§41. Регуляция пищеварения

Определения и обозначения

Нервная регуляция пищеварения — управление работой пищеварительных желёз и органов с помощью нервных импульсов. Импульсы передаются по нервным путям, поэтому организм может быстро изменить работу органа в ответ на раздражение. Этот механизм помогает согласовать пищеварительные реакции с тем, что происходит во рту, желудке и кишечнике.

Гуморальная регуляция пищеварения — изменение работы пищеварительных органов под действием веществ, которые разносятся кровью. Среди таких веществ есть гормоны; они влияют на органы-мишени, то есть органы, способные на них реагировать. Этот механизм позволяет передать сигнал кровью и поддерживать его действие.

Безусловный пищевой рефлекс — врождённая реакция организма на пищу или её попадание в пищеварительный тракт. Для такой реакции не требуется предварительное обучение: её запускают соответствующие раздражители и работа нервных центров. Она нужна, чтобы пищеварение продолжалось после начала еды.

Условный пищевой рефлекс — приобретённая реакция на сигналы, связанные с приёмом пищи. Она формируется благодаря опыту, когда определённые сигналы регулярно сопровождают еду. Поэтому знакомый вид или запах блюда может заранее подготовить пищеварительную систему.

Как это устроено

Органы пищеварения должны работать согласованно: например, пищеварительные соки должны выделяться к нужному моменту. Для этого организм использует нервные и гуморальные сигналы. Нервный сигнал идёт по нервному волокну в виде импульса, а гуморальный распространяется с кровью в виде вещества. Различаются не только пути передачи: нервная реакция обычно возникает быстрее, а действие гормонального сигнала может сохраняться дольше.

Когда пища раздражает рецепторы, они преобразуют воздействие в нервные импульсы. Сигнал поступает в нервные центры, где запускается ответная реакция. Затем вегетативная нервная система передаёт команды внутренним органам и пищеварительным железам, регулируя, в частности, выделение соков. Такая цепь нужна, чтобы реакция возникала именно в ответ на поступившую информацию, а не случайно.

Пищеварительная система может начать готовиться к еде ещё до того, как пища попадёт в рот. Вид или запах блюда становится сигналом, потому что прежде он неоднократно сопровождал приём пищи. На основе этого приобретённого опыта формируется условный пищевой рефлекс: сигнал обрабатывается нервной системой и вызывает, например, слюноотделение или выделение желудочного сока. Предварительная подготовка помогает организму встретить пищу уже готовым к её обработке.

После попадания пищи в пищеварительный тракт рецепторы непосредственно реагируют на неё. Это запускает безусловные пищевые рефлексы, которые не зависят от предварительного обучения. Нервные центры получают сигналы и через вегетативную нервную систему регулируют работу органов и желёз. Так поддерживаются пищеварительные реакции уже во время еды.

Регуляция не ограничивается нервными командами: в пищеварительном тракте образуются вещества, влияющие на работу органов. Например, гастрин вырабатывается в слизистой оболочке желудка и поступает в кровь. Кровь переносит его к органам-мишеням, где гормональный сигнал изменяет их деятельность. Другие гормональные сигналы тоже помогают согласовывать работу органов пищеварения.

Сравнение нервной и гуморальной регуляции пищеварения

Сравнивайте механизмы прежде всего по тому, откуда поступает сигнал и каким путём он достигает органа. Скорость и продолжительность действия указаны как общие особенности, а не как абсолютное правило для любой реакции. Примеры помогают связать каждый механизм с конкретным событием пищеварения.

Разбор задач

Задача 1. Человек увидел и почувствовал запах любимого блюда, но ещё не начал есть. Почему у него может усилиться слюноотделение?

1. Проверяем, попадала ли пища непосредственно в рот. По условию этого ещё не произошло, значит реакция не связана с раздражением рецепторов пищей во рту.
2. Учитываем, что вид и запах блюда могут быть связаны с приёмом пищи благодаря прежнему опыту. Такие сигналы способны запускать приобретённую реакцию нервной системы.
3. Определяем механизм: это условный пищевой рефлекс, который приводит к выделению слюны ещё до еды.

Ответ: слюноотделение усиливается из-за условного пищевого рефлекса на вид и запах знакомого блюда. Это не реакция на непосредственное попадание пищи в рот.

Задача 2. Пища попала в желудок, после чего изменилось выделение желудочного сока. Какой механизм может вызвать такую реакцию?

1. Находим раздражитель: пища уже находится в желудке и непосредственно воздействует на рецепторы пищеварительного тракта.
2. Поскольку реакция запускается самим поступлением пищи, а не ранее приобретённой связью с сигналом, рассматриваем безусловный рефлекс.
3. Рецепторы передают нервные импульсы в центры, а нервная система организует ответ органов и желёз. Так изменяется выделение желудочного сока.

Ответ: реакцию может вызвать безусловная рефлекторная регуляция. Раздражение рецепторов пищей запускает передачу нервных сигналов и ответ пищеварительной системы.

Задача 3. После поступления пищи в желудок вещества, образовавшиеся в его слизистой оболочке, с кровью достигли других пищеварительных органов и изменили их работу. Определите тип регуляции и объясните ход сигнала.

1. Замечаем, что сигналом выступают вещества, а не импульсы, и что они переносятся кровью. Это признаки гуморальной регуляции.
2. Вещество образуется в слизистой оболочке желудка и поступает в кровь. В числе таких веществ может быть гастрин — гормон, участвующий в регуляции пищеварения.
3. Кровь доставляет сигнал к органу-мишени. Там вещество влияет на работу органа, поэтому сигнал действует не по нервному пути.

Ответ: это гуморальная регуляция. Вещество образуется в слизистой оболочке, попадает в кровь, переносится к органу-мишени и изменяет его работу.

Типичные ошибки

Считать, что пищеварением управляет только нервная система, — значит не учитывать сигналы, которые разносятся кровью. Такую ошибку допускают, потому что рефлексы легче представить как цепочку действий. Проверьте себя вопросом: каким путём сигнал достигает органа? Если его переносит кровь, речь идёт о гуморальной регуляции.

Реакцию на запах пищи часто называют безусловной, поскольку запах кажется естественным раздражителем. Но она обычно формируется на основе опыта, связывающего запах с едой, поэтому относится к условным рефлексам. Для проверки выясните, нужна ли приобретённая связь: если да, рефлекс условный.

Условные и безусловные рефлексы нельзя считать одним и тем же механизмом. Их смешивают, когда обращают внимание только на общий результат, например выделение слюны, и забывают происхождение реакции. Спросите себя, приобретена она в течение жизни или является врождённой: приобретённая — условная, врождённая — безусловная.

Гормоны не передают сигнал по нервам: они переносятся к органам-мишеням кровью. Ошибка возникает из-за того, что и гормоны, и нервные импульсы регулируют работу органов. Чтобы проверить ответ, проследите путь сигнала: нервы означают нервную регуляцию, перенос кровью — гуморальную.

Связь с другими темами

Для понимания регуляции пищеварения нужно знать строение пищеварительной системы и роль её желёз: так яснее, какие органы получают сигналы и что меняется в их работе. Тема опирается на представления об условных и безусловных рефлексах и работе вегетативной нервной системы. Она также связана с регуляцией функций организма, которую изучают при знакомстве с эндокринной системой и поддержанием постоянства внутренней среды.

Что запомнить

• Пищеварение регулируется нервными и гуморальными механизмами.
• Нервные сигналы передаются по нервным путям.
• Гормональные сигналы разносятся кровью.
• Условные пищевые рефлексы приобретаются в течение жизни.
• Безусловные пищевые рефлексы являются врождёнными.
• Вид и запах пищи могут заранее подготовить пищеварительную систему к еде.