играет нервная регуляция. Она действует быстро, адресно и обычно непродолжительно. Гуморальная регуляция осуществляется веществами, которые выделяются клетками в кровь или тканевую жидкость; она развивается медленнее, но может сохраняться дольше и распространяться на несколько органов.
| Признак | Нервная регуляция | Гуморальная регуляция |
|---|---|---|
| Сигнал | Нервный импульс | Гормон или другое химическое вещество |
| Скорость | Очень высокая | Ниже, чем у нервной |
| Направленность | Точная, к определённому органу | Зависит от наличия рецепторов к гормону |
| Продолжительность | Обычно короткая | Часто более длительная |
| Пример | Слюноотделение при виде пищи | Выделение гастрина в желудке |
Нервная и гуморальная регуляция не противопоставляются: нервные сигналы быстро запускают или изменяют реакцию, а гормоны поддерживают и координируют её в разных отделах пищеварительного тракта.
Нервная регуляция и рефлексы
В регуляции участвуют центральная нервная система и вегетативная нервная система. Парасимпатические влияния обычно усиливают секрецию пищеварительных желёз и двигательную активность кишечника. Симпатические влияния, напротив, чаще тормозят пищеварение, уменьшают кровоток в стенке кишечника и сокращают активность пищеварительного тракта.
Рефлекторная дуга включает рецептор, чувствительный нейрон, нервный центр, двигательный нейрон и рабочий орган. Рецепторы во рту, желудке и кишечнике воспринимают прикосновение пищи, растяжение стенки, её химический состав и температуру. Ответом становятся слюноотделение, глотание, выделение желудочного сока, перистальтика или расслабление сфинктера.
- Безусловные рефлексы возникают от непосредственного раздражения рецепторов пищей: например, слюна выделяется при раздражении рецепторов полости рта.
- Условные рефлексы формируются при участии коры больших полушарий: вид или запах привычной еды может вызвать слюноотделение.
- Местные рефлексы замыкаются в нервных сплетениях стенки пищеварительного канала и позволяют кишечнику частично работать самостоятельно.
Пример безусловного рефлекса — выделение слюны при попадании пищи в рот. Рецепторы слизистой возбуждаются, импульсы поступают в продолговатый мозг, а затем по парасимпатическим нервам достигают слюнных желёз. Секрет выделяется в ротовую полость и начинает химическое пищеварение.
Какой ответ лучше всего описывает роль парасимпатической нервной системы во время еды?
Гуморальная регуляция
Гормоны пищеварительного тракта выделяются специальными клетками слизистой оболочки в ответ на растяжение стенки и появление определённых веществ в пищеварительном соке. С током крови они достигают клеток-мишеней, имеющих соответствующие рецепторы.
| Вещество | Где образуется | Основное действие |
|---|---|---|
| Гастрин | Желудок | Усиливает выделение желудочного сока и двигательную активность желудка |
| Секретин | Тонкая кишка | Стимулирует выделение поджелудочного сока, богатого гидрокарбонатами; способствует нейтрализации кислоты |
| Холецистокинин | Тонкая кишка | Усиливает выделение ферментов поджелудочной железы и сокращение желчного пузыря |
| Соматостатин | Желудок, поджелудочная железа и кишечник | Тормозит выделение ряда пищеварительных гормонов и соков |
Когда кислая пища из желудка поступает в двенадцатиперстную кишку, клетки кишечника выделяют секретин. Он действует на поджелудочную железу, и в кишечник поступает щелочной сок. Желчь также участвует в обработке жиров; подробнее её значение рассмотрено на странице жёлчи. При поступлении жиров и белков выделяется холецистокинин: он стимулирует выброс ферментов и сокращение желчного пузыря.
Если результат реакции уменьшает исходный стимул, действует отрицательная обратная связь. Например, нейтрализация кислого содержимого в двенадцатиперстной кишке уменьшает стимул для дальнейшего выделения секретина.
Регуляция не ограничивается секрецией. Растяжение желудка и кишечника активирует рецепторы стенки, а химический состав пищи влияет на скорость её продвижения. Поэтому слишком концентрированное или раздражающее содержимое может замедлять опорожнение желудка и изменять двигательную активность кишечника.
Регуляция по отделам пищеварительного тракта
| Отдел | Основные стимулы | Регулируемая реакция |
|---|---|---|
| Ротовая полость | Вид, запах, вкус и попадание пищи | Слюноотделение, жевание, начало глотания |
| Желудок | Растяжение стенки, белки, раздражение рецепторов | Выделение желудочного сока, перемешивание и продвижение пищи |
| Двенадцатиперстная кишка | Кислота, жиры, аминокислоты | Выделение кишечных гормонов, сока поджелудочной железы и желчи |
| Тонкая кишка | Состав и растяжение содержимого | Перистальтика, выделение ферментов, всасывание питательных веществ через кишечные ворсинки |
| Толстая кишка | Растяжение стенки и состав содержимого | Продвижение остатков, всасывание воды, формирование каловых масс |
Работа органов пищеварения связана с общим состоянием организма. При стрессе симпатическая система может временно подавить перистальтику и секрецию, поскольку организм переключается на активную деятельность. В состоянии покоя парасимпатические влияния способствуют перевариванию пищи и восстановлению запасов энергии.
Рассмотрим последовательность событий после выхода кислого желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку.
Так один процесс включает рецепторное восприятие, выделение гормона, перенос сигнала кровью, ответ органа-мишени и обратное торможение реакции. В заданиях важно не путать гормональный путь с прямым нервным импульсом: секретин переносится кровью, а не аксоном.
1. Нельзя считать, что все гормоны образуются только в железах внутренней секреции: гормоны пищеварительного тракта могут выделяться клетками слизистой. 2. Не путайте секрецию и перистальтику: первая означает выделение сока, вторая — волнообразные сокращения стенки. 3. Гастрин усиливает желудочную секрецию, а секретин действует главным образом на поджелудочную железу и нейтрализацию кислоты. 4. Симпатическая система не «выключает» пищеварение навсегда, а временно снижает его активность.
Как решать задания по теме
В вопросах на регуляцию сначала определите раздражитель, затем путь сигнала и конечный ответ. Если упомянуты рецепторы, нервный центр и импульс, речь идёт о нервной регуляции. Если названы кровь, гормон и орган-мишень, это гуморальная регуляция. Если описана последовательность «стимул — ответ — уменьшение стимула», ищите отрицательную обратную связь.
- Назвать отдел пищеварительного тракта, где возник раздражитель.
- Определить, является ли сигнал нервным или гормональным.
- Указать орган-мишень и конкретную реакцию: секрецию, сокращение или расслабление.
- Проверить, усиливает ли реакция исходный стимул или ослабляет его.
Итоговая проверка
Главное
- Пищеварение регулируется нервными импульсами и гормонами; их действия взаимосвязаны.
- Парасимпатические влияния обычно усиливают секрецию и перистальтику, симпатические — временно тормозят их.
- Гастрин усиливает работу желудка, секретин стимулирует выделение щёлочного сока поджелудочной железы, холецистокинин усиливает выделение ферментов и сокращение желчного пузыря.
- Нервный сигнал действует быстро и адресно, гормон переносится кровью и действует через рецепторы клеток-мишеней.
- Отрицательная обратная связь поддерживает устойчивость пищеварения: устранение раздражителя ослабляет регулирующий сигнал.