Шлунково-кишковий тракт 5: анатомія та функції товстого кишечника

23 вересня 2019 р

Ця стаття - п'ята з шести частин серії описує фізіологію та функції товстого кишечника, останньої частини шлунково-кишкового тракту, а також загальні стани тонкої та товстої кишки

Анотація

У товстому кишечнику - останньому відділі шлунково-кишкового тракту - відбувається всмоктування води та електролітів, а бактерії товстої кишки завершують процес хімічного травлення. У товстому кишечнику також утворюються фекалії із залишків їжі та рідини в поєднанні з побічними продуктами організму. Внутрішньо-кишковий вміст виштовхується вперед-назад за допомогою гаустральних скорочень та антиперистальтичних скорочень, поки фекалії остаточно не підштовхуються до анального каналу масовими рухами. Ця стаття, п'ята з шести частин серії досліджень шлунково-кишкового тракту, описує анатомію та функції товстого кишечника.

Цитування: Nigam Y та ін (2019) Шлунково-кишковий тракт 5: анатомія та функції товстого кишечника. Nursing Times [Інтернет]; 115: 10, 50-53.

Автори: Ямні Нігам - професор біомедичної науки; Джон Найт - доцент з біомедичних наук; Ніккі Вільямс - доцент кафедри фізіології дихання; всі в Коледжі здоров’я та наук про людину, Університет Суонсі.

Ця стаття була подвійно сліпою рецензована
Прокрутіть вниз, щоб прочитати статтю або завантажити PDF-файл для друку (якщо PDF не вдається повністю завантажити, спробуйте ще раз за допомогою іншого браузера)
Натисніть тут щоб переглянути інші статті цієї серії

Вступ

За винятком прийому всередину, тонка і товста кишка виконує всі основні функції травної системи. Тут відбувається «справжній бізнес» травлення. Кишечник займає більшу частину простору в черевній порожнині і складає найбільшу частину шлунково-кишкового тракту за масою та довжиною. Частина 4 у цій серії із шести частин про ШКТ описує анатомію та функції тонкої кишки. Частина 5 описує анатомію та функції товстого кишечника, а також загальні патології, що вражають як тонку, так і товсту кишку.

Анатомія товстого кишечника

Товста кишка довжиною приблизно 1,5 м і включає сліпу кишку, товсту кишку, пряму кишку, анальний канал та задній прохід (рис. 1). Будова товстої кишки дуже схожа на структуру тонкої кишки (див. Частину 4), за винятком того, що її слизова повністю позбавлена ворсин.

Сліпа кишка і апендикс

Хімус, який не засвоївся до моменту виходу з тонкої кишки, проходить через ілеоцекальний клапан і потрапляє в товсту кишку біля сліпої кишки. Після надходження вмісту клубової кишки сліпа кишка продовжує всмоктування води та солей.

Сліпа кишка має довжину близько 6 см і тягнеться донизу в відросток - звивистий трубчастий мішок, що містить лімфоїдну тканину. Вважається, що відросток є залишком надлишкового органу; його вузька і скручена форма робить його привабливим місцем для накопичення та розмноження кишкових бактерій.

Колон

На іншому кінці сліпа кишка плавно з’єднується з товстою кишкою, це найдовша частина товстого кишечника (рис. 1). Залишки їжі починаються з подорожі вгору по висхідній товстій кишці, розташованій з правого боку живота. Висхідна товста кишка згинається біля печінки при правому згинанні кольок (або згинанні печінки) і стає поперечною ободовою кишкою, переходячи в ліву сторону живота. Безпосередньо над селезінкою при згинанні лівої коліки (або згинанні селезінки) поперечна ободова кишка стає низхідною ободовою кишкою, яка проходить по лівій стороні живота. Перед наступним вигином низхідна товста кишка трансформується в сигмоподібну кишку.

Товста кишка має сегментований вигляд; її сегменти, які викликані сакуляцією, називаються хаустрами. Висхідна товста кишка, низхідна ободова і пряма кишка розташовані в заочеревині (за межами порожнини очеревини). Поперечна і сигмовидної кишки прикріплені до задньої черевної стінки мезоколоном.

Пряма кишка, анальний канал та задній прохід

Дистально товстий кишечник відкривається в пряму кишку, що продовжується анальним каналом. Пряма кишка утворює останні 20 см шлунково-кишкового тракту. Він безперервний з сигмовидною кишкою і з'єднується з анальним каналом та анусом (рис. 2, стор. 52). Пряма кишка закінчується розширеним відділом, званим ампулою прямої кишки, де фекалії зберігаються перед вивільненням; пряма кишка зазвичай порожня, оскільки фекалії там зазвичай не зберігаються довго.

Анальний канал, розташований у промежині (за межами черевної порожнини живота), має довжину 3,8-5 см і відкривається до зовнішньої частини тіла в задньому проході (рис. 2). Він має два сфінктери:

Внутрішній анальний сфінктер, який контролюється мимовільними м’язами;
Зовнішній анальний сфінктер, який складається з скелетних м’язів і знаходиться під добровільним контролем.

За винятком дефекації, обидва анальні сфінктери зазвичай залишаються закритими.

Функції товстого кишечника

Їжа переходить з тонкої в товсту кишку протягом 8-9 годин після прийому. Тонкий кишечник поглине близько 90% поглиненої води. Товстий кишечник поглинає більшу частину води, що залишається - процес, який перетворює залишки рідкого хімусу в напівтверді випорожнення або фекалії. Товстий кишечник виконує три основні функції:

Поглинання води та електролітів;
Формування та транспортування фекалій;
Хімічне травлення мікробами кишечника.

Поглинання води та електролітів

Наявність залишків їжі в товстій кишці стимулює гаустральні скорочення, які відбуваються приблизно кожні 30 хвилин і тривають приблизно одну хвилину кожна. З кожним скороченням кожен гауструм роздувається і стискається, витісняючи залишки їжі в наступний гауструм. Сутички також змішують залишки їжі, тим самим полегшуючи засвоєння води.

Товстий кишечник також поглинає електроліти. Іони натрію активно поглинаються дією одієво-калієвого насоса; це переміщує іони натрію та калію в протилежних напрямках через клітинні мембрани, сприяючи абсорбції натрію та втраті калію, вивільняючи гормон альдостерон.

Антиперистальтичні скорочення переміщують залишки їжі назад до ілеоцекального клапана, уповільнюючи транзит і надаючи більше часу товстому кишечнику для всмоктування води та електролітів.

Формування та транспортування фекалій

З кожних 500 мл залишків їжі, які потрапляють в сліпу кишку щодня, близько 150 мл стають фекаліями. Вони містять переважно бактерії, старі епітеліальні клітини слизової оболонки кишечника, неорганічні відходи, неперетравлені харчові речовини та клітковину, а також воду, яка допомагає їй безперешкодно проходити по ШКТ. Вони також містять невелику кількість жирів і білків. Їх характерний коричневий колір обумовлений наявністю стеркобіліну та уробіліну, продуктів розпаду гемоглобіну зі старих еритроцитів.

Оскільки залишки хімусу затримуються у товстій кишці протягом 12-24 годин, більша частина 1,5 л рідини, що надходить у товсту кишку, щодня всмоктується, залишаючи менше 100 мл у фекаліях. Ця невелика кількість рідини надає фекаліям напівтвердої консистенції. Фекалії також пом’якшуються харчовими волокнами. Слиз, що виділяється келихоподібними клітинами, що вистилають всю товсту кишку, допомагає зв'язувати зневоднений хімус, а також змащує проходження фекалій.

Транзит у товстій кишці відбувається повільно: для очищення 70% їжі потрібно три дні, а повне вигнання всіх залишків може зайняти до тижня; транзит швидший у чоловіків, ніж у жінок (Degen and Phillips, 1996). Нормальні схеми спорожнення кишечника сильно відрізняються у різних осіб - від трьох разів на день до трьох разів на тиждень (Walter et al, 2010).

Рухи маси товстої кишки

Перистальтика в клубовій кишці змушує хімус потрапляти в сліпу кишку. Розтягнення сліпої кишки запускає рефлекс шлункової коліки і починаються рухи маси товстої кишки. Стимульовані розтягуванням шлунка та подразненням товстої кишки, масові рухи зазвичай трапляються три-чотири рази на день, часто під час або відразу після їжі. Ці сильні хвилі, які можуть тривати до 30 хвилин, починаються посередині поперечної ободової кишки. Допомагаючи гаустральним скороченням, вони виштовхують тепер уже в основному зневоднений вміст уздовж товстої кишки до прямої кишки. Клітковина в раціоні збільшує силу скорочень товстої кишки, що рухає фекалії до заднього проходу.

Рухи товстої кишки заповнюють пряму кишку, створюючи позив до дефекації. Важливо діяти з урахуванням цього спонукання, оскільки як тільки рухи проходять, потяг також припиняється. Якщо надовго ігнорувати позиви до дефекації, пряма кишка переповнюється, товста кишка поглинає більше води, а фекалії стають твердішими і сухішими. Це може спричинити запор.

Фізіологія дефекації

Коли фекалії починають заповнювати пряму кишку, стінка прямої кишки розтягується, що посилає імпульс до нервових центрів спинного мозку для ініціювання рефлексу дефекації хребта. Це призводить до розслаблення внутрішнього анального сфінктера, що дозволяє невеликій кількості фекалій проходити в задній прохід. Анус визначає, чи є матеріал газоподібним чи твердим, і діє відповідно. Якщо матеріал твердий, зовнішній анальний сфінктер розкривається і відбувається дефекація. Однак зовнішнім анальним сфінктером керують добровільні м’язи, тому його можна свідомо стримувати, щоб затримати дефекацію до більш зручного часу. Зазвичай діти засвоїли таку поведінку у віці двох-трьох років. Люди з важкою деменцією можуть більше не знати, як це робити.

Зазвичай фекалії передаються шляхом скорочення м’язів прямої кишки, що допомагає добровільна процедура, яка називається маневром Вальсальви. Це передбачає скорочення діафрагми та м’язів черевної стінки, що збільшує внутрішньочеревний тиск і виштовхує фекалії з прямої кишки.

Якщо пошкоджені нерви між зовнішнім анальним сфінктером і центром дефекації в мозковій речовині - як це може бути після інсульту, розсіяного склерозу або після травми хребта - здатність придушувати дефекацію може бути втрачена, що призведе до нетримання калу. Крім того, зі старінням здатність ануса виявляти, чи містить він газ або фекалії, може погіршуватися, а фекальні речовини можуть розглядатися як газ, що спричиняє нетримання калу.

Хімічне травлення мікробами кишечника

Товстий кишечник не виділяє власних травних ферментів: у цій частині шлунково-кишкового тракту хімічне травлення відбувається виключно під дією мільйонів бактерій товстої кишки. Шляхом бродіння ці бактерії розщеплюють частину вуглеводів, що залишилися, що виділяє водень, діоксид вуглецю та метан, що створюють плоский шар (газ). Товсті кишки також захищають кишечник від потенційно шкідливих бактерій, що надходять із зовнішнього середовища, і можуть синтезувати певні вітаміни. Їх роль буде більш детально вивчена в частині 6 цієї серії.

Порушення роботи кишечника

Непереносимість лактози

Люди з непереносимістю лактози не можуть засвоювати дієтичну лактозу. Неперетравлена лактоза бродить у товстому кишечнику, утворюючи гази, спазми в животі, здуття живота та діарею. Симптоми варіюються від легкого дискомфорту до сильного болю. Одним з газів, що утворюються при бактеріальному бродінні лактози в товстій кишці, є водень, тому люди, які страждають непереносимістю лактози, видихають водень. Тест на водневе дихання може бути використаний для діагностики стану (Argnani et al, 2008).

Целіакія

Целіакія - це непереносимість глютену, білка, що міститься в пшениці, ячмені та житі. Якщо люди, хворі на целіакію, їдять глютен, імунні клітини кишечника (Т-клітини) вивільняють медіатори запалення, які спричинюють сплощення слизової оболонки кишечника, погіршуючи здатність перетравлювати та всмоктувати продукти. Симптоми варіюються від легких до важких і включають діарею, біль у животі, здуття живота і метеоризм, порушення травлення та запор; у важких випадках стан може призвести до недоїдання.

Діарея

Діарея (рідкий і водянистий стілець) найчастіше викликається гастроентеритом, норовірусом або харчовим отруєнням, але також може бути наслідком харчової непереносимості або алергії, синдрому подразненого кишечника, запальних захворювань кишечника, целіакії та дивертикулярних захворювань.

Якщо кишечник не всмоктує рідину, організм може втрачати кілька літрів рідини на день, що може мати наслідки, такі як зневоднення, втрата електролітів (іонів калію та натрію) та підвищений ризик згортання крові. Наприклад, великі втрати іонів калію можуть спричинити зупинку серця. Єдиним механізмом всмоктування, який не порушується діареєю, є співтранспорт глюкози/натрію, що означає, що люди з діареєю можуть збільшити абсорбцію необхідних натрію та води в присутності глюкози.

Якщо у людини діарея, важливо швидко заповнити рідину та електроліти, вводячи розчин, що містить правильний баланс глюкози та електролітів (наприклад, діораліт). Такі напої, як лимонад або кабачки, можуть не містити правильного балансу.

Якщо діарея призводить до гострої гіпонатріємії (концентрація натрію в сироватці крові PDF, розмір 16,00 KB