9.3.5.2. Роль регуляторных пептидов в деятельности пищеварительного тракта
В управлении пищеварительными функциями принимают участие пептиды и амины, которые продуцируются эндокринными клетками самого пищеварительного тракта. Эти клетки рассеяны в слизистой оболочке и пищеварительных железах и в совокупности составляют диффузную эндокринную систему. Продукты их деятельности называют гастроинтестинальными гормонами, энтерина-ми, регуляторными пептидами пищеварительного тракта. Это не только пептиды, но и амины. Некоторые из них продуцируются и нервными клетками. В первом случае эти биологически активные вещества выступают в роли гормонов (доставляются к органам-мишеням общим и региональным кровотоком) и парагормонов (диффундируют через интерстициальную ткань к рядом или недалеко расположенной клетке). Во втором случае эти вещества играют роль нейротрансмиттеров.
Открыто более 30 регуляторных пептидов пищеварительного тракта, некоторые из них существуют в нескольких изоформах, отличаясь числом аминогрупп и физиологической активностью. Выявлены клетки, продуцирующие данные пептиды и амины (табл. 9.1), а также клетки, в которых образуется не один, а несколько пептидов. Установлено, 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 глан-
дулоцитов 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 (табл. 9.2). Ряд пептидов выступает в роли ри-лизинг-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. Концентрация
Таблица 9.1. Типы и локализация эндокринных клеток пищеварительного тракта и образуемые ими продукты
| Типы | Образуемые продукты | Место расположения клетки | ||||
| клеток | поджелудочная железа | желудок | кишечник | |||
| фун-даль-наячасть | ант-раль-ная часть | тонкая кишка | толстая | |||
| проксимальный отдел | ДИС-тальный отдел | |||||
ЕС
D В РР
А X ECL
G ССК
S GIP
М N L
GRP VIP
Серотонин, вещество Мало+++++
Р, энкефалин
Соматостатин++++ Мало Мало
Инсулин-j-—————
Панкреатический
пептид (ПП)+—————
Глюкагон+—————
Неизвестны—+————
Неизвестны (серото- —+————
нин? гистамин?)
Гастрин——++——
Холецистокинин———+ Мало —
(ХЦК)
Секретин——— +Мало —
Гастроингибирующий
пептид (ГИП)———+ Мало —
Мотилин——— +Мало —
Нейротензин——— Мало + Редко
Иммунологически——— Мало ++
подобный глюкаго-
ну пептид, глицен-
тин
Гастрин-рилизинг-— Мало ++——
пептид Вазоактивный инте-
стиальный пептид
(ВИП)
Таблица 9.2. Основные эффекты влияния гастроинтестинальных гормонов на пищеварительные функции
Гормоны
Эффекты (наиболее выраженные выделены)
Гастрин
Секретин
Холецистокинин (ХЦК)
Гастроингибирующий
(желудочный ингиби-
рующий)
пептид
(ГИП, или ЖИП) Мотилин
Нейротензин
Панкреатический пептид (ПП)
Энтероглюкагон
Пептид УУ
Вазоактивный интести-нальный пептид (ВИП)
Гастрин-рилизинг-фактор Химоденин Субстанция Р
Энкефалин
Усиление секреции желудка (соляной кислоты и пепсиногена) и поджелудочной железы, гипертрофия слизистой оболочки желудка, усиление моторики желудка, тонкой и толстой кишки и желчного пузыря
Увеличение секреции гидрокарбонатов поджелудочной железой, потенцирование действия холецисто-кинина (ХЦК) на поджелудочную железу, торможение секреции соляной кислоты в желудке и его моторики, усиление желчеобразования, секреции тонкой кишки
Усиление моторики желчного пузыря и секреции ферментов поджелудочной железой, торможение секреции соляной кислоты в желудке и его моторики, усиление секреции в нем пепсиногена, моторики тонкой и толстой кишки, расслабление сфинктера печеночно-поджелудочной (ампулы Одди). Угнетение аппетита, гипертрофия поджелудочной железы
Глюкозозависимое усиление высвобождения поджелудочной железой инсулина, торможение секреции и моторики желудка путем снижения высвобождения гастрина, усиление кишечной секреции и торможение всасывания электролитов в тонкой кишке
Усиление моторики желудка и тонкой кишки, секреции пепсиногена желудком, секреции тонкой кишки
Торможение секреции соляной кислоты желудком, усиление секреции поджелудочной железы, потенцирование эффектов секретина и ХЦК
Антагонист ХЦК. Торможение секреции ферментов и гидрокарбонатов поджелудочной железой, усиление пролиферации слизистой оболочки тонкой кишки, поджелудочной железы и печени, релаксация желчного пузыря, усиление моторики желудка и тонкой кишки
Мобилизация углеводов, торможение секреции желудка и поджелудочной железы, моторики желудка и кишечника, пролиферация слизистой оболочки тонкой кишки (индукция гликогенолиза, липолиза, глю-конеогенеза и кетогенеза)
Торможение секреции желудка, поджелудочной железы (различие эффектов в зависимости от дозы и объекта исследования)
Расслабление гладких мышц кровеносных сосудов, желчного пузыря, сфинктеров, торможение секреции желудка, усиление секреции гидрокарбонатов поджелудочной железой, кишечной секреции
Эффекты гастрина и усиление высвобождения ХЦК (и его эффекты)
Стимуляция секреции поджелудочной железой химотрипсиногена
Усиление моторики кишечника, слюноотделения, секреции поджелудочной железы, торможение всасывания натрия
Торможение секреции ферментов поджелудочной железой и желудком
пептидов в крови натощак колеблется в небольших пределах, прием пищи вызывает повышение концентрации ряда пептидов на разное время. Относительное постоянство содержания пептидов крови обеспечивается балансом поступления пептидов в кровоток с их ферментативной деградацией, небольшое количество их выводится из крови в составе секретов и экскретов, связывается белками крови. Деградация полипептидов ведет к образованию более простых олигопептидов, которые обладают большей или меньшей, иногда качественно измененной активностью. Дальнейший гидролиз пептидов приводит к потере их активности. В основном деградация пептидов происходит в почках и печени. Регуляторные пептиды пищеварительного тракта совместно с центральными и периферическими механизмами обеспечивают адаптивный характер и интеграцию пищеварительных функций.
9.3.5.3. Кровоснабжение и функциональная активность пищеварительного тракта
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.
Кровоток в желудке и тонкой кишке примерно одинаков (30 мл/мин/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 подслизи-стой 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/100 г ткани, в поджелудочной железе — 50—180 мл/мин/100 г, а при секреции и вазодилатации — 400 мл/мин/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, рефлек-торно 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