37. Нервная и гуморальная регуляция пищеварения

Определения и обозначения

Нервная регуляция пищеварения — управление работой органов пищеварения с помощью нервных импульсов и рефлексов. Иными словами, сигнал быстро передаётся от рецепторов к нервному центру, а затем к органу. Это нужно, чтобы вовремя менять выделение соков и движения пищеварительного канала.

Гуморальная регуляция пищеварения — управление пищеварительными процессами веществами, переносимыми жидкостями организма, прежде всего гормонами. Гормон выделяется в кровь и переносится к органу-мишени. Такой способ помогает согласовать работу разных органов и поддерживать её дольше.

Пищеварительный рефлекс — ответ органов пищеварения на раздражение, осуществляемый при участии нервной системы. Раздражитель воспринимают рецепторы, после чего нервный сигнал вызывает ответ железы или мышцы. Благодаря рефлексам пищеварение начинается и изменяется в соответствии с условиями.

Пищеварительные гормоны — биологически активные вещества, регулирующие выделение пищеварительных соков и движение органов пищеварения. Они образуются клетками стенок желудка и кишечника и поступают в кровь. Их действие позволяет одному участку пищеварительного канала влиять на работу другого.

Как это устроено

Раздражение рецепторов органов чувств или пищеварительного тракта запускает нервный рефлекс. Рецепторы воспринимают сигнал, например запах пищи, растяжение стенки или химический состав содержимого, а нервный центр обрабатывает его. Затем импульсы поступают к железам и мышцам, поэтому меняются выделение пищеварительных соков и движения органов.

Вид, запах и вкус пищи могут вызвать слюноотделение и желудочную секрецию ещё до попадания пищи в желудок. Эти сигналы связаны с прежним опытом: мозг узнаёт знакомую пищу и заранее подготавливает пищеварительную систему. Такой условный рефлекс полезен, потому что соки и движения начинают формироваться к моменту поступления пищи.

Автономная нервная система управляет органами, не требуя сознательного контроля. Её сигналы изменяют сокращения желудка и кишечника, работу сфинктеров, выделение слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы и желчи. Поэтому пищеварительный канал может работать непрерывно, даже когда человек не думает о каждом его движении.

Стенки желудка и кишечника выделяют вещества, которые поступают в кровь и достигают удалённых органов. Например, гастрин усиливает выделение желудочного сока и влияет на активность желудка. Другие гормоны кишечника могут стимулировать выделение сока поджелудочной железы, желчи или, наоборот, тормозить работу желудка.

Нервная и гуморальная регуляция действуют не изолированно, а последовательно и совместно. Сначала вид пищи и её поступление могут вызвать нервную подготовку, затем растяжение и химическое раздражение стенок усиливают рефлексы и выделение гормонов. Когда кислое содержимое переходит в двенадцатиперстную кишку, сигналы изменяют работу желудка, поджелудочной железы и кишечника, предотвращая перегрузку следующего отдела.

Сравнение нервной и гуморальной регуляции пищеварения

Таблицу удобно использовать, чтобы сравнить не отдельные органы, а способы передачи и особенности сигналов. Если реакция возникает почти сразу и связана с нервным импульсом, речь идёт прежде всего о нервной регуляции. Если вещество переносится кровью и действует на орган-мишень, это гуморальный механизм; в реальном пищеварении оба механизма обычно объединяются.

Разбор задач

Задача 1. Слюноотделение при виде или запахе пищи

Нужно объяснить, почему слюна начинает выделяться до попадания пищи в рот. Вид и запах знакомой еды сами по себе не раздражают стенки пищеварительного канала. Значит, следует установить, какой тип регуляции связывает внешний сигнал со слюнными железами.

1. Определяем раздражитель: им становятся зрительный или обонятельный сигнал, связанный с пищей.
2. Учитываем прежний опыт: организм уже «знает», что после такого сигнала может последовать еда, поэтому формируется условный рефлекс.
3. Прослеживаем путь ответа: нервный центр посылает импульсы к слюнным железам, и они начинают выделять слюну.

Ответ: слюноотделение вызывается условнорефлекторной нервной регуляцией. Последовательность такова: раздражитель — нервный центр — слюнные железы.

Задача 2. Усиление желудочной секреции после поступления пищи

После попадания пищи в желудок выделение желудочного сока усиливается. Нужно связать этот результат не с одной причиной, а с раздражением стенок и действием веществ. Так можно показать совместную работу нервного и гуморального механизмов.

1. Пища растягивает стенки желудка, и механорецепторы передают сигналы в нервную систему.
2. Химические вещества пищи раздражают рецепторы и дополнительно запускают безусловные пищеварительные рефлексы.
3. Клетки желудка выделяют гастрин, который поступает в кровь и усиливает секрецию желудочного сока и активность желудка.

Ответ: желудочный сок выделяется сильнее из-за нервных рефлексов, вызванных растяжением и химическим раздражением, а также благодаря гастрину. Эти механизмы дополняют друг друга.

Задача 3. Кислая пища в двенадцатиперстной кишке

Кислое содержимое, вышедшее из желудка, должно быть обработано в следующем отделе пищеварительного канала. Нужно объяснить, почему одновременно меняется работа желудка, поджелудочной железы и кишечника. Для решения важно проследить сигналы как от рецепторов, так и от гормонально активных клеток.

1. Кислота раздражает рецепторы стенки двенадцатиперстной кишки, поэтому возникают нервные сигналы, изменяющие движения желудка и кишечника.
2. Клетки кишечника выделяют гормоны, которые с кровью достигают поджелудочной железы и стимулируют выделение её сока, содержащего вещества для переваривания пищи.
3. Одновременно тормозится чрезмерное поступление нового кислого содержимого из желудка, а работа кишечника и желез согласуется с его обработкой.

Ответ: кислая пища запускает совместное действие нервных сигналов и гормонов. По принципу обратной связи желудок замедляет опорожнение, а поджелудочная железа и кишечник получают время и средства для дальнейшего пищеварения.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что пищеварение регулируется только нервной системой. Так думают, потому что рефлексы заметно и быстро меняют работу органов. Проверьте себя: найдите в объяснении вещества, которые выделяются в кровь и действуют на удалённые органы.

Ошибка 2. Путать условные и безусловные рефлексы. Вид и запах пищи требуют прошлого опыта, а растяжение стенки или химическое раздражение вызывают врождённую реакцию. Для проверки спросите себя, нужно ли обучение для появления данного ответа.

Ошибка 3. Считать, что гормон действует только там, где образовался. Гормоны поступают в кровь и переносятся к органам-мишеням, поэтому место образования и место действия могут различаться. Проверьте, указан ли в рассуждении путь гормона через кровь.

Ошибка 4. Представлять нервную и гуморальную регуляцию независимыми. В действительности быстрые нервные сигналы и более длительное действие гормонов последовательно дополняют друг друга. Проверка проста: опишите, как один этап пищеварения подготавливает следующий.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать строение нервной системы, рефлекторную дугу и работу автономной нервной системы, а также функции органов пищеварения. Полезно повторить понятия гормона, железы внутренней секреции и транспорта веществ кровью. Позже эти знания понадобятся при изучении обмена веществ, постоянства внутренней среды и причин нарушений пищеварения.

Что запомнить

• Пищеварение регулируется нервным и гуморальным путями.
• Нервная регуляция осуществляется быстро с помощью нервных импульсов и рефлексов.
• Гуморальная регуляция осуществляется веществами, поступающими в кровь.
• Вид, запах и вкус пищи могут запускать условные пищеварительные рефлексы.
• Растяжение и химическое раздражение стенок пищеварительного канала вызывают безусловные рефлексы.
• Пищеварительные гормоны регулируют выделение соков и движения органов.
• Нервная и гуморальная регуляция действуют согласованно.