Кишечник: дисбактериоз, СРК и колит, диарея и запор
Заканчиваем наш разговор о пищеварении подробным разбором разных частей кишечника. Я напоминаю вам, что наши главные друзья – это базовые знания, связанные со строением и функционированием пищеварительной системы, логика и здравый смысл, без которого мы вообще никуда дальше не сдвинемся. Общую философию кишечника можно назвать пограничной или государственной границей. Он, с одной стороны, все пропускает, но очень разборчиво, и в нем все заканчивается. Давайте разбираться подробнее.
Глава 21. Как работает кишечник и зачем его много?
Как устроен тонкий кишечник и как он работает?
Тонкий кишечник находится внутри живота. Он представляет собой много свернутых определенным образом петель. Начальная часть, к ней иногда относят двенадцатиперстную кишку, – это около 20–30 сантиметров. Потом – тощая и подвздошная кишка, между которыми нет четкой границы, по 2,5 метра каждая. В общей сложности это дает нам протяженность около 5 метров. В расслабленном состоянии кишечник чуть более длинный. Он похож на некое подобие колбасы, которая покрыта оболочкой снаружи, а вот внутри кишечника кроется самое интересное. Внутри кишечной трубки есть множество слоев, это мышечные слои, которые, собственно, отвечают за сокращение кишечника. Кроме того, внутренняя выстилка представлена ворсинками разной длины, которые обеспечивают всасывание разных питательных веществ, и все это покрыто слизистой оболочкой.
Рис. 55.Расположение кишечника и его части
Как же он работает? Давайте пройдемся по функциям. Одна из основных функций кишечника – это продолжение переваривания. Потому что внутри него продолжают действовать все ферменты. Следующая функция – это перемешивание пищи. За счет разного вида сокращений кишечник болтает внутри туда и сюда пищу, и она продолжает перемешиваться – с ферментами и с теми остатками, которые в ней образовались. То есть содержимое продолжает сохранять однородную структуру. Следующая функция тонкого кишечника – это дальнейшее передвижение содержимого вниз, в сторону толстого кишечника.
Кроме того, наверное, одной из главных функций тонкой кишки является всасывание. Именно ворсинки обеспечивают всасывание питательных веществ из кишечника в кровоток. Всасываются и уносятся кровотоком в печень через воротную вену – через ту самую большую толстую вену со всех отделов кишечника – все вещества, и полезные, и вредные, и собираются в печени. Вредные вещества печень потом выбросит.
Рис. 56.Строение стенки кишечника
Есть еще две функции кишечника, про которые часто забывают. Это иммунная функция. Потому что на границе с внешней средой, расположенной внутри кишечника, есть специальные образования, которые называются пейеровы бляшки: в них тренируются иммунные клетки и защищают нас от тех микробов, которые все-таки проникли через желудочный барьер. Не менее важна и гормональная функция тонкого кишечника, поскольку внутри на всей протяженности тонкой кишки находятся специальные клетки, они называются разными буквами: S-клетки, I-клетки, K-клетки, каждая из которых выделяет один гормон, каждая клетка – свой гормон. Эти гормоны влияют на сами сокращения кишечника, на формирование чувства насыщения, на дальнейшее переваривание пищи и на функции остальных органов пищеварительной системы. Дальше пища идет в толстый кишечник.
Зачем нужны кишечнику заслонка и аппендикс?
После тонкого кишечника мы спускаемся вниз, к толстому. Надо сказать, что есть одно маленькое место, которое точно заслуживает нашего внимания. Это место перехода тонкого кишечника в толстый. В этом месте есть два важных элемента. Первый известен всем как червеобразный отросток, или аппендикс. Именно в нем возникает иногда сильное воспаление, которое мы называем аппендицитом. Он выполняет тоже важную функцию, это регулятор иммунной системы. Именно в нем тренируется большое количество иммунных клеток, чтобы противостоять бактериальным угрозам в организме. Американцы в свое время проводили массовые удаления аппендиксов. Когда была война во Вьетнаме, они узнали о том, что люди с удаленным аппендиксом болеют чаще.
Рис. 57.Аппендикс, слепая кишка и баугиниева заслонка
Второй элемент между тонким и толстым кишечником находится на самой границе – это специальная заслонка, похожая на губу: она называется илеоцекальным клапаном и не дает пище, или содержимому, или большому количеству бактерий, живущих в толстом кишечнике, попадать обратно в тонкий кишечник.
Где расположен толстый кишечник и как он работает?
В среднем толстый кишечник имеет диаметр от 6 до 8 сантиметров, то есть это довольно крупная труба. Причем эта труба не совсем гладкая, она имеет перетяжки, которые называются гаустры – это углубления в стенке кишечника размером примерно около сантиметра.
Толстый кишечник нужен нам в основном для того, чтобы выводить то, что осталось после пищеварения в тонком кишечнике, и его эвакуировать. Конкретно про эвакуацию мы скажем в следующих главах, когда будем говорить про сам выход из кишечника, про сигмовидную и прямую кишку. Одной из важных функций толстого кишечника является всасывание жидкости. Потому что жидкость очень важна для нашего организма, и, чтобы не потерять лишнюю, нужную для организма жидкость, толстый кишечник забирает ее обратно. Именно в толстом кишечнике живет подавляющее большинство микробов. Эти микробы образуют нашу микробиоту, то есть внутреннюю бактериальную среду кишечника, которая тоже выполняет множество функций и по синтезу и перевариванию витаминов, и по противостоянию вредным инфекциям, и по тренировке иммунной системы, и многие другие.
Как кишечник переваривает и что где всасывает?
Оказывается, что кишечник вообще ничего не переваривает. Все переваривание происходит в самых верхних отделах, а именно в двенадцатиперстной кишке, и делают это ферменты. Кишечник – это просто труба со множеством изгибов. По этой трубе двигается содержимое, и в разных отделах организм либо забирает все необходимое и полезное, либо выбрасывает туда все лишнее и ненужное.
Начало кишечника называется тонким кишечником просто потому, что он тонкий. Конец кишечника называется толстым кишечником просто потому, что он толстый. Тонкий всасывает полезные вещества, то есть уже переваренные и расщепленные белки, жиры и углеводы. Толстый всасывает только остатки жидкости и выделяет все вредное.
Единственное, что не переваривается в организме нашими собственными ферментами, так это растительная пища. Ее переваривает не кишечник, а живущие в нем полезные бактерии. Часть этих бактерий живет в тонкой кишке, а большая часть – в толстой. Микробы не успевают переварить все, поэтому часть растительной пищи проходит транзитом и выходит без каких-либо изменений.
Самый нижний отдел – сигмовидная и прямая кишки – нужен для формирования и эвакуации каловых масс. Там ничего не происходит, это просто место стоянки кала. По мере заполнения кишка сильно растягивается и появляется позыв сходить в туалет.
Кто управляет сокращениями кишечника и что на них влияет?
Чтобы кишечник передвигал содержимое, в нем должны быть мышцы. Именно их последовательное сокращение, а потом расслабление и двигает содержимое по трубе с названием кишечник. Он сокращается как дождевой червь, волна сокращения идет от начала кишечника и до конца, и таких волн много. Их называют сокращениями кишечника, или моторикой, или перистальтикой. Такие сложные сокращения должны кем-то или чем-то координироваться, чтобы кишечник не запутался, в каком месте ему сокращаться, а в каком расслабляться. Существует два способа управления кишечником.
Рис. 58.Строение толстого кишечника
Сами мышцы и стенка кишечника чувствуют давление. Если пища из верхних отделов проталкивается вниз, кишка воспринимает, что на нее давят, и начинает проталкивать содержимое дальше. Так она реагирует на любое давление, например, если внутри кишечника не пища, а газы или если мы снаружи давим на кишечник.
Кроме этого, есть еще огромное количество нервных окончаний в кишечнике, которые подсказывают или приказывают, каким из мышц нужно сократиться, а каким, наоборот, расслабиться. Эти нервные окончания, как провода, опутывают кишечник со всех сторон, пучки проводов собираются в узлы, а узлы проводов образуют нервные сплетения. Самым известным комком нервов в животе является солнечное сплетение – так оно называется, потому что похоже на солнце, лучи которого расходятся во все стороны. И эта часть нервов напрямую связана с мозгом. Поэтому он тоже может по-особенному влиять на кишечник.
Чем регулируется работа кишечника?
Чтобы понимать, что управляет кишечником, надо обратить внимание на нервные окончания. Кишечником управляют два механизма – непосредственно наполнение его содержимым и нервы. Некоторые нервные окончания выходят из спинного мозга и замедляют работу всех отделов кишечника. Другие нервные окончания идут параллельно спинному мозгу, в том числе блуждающий нерв, стимулируют сокращения кишечника.
При этом содержимое внутри кишечника тоже влияет на его сокращения, потому что внутри самой трубы расположены ауэрбаховское и мейсснеровское нервные сплетения, которые в зависимости от наполнения газами или пищей самой кишки вызывают ответную реакцию. Поэтому рычагов регулирования в кишечнике два: со стороны центральной нервной системы и местный, со стороны наполнения и объема кишечника.
Рис. 59.Управление работой кишечника: на месте и из центра
На самые нижние отделы кишечника влияют также два механизма. Это их физическое наполнение и нервные окончания. В зависимости от того, какие нервные окончания стимулируют кишечник, он реагирует по-разному. Кроме того, через эти же нервные окончания передается воздействие центральной нервной системы. Так, например, если у человека возникают агрессивные эмоции, враждебность, напряжение, то сокращение кишечника становится сильнее и быстрее. Депрессия, страх и печаль, напротив, расслабляют кишечник и уменьшают его тонус и сокращения. Гормоны со стороны верхних отделов пищеварительной системы – гастрин, секретин, ферменты поджелудочной железы – также могут оказывать регулирующее воздействие на нижние отделы кишечника и провоцировать поход в туалет или, наоборот, его задержку.
Что такое перистальтика и какая она бывает?
Тонкий кишечник выполняет одну из важных функций – перемещение пищи и всасывание полезных веществ. Перемещает пищу он следующим образом. Существуют разные виды сокращений тонкого кишечника: пропульсивные сокращения, которые перемещают пищу, и сегментация, которая разделяет пищу на фрагменты. Например, если мы говорим про перемещение, то это последовательное и координированное сокращение разных отделов этого кишечника. Потому что около пищевого комка, внутри этой трубы, один отдел кишечника должен сократиться, а другой – расслабиться, и тогда пища передвинется дальше. В то же время кишечник использует и маятникообразные движения. Например, пищевой комок между зажатыми участками перемещается то в одну сторону, то в другую. Это дает определенное время для перемешивания пищи с ферментами, чтобы она лучше разболталась и переварилась. Затем должно происходить движение по кишечнику.
Рис. 60.Передвижение пищи по кишечнику
Движение по кишечнику как раз координируется нервными окончаниями, потому что именно они играют важную роль в перемещении содержимого по кишечнику. Толстый кишечник – с ним чуть-чуть сложнее. По одной половине кишечника всю пищу, тяжелую, надо перебросить вверх, и для этого используется «перистальтический бросок» – резкое одномоментное сокращение большей части толстого кишечника. Такой же рывок происходит и в поперечной части, и в той части, которая уходит вниз. А в среднем в спокойном режиме толстый кишечник делает несколько плавных волн в течение минуты, примерно шесть волн за минуту проходит по толстому кишечнику, а тонкий двигается на порядок медленнее, потому что пища должна успеть всосаться, и средняя скорость передвижения по тонкому кишечнику – около 4–5 сантиметров за одну минуту.
Как переваривается пища и где всасывается?
Как передвигается содержимое по кишечнику, мы более-менее разобрались. Как же оно всасывается? Всасывание достигается за счет того, что в кишечнике есть складки, и на каждой складке еще множество-множество микроскопических ворсинок, невидимых глазу, просто очень маленьких по размеру. В итоге общая площадь поверхности тонкого кишечника составляет более 200 квадратных метров, что сопоставимо с площадью пары теннисных кортов, но при этом находится компактно внутри нашего живота
Рис. 61.Всасывание БЖУ в кишечнике
Белки сначала должны быть порезаны на мелкие кусочки, чтобы они могли всосаться. Мелкие кусочки белков – это аминокислоты, и для того чтобы их порезать, нужен пепсин, который вырабатывает желудок, но в виде предшественника он неактивен, и активирует его среда в желудке. Кроме того, ферменты протеазы тоже расщепляют белок – они вырабатываются поджелудочной железой. В целом получается, что белок – достаточно энергозатратный продукт, и, чтобы получить его, нам приходится еще потратить много энергии, для того чтобы разрезать, передвинуть, всосать через слизистую оболочку.
С жирами ситуация совсем другая: большая часть жиров всасывается в двенадцатиперстной кишке, это выход из желудка. Там оказывается весь жир, который попал в желудок вместе с едой, и половина его идет в двенадцатиперстную кишку в области поджелудочной железы. Там жир обрабатывается ферментами и всасывается. Оставшаяся часть всасывается не совсем в кровь, а сначала – в лимфатическую систему, и дальше весь этот жир попадает в печень. Но жир перед этим тоже должен расщепиться липазами, которые вырабатывает поджелудочная железа.
С углеводами все проще – они быстро режутся различными амилазами, вырабатывающимися на каждом из этажей пищеварительной системы: частично в полости рта, частично в желудке, частично в двенадцатиперстной кишке, частично в тонком кишечнике. В любом случае они расщепляются на примитивные мелкие углеводы, такие как глюкоза, может быть, фруктоза и галактоза.
Кишечник забирает из содержимого все полезные вещества. И, судя по тому, что в итоге в продуктах, лежащих в туалете, не остается ничего полезного, видимо, он забирает совсем всё. Особенно важны для кишечника и для нашего организма в целом жиры, потому что конкретно жиров в кале вообще практически не остается – их выделяется около одного грамма максимум в сутки. Но с остальными веществами все зависит от того, сколько их попало в рацион. Если в рацион попало много веществ, скорее всего, в анализе кала мы увидим большее количество непереваренных или плохо переваренных углеводов, белков и так далее. Но вот жиры организм забирает почему-то все. Нам-то, конечно, не хочется, чтобы они попадали в бока, но организм так устроен, что забирает весь жир из продуктов. Поэтому если жир попадает в кал, значит, что-то пошло не так и что-то не работает либо в кишечнике, либо в поджелудочной.
Напомню, что в толстом кишечнике содержимое движется с разной скоростью. В середине этой большой трубы диаметром 6–8 сантиметров содержимое перемещается быстрее и проходит примерно за сутки. Ближе к стенкам этой большой трубы содержимое движется дольше и проходит всю толстую кишку где-то за два-три дня. При этом в толстом кишечнике пища тоже переваривается, и там происходит пристеночное пищеварение другими ферментами, не теми, которые на слуху, когда мы говорим про поджелудочную железу, – амилаза, липаза, протеаза и другие, – а теми, которые находятся и вырабатываются непосредственно на стенке толстого кишечника. Плюс в этом же слое живет огромное количество бактерий, которые переваривают и перерабатывают растительную клетчатку, составляющую основу каловых масс.
Откуда берется и куда утекает вода в кишечнике?
Толстый кишечник выполняет еще одну очень важную функцию – он всасывает жидкость. Вообще, баланс жидкости в организме – достаточно интересная штука. Мы пьем около двух литров в день – организму нужно выпить два литра в день, а вот оставшиеся 80 процентов объема жидкости циркулируют внутри организма. Обращаясь к балансу жидкости в желудочно-кишечном тракте, можно сказать, что только 20 процентов жидкости мы потребляем с пищей из того общего объема порядка 10 литров, который циркулирует по пищеварительной системе в виде желудочного сока, желчи, ферментов поджелудочной железы, слюны и других жидкостей. 2 литра – это 20 процентов, и есть еще 8 литров, которые организм выделяет и потом обратно должен забрать.
Часть жидкости выделяется слюнными железами, это около полулитра в сутки. Слюнные железы в зависимости от типа железы выделяют либо более вязкую, либо более жидкую слюну. Дальше пища спускается ниже по пищеводу, в котором тоже смачивается, но мизерным количеством жидкости, и попадает в желудок, который вместе с кислотой выделяет около 1–2, а иногда 2,5 литров жидкости за сутки. Далее желчный пузырь, который выбрасывает еще около полулитра желчи, разведенной с жидкостью и водой. И поджелудочная железа, которая выделяет около полутора литров ферментов, растворенных в воде. Ниже все попадает в кишечник, и там этот баланс выравнивается, потому что он выделяет еще несколько литров жидкости. И самый нижний отдел кишечника, толстый, должен все эту воду обратно забрать. Потому что, если он не заберет, мы можем умереть от обезвоживания, например, как при тяжелой диарее. Вместе с этой жидкостью всасываются и микроэлементы, электролиты и различные соли, чтобы организм не терял их. И поэтому в конце концов в тех фекалиях, которые мы выделяем, остается, может быть, около 100 граммов жидкости.
Рис. 62.Поступление, выделение и всасывание воды в организме
В целом кишечник – очень экологическая система. Видите, вода поступает, какая-то минимальная часть используется для выделения, какая-то часть выделяется с выдыхаемым воздухом, какая-то – с потом, но основной объем циркулирует внутри организма. То же самое происходит с желчевыделением и с желчными кислотами. Печень выделяет желчные кислоты, которые необходимы для переваривания жиров, они поступают в работу в кишечник и потом в кишечнике же всасываются обратно. Какой-то объем их обновляется, также и какой-то объем воды обновляется, но в целом все поступает обратно и используется вторично.
Как кишечник влияет на иммунитет?
При этом надо помнить, что кишечник выполняет еще одну важную функцию – он формирует барьер. Потому что если мы посмотрим на кишечник, то фактически это труба, которая имеет стенку определенной толщины, и именно эта стенка, по сути, если глубоко философски подойти к этому вопросу, является барьером между наружной частью организма и внутренней средой. Так же как, например, и кожа. Потому что если мы возвращаемся обратно и смотрим на пищеварительную систему целиком, то получается, что через рот внешняя среда попадает внутрь нашего организма и через анальное отверстие выходит из него. То есть как бы внутри нашего организма есть внешняя среда. Внутри нашего организма – вы только вдумайтесь – есть часть внешней среды, и она ограничена кишечником. Поэтому это такая же кожа, только она защищает нас не от механического воздействия, а от всех остальных. Именно поэтому на этом контакте есть иммунологический барьер, который представлен огромным количеством иммунных клеток. В целом они выделяют целых 4 грамма иммуноглобулина в сутки – это основное иммунное вещество в нашей защитной системе, – и эти иммунные клетки постоянно тренируются в пейеровых бляшках, расположенных с наружной стороны кишечника. При необходимости эти иммунные клетки опускаются внутрь, для того чтобы противостоять бактериям, или инфекциям, или вредным веществам, или вирусам, или грибам, попавшим в организм.
Рис. 63.Иммунная система кишечника на границе с внешней средой
Какие гормоны выделяет кишечник?
Традиционно кишечник не относят к эндокринной системе, несмотря на то что он выделяет гормоны. Почему? Да потому что эндокринные железы всегда располагаются кучкой, и мы привыкли их ассоциировать с каким-то отдельным органом. Например, чисто эндокринный орган – щитовидная железа, которая выделяет гормоны и только этим и занимается. Чисто эндокринный орган – надпочечники, расположенные над почками. Наполовину эндокринная – поджелудочная железа, которая тоже выделяет гормоны. И собственно, кишечник, в котором есть множество изолированных клеток. Клетку сложно назвать железой, но общий объем клеток, расположенных в кишечнике и выделяющих гормоны, конечно, огромный. Это D-клетки, S-клетки, K-клетки, M-клетки, I-клетки, L-клетки и другие, каждая из них выделяет определенный гормон. Часть этих гормонов используется для регуляции деятельности самого кишечника и координации перистальтических сокращений и всасывания веществ. Другая часть гормонов используется для того, чтобы управлять желудком, поджелудочной, печенью и другими пищеварительными органами, вплоть до слюнных желез. Они информируют вышележащие органы о том, что происходит ниже. Пожалуй, один из самых важных гормонов – это глюкагоноподобный пептид 1 и гормон PYY, которые используются для регулирования чувства насыщения. Когда пища приходит в кишечник и часть из нее всосалась, у нас формируется понимание того, что мы вроде бы наелись. Это ощущение складывается из двух компонентов – из наполнения желудка и его растяжения и из гормональной активности кишечника. В том числе из-за проблем с тонким кишечником иногда мы не можем остановиться и переедаем.
Рис. 64.Эндокринная система в кишечнике и эндокринные железы
Что значит проницаемость кишечника?
Кроме гормонов, на насыщение, на переваривание и на всасывание влияет еще и проницаемость кишечника. Проницаемость становится понятной, когда мы смотрим на пальцы: вот они сжатые и непроницаемые, а когда мы их раздвинули и увеличили между ними расстояние, проницаемость становится повышенной. И тогда через эти проницаемые окошки может проникать некое содержимое, будь то вода, растворы, электролиты или какая-то пища, состоящая из аминокислот, глюкозы, жиров, жирных кислот и так далее. Может быть, даже и бактерии, и микробы, если расстояние между клетками слизистой оболочки кишечника совсем увеличилось.
То самое расстояние между клетками кишечника характеризует его проницаемость. Она может быть нормальная, может быть повышенная, когда расстояние между клетками увеличилось. Но возникает резонный вопрос: через эти расширенные отверстия между клетками куда пойдет содержимое – из внутренней среды организма внутрь кишечника или изнутри кишечника в организм? Поэтому при нарушении проницаемости мы приобретаем или теряем?