Глава 12

·   Пищеварительная система

Пищеварительный тракт — мышечная трубка, выстланная слизистой оболочкой; в стенке трубки и вне её присутствуют железы, выводные протоки которых открываются в просвет трубки; желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) имеет собственный нервный аппарат (энтеральная нервная система) и собственную систему эндокринных клеток; просвет трубки — внешняя среда.

Тканевые источники развития

Энтодерма. На ранних стадиях (4‑недельный эмбрион) зачаток пищеварительного тракта имеет вид энтодермальной трубки (первичная кишка), замкнутой на обоих концах. В средней части первичная кишка сообщается при помощи желточного стебелька с желточным мешком. На переднем конце формируется жаберный аппарат.
Эктодерма. Направленные к слепым концам первичной кишки впячивания эктодермы образуют ротовую и анальную бухты.
· Ротовая бухта (стомодеум, рис. 12-1) отделена от переднего конца первичной кишки ротовой (стомодеальной) пластинкой.
· Анальная бухта (проктодеум) отделена от задней кишки клоакальной мембраной (см. рис. 12-52).

Рис. 12-1. Стомодеум и ротовая пластинка: 24‑дневный зародыш. А —Стомодеум отделён от передней кишки ротовой пластинкой; Б — более поздний зародыш. Ротовая пластинка разрывается. [17]

Мезенхима. В состав стенки пищеварительной трубки входят производные мезенхимы — прослойки соединительной ткани, ГМК, кровеносные сосуды.
Мезодерма образует мезотелий серозных покровов, поперечнополосатые мышечные волокна.
Нейроэктодерма. Производные нейроэктодермы (в особенности нервного гребня) — существенная часть ЖКТ (энтеральная нервная система, часть эндокринных клеток).

Развитие переднего отдела

Лицо и ротовая полость

В развитии лица и ротовой полости участвуют эктодерма, мезенхима, нейроэктодерма (нервный гребень и эктодермальные плакоды).
Эктодерма даёт начало многослойному плоскому эпителию кожи, железам и покровному эпителию слизистой оболочки ротовой полости.
Мезенхима. Производные мезенхимы головы развиваются из нескольких зачатков.
· Мезенхима сомитов и латеральной пластинки головного отдела зародыша формирует произвольные мышцы черепно-лицевой области, собственно кожу и соединительную ткань дорсальной области головы.
· Мезенхима нервного гребня образует структуры лица и глотки: хрящи, кости, сухожилия, собственно кожу, дентин, соединительнотканную строму желёз.
Эктодермальные плакоды. Часть чувствительных нейронов ганглия тройничного нерва (ganglion trigeminale) и ганглия коленца (ganglion geniculi) промежуточного нерва происходит из эктодермальных плакод. Из этого же источника развиваются все нейроны VIII (спиральный ганглий, ganglion spirale cochleae), X (узловатый ганглий, ganglion nodosum), IX (каменистый ганглий, ganglion petrosum) ганглиев черепных нервов.

Лицо

Лицо развивается из семи зачатков: два рано сливающихся нижнечелюстных отростка, два верхнечелюстных отростка, два латеральных носовых отростка и медиальный носовой отросток. Верхнечелюстные и нижнечелюстные отростки происходят из первой глоточной дуги.
· 4я неделя. В лицевой области формируется лобный выступ, расположенный по срединной линии и покрывающий передний мозг (рис. 12-1). Лобный выступ даёт начало парным медиальным и латеральным носовым отросткам. Формирующиеся обонятельные ямки отделяют медиальные носовые отростки от латеральных (рис. 12-2). По направлению к срединной линии растут верхнечелюстные отростки, вместе с нижнечелюстным отростком образующие углы рта. Таким образом, вход в ротовую полость ограничен парными медиальными носовыми и верхнечелюстными отростками и нижнечелюстным отростком.

Рис. 12-2. Развитие лица. А — 5‑я неделя; Б — 6‑я неделя; В — 7‑я неделя; Г — 10‑я неделя. [17]

· 510я неделя. К 5-й неделе верхнечелюстные отростки отделены от латеральных носовых отростков носослёзной бороздой, из которой позже развивается носослёзный канал. На 6-й неделе в ходе формирования верхней челюсти растущие к срединной линии верхнечелюстные отростки сближают носовые отростки, которые одновременно увеличиваются и постепенно закрывают нижнюю часть лобного выступа. На 7-й неделе медиальные носовые отростки срастаются, образуя межмаксиллярный сегмент. Из материала межмаксиллярного сегмента формируются губной (подносовой) желобок (philtrum), первичное нёбо и премаксиллярная часть зубной дуги (рис. 12-3). Костные структуры лица формируются в конце 2-го–начале 3-го месяца развития.

Рис. 12-3. Развитие верхней челюсти. Медиальные носовые отростки сближаются и образуют межмаксиллярный сегмент, участвующий в образовании губного (подносового) желобка и дающий начало средней части верхнечелюстной кости с 4 резцами и первичному нёбу треугольной формы. На внутренней поверхности верхнечелюстных отростков формируются нёбные отростки. Они растут в медиальном направлении, сливаются по срединной линии и образуют вторичное нёбо. [17]

Закладка носа. Рост ткани вокруг обонятельных плакод в составе лобного выступа приводит к образованию углубления — обонятельной (носовой) ямки (рис. 12-4). Тканевые массы, окружающие обонятельную ямку, образуют валиковидное возвышение в виде подковы. Медиальная часть возвышения образует медиальный носовой отросток, а латеральная часть — латеральный носовой отросток. Растущие к срединной линии верхнечелюстные отростки сближают медиальные носовые отростки, формирующие межмаксиллярный сегмент. Медиальные носовые отростки опережают в своем росте латеральные и в дальнейшем формируют нос (корень, кончик и спинку). Латеральные носовые отростки образуют крылья носа. Ноздри образуются при слиянии медиальных носовых, латеральных носовых и верхнечелюстных отростков. Носовая перегородка развивается из сросшихся медиальных носовых отростков. Углубляющиеся обонятельные ямки формируют носовой мешок, растущий к развивающемуся мозгу. Дезинтеграция носоротовой мембраны (membrana oronasalis) приводит к объединению полости носа и рта. При этом в боковой стенке формирующейся полости носа образуются верхние, средние и нижние носовые раковины. Позже в ходе плодного периода, а также после рождения, формируются околоносовые пазухи как выросты стенки полости носа, расположенные в прилежащих костях. Часть клеток эктодермы крыши носовой полости дифференцируется в обонятельные рецепторные клетки. Аксоны нейронов образуют обонятельный нерв, достигающий обонятельных луковиц (bulbus olfactorius).
Носослёзная борозда (sulcus nasolacrimalis) проходит между верхнечелюстным и латеральным носовым отростками. В ней развивается носослёзный канал (canalis nasolacrimalis), соединяющий слёзный мешок (saccus lacrimalis) с нижним носовым ходом (meatus nasi inferior). Обструкция канала встречается у 6% новорождённых.

Рис. 12-4. Развитие носа. 5-я неделя эмбрионального развития. А — медиальные и латеральные носовые отростки окружают обонятельной ямки. Б — сагиттальный разрез через обонятельную ямку. Дезинтеграция носоротовой мембраны завершает образование носовой полости, сообщающейся с полостью рта. [150]

Закладка губ и щёк. Из материала верхнечелюстных отростков развиваются латеральные зачатки верхней губы и медиальные зачатки щёк. Средняя часть верхней губы (philtrum) образуется за счёт межмаксиллярного сегмента. При слиянии нижнечелюстных отростков формируются подбородок, нижняя губа, латеральные сегменты щёк. В конце эмбрионального периода (8-я нед.) лицо приобретает человеческие черты.
Пороки челюстно-лицевой области — расщелина губы в сочетании с расщелиной нёба или без неё — встречаются у одного из 1000 новорожденных (рис. 12-5). К причинам таких аномалий лица относят неспособность мезенхимы к росту и заполнению мезенхимными клетками пространства по ходу борозд между сближающимися блоками (верхнечелюстными, нижнечелюстными и носовыми отростками) лица. Расщелина верхней губы может быть односторонняя или двусторонняя (билатеральная), может затрагивать как поверхностные, так и более глубокие ткани и проходить через область носа и альвеолярный отросток верхней челюсти. Расщелина губы чаще встречается и бывает наиболее выражена у мальчиков, чаще односторонняя и чаще на левой стороне. Помимо косметических дефектов, пороки челюстно-лицевой области осложняют уход за ребенком, вызывают у него затруднения дыхания, питания, развития речи, повышают риск инфекционных заболеваний.
· Косая лицевая щель проходит от верхней губы к глазу по линии соединения верхнечелюстного и латерального носового отростков.
· Боковая расщелина верхней губы (сheiloschisis, заячья губа) является следствием отсутствия сращения между зачатком верхней губы, возникающим из верхнечелюстного отростка, и зачатком губы, который происходит из медиального носового отростка. Она представляет собою щель, распространяющуюся от красной каймы верхней губы к носу. Может быть односторонней или двусторонней, причем первая встречается примерно в 8 раз чаще, чем вторая. Боковая расщелина верхней губы обычно соответствует верхнему боковому (латеральному) резцу. В некоторых случаях данный порок развития бывает скрытым (подкожным или подслизистым).
· Макростомия — ненормально широкий рот — результат неполного соединения верхнечелюстного и нижнечелюстного отростков.
· Срединная щель губы — дефект развития межмаксиллярного сегмента.
· Расщепление носа (синоним «нос дога») — аномалия развития: наличие щели по срединной линии спинки носа.

Рис. 12-5. Дефекты развития: А — косая лицевая щель; Б — билатеральная щель губы; В — односторонняя макростомия; Г — срединная щель губы. [17]

Нёбо

Первичное нёбо. На 5-й неделе эмбрионального развития в результате сращения медиальных носовых отростков формируется межмаксиллярный сегмент. Он имеет клиновидную форму, расширяется кзади в своде первичной полости рта, снизу ограничивает обонятельные ямки, располагаясь в то же время в пределах развивающейся верхней челюсти между внутренними частями верхнечелюстных отростков. Из межмаксиллярного сегмента развивается первичное нёбо. Оно имеет треугольную форму и частично разделяет формирующиеся полости носа и рта. В дальнейшем из первичного нёба разовьётся премаксиллярная часть верхней челюсти и передняя треть твёрдого нёба с резцами верхней челюсти (рис. 12-6).
Вторичное нёбо. В течение 6-й недели на внутренней поверхности парных верхнечелюстных отростков образуются нёбные выросты, которые растут в первичной полости рта вниз и кзади. На 6–7-й неделе их края направлены наклонно вниз и лежат вдоль дна полости рта по бокам от зачатка языка. По мере роста зачатка нижней челюсти и увеличения объёма первичной полости рта зачаток языка смещается вниз и вперед, а края нёбных выростов поднимаются вверх до срединной линии. Далее нёбные выросты сближаются и смыкаются в течение нескольких часов. Результатом этих перемещений, протекающих на 8-й неделе, является образование горизонтальной перегородки, отделяющей окончательную (вторичную) полость рта от полости носа. После соединения нёбных выростов и образования вторичного нёба носовые камеры сообщаются с носоглоткой посредством окончательных хоан. В месте контакта нёбных выростов образуется шов нёба. Вторичное нёбо дает начало двум задним третям твердого нёба с клыками и задними зубами верхней челюсти, расположенными дорсальнее резцового отверстия (foramina incisiva). Из вторичного нёба также формируется мягкое нёбо и нёбный язычок (uvula palatina).
Формирование окончательного нёба. Твердое и мягкое нёбо формируются на 12-й неделе развития плода в результате смыкания вторичного нёба с задней частью первичного. Процесс окостенения начинается в переднем отделе будущего твердого нёба еще до завершения смыкания основных зачатков. В расположенном сзади мягком нёбе развиваются мышцы нёба, происходящие из мезенхимы первой и второй глоточных дуг. Короткий резцовый канал, начинающийся резцовым отверстием и открывающийся на нижней поверхности твердого нёба, формируется в области соединения первичного и вторичного неба. От резцового отверстия к альвеолярному отростку верхней челюсти проходит шов, разделяющий боковой резец и клык, происходящие из различных зачатков, а именно из первичного и вторичного нёба соответственно. Соединение костей нёба завершается в течение первого года после рождения, при этом эпителиальные покровы в области швов уже сформированы.
Аномалии развития нёба. Врожденные аномалии нёба и окружающих тканей возникают вследствие нарушения сращения его основных зачатков (рис. 12-7). Расщелины нёба могут быть наследственными или результатом действия на организм вредных факторов. Они могут быть изолированными или сочетаться, например, с расщелиной губы. Расщелина может располагаться в пределах мягкого нёба или проходить через твердое нёбо. Расщелина нёбного язычка считается самой доброкачественной формой. Расщелина нёба в комплексе или без расщелины щеки встречается у одного младенца из 2500 живорождённых. Изолированные формы расщелины нёба менее распространены, чем расщелины губы и, в отличие от последних, чаще встречаются у девочек. Эти пороки вызывают ороназальные инфекции, проблемы с речью и внешние дефекты, а также трудности при уходе за ребенком и его кормлении. При недоразвитии нёбных выростов наблюдается расщелина твердого и мягкого нёба. Иногда расщелина присутствует только в мягком нёбе.
· Расщелина нёба (palatoschisis, волчья пасть) в одних случаях бывает полной, когда имеет место щель как в твердом, так и в мягком нёбе, в других — частичной, характеризуясь наличием щели только в мягком или только в твердом нёбе. По локализации может быть срединной, одно или двусторонней. Она бывает сквозной или скрытой (подслизистой). При сквозных расщелинах имеется связь полости рта с полостью носа.
· Сквозная расщелина верхней губы и нёба (cheilognathopalatoschisis) — сочетание расщелины верхней губы с расщелиной нёба, наблюдается примерно в 50% случаев. Щель проходит через губу, альвеолярный отросток и нёбо, при этом она может быть одно- или двусторонней. Если расщелина проходит через линию сращения между первичным и вторичным нёбом, зона, которая впоследствии должна быть занятой развивающимся боковым резцом, часто оказывается повреждённой. Поэтому нередко отмечаются такие дефекты, как ретенированный, или отсутствующий верхнечелюстной боковой резец (наиболее распространенный дефект). При сквозных расщелинах нёба, особенно при сквозной расщелине верхней губы и нёба (в силу возникающего сообщения между полостями рта и носа) у новорождённых нарушается акт дыхания, возникают расстройства сосания и глотания, что приводит к попаданию пищевых масс из полости рта в носоглотку с последующей их аспирацией в дыхательные пути с возможным развитием аспирационной пневмонии. С возрастом у таких детей развиваются расстройства речи: гнусавость и дизартрия. Расщелина губы и расщелина нёба нередко наблюдаются при некоторых хромосомных заболеваниях (синдромах), которые характеризуются множественными аномалиями развития. Так, расщелина губы и расщелина нёба по отдельности или вместе обнаруживаются примерно у 65% младенцев при трисомии 13, примерно у 15% младенцев при трисомии 18 и при некоторых других хромосомных аномалиях, в частности, при трисомии 21.

Рис. 12-6. Развитие нёба и полости рта: А — зародыш 6,5 недель, нёбные отростки расположены по бокам от языка; Б — 7,5 недель; зачаток языка опускается, что позволяет нёбным отросткам сблизиться и в дальнейшем (10 недель) после сращения по срединной линии сформировать вторичное нёбо. [17]

Рис. 12-7. Аномалии нёба: А — нормальное нёбо; Б — расщелина нёбного язычка; В — односторонняя расщелина твёрдого нёба; Г — двусторонняя расщелина твёрдого нёба; Д — полная расщелина губы и альвеолярного отростка верхней челюсти в сочетании с расщелиной первичного нёба; Е — односторонняя полная расщелина губы и альвеолярного отростка в сочетании с двусторонней расщелиной первичного нёба; Ж — полная двусторонняя расщелина губы и альвеолярного отростка в сочетании с полной односторонней расщелиной первичного и вторичного нёба; З — полная двусторонняя расщелина губы и альвеолярного отростка в сочетании с полной двусторонней расщелиной первичного и вторичного нёба. [150]

Преддверие и полость рта

В течение 3-й недели внутриутробного развития формируется ротовая пластинка: циркулярная область на головном конце гаструлы, состоящая из двух слоев, — наружного эктодермального и внутреннего энтодермального. В пластинке отсутствует прослойка из клеток мезодермы, и поэтому экто- и энтодерма вступают в непосредственный контакт. Ротовая пластинка отделяет первичную полость рта от первичной глотки — головного отдела передней кишки. На каудальном конце зародыша аналогом ротовой пластинки служит клоакальная мембрана.
Первичная полость рта образуется к началу закладки лица, т.е. к 4-й неделе, как выстланное эктодермой углубление на головном конце зародыша. Дезинтеграция ротовой пластинки на 4-й неделе (приблизительно на 26-й день) рассматривается как стартовое событие в процессе формирования лица. Это приводит к углублению ротовой ямки и увеличению её объёма. Среда в просвете первичной глотки и всей первичной кишки объединяется с амниотической жидкостью, окружающей зародыш. Эктодерма крыши (свода) первичной полости рта образует гипофизарный карман, зачаток аденогипофиза. В дальнейшем первичная полость рта дает начало окончательной полости рта, которую выстилает многослойный эпителий эктодермального происхождения. Часть этого эпителия и подлежащая мезенхима участвует в закладке зубов и слюнных желёз.
Развитие преддверия рта. На 7-й неделе развития вблизи наружной части челюсти параллельно с образованием эпителиальной зубной пластинки возникает ещё одно разрастание эпителия, называемое лабио-гингивальной пластинкой (lamina labio-gingivalis). Она образует борозду, отделяющую зачатки верхней и нижней челюсти от губы.

Глоточный аппарат и его производные

В начальном отделе передней кишки образуется глоточный (жаберный, или бранхиальный, от греч. branchia жабры) аппарат, участвующий в формировании лица, органов полости рта и шейной области (рис. 12-8, табл. 12-1). Термин «глоточный» применительно к эмбриону человека более точен. Глоточный аппарат состоит из пяти пар глоточных карманов и такого же количества глоточных дуг и щелей.

Рис. 12-8. Глоточный аппарат состоит из глоточных дуг, снаружи разделённых глоточными щелями, а изнутри, — глоточными карманами. [17]

· Глоточные карманы (рис. 12-9). Из структур глоточного аппарата первыми появляются глоточные карманы — выпячивания энтодермы в области боковых стенок глоточного отдела первичной кишки. Четыре пары карманов появляются так же, как и глоточные дуги, по кранио-каудальному градиенту. Пятая пара глоточных карманов отсутствует или рудиментарна. Эмбриональный материал глоточных карманов служит источником для многих важных структур головы и шеи. Первая пара глоточных карманов расположена между первой и второй глоточными дугами. Наиболее важная структура, образующаяся из первой пары глоточных карманов, — слуховая труба. Из материала второй пары глоточных карманов и частично стенки глотки формируются нёбные миндалины. Третья и четвёртая пары глоточных карманов участвуют в закладке тимуса и паращитовидных желез.
· Глоточные щели. Навстречу глоточным карманам энтодермы растут впячивания эктодермы шейной области, получившие название глоточных щелей. Только первая щель, расположенная между первой и второй глоточными дугами приблизительно на том же уровне, что и первый глоточный карман, дает начало структурам головы и шеи. Вначале щель представлена двумя слоями, энтодермой и эктодермой, которые позже разделяются слоем мезенхимы. Подобное строение имеет барабанная перепонка, происходящая из материала первой глоточной щели. Из этого же источника формируется наружный слуховой проход. Большинство врожденных аномалий шеи возникает вследствие нарушения нормального развития глоточного аппарата. Причиной некоторых из них, например синусов, кист и свищей шеи, является сохранение (переживание) структур глоточного аппарата, которые в ходе нормального развития области шеи исчезают. Вначале эти кисты незаметны, но по мере увеличения образуется болезненная припухлость.

Рис. 12-9. Производные глоточных карманов. Материал первой пары глоточных карманов образует полость среднего уха и слуховую трубу; второй глоточный карман формирует зачаток нёбной миндалины; из третьего глоточного кармана развиваются нижние паращитовидные железы и тимус; верхние паращитовидные железы и, возможно, небольшая часть тимуса происходят из четвёртого глоточного кармана. [17]

· Глоточные дуги. Материал между соседними глоточными карманами и щелями называют глоточными дугами. Их четыре, пятая дуга — рудиментарное образование. Глоточные дуги на передне-боковой поверхности шеи образуют валикообразные возвышения. В мезенхимную основу каждой жаберной дуги проникают кровеносные сосуды (аортальные дуги) и нервы. Вскоре в каждой из них развиваются мышцы и хрящевой скелет. Самая крупная — 1-я дуга (нижнечелюстная). Вторая глоточная дуга называется гиоидной. Меньшие по размерам 3-я, 4-я и 5-я дуги не доходят до срединной линии и срастаются с расположенными выше. От нижнего края 2-й дуги растёт глоточная складка (operculum), покрывающая снаружи нижние дуги. Эта складка срастается с кожным покровом шеи, образуя переднюю стенку глубокой ямки (sinus cervicalis), на дне которой располагаются нижние глоточные дуги. Этот синус сначала сообщается с внешней средой, а потом отверстие над ним зарастает. При незаращении шейного синуса на шее ребёнка остаётся фистулёзный ход, сообщающийся с глоткой, если происходит прорыв второй глоточной щели. Производные глоточных карманов, дуг и щелей представлены на рис. 12-7 и в табл. 12-1.

Таблица 12-1. Производные глоточных карманов, дуг и щелей

Глоточные карманы

Глоточные дуги

Глоточные щели

 

Дорсальная сторона

Вентральная сторона

 

1
Полость среднего уха, евстахиева труба

Нижнечелюстная дуга: нижнечелюстные и верхнечелюстные отростки, меккелев хрящ, молоточек и наковальня, тройничный (V) нерв, мышцы (жевательные, челюстно-подъязычная, переднее брюшко двубрюшной, напрягающая барабанную перепонку, поднимающая нёбную занавеску), связки (верхняя молоточка, клиновидно-нижнечелюстная)

Зачатки языка и щитовидной железы

Наружный слуховой проход

2
Нёбные миндалины

Гиоидная дуга: подъязычная кость (малый рог, верхняя часть тела), стремя, шиловидный отросток, лицевой нерв (VII), мышцы (мимические, стременная, шилоподъязычная, заднее брюшко двубрюшной), шилоподъязычная связка

 

 

3
Нижние паращитовидные железы, тимус

Подъязычная кость (большой рог, нижняя часть тела), языкоглоточный (IX) нерв, шилоглоточная мышца

 

 

4
Верхние паращитовидные железы, тимус

Четвертая и шестая дуги (пятая дуга часто отсутствует): верхняя гортанная и возвратная гортанная ветви вагуса (X), мышцы (перстнещитовидная, поднимающая нёбную занавеску, констрикторы глотки, внутренние гортани, поперечнополосатые пищевода), хрящи гортани (щитовидный, перстневидный, черпаловидный, рожковидный, клиновидный)

 

 

5 Пара рудиментарная

 

 

 

Развитие языка

Язык развивается в интервале между 4-й и 8-й неделями из нескольких зачатков, имеющих вид бугорков и расположенных на дне первичной ротовой полости в области вентральных отделов глоточных дуг (рис. 12-10). На 8–9 неделе начинается развитие сосочков на верхней поверхности передней части тела языка, тогда как лимфоидная ткань развивается в задней части слизистой оболочки языка. Мышцы языка происходят из миотомов верхних (краниальных) сомитов. Тело языка развивается из первой пары глоточных дуг, а корень — из материала второй, третьей и четвертой пар. Все зачатки языка срастаются, образуя единый орган. Мезенхимные клетки, расположенные под эктодермой в пределах борозд между зачатками языка, активно мигрируют и пролиферируют, что приводит к сглаживанию и исчезновению границ между этими зачатками. В дальнейшем границей между корнем и телом языка служат линии расположения желобоватых сосочков. На вершине угла, образованного этими линиями, располагается слепое отверстие (foramen coecum).

Рис. 12-10. Развитие языка: А — 6‑недельный и Б — 12‑недельный зародыш человека. 1, 2, 3, 4 — глоточные дуги. В закладке языка участвует материал всех четырёх глоточных дуг. Два крупных боковых язычных бугорка и непарный язычный бугорок (tuberculum impar) происходят из первой глоточной дуги. Корень языка развивается из скобы, которая происходит из 2‑й, 3‑й и 4‑й глоточных дуг. Из материала между непарным язычным бугорком и скобой закладывается щитовидная железа. Щитоязычный проток (ductus thyroglossus) открывается на поверхности зачатка языка слепым отверстием. [17]

Тело языка. Источником для значительной части тела языка и его кончика служит мезенхима первой пары глоточных дуг. На 4-й неделе появляется непарный бугорок (tuberculum impar), расположенный по срединной линии между первой и второй глоточными дугами. Эта временная структура быстро уплощается, и уменьшается в размерах. Одновременно на внутренней стороне первой дуги по бокам и кпереди от непарного бугорка образуются два округлых парных утолщения — боковые язычные бугорки. Они увеличиваются в размерах, сливаются и замещают исчезающий непарный бугорок, формируя передние две трети, или тело окончательного языка, т.е. ту его часть, которая располагается кпереди от foramen coecum. Средняя борозда языка соответствует линии соединения боковых язычных бугорков. Запрограммированная гибель клеток латеральнее боковых язычных бугорков приводит к образованию борозд, которые отделяют тело языка от дна полости рта, за исключением области будущей уздечки языка (frenulum linguae), расположенной по срединной линии.
Корень языка возникает из скобы (copula) — утолщения мезенхимы, находящегося позади слепого отверстия, на уровне второй, третьей и четвертой пар глоточных дуг. Кзади от скобы из мезенхимы четвёртой пары глоточных дуг формируется гипобранхиальное утолщение (eminentia hypobranchialis). Формирование этого зачатка определяет последующую дифференцировку заднего отдела корня языка и надгортанника.
Формирование языка. В ходе 8-й недели клеточные массы скобы, происходящие из второй, третьей и четвертой пар глоточных дуг, и зародышевые блоки для тела языка из первой пары глоточных дуг соединяются в единый орган по линии будущей пограничной борозды (sulcus terminalis) — V-образного поперечного углубления на спинке окончательного языка, разделяющего его тело и корень. Угол пограничной борозды включает слепое отверстие — устье щитоязычного протока (ductus thyroglossus), соединяющего зачаток щитовидной железы с полостью рта. Проток редуцируется к концу внутриутробного периода, но может явиться источником возникновения эпителиальных кист и свищей. К концу 8-й недели слияние основных зачатков языка заканчивается. Позже язык становится более компактным, вытягивается вперед и спускается ниже горизонтальной линии, по которой образуется вторичное нёбо. В результате этих перемещений язык оказывается расположенным в окончательной полости рта. Весь язык размещается в полости рта к моменту рождения. Его корень и область надгортанника спускаются в ротоглотку к 4-м годам, а тело остается в полости рта. Увеличение линейных размеров языка заканчивается в пубертатном периоде. Мускулатура языка развивается из мезодермы затылочных сомитов, но не глоточных дуг. Дифференцирующаяся мускулатура языка вступает в контакт с волокнами подъязычного нерва. Сосочки языка появляются в конце 8-й недели. Первыми дифференцируются желобоватые и листовидные сосочки, что осуществляется в непосредственном контакте с терминалями волокон языкоглоточного нерва. Грибовидные сосочки появляются позже в связи с терминалями нервных волокон барабанной струны (chorda tympani) лицевого нерва. Нитевидные сосочки развиваются в раннем плодном периоде между 10-й и 12-й неделями. Вкусовые почки дифференцируются на 11–13-й неделях в ходе индукционных влияний на клетки–предшественницы в составе эпителия слизистой оболочки вкусовых сосочков со стороны нервных волокон барабанной струны и языкоглоточного нерва.
Аномалии языка
· Аглоссия — врожденное отсутствие языка, встречается крайне редко, обычно в сочетании с другими пороками развития лица и челюстей.
· Микроглоссия — недоразвитие языка — редко наблюдающаяся врожденная аномалия. Она часто сочетается с другими аномалиями (например, с расщелиной нёба). Уменьшение размеров языка может быть и приобретённым. Это наблюдается при односторонней или двусторонней атрофии языка у взрослых после повреждения подъязычного нерва вследствие воспаления или травмы.
· Макроглоссия — собирательный термин, который указывает только на увеличение языка в размерах. Увеличенный язык, часто высовывающийся изо рта, наблюдается при ряде врождённых и наследственных заболеваний: врождённые лимфангиомы и гемангиомы языка, врождённый нейрофиброматоз с поражением языка, врождённый гипотиреоз (незобный кретинизм), синдром Бекуитта–Видеманна, трисомия 21, гликогеноз II типа (болезнь Помпе), мукополисахаридозы. Макроглоссия наблюдается также при акромегалии, микседеме, амилоидозе, новообразованиях.
· Складчатый язык характеризуется тем, что по его поверхности проходят глубокие складки или борозды. Встречается примерно у 5% населения. Эта аномалия в большей степени распространена при трисомии 21 (примерно в 30%), а также является составной частью синдрома Россолимо–Мелькерссона–Розенталя.
· Расщеплённый язык — редкая врожденная аномалия, дефект первой глоточной дуги, при которой боковые язычные бугорки не срастаются.
· Анкилоглоссия — укорочение уздечки языка. Может сочетаться с другими черепно-лицевыми пороками развития. Из всех аномалий языка она наиболее распространена. Укороченная уздечка проходит к верхушке языка, в различной степени ограничивает подвижность органа, со временем уздечка обычно вытягивается и не требует хирургической коррекции.

Развитие зубов

В одонтогенезе (греч. odus, зуб + греч. genesis, происхождение, развитие) различают дифференцировку молочных и постоянных зубов. Развитие зубов начинается в эмбриональном периоде и заканчивается спустя годы после рождения. Это достаточно длительный период, особенно для 2-го и 3-го моляров, значительно превышающий сроки развития большинства других органов. 20 молочных зубов закладываются и развиваются в эмбриональном и плодном периодах. 32 постоянных зуба формируются в плодном периоде и постепенно замещают выпадающие молочные зубы в течение первых десяти лет. Временной интервал между прорезыванием, функционированием и выпадением молочных зубов, с одной стороны, и становлением постоянных зубов, с другой стороны, даёт возможность челюстному аппарату развиться и вырасти. При этом у ребёнка одновременно присутствуют и молочные, и постоянные зубы. В целом процессы закладки, развития и прорезывания молочных и постоянных зубов сходны и различаются по срокам протекания. В одонтогенезе различают несколько стадий, которые плавно переходят одна в другую. Это закладка зубов, стадии зубной почки, зубной чаши, зубного колокола, аппозиции и созревания твёрдых тканей зуба, таких как эмаль, дентин и цемент.
Молекулярные механизмы одонтогенеза
Начальные этапы морфогенеза всех зубов, вне зависимости от их групповой принадлежности, достаточно одинаковы и определяются индуцирующими взаимодействиями между эктодермой стомодеума и подлежащей мезенхимой. В мезенхиме первой глоточной дуги в определенное время и в строго определенном месте активируются транскрипционные факторы, сигнальные молекулы, рецепторы факторов роста и молекулы внеклеточного матрикса. Среди этих молекул наибольшее значение имеет экспрессия гена Pax9. Продукт этого гена специфически маркирует именно те области мезенхимы, которые будут участвовать в закладке зуба.
· Pax9 — представитель семейства генов Pax, кодирует синтез транскрипционного фактора, состоящего из двух доменов. Существуют многочисленные доказательства участия генов семейства Pax в качестве ключевых регуляторов органогенеза. В этом отношении одонтогенез не является исключением. Имеются данные об усилении экспрессии Pax9 сначала в проспективной области закладки моляров, а несколько позже — в проспективной области закладки резцов. В свою очередь, усиление экспрессии Pax9 индуцируется диффузными молекулярными сигналами, происходящими из одонтогенного эпителия стомодеума. Из этих сигналов доминирующим является фактор роста фибробластов 8 (FGF8). Следовательно, одонтогенный эпителий отличается от неодонтогенного способностью продуцировать FGF8. Вместе с тем, в эпителии и в подлежащей мезенхиме вырабатываются факторы, сдерживающие экспрессию важного для последующей дифференцировки гена Pax9. Это представители надсемейства трансформирующего фактора роста b (TGFb) мофогенетический белок кости 4 (BMP4) и морфогенетический белок кости 2 (BMP2). BMP4 вырабатывается в эпителии, а BMP2 — в подлежащей мезенхиме.
· Гены семейства Fgf участвуют в ключевых процессах развития позвоночных, таких как индукция мезодермы, детерминация передне-задней оси нервной системы, индукция, рост и закладка конечностей и др. Семь генов семейства Fgf (Fgf1, Fgf2, Fgf3, Fgf4, Fgf7, Fgf8 и Fgf9) экспрессируются в клетках зубного зачатка. На ранних стадиях одонтогенеза в эпителии экспрессируются продукты генов Fgf8 и Fgf9. Они индуцируют в подлежащей мезенхиме экспрессию гена Msx1, кодирующего гомеобокс-содержащий транскрипционный фактор, который играет ключевую роль в терминальной дифференцировке клеток твёрдых тканей зуба и кости.
· Одонтогенный гомеобоксный код. Дальнейшие уточняющие сигналы определяют морфогенетические события в зубе конкретный групповой принадлежности, т.е. в переднем отделе обусловливают дифференцировку резцов, а в заднем отделе — моляров. Различия в структурной организации зубов, принадлежащих к различным группам, определяются экспрессией гомейозисных генов, временным интервалом действия конкретного молекулярного сигнала и комбинацией эффектов различных сигналов. К подобным сигналам относят белок BMP4 и продукт гомейозисного гена Barx-1, которые контролируют спецификацию зубов. Информация по спецификации зуба (т.е. о генезе конкретного зуба — резец, клык или моляр) и код симметричного (зеркального) расположения зубов в правой и левой половине верхней и нижней челюсти заложены в мезенхиме. Она происходит из нервного гребня на уровне среднего мозга. Клетки нервного гребня мигрируют из этой области в вентральном направлении и заканчивают миграцию в первой глоточной дуге. В отличие от материала каудальных глоточных дуг и осевых структур других частей тела, мезенхимные клетки первой глоточной дуги не экспрессируют гены семейства Hox, но экспрессируют другие гомейозисные гены (Msx1, -2, Dlx1, -2, -3, -5, -6, -7, Barx1, Otlx2, Lhx6, -7) по строго закономерной пространственной схеме и до проявления морфологических признаков дифференцировки зубов. Основываясь на этих данных, P. Sharpe (1995) высказал предположение о наличии в происходящих из нервного гребня эктомезенхимных клетках одонтогенного гомеобоксного кода, специфического для каждого конкретного зуба. Это представление получило подтверждение в экспериментах с респецификацией зуба из резца в моляр под влиянием ноггина — ингибитора сигнального пути с участием BMP4.
Закладка молочных зубов
К началу 6-й недели первичная ротовая полость выстлана листком эктодермальных клеток, дающих впоследствии начало эпителию полости рта (рис. 12-11). Эпителий постепенно отграничивается от подлежащей мезенхимы формирующейся на этом этапе базальной мембраной. К этому же сроку подлежащая мезенхима вместе с закончившими здесь миграцию клетками нервного гребня (эктомезенхима) начинает оказывать индуцирующее влияние на эктодермальные клетки. В результате подобного влияния эпителиальные клетки активно пролиферируют и к концу 7-й недели эпителий начинает углубляться в мезенхиму, образуя два гребневидных выроста, передний и задний. Передний вырост (вестибулярная пластинка) позже образует щёчно-губную борозду — зачаток преддверия полости рта. Задний эпителиальный вырост (зубная пластинка) появляется как врастающее в подлежащую мезенхиму утолщение эпителия по дугам верхней и нижней челюстей. Материал зубных пластинок и непосредственно окружающей их мезенхимы служит источником для развития зубов верхнего и нижнего ряда. Морфогенетические процессы начинаются в области срединной линии и далее по дугам распространяются латерально и кзади, вовлекая новые клеточные массы.

Рис. 12-11. Развитие зуба. На 8-й неделе сформирована зубная пластинка. Она участвует в образовании зачатков молочного и постоянного зубов. На 10-й неделе зачаток молочного зуба содержит эмалевый орган и зубной сосочек. К этому сроку сформировался вырост зубной пластинки в виде почки постоянного зуба. Развивающиеся амелобласты образуют эмаль, а одонтобласты из периферической мезенхимы зубного сосочка — дентин. [17]

· Аномалии числа зубов. Полное отсутствие зубов — адентия (анодонтия) — встречается редко и обычно связано с врождённой дисплазией эктодермы. Чаще наблюдается уменьшение числа зубов — гиподонтия (олигодонтия), которое нередко является семейной аномалией. Преимущественно отсутствуют постоянные верхние боковые резцы, третьи моляры и вторые премоляры нижней челюсти. Причиной адентии могут быть эндокринные нарушения, системные болезни, воздействие радиации. В некоторых случаях отсутствие зубов может сочетаться с другими пороками развития (например, с клейдокраниальным дизостозом). Сверхкомплектный зуб чаще всего появляется между верхними центральными резцами, позади третьего моляра и в области премоляров обеих зубных дуг. Избыточные зубы имеют меньшие размеры, они прорезываются или могут не прорезываться, но в любом случае при этом изменяется положение зубов, они перекрывают друг друга, смещаясь в различных направлениях и выходя из зубного ряда. Избыточные зубы блокируют прорезывание нормальных зубов и нарушают прикус.
· Аномалии расположения зубов. Зубы в зубных рядах могут располагаться косо под разным углом, выступать из зубных рядов, располагаясь кзади или кпереди от них и т.д., что приводит к аномалиям прикуса.
Формирование зубного зачатка
· Стадия зубной почки характеризуется интенсивным размножением клеток края зубной пластинки, округлая масса которых активно врастает в соседнюю мезенхиму. Эту эпителиальную клеточную массу, отделенную от окружающей мезенхимы базальной мембраной, называют зубной почкой (gemma dentalis) — зачаток эмалевого органа. По окончании пролиферативных процессов в зубной пластинке в зачатках верхней и нижней челюсти находятся по 10 зубных почек.

Аномалии размеров зубов. Нарушения пролиферации на этой стадии вызывают аномалии размеров отдельных или реже всех зубов. В этих случаях наблюдается макродонтия — увеличение размеров зубов или микродонтия — слишком мелкие зубы. В редких случаях все зубы бывают слишком крупными или слишком мелкими. Макродонтия чаще встречается в постоянных верхних боковых резцах и третьих молярах. Эта аномалия может быть следствием слияния двух соседних зубных зачатков. Причиной аномалий размеров зубов может быть нарушение функции гипофиза.

· Стадия зубной чаши охватывает интервал между 9-й и 10-й неделями. На этой стадии клеточная пролиферация продолжается, но объём зубной почки существенно не увеличивается. Зубная почка, образующая эмалевый орган, приобретает форму чаши, которая сохраняет связь с остальной частью зубной пластинки при помощи тонкого эпителиального тяжа — шейки эмалевого органа. Мезенхима внутри зубной почки конденсируется в плотную клеточную массу, которая повторяет кривизну чаши эмалевого органа и принимает форму коронки зуба. Здесь формируется зубной сосочек (papilla dentalis) — скопление мезенхимных клеток, расположенных внутри чаши эмалевого органа, впоследствии преобразующийся в пульпу зуба. Эмалевый орган и зубной сосочек разделены базальной мембраной, на месте которой впоследствии пройдёт дентиноэмалевое соединение. Мезенхима, окружающая зубной зачаток, образует зубной мешочек (saccus dentalis). В дальнейшем из этого зачатка разовьётся опорно-удерживающий аппарат зуба — периодонт.

à Эмалевый узелок. Эпителиальные клетки в средней части зубной почки не вступают в митозы и детерминируются к образованию компактного скопления клеток — эмалевого узелка. Клетки эмалевого узелка служат в качестве временно действующего источника уникального набора молекулярных сигналов (SHH, MSX2, BMP2, BMP4, BMP7, FGF4, FGF9), которые поддерживают переход зачатка зуба от стадии зубной почки к стадии зубной чаши. Выполнив эту задачу, клетки эмалевого узелка вступают в апоптоз. На стадиях зубной почки и зубной чаши экспрессия Bmp4 и Fgf3 в мезенхиме активируется геном Msx1. На более поздних стадиях дифференцировки зуба продукт гена Msx1 поддерживает выживание одонтобластов и других клеток пульпы.

à Аномалии формы зубов, возникающих на этой стадии, характеризуются уменьшением или увеличением числа бугров на коронках моляров, числа корней у многокорневых зубов, их длины, формы.

à Зуб в зубе (dens in dente, dens invaginatus). Аномалия возникает в результате инвагинации эмалевого органа в зубной сосочек и чаще затрагивает постоянные верхние резцы, особенно боковые. При этой аномалии на язычной поверхности зуба обычно присутствует глубокое углубление, соответствующее области инвагинации, которое может приводить к обнажению пульпы.

à Удвоение зубного зачатка характеризуется его разделением на две самостоятельные структуры, что приводит к образованию большого однокорневого зуба с единой полостью, но с раздваивающейся коронкой или щелью разной глубины на режущем крае (margo incisalis) резцов. Удвоение чаще встречается в передних зубах. Количество зубов при этой аномалии не изменяется.

à Слияние соседних зубных зачатков приводит к ложной макродонтии, образованию большого зуба с двумя полостями коронки, но с единой (общей) эмалью, дентином и пульпой. При этом зубная дуга имеет на один зуб меньше. Обычно аномалия затрагивает коронку, но может проявляться и в корне. Слияние чаще наблюдается в передних молочных зубах. Молочный или постоянный зуб может содержать дополнительное острие в виде небольших округлых выростов эмали, чаще в молярах, преимущественно в третьих. Эта аномалия может быть представлена разрастанием пояса зуба (cingulum dentis) в постоянных верхних передних зубах, преимущественно в боковых резцах и клыках.

· Стадия зубного колокола протекает в интервале между 11-й и 12-й неделями. Эмалевый орган вытягивается и приобретает форму колокола. Зубной сосочек увеличивается в размерах и еще глубже врастает в эмалевый орган (рис. 12-12).

Рис. 12-12. Зубной зачаток. Зачаток зуба связан с эпителием ротовой полости зубной пластинкой. Эмалевый орган образуют наружный и внутренний эмалевые эпителии, разделённые рыхлой массой клеток — эмалевой пульпой. Клетки внутреннего эмалевого эпителия дифференцируются в энамелобласты, образующие эмаль. Зубной сосочек расположен внутри бокаловидной формы эмалевого органа в виде скопления мезенхимных клеток. Периферические клетки зубного сосочка дифференцируются в одонтобласты и образуют дентин. [17]

· Эмалевый орган. Клетки эмалевого органа образуют наружный и внутренний эмалевый эпителий. Между ними локализована рыхлая масса клеток — эмалевая пульпа. По краю эмалевого органа внутренние эмалевые клетки переходят в наружные, лежащие на поверхности эмалевого органа. Эмалевый орган соединён с зубной пластинкой, а затем (3–5-й месяц) полностью отделяется от неё.

à Наружный эмалевый эпителий представлен кубическими клетками и служит защитным барьером в ходе амелогенеза.

à Клетки внутреннего эмалевого эпителия — предшественники амелобластов (энамелобластов), образующих эмаль — содержат крупное округлое ядро. Комплекс Гольджи расположен в той части клетки, которая обращена к эмалевой пульпе. В цитоплазме противоположного полюса клетки, обращенного к зубному сосочку, присутствуют многочисленные пузырьки, в том числе пиноцитозные, компоненты гранулярной эндоплазматический сети, свободные рибосомы. В непосредственной близости от ядра располагаются мелкие митохондрии. Щелевые контакты между клетками обеспечивают их коммуникацию. Между внутренним эмалевым эпителием и зубным сосочком сохраняется базальная мембрана. Эпителий эмалевого органа содержит цитокератины 5, 14 и 17, характерные для эпителиоцитов базального слоя многослойного эпителия, в меньшем количестве цитокератины 7, 8, 19 и совсем мало цитокератина 18, маркёра однослойных эпителиев. На ранней стадии зубного колокола в клетках внутреннего эмалевого эпителия преимущественно выявляется цитокератин 14, который к поздней стадии зубного колокола, когда амелобласты окончательно дифференцируются, замещается цитокератином 19.

à Эмалевая пульпа. Наружный и внутренний эмалевые эпителии разделены пульпой эмалевого органа. Она представлена сетью отростчатых (звёздчатых) клеток, образующих звёздчатый ретикулум (звёздчатую сеть). В наружной части эмалевого органа различают промежуточный слой (stratum intermedium). Он прилегает к слою амелобластов и состоит из 3–4 рядов плоских или кубических клеток.

Амелобластома доброкачественная, но локально инвазивная опухоль ротовой полости, происходящая из остатков эпителия эмалевого органа.

· Зубной сосочек. Поверхностные расположенные в несколько рядов мезенхимные клетки с тёмной базофильной цитоплазмой, дифференцируются в одонтобласты — клетки, вырабатывающие матрикс дентина. Этот слой отделён от предшественников амелобластов при помощи тонкой базальной мембраны. Внутренние клетки зубного сосочка участвуют в образовании пульпы.
· Зубной мешочек окружает эмалевый орган и далее сливается у основания зубного зачатка с мезенхимой зубного сосочка. Клетки, вступающие в контакт с дентином корня, дифференцируются в цементобласты и откладывают цемент. Наружные клетки зубного мешочка формируют соединительную ткань периодонта и кость альвеол.
· Стадия оппозиции и созревания. Завершающие этапы одонтогенеза включают стадию аппозиции (лат. appositio прибавление, наложение), на которой начинается формирование матрикса эмали, дентина и цемента (рис. 12-13). В последующую стадию созревания происходит полное обызвествление матрикса этих частей зуба. В различных зубах начало этих стадий и их продолжительность варьируют. Для образования эмали, дентина и цемента важны индукционные взаимодействия между эктодермальными структурами эмалевого органа и мезенхимными структурами зубного сосочка и зубного мешочка. В этих взаимодействиях участвует базальная мембрана, разделяющая ткани различного генеза.
Дифференцировка амелобластов. Из клеток внутреннего эмалевого эпителия дифференцируются цилиндрической формы клетки — преамелобласты. В ходе последующей цитодифференцировки преамелобласты реполяризуются, их ядра смещаются из центральной части клетки в апикальную — область, противоположную базальной, контактирующей с базальной мембраной. Преамелобласты индуцируют дифференцировку наружных клеток зубного сосочка в одонтобласты, при этом базальная мембрана между преамелобластами и одонтобластами исчезает. Это позволяет преамелобластам вступать в контакт с только что сформированным предентином и дифференцироваться в амелобласты. Таким образом, дифферон для амелобластов следующий: клетка внутреннего эмалевого эпителия ® преамелобласт ® амелобласт.
Амелобласт (рис. 12-14) — очень узкая, призматическая клетка диаметром 4 мкм и высотой 40 мкм, в поперечнике имеет гексагональную форму. В базальной её части, обращённой к пульпе эмалевого органа, располагается овальное ядро с ядрышком. Здесь же плазмолемма образует некоторое количество коротких микроворсинок. Тотчас под плазмолеммой присутствует компактная терминальная сеть, состоящая из тонких актиновых микрофиламентов. В базальной части клетки митохондрии образуют компактное скопление. Между митохондриями располагаются гранулы гликогена. Комплекс Гольджи локализован в другой части клетки. Его плоские цистерны ориентированы параллельно длинной оси клетки и охватывают часть цитоплазмы, в которой имеются секреторные гранулы, везикулы и цистерны как гладкой, так и гранулярной эндоплазматической сети. В апикальной части клетки присутствуют небольшие везикулы, которые могут сливаться с клеточной мембраной. Вместе с ними в этой части клетки просматриваются крупные секреторные гранулы. Они содержат материал, подлежащий выведению из клетки путем экзоцитоза. Электронная плотность содержимого секреторных гранул аналогична плотности материала, прилежащего к апикальной части клетки. Первые кристаллы эмалевого матрикса формируются в контакте с этим плотным материалом. В апикальной части клетки определяются мультивезикулярные тельца, некоторые из них с плотным содержимым приближаются к комплексу Гольджи. Часть цитоплазмы, расположенная снаружи от комплекса Гольджи, заполнена вытянутыми цистернами гранулярной эндоплазматической сети, образующими ответвления и анастомозы. Часто встречаются скопления свободных рибосом. Микротрубочки и пучки актиновых микрофиламентов располагаются параллельно длинной оси клетки и вплетаются в терминальную сеть на базальном и апикальном полюсе клетки. Апикальнее терминальной сети амелобласт образует отросток (processus enameloblasti). Он не содержит большого количества органелл, здесь присутствуют редкие микротрубочки, секреторные гранулы и пузырьки. По окончании образования эмали амелобласт погибает.

Рис. 12-13. Стадия оппозиции и созревания. А — дифференцировка преамелобластов и одонтобластов. Преамелобласты, дифференцирующиеся из клеток внутреннего эмалевого эпителия. Поверхностные клетки зубного сосочка дифференцируются в одонтобласты. Б — одонтобласты вырабатывают и секретируют компоненты для матрикса дентина в промежутке между базальной мембраной и секреторной поверхностью одонтобластов. Базальная мембрана между преамелобластами и одонтобластами дезинтегрирует. Это позволяет преамелобластам вступать в контакт с только что сформированным предентином и дифференцироваться в амелобласты. В — дентиноэмалевое соединение. Амелобласты образуют матрикс эмали на стороне, обращённой к предентину. По мере протекания регулярного и ритмичного процесса формирования матрикса эмали и дентина секретирующие поверхности амелобластов и одонтобластов удаляется от дентиноэмалевого соединения. В отличие от амелобластов, одонтобласты сохраняют свои отростки во внеклеточном матриксе, вначале в предентине, а затем в минерализованном дентине. [17]

Рис. 12-14. Секретирующий амелобласт. [2]

Амелогенез — формирование зрелой эмали протекает в течение двух стадий развития зубов — аппозиции и созревания. Амелобласты вступают в амелогенез, образуя матрикс эмали на стороне, обращенной к предентину. Processus enameloblasti, имеющий форму шестигранной пирамиды, образует секреторную поверхность амелобласта. Вначале матрикс эмали формируется на режущем крае, или поверхности смыкания коронки. Последующие волны отложения эмали охватывают предыдущие и постепенно приближаются к шейке зуба. Поскольку в области корня зуба дифференцировка амелобластов не протекает, эмаль здесь отсутствует и покрывает только коронку зуба.
· Созревание эмали. На этой стадии завершаются процессы минерализации эмали. Амелобласты активно участвуют в процессе отложения кристаллов гидроксиапатита в уже частично минерализованном матриксе и расщепляют его органические компоненты. В незрелой эмали присутствуют гидролитические ферменты — протеиназы энамелизин и сериновая протеиназа матрикса эмали 1. Последнюю, наряду с амелобластами, способны вырабатывать одонтобласты, она транспортируется по их отросткам в наружные отделы дентина, секретируется во внеклеточное пространство и достигает глубоких слоев эмали, увеличивая её твердость и определяя функциональные свойства дентиноэмалевого соединения (junctio dentinoenameli). Минерализация эмали осуществляется в той же последовательности, что и её отложение. Полностью проявив себя на стадиях аппозиции и созревания, амелобласты вместе с другими частями компактно организованного на этой стадии эмалевого органа образуют редуцированный эмалевый эпителий. Он сливается со слизистой оболочкой полости рта и формирует канал, раздвигаемый острием зуба в процессе прорезывания. При этом в ходе дезинтеграции ткани и формирования оболочки зуба амелобласты погибают, что исключает возможность последующего образования эмали. Минерализация эмали продолжается и после прорезывания зубов. При этом в слабо минерализованных участках эмали откладываются происходящие из слюны преимущественно фториды кальция. Фтор поступает в эмаль систематически из кровотока в ходе развития зубов, а также в результате прямого контакта зубов с фтором в питьевой воде.
· Аномалии развития эмали возникают, например, при неправильной ориентации амелобластов друг относительно друга. Клетки эмали располагаются таким образом, что одни из них перекрывают транспортные потоки питательных веществ для других, что тормозит формирование эмали или полностью делает её невозможной.

à Несовершенный амелогенез. К наследственным дефектам эмали относится amelogenesis imperfecta — наследственное заболевание, характеризующееся нарушением процесса образования эмали. Страдают молочные и постоянные зубы, при этом дефекты эмали в зубах могут быть очаговыми или поражается весь зуб. Эмаль может полностью отсутствовать или быть сильно истонченной, характеризуясь различной твердостью. Важным признаком является коричневое или жёлтое окрашивание эмали вследствие просвечивающегося дентина. Интенсивность окрашивания эмали обычно усиливается от резцов к молярам.

à Гипоплазия эмали. Нарушение формирования эмали является результатом повреждения амелобластов, что может наблюдаться при недостатке в пище кальция, фосфора, витаминов А, В, С; при гипопаратиреозе, рахите; при применении некоторых лекарственных средств (тетрациклин) и при отдельных пренатальных инфекционных заболеваниях (внутриутробная краснуха, внутриутробный сифилис). Гипоплазия эмали ненаследственного происхождения может затронуть любой из зубных рядов, при этом в каждом из них изменения возможны во многих зубах или только в одном зубе. Дефекты эмали могут быть выраженными, приводя к образованию бороздок и ямок, или проявляться настолько слабо, что их можно обнаружить только по небольшому белому, как мел, пятну.

à Флюороз. Гипоплазия эмали наблюдается при флюорозе зубов. Он развивается при повышенном содержании фтора в питьевой воде и пищевых продуктах [свыше 1,5 ppm (ppm, от part per million)], что обычно наблюдается в отдельных районах земного шара (эндемические очаги заболевания). Возникающая гипоплазия эмали связана с повреждением фтором амелобластов. Степень поражения эмали может быть различной. При слабо выраженных формах в области эмали обнаруживают белые непрозрачные пятна, занимающие до 50% её поверхности. При тяжелых формах отмечается диффузное поражение всей поверхности зуба с крупными участками коричневого цвета. При флюорозе часто одновременно наблюдается гипоплазия и гипокальцификация эмали.

à Дисплазия эмали. Факторы, влияющие на метаболизм амелобластов, могут приводить к дисплазии эмали — нарушению процесса её образования. Подобные факторы могут быть локальными и затрагивать небольшие группы амелобластов, приводя к локальной дисплазии. Системные дисплазии возникают в результате действия системных патологических факторов, таких как родовая травма (травма плода), инфекции, нарушения питания, флюороз зубов.

Дифференцировка одонтобластов. Преамелобласты индуцируют дифференцировку одонтобластов из наружных клеток зубного сосочка. При этом также прослежен процесс реполяризации, в ходе которого ядро смещается из центра клетки в противоположном от базальной мембраны направлении. Таким образом, при реполяризации ядра амелобластов и одонтобластов, расположенных по обе стороны от базальной мембраны, расходятся в противоположные стороны (зеркально).
Дентиногенез. Секреторная активность у одонтобластов проявляется раньше, чем у амелобластов, и образование дентина предшествует формированию эмали. Матрикс дентина формируются на стадии аппозиции. Компоненты матрикса дентина секретируются дентинным отростком одонтобласта (processus dentinoblasti; processus odontoblasti) на стороне, обращённой к базальной мембране. В результате образуется предентин — неминерализованный матрикс дентина. За 1 сут формируется слой предентина толщиной 4 мкм. По мере образования предентина одонтобласты удаляются от дентиноэмалевого соединения, образующегося при обызвествлении распадающейся базальной мембраны на границе между формирующимся матриксом эмали и предентином. В отличие от клеток скелетных тканей — хряща и кости — одонтобласты не остаются окруженными внеклеточным матриксом, и только их отросток оказывается погружённым сначала в предентин, а затем в минерализованный дентин. Межклеточные коммуникации одонтобластов осуществляются через щелевые контакты, которые прослежены между отростками одонтобластов. Тела одонтобластов сохраняются в наружной части пульпы. Если после прорезывания зубов амелобласты погибают, что приводит к остановке образования эмали, то одонтобласты продолжают процесс дентиногенеза в течение всей жизни.
Образование корня зуба и окружающих структур
Когда коронка зуба полностью сформировалась и зуб готов к прорезыванию, начинается образование корня зуба. За развитие корня отвечает петля шейки (эпителиальная диафрагма) — край эмалевого органа, где внутренний и наружный эмалевые эпителии вступают в непосредственный контакт и образуют двухслойную структуру (рис. 2-15). Петля шейки начинает врастать в окружающую мезенхиму зубного мешочка, удлиняется и смещается из области сформированной коронки, охватывая тканевые массы зубного сосочка. В результате разрастания краев эмалевого органа формируется корневое эпителиальное влагалище (vagina epithelialis radicis dentis), определяющее форму корня развивающегося зуба. Кроме того, корневое эпителиальное влагалище индуцирует образование дентина в области корня как продолжение дентина коронки зуба.

Рис. 12-15. Развитие корня зуба. А — материал края эмалевого органа образует петлю шейки, из которой развивается корень зуба. Петля шейки состоит только из двух соприкасающихся слоев клеток внутреннего и наружного эмалевого эпителия. Между ними отсутствуют клетки промежуточного слоя и звездчатого ретикулума. Клетки внутреннего эмалевого эпителия в области петли шейки не дифференцируются в амелобласты и не образуют эмаль. Пролиферация клеток эмалевого эпителия в области петли обеспечивает разрастание краев эмалевого органа и формирование корневого эпителиального влагалища. Оно растёт к центру основания зубного сосочка и отделяет ту его часть, которая войдет в состав корня зуба. Эпителиальные клетки корневого влагалища индуцируют дифференцировку прилегающих к нему изнутри предшественников одонтобластов. Формирующиеся в этой области одонтобласты образуют дентин корня. Б — по мере формирования дентина корня целостность двухслойной структуры корневого эпителиального влагалища нарушается, оно утрачивает свою непрерывность и распадается на эпителиальные островки. В — распад корневого эпителиального влагалища позволяет мезенхимным клеткам зубного мешочка вступать в соприкосновение с дентином корня. Это служит сигналом для дифференцировки мезенхимных клеток в цементобласты. Наружная часть мезенхимны зубного мешочка служит источником для плотной соединительной ткани периодонта. [2]

Дентин корня зуба. Формирование начинается после завершения дифференцировки одонтобластов из наружных клеток корневой области зубного сосочка. Источником индуцирующего влияния для цитодифференцировки одонтобластов служат клетки внутреннего эмалевого эпителия, в том числе находящиеся в составе корневого эпителиального влагалища. Поскольку в нём отсутствуют звёздчатый ретикулум и промежуточный слой, амелогенез здесь заблокирован, что объясняет факт отсутствия эмали на уровне корня. Дифференцированные одонтобласты в области корня активно включаются в дентиногенез, продуцируя и секретируя компоненты для предентина. Здесь также, как и в области коронки, между внутренним эмалевым эпителием и слоем одонтобластов присутствует базальная мембрана. После возникновения слоя дентина она вместе с корневым эпителиальным влагалищем постепенно разбирается. Остатки корневого эпителиального влагалища представлены скоплениями, или тяжами, эпителиальных клеток — эпителиальные островки (fragmentum epitheliale). Основная их часть исчезает, но некоторые сохраняются в области корня сформированного зуба. Аномально расположенные амелобласты могут мигрировать в область корня и образовывать необычные отложения эмали на поверхности корневого цемента. Это эмалевые капли (адамантома, эмалоид). Чаще они встречаются в области эмалевоцементного соединения, а также в области разветвления корней моляров.
Цемент. Цементогенез в области корня также наступает после дезинтеграции корневого эпителиального влагалища. Его дегенерация позволяет недифференцированным клеткам зубного мешочка вступать в контакт с поверхностью вновь сформированного дентина корня, что инициирует дифференцировку этих клеток в цементобласты. Они мигрируют, покрывают поверхность дентина корня и формируют матрикс цемента — цементоид. В отличие от амелобластов и одонтобластов, которые не остаются в окружении собственного внеклеточного матрикса, многие цементобласты погружены в цементоид и позднее созревают в цементоциты. Окружающий цементоциты цементоид обызвествляется и превращается в цемент. Его наложение на дентин формирует дентиноцементное соединение. Избыточное отложение цемента (гиперцементоз) приводит к объединению корней двух и более зубов в единую массу цемента (конкресценция), что обычно встречается в постоянных верхних молярах. Причиной этой аномалии могут быть травматические повреждения, появление сверхкомплектных зубов или нарушения зубного ряда.
Связка периодонта и кость альвеолярных отростков. Окружающие зуб структуры дифференцируются одновременно с развитием его коронки и корня. Связка периодонта образуется из мезенхимы зубного мешочка. Концы формирующихся пучков коллагеновых волокон вплетаются в наружную часть цемента и в кость альвеолярных отростков, что обеспечивает надёжную фиксацию зуба. Окружающая связку периодонта мезенхима вступает в остеогенез, минерализуется и образует кость зубных альвеол.
Прорезывание и выпадение молочных зубов
Активное прорезывание предполагает смещение зуба по вертикали в несколько стадий. После прекращения отложения эмали в коронке молочного или постоянного зуба в эмалевом органе в результате компрессии наблюдается уплотнение клеточных слоев и формируется редуцированный эмалевый эпителий. Он представлен небольшим количеством слоев плоских клеток, покрывающих поверхность новой эмали. Появление редуцированного эмалевого эпителия в молочном зубе совпадает с началом его прорезывания (рис. 2-16). Этот эпителий сливается с окружающим эпителием полости рта. Гидролитические ферменты редуцированного эмалевого эпителия, в том числе коллагеназы, расщепляют центральную часть клеточной массы, образованной в результате слияния, что в итоге приводит к образованию эпителиального туннеля, по которому перемещается прорезывающийся зуб. В области распада развивается воспаление, которое сопровождается уплотнением и отёком тканей. По мере активного прорезывания молочного зуба часть слившегося эпителия, обращённая к коронке, тормозит ее перемещение, позволяя цервикальной части ещё находиться в контакте с шейкой зуба. После прорезывания зуба эта слившаяся ткань ещё сохраняется в области эмалевоцементного соединения, а затем остаётся в виде эпителия прикрепления в области контакта зуба с десной. В последующем в этой области формируется дефинитивный эпителий корня. Таким образом, в ходе прорезывания зуба наблюдаются следующие гистологические изменения: 1) резорбция корня зуба, 2) пролиферация редуцированного эмалевого эпителия, 3) слияние редуцированного эмалевого эпителия с эпителием полости рта, 4) разборка окружающей зуб соединительной ткани, 5) образование эпителия прикрепления, 6) формирование корня зуба и связки периодонта. Выпадающий молочный зуб замещается соответствующим постоянным. В этом процессе участвуют остеокласты, разбирающие костную перегородку альвеолы между этими зубами, и одонтокласты, которые в молочном зубе растворяют и удаляют части корневого дентина и цемента, а также небольшие фрагменты эмали. В физиологической резорбции корня молочных зубов участвуют H+-АТФаза, лизосомные ферменты (цистеин протеиназа и катепсин K) и матриксная металлопротеиназа 9 (MMP-9). После выпадения зуба остеобласты восстанавливают необходимую костную ткань, а одонтобласты и цементобласты — утерянные части корня. Эмаль зуба на боковых поверхностях коронки покрыта оболочкой зуба. Она состоит из редуцированного эпителия, окружающего зуб, эпителия слизистой оболочки полости рта и кутикулы, сформированной амелобластами на поверхности новой эмали. Оболочка зуба легко и стойко окрашивается пигментами из пищи. Формирование зуба заканчивается образованием отверстия верхушки корня, что происходит после прорезывания коронки.

Паратиреокрин (гормон паращитовидной железы) вместе с паратиреокриноподобным белком стимулируют активность остеокластов и резорбцию кости в ходе прорезывания зубов. При недостатке паратиреокриноподобного белка наблюдается преждевременная дифференцировка хондроцитов и ускоренное образование кости, а при избытке — задержка созревания хондроцитов и процесса энхондрального остеогенеза. мРНК паратиреокриноподобного белка появляется в клетках эмалевого органа задолго до прорезывания зубов. В окружающих зубной зачаток клетках мезенхимного происхождения, а также альвеолярной кости показано присутствие рецепторов паратиреокрина/паратиреокриноподобного белка (рецепторы I типа). Сами остеокласты не имеют рецепторов паратиреокрина/паратиреокриноподобного белка, и стимулирующее действие этих гормонов на остеокласты опосредуется через другие клетки, несущие подобные рецепторы, — остеобласты и окружающие зубной зачаток клетки мезенхимного происхождения.

Рис. 12-16. Основные этапы прорезывания зуба. А — к началу прорезывания сформированная эмаль покрыта редуцированным эмалевым эпителием; Б — слияние редуцированного эмалевого эпителия с эпителием слизистой оболочки полости рта; В — деструкция ткани в области слияния и образование канала для прорезывания зуба; Г — начало прорезывания коронки. [2]

Закладка постоянных зубов
Постоянные зубы закладываются в конце 4-го месяца внутриутробного развития. Из общей зубной пластинки позади каждого зачатка молочного зуба формируется зачаток постоянного зуба (рис. 12-17). Сначала молочный и постоянный зубы находятся в общей альвеоле. Позже их разделит костная перегородка. К 6–7 годам остеокласты разрушают эту перегородку и корень выпадающего молочного зуба.
Прорезывание постоянных зубов. Постоянные зубы прорезываются в местах локализации корней выпавших или выпадающих молочных зубов, но ближе к языку. Только прорезывание постоянных верхних резцов смещено к лицевой поверхности. Механизмы прорезывания молочных и постоянных зубов во многом сходны. Постоянные зубы часто начинают прорезываться до полного выпадения молочных. Из редуцированного эмалевого эпителия, чаще третьего моляра, может возникать дисодонтогенная зубная (фолликулярная) киста, которая располагается вокруг сформированной коронки развивающегося зуба до его прорезывания. Киста непрорезанного зуба может увеличиваться и давать осложнения в виде смещения зуба, перелома челюсти и боли. Киста прорезывающегося зуба, также как и предыдущая, относится к кистам с эпителиальной выстилкой и по мере прорезывания зуба исчезает.

Рис. 12-17. Развитие постоянного зуба. Корень молочного зуба и зачаток постоянного зуба находятся в одной костной альвеоле. При смене зубов на месте молочного прорезывается постоянный зуб. [17]

Смена зубов
Первый набор зубов (молочные зубы) состоит из 10 в верхней и 10 в нижней челюстях. Прорезывание молочных зубов у ребёнка начинается на 6–7-м месяце жизни. Первыми по обе стороны от средней линии в верхней и нижней челюстях прорезываются центральные (медиальные) и латеральные резцы. В дальнейшем латеральнее резцов появляются клыки, за которыми прорезываются по два моляра. Полный набор молочных зубов формируется приблизительно в 2-летнем возрасте. Молочные зубы служат в течение последующих четырёх лет. Смена молочных зубов происходит в интервале от 6 до 12 лет. Постоянные передние зубы (резцы, клыки, малые коренные) сменяют соответствующие молочные зубы и называются замещающими постоянными зубами. Премоляры (постоянные малые коренные зубы) приходят на смену молочным молярам (большим коренным зубам). Зачаток 2-го большого коренного зуба формируется на 1-м году жизни, а 3-го моляра (зуб мудрости) — к 5-му году. Прорезывание постоянных зубов начинается в возрасте 6–7 лет. Первым прорезывается большой коренной зуб (первый моляр), затем центральные и боковые резцы. В 9–14 лет прорезываются премоляры, клыки и второй моляр. Зубы мудрости прорезываются позже всех — в 18–25 лет.

План строения пищеварительного тракта

Стенка пищеварительной трубки состоит из слизистой, подслизистой, мышечной и наружной (серозная или адвентициальная) оболочек (рис. 12-18).

Рис. 12-18. Стенка пищеварительной трубки состоит из 4-х оболочек: слизистая, подслизистая, мышечная и серозная (или адвентициальная). Слизистая оболочка содержит лимфатические фолликулы и может включать простые экзокринные железы (например, в желудке). Подслизистая оболочка некоторых отделов пищеварительного тракта (пищевод, двенадцатиперстная кишка) имеет сложные железы. Выводные протоки всех экзокринных желёз пищеварительного тракта открываются на поверхности слизистой оболочки. Через стенку пищеварительной трубки проходят и открываются на поверхности слизистой оболочки выводные протоки больших желёз пищеварительной системы — печени и поджелудочной железы. [17]

Слизистая оболочка

Слизистая оболочка состоит из трёх слоёв: эпителия, собственного слоя и мышечного слоя. В пищеварительной трубке присутствуют слизистые оболочки двух типов: кожного и кишечного (табл. 12-2). Это подразделение основано на характере эпителия слизистой оболочки: слизистая кожного типа имеет многослойный плоский эпителий, слизистая кишечного типа — однослойный. Слизистая оболочка кишечного типа — часть системы иммунной защиты организма и может быть отнесена к органам лимфоидной системы.
· Эпителий. Слизистая оболочка кожного типа содержит многослойный плоский эпителий, слизистая оболочка кишечного типа — однослойный цилиндрический.
· Cобственный слой состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани. Здесь встречаются ГМК, лимфоциты, плазматические клетки, фибробласты и тучные клетки.
· Мышечный слой построен из ГМК. В слизистой оболочке кожного типа мышечный слой присутствует только в пищеводе. Мышечный слой обеспечивает изменения рельефа слизистой оболочки. В нём различают два подслоя. В одном из них все ГМК ориентированы циркулярно, а в другом подслое — продольно.

Таблица 12-2. Типы слизистых оболочек

 

Кожный

Кишечный

Эпителий

Многослойный плоский

Однослойный цилиндрический

Собственный слой

Коллагеновые и эластические волокна

Коллагеновые, эластические и много ретикулиновых волокон

Мышечный слой

Слабое развитие или полное отсутствие

Хорошо развит

Локализация

Органы ротовой полости, пищевод, каудальная часть прямой кишки

Желудок, тонкая и толстая кишка

Подслизистая оболочка

Подслизистая оболочка находится между слизистой и мышечной оболочками, представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью и содержит сплетение кровеносных сосудов и подслизистое (майсснеровское) нервное сплетение. Оба сплетения необходимы для обеспечения жизнеспособности и выполнения функций слизистой оболочки. Подслизистая оболочка реализует локальные смещения слизистой оболочки относительно мышечной, отсутствует в дёснах, твёрдом нёбе и на дорсальной (верхней) поверхности языка.

Мышечная оболочка

На всём протяжении пищеварительного тракта, начиная от границы между верхней и средней третью пищевода, мышечная оболочка построена из ГМК, которые образуют два слоя: циркулярный и продольный. Сокращение ГМК продольного слоя укорачивает длину кишечной трубки. ГМК циркулярного слоя развивают сфинктероподобные сокращения. Между этими слоями расположено ауэрбаховское нервное сплетение. ГМК участвуют как в физиологической, так и в репаративной регенерации, способны к синтезу коллагенов, эластина и других компонентов межклеточного вещества.
· Иннервация. Иннервирующие ГМК двигательные нервные окончания образованы либо аксонами двигательных нейронов собственного нервного аппарата пищеварительного тракта (для железистых клеток и ГМК мышечного слоя слизистой оболочки — нейроны в составе подслизистого нервного сплетения, для ГМК мышечной оболочки — нейроны межмышечного нервного сплетения), либо аксонами нервных клеток вегетативной нервной системы, расположенных за пределами стенки пищеварительного тракта. Аксоны двигательных нейронов вблизи ГМК формируют по своему протяжению множество чётковидных расширений (варикозов), содержащих синаптические пузырьки. Когда возбуждение в виде нервных импульсов достигает варикозов, то содержимое части синаптических пузырьков освобождается в межклеточное пространство и взаимодействует с соответствующими рецепторами в плазмолемме ГМК. Однако, многие ГМК находятся достаточно далеко (до единиц миллиметров) от варикозов, такие расстояния для молекул диффундирующих нейромедиаторов чрезмерно велики. Другими словами, в мышечной оболочке имеется значительное количество ГМК, не иннервируемых двигательными нервными окончаниями (единично иннервированные гладкие мышцы, см. глава 7). В таких клетках передача возбуждения осуществляется от иннервированных ГМК при помощи щелевых контактов.
· Интерстициальные клетки (энтеральные пейсмейкерные клетки). Между слоями мышечной оболочки расположена развитая сеть пейсмейкерных клеток. Эти клетки генерируют повторяющиеся медленные волны деполяризации, распространяющиеся на оба слоя мышечной оболочки. Энтеральные пейсмейкерные клетки имеют богатую двигательную иннервацию. Энтеральная нервная система селективно иннервирует интерстициальные клетки, модулируя их импульсную активность. Далее при помощи щелевых контактов возбуждение (ионный ток) с пейсмейкеров передаётся на ГМК, запуская их сокращение. Координированные сокращения ГМК, инициированные пейсмейкерными клетками, развиваются в продолжительные регулярные локальные сокращения (сегментации). Принцип проведения возбуждения с интерстициальных клеток на ГМК напоминает взаимодействие пейсмейкеров проводящей системы сердца и рабочих кардиомиоцитов.

Наружная оболочка

Если рассматриваемая часть пищеварительного тракта обращена в брюшную полость, то наружная оболочка — серозная. T. serosa везде устроена однотипно: со стороны брюшной полости (плевральной полости, полости сердечной сумки) — пласт однослойного плоского эпителия (мезотелия); под его базальной мембраной расположена пластинка рыхлой волокнистой соединительной ткани. Мезотелий обладает хорошими транспортными свойствами (например, для всасывания из полости избытка жидкости). Серозная оболочка обеспечивает беспрепятственное скольжение находящихся в полости органов относительно друг друга.

НЕРВНЫЙ АППАРАТ

Вегетативная иннервация пищеварительного тракта включает два компонента: внутренний — энтеральная нервная система и внешний — центральные (преганглионарные) нейроны парасимпатической и симпатической систем. Энтеральная нервная система — совокупность собственных нервных клеток (интрамуральные нейроны) пищеварительного тракта, а также отростков вегетативных нейронов, расположенных за пределами пищеварительной трубки (экстрамуральные нейроны). Джон Лэнгли, формулируя классическое определение вегетативной нервной системы, выделил энтеральную нервную систему в самостоятельный третий отдел автономной нервной системы. Регуляция двигательной и секреторной активности ЖКТ — главная функции энтеральной нервной системы. Центральные (преганглионарные) нейроны вегетативной нервной системы модулирует активность энтеральной нервной системы.

Сплетения

Собственный нервный аппарат пищеварительного тракта представлен слизистым, подслизистым, межмышечным и глубоким мышечным (в толще циркулярного слоя мышечной оболочки) нервными сплетениями, образованными ганглиями и сетью нервных волокон (рис. 12-19). В ганглиях сосредоточены перикарионы постганглионарных нейронов (см. главу 8). Количество нейронов в ганглии варьирует от единиц до сотен. При этом общее количество нейронов в нервных сплетениях пищеварительного тракта соизмеримо с числом нервных клеток в спинном мозге.

Рис. 12-19. Энтеральная нервная система. Подслизистое и межмышечное сплетения содержат ганглии. Нервные волокна образуют слизистое и глубокое мышечное сплетения. [114]

Межмышечное нервное сплетение расположено в мышечной оболочке пищеварительного тракта от пищевода до прямой кишки, состоит из содержащей ганглии сети нервных волокон. В ганглиях сосредоточены перикарионы нейронов. Количество нейронов в ганглии варьирует от единиц до сотен. Межмышечное нервное сплетение необходимо в первую очередь для управления моторикой пищеварительной трубки.

Плотность распределения нейронов различна в разных отделах пищеварительного канала. Она наиболее высока в области малой кривизны желудка. Толстая кишка имеет более высокую плотность нейронов, чем тонкая.

Подслизистое нервное сплетение расположено в подслизистой оболочке пищеварительного тракта. Это сплетение управляет сокращениями ГМК мышечного слоя слизистой оболочки, а также секрецией желёз слизистой и подслизистой оболочек.

Двигательная вегетативная иннервация

Поперечнополосатые мышцы получают двигательную соматическую иннервацию. ГМК, миоэпителиальные клетки, секреторные клетки экзокринных желёз — двигательную вегетативную.
· Парасимпатическая иннервация. По Лэнгли, парасимпатический двигательный путь состоит из двух нейронов. Преганглионарные волокна в составе блуждающего и тазового чревного нервов образуют синапсы на постганглионарных парасимпатических нейронах нервных сплетений (рис. 12-20).

à Тело первого нейрона расположено в двигательном ядре блуждающего нерва, аксоны этих нейронов в составе блуждающего нерва входят в пищевод, желудок, двенадцатиперстную кишку, поджелудочную железу, жёлчный пузырь и образуют синапсы со вторым нейроном двигательного пути.

à Второй нейрон — двигательная нервная клетка межмышечного и подслизистого нервных сплетений. Аксоны постганглионарных нейронов образуют двигательные нервные окончания на ГМК и железистых клетках.

à Нейромедиаторы. Оба нейрона двигательного пути холинергические, т.е. нейромедиатор, выделяющийся в синапсах на постганглионарных нейронах и из варикозностей терминального отдела аксона этих клеток, — ацетилхолин. Рецепторы ацетилхолина как на постганглионарных нейронах, так и на ГМК и железистых клетках — м-холинорецепторы.

à Каудальный отдел пищеварительного тракта. Двухнейронная парасимпатическая цепочка для органов пищеварительного тракта, находящихся в тазовой области, организована сходным образом. Тела первого нейрона цепочки находятся в парасимпатическом ядре крестцового отдела спинного мозга.

· Симпатическая иннервация. Нейронная цепочка содержит два либо три нейрона. Первый нейрон (холинергический) расположен в вегетативном ядре (nucleus intermediolateralis) спинного мозга (боковые рога), аксон этого нейрона образует холинергические (нейромедиатор ацетилхолин, рецепторы мускаринового типа) синапсы со вторым нейроном цепочки. Второй нейрон расположен в ганглиях симпатического ствола (чревного, верхнего и нижнего брыжеечных) и имеет адренергическую природу (нейромедиатор норадреналин). Аксоны второго нейрона входят в органы пищеварительного тракта и иннервируют железистые клетки и ГМК (двухнейронная цепочка) либо образуют синапсы с интрамуральными нейронами (трёхнейронная цепочка).

à Двухнейронная цепочка. Иннервированы ГМК сосудистой стенки, железистые клетки и ГМК мышечной оболочки и мышечного слоя слизистой оболочки.

à Трёхнейронная цепочка. Формируются синапсы с двигательными нервными клетками в составе межмышечного и подслизистого нервных сплетений; аксоны постганглионарных нейронов образуют варикозные терминали, иннервирующие железистые клетки и ГМК.

Рис. 12-20. Энтеральная нервная система. Чувствительные, двигательные и вставочные нейроны энтеральной нервной системы осуществляют связь между нейронами ЦНС и эффекторными клетками (ГМК, железистые клетки) пищеварительного тракта. [114]

Чувствительная иннервация

Висцеральные чувствительные нейроны регистрируют объём, давление, содержание (рН, осмолярность, специфические вещества), болевые ощущения в пищеварительной трубке. При возбуждении чувствительного нейрона нейромедиаторы (вещество P, нейрокинин А, нейрокинин В и др.) высвобождаются как из центрального, так и периферического отростка клетки (рис. 12-21).

Рис. 12-21. Висцеральные чувствительные нейроны спинномозгового ганглия. А — центральные отростки псевдоуниполяров заканчиваются на вставочных нейронах, и преганглионарных нейронах симпатического и парасимпатического отделов нервной системы. Б — потенциал действия, возникший на периферии, вызывает высвобождение нейромедиатора из центрального и периферического отростка клетки. [77]

Симпатический отдел. Центральные отростки чувствительных нейронов спинномозгового ганглия образуют синапсы на вставочных нейронах I и V пластинок спинного мозга и на двигательных нейронах промежуточно-латерального ядра (nucleus intermediolateralis) в боковых рогах грудопоясничного отдела спинного мозга.
Парасимпатический отдел. В головной части перикарионы чувствительных нейронов локализуются в ганглиях за пределами ЦНС, а их центральные отростки проходят в составе III, V, VII, IX и X черепных нервов и заканчиваются в соответствующих чувствительных ядрах. В тазовой части центральные отростки чувствительных нейронов спинномозгового ганглия образуют синапсы со вставочными нейронами и двигательными нейронами крестцовых парасимпатических ядер (nuclei parasympathici sacrales).

Местные рефлекторные дуги

В стенке пищеварительной трубки присутствует простейшая рефлекторная дуга, состоящая из двух нейронов: чувствительного, терминальные разветвления отростков которого регистрируют ситуацию в разных оболочках пищеварительного тракта; и двигательного, концевые разветвления аксонов которых образуют синапсы с мышечными и железистыми клетками и регулируют активность этих клеток.

Болезнь Харолда−Гирсшпрунга — врождённый аганглиоз толстой кишки (отсутствие нейронов в мышечном и подслизистом сплетениях) с отсутствием перистальтики в аганглионарной зоне вследствие искажения миграции клеток нервного гребня. У больных выявлены мутации генов, кодирующих рецептор эндотелина ENDR-B и рецепторную тирозинкиназу RET. Частота 1:5000 новорождённых.

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

Источники гормонов

Эндокринная система желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) включает эндокринные (энтероэндокринные) клетки слизистой оболочки и желёз пищеварительной трубки (табл. 12-3). Сюда же относят некоторые нейроны энтеральной нервной системы, секретирующие гормоны (в ряде случаев те же, что и энтероэндокринные клетки). По этой причине эндокринную систему ЖКТ часто называют нейроэндокринной системой. Наконец, с функциональной точки зрения к этой же системе можно отнести гистамин, простагландины и другие биологически активные вещества, выделяющиеся из разных клеточных источников. Традиционно эндокринные клетки островков Лангерханса поджелудочной железы рассматривают в разделе “Пищеварительная система”.

Островки поджелудочной железы

Эндокринная часть поджелудочной железы — совокупность панкреатических островков (около 1 млн), занимающих 2% объёма железы. Каждый островок (сферической формы скопление клеток) имеет диаметр до 0,2 мм и содержит несколько сотен и даже тысяч эндокринных клеток, окружённых тонкой сетью ретикулиновых волокон и многочисленными кровеносными капиллярами с фенестрированным эндотелием. Островковые клетки синтезируют и секретируют пептидные гормоны, отсюда — хорошее развитие гранулярной эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, наличие секреторных гранул. Различают несколько типов эндокринных клеток, синтезирующих и секретирующих в просвет капилляров следующие пептидные гормоны: инсулин (b-клетки), глюкагон (a-клетки), соматостатин (d-клетки), панкреатический полипептид (PP-клетки) и у детей младшего возраста — гастрин (G-клетки). Идентификацию типов клеток осуществляют при помощи специальных методов окраски, точная идентификация — иммуноцитохимическая (рис. 12-22).

Рис. 12-22. Островок Лангерханса поджелудочной железы. Иммунопероксидазное выявление различных клеточных типов при помощи АТ против гормонов. Слева: осадок реакции коричневого цвета соответствует локализации альфа-клеток. Справа: окрашены бета-клетки.

· a-Клетки (рис. 12-22) составляют около 15% островковых клеток, расположены преимущественно по периферии островка, имеют неправильной формы ядро, в цитоплазме содержат гранулы глюкагона. Глюкагон — пептид, содержащий 29 аминокислотных остатков (рис. 12-22А). Время полужизни глюкагона в крови — около 5 мин. Глюкагон расценивают как антагонист инсулина, этот гормон стимулирует гликогенолиз и липолиз, что ведёт к быстрой мобилизации источников энергии (глюкоза и жирные кислоты). Основные мишени глюкагона — гепатоциты и адипоциты. Рецептор глюкагона (ген GCGR) расположен в плазмолемме клеток–мишеней, связывает только глюкагон и посредством G–белков активирует аденилатциклазу. Секрецию глюкагона подавляет глюкоза.

à Глюкагоноподобный пептид 1. Ген GCG содержит последовательности, кодирующие глюкагон, а также глюкагоноподобные пептиды 1 и 2. Глюкагоноподобный пептид 1 (GLP-1) секретируют L-клетки слизистой оболочки ЖКТ. GLP-1 — самый мощный стимулятор секреции инсулина. GLP-1 также подавляет желудочную секрецию. Секрецию GLP-1, как и глюкагона, подавляет глюкоза. Главная мишень GLP-1 — секретирующие инсулин b-клетки панкреатических островков. Рецептор GLP-1 (ген GLP1R) специфически связывает GLP-1 (но не глюкагон) и активирует аденилатциклазу.

à Мутация гена глюкагона приводит к выраженной гипогликемии.

à Мутация гена рецептора глюкагона GCGR (GLY40 ® SER) приводит к развитию одной из форм инсулин-независимого сахарного диабета.

Рис. 12-22А. Структура некоторых гормонов желудочно-кишечного тракта. [17]

· b-Клетки (рис. 12-22) составляют до 70% эндокринных клеток островка, расположены преимущественно в его центральных частях, содержат крупное округлое ядро и гранулы инсулина. Инсулин — димер, состоящий из двух цепей, связанных дисульфидными группами (рис. 12-22). Ген INS кодирует транслируемый проинсулин, преобразуемый в инсулин и С-пептид. Калиевый канал KCNA1 регулирует в b-клетках секрецию инсулина в ответ на повышение содержания глюкозы в крови (рис. 12-23). В крови инсулин практически полностью деградирует в течение 5 минут. Главные мишени инсулина — печень, скелетные мышцы, адипоциты. Рецептор инсулина — рецепторная тирозин киназа — тетрамер, его субъединицы кодирует один ген (ген INSR). Инсулин — главный регулятор гомеостаза глюкозы (стимулирует мембранный транспорт глюкозы). Инсулин увеличивает захват глюкозы клетками, вызывая быстрое перемещение трансмембранных переносчиков глюкозы (GLUT4) из цитоплазмы клетки в плазмолемму. Гормон регулирует обмен углеводов (стимуляция гликолиза и подавление глюконеогенеза), липидов (стимуляция липогенеза), белков (стимуляция синтеза), стимулирует пролиферацию и рост клеток.

Рис. 12-23. Механизмы регуляции секреции инсулина b-клетками панкреатических островков. (1) Глюкоза путём облегчённой диффузии с помощью транспортёра GLUT2 проходит через клеточную мембрану b-клетки. (2) В результате гликолиза в цитоплазме увеличивается содержание АТФ, что приводит к закрытию АТФ-зависимого К+-канала (KCNA1). (3) Задержка К+ в цитоплазме уменьшает отрицательный заряд мембраны, что вызывает её деполяризацию и активирует потенциалозависимые Са2+-каналы. (4) Через открытые Са2+-каналы Са2+ входит в клетку. Повышение концентрации Са2+ в цитоплазме инициирует экзоцитоз секреторных гранул, содержащих инсулин. (5) Холецистокинин и ацетилхолин стимулируют секрецию инсулина через активацию фосфолипазы С. (6) Агонисты a-адренорецепторов (норадреналин) и соматостатин блокируют секрецию инсулина, путём инактивации аденилатциклазы. [114]

à Стимуляция секреции: повышение содержания К+ во внутренней среде организма; повышение содержания глюкозы в крови; ацетилхолин и гастрин-рилизинг гормон, выделяющиеся из блуждающего нерва, холецистокинин, глюкагоноподобный пептид 1 (GLP-1), производные сульфонилмочевины (например, толбутамид)

à Торможение секреции. Адреналин и норадреналин (через a-адренорецепторы) подавляют секрецию инсулина. Через b-адренорецепторы адреналин и норадреналин стимулируют секрецию инсулина, но в панкреатических островках преобладают a-адренорецепторы; суммарный эффект — угнетение секреции инсулина при активации симпатической нервной системы.

à Мутации. Известно до 10 мутаций гена инсулина, приводящих к трансляции дефектных инсулинов (гиперпроинсулинемия и гиперинсулинемия), и не менее 30 мутаций гена рецептора инсулина, приводящих к развитию полной или частичной нечувствительности мишеней к эффектам инсулина (сахарный диабет типа II).

Сахарный диабет (diabetes mellitus) — гетерогенная группа состояний, синдром, складывающийся из метаболических нарушений (гипергликемия, дислипидемия, расстройства энергетического обмена), поражения мелких сосудов (ретинопатии, нефропатии), поражения крупных сосудов (атеросклероз) и периферической невропатии. Гипергликемия (повышенное содержание глюкозы в крови) и другие метаболические нарушения при сахарном диабете имеют одну причину — неадекватное действие инсулина на мишени гормона вследствие уменьшения секреции инсулина или резистентности мишеней к его действию.
· Инсулин-зависимый сахарный диабет (тип I, юношеский диабет). Тяжёлый сахарный диабет, аутоиммунное заболевание, быстрое развитие в возрасте до 20 лет (этой формой диабета страдает 1 из 250); происходит опосредованная T–лимфоцитами гибель b-клеток панкреатических островков поджелудочной железы (наблюдается экспрессия b-клетками так называемого суперантигена — ретровируса?); клинически: жажда, полиурия, повышенный аппетит, потеря массы, низкое содержание инсулина в крови, инсулинотерапия и диета обязательны. При разрушении 90% b-клеток снижение секреции инсулина становится клинически значимым. Без инсулина обменные процессы смещаются в сторону катаболизма (сниженное потребление глюкозы и повышенное образование глюкозы путём глюконеогенеза и гликогенолиза), что приводит к гипергликемии. Если содержание глюкозы в плазме крови превышает почечный порог реабсорбции (более 180 мг%, или 10,2 ммоль/л), развивается глюкозурия, приводящая к осмотическому диурезу, повышающему выделение мочи и потребление жидкости. При резко выраженном дефиците инсулина в большом количестве образуются кетоны. Без инсулинотерапии развивается диабетический кетоацидоз (метаболический синдром, характеризующийся гипергликемией, метаболическим ацидозом, дегидратацией и сонливостью). Кетоацитоз может привести к развитию комы и смерти.

à Генетические факторы. Наблюдается повышенная частота экспрессии некоторых Аг MHC (HLA DR3 и DR4). При одновременном наследовании DR3 и DR4 риск развития диабета удваивается. Среди ближайших родственников больного риск заболевания повышен; страдает 2-5% сибсов и их потомков. Конкордантность для однояйцовых близнецов — 50%.

à Аутоиммунные факторы. Аутоиммунную природу заболевания подтверждает наличие циркулирующих АТ к b-клеткам в сыворотке 85% пациентов со свежим диабетом типа I и повышенная частота ассоциированности с аутоиммунными заболеваниями.

à Факторы окружающей среды. Менее ясно значение факторов окружающей среды. Роль вирусов при развитии инсулин-зависимого сахарного диабета обсуждается давно. Маловероятно, что за возникновение всех вариантов болезни ответственен один и тот же вирус.

· Инсулин-независимый сахарный диабет (тип II, диабет взрослых). Умеренно выраженный сахарный диабет с постепенным началом, обычно в возрасте свыше 35 лет у лиц полного телосложения (этой формой диабета страдает каждый двадцатый); абсолютное содержание инсулина в крови — от нормы до высоких значений, в соотношении с сахаром крови повышение содержания инсулина незначительно; поддаётся терапии диетой и/или гипогликемическими препаратами per os; могут развиться дегенеративные поражения органов.

à Генетические факторы ещё более значимы при диабете II типа. Уровень конкордантности среди идентичных близнецов достигает 100%. Точечная мутация гена GLUT2 — одна из причин развития диабета типа II.

à Ожирение. У 80% больных диабетом II типа масса превышает идеальную на 15% и более. Ожирение сочетается с резистентностью к действию инсулина как у больных диабетом, так и у здоровых; эта резистентность может быть вызвана уменьшением числа рецепторов инсулина, их дефектами и событиями, происходящими после взаимодействия инсулина и его рецептора.

· d-Клетки секретируют соматостатин
· PP-клетки. Ген PNP кодирует панкреатический полипептид из 36 аминокислот — один из регуляторов пищевого режима. Гормон угнетает секрецию экзокринной части поджелудочной железы. Секрецию панкреатического полипептида стимулируют: богатая белком пища, гипогликемия, голодание, физическая нагрузка

Недостаточность секреции панкреатического полипептида наблюдается у детей с синдромом Прадер–Вилли.

· G-клетки секретируют гастрин (пептид из 17 аминокислот) в ранних возрастных группах в панкреатических островках и постоянно — в слизистой оболочке желудка (преимущественно в антральном отделе). Ген GAS кодирует несколько идентичных последовательностей, известных под разными именами (гастрин I, гастрин II, минигастрин и т.д.). Гастрин стимулирует секрецию соляной кислоты в желудке. Рецептор гастрина/холецистокинина (ген CCKBR) обнаружен в ЦНС и слизистой оболочке желудка. Стимулятор секреции гастрина — освобождающий гормон (GRP).

Синдром ЗоллингераЭллисона. Большое количество гастрина вырабатывают опухоли островковых клеток поджелудочной железы.

Регенерация островковых эндокринных клеток не показана. В этом отношении эпителиальные островковые клетки представляют исключение из общего правила: эпителиальные клетки способны к регенерации.

Энтероэндокринные клетки

Происходят из энтодермы и нейроэктодермы (нервного гребня). Находятся в слизистой оболочке кишечного типа, главным образом среди эпителиальных клеток крипт в кишечнике, в железах желудка, а также в собственном слое слизистой оболочки желудка и кишечника, они особенно многочисленны в двенадцатиперстной кишке. Клетки слюнных и дуоденальных желёз двенадцатиперстной кишки секретируют эпидермальный фактор роста (EGF), фактор роста нервов, калликреин (конвертирует кининоген в брадикинин). При поступлении пищи в просвет ЖКТ различные эндокринные клетки под действием растяжения стенки, под влиянием самой пищи или изменения pH в просвете пищеварительного канала начинают выделять гормоны в ткани и в кровь. Активность энтероэндокринных клеток находится под контролем вегетативной нервной системы (табл. 12-4).
· Парасимпатический отдел. Стимуляция блуждающего нерва способствует высвобождению веществ, усиливающих пищеварение (HCl, гастрина, холецистокинина, VIP).
· Симпатический отдел. Повышение активности чревных нервов оказывает противоположный эффект.
Нейроны
Интрамуральные нейроны пищеварительного тракта выделяют нейропептид Y, относящийся к кальцитониновому гену пептид, вещество P, гастрин, гастрин-рилизинг гормон, нейротензин, метионин-энкефалин и другие пептиды.
Другие источники гормонов
Гистамин секретируют главным образом тучные клетки. Наконец, из разных источников поступают серотонин, брадикинин, простагландин Е.

Таблица 12-3. Источники биологически активных веществ в пищеварительном тракте

Гормон

Эндокринные клетки

Элементы энтеральной нервной системы

Вещество Р

 

Чувствительные нейроны спинномозговых ганглиев, интрамуральные нейроны

Гастрин

G-клетки антрального отдела желудка

 

Гастрин-рилизинг гормон

 

Нервные окончания блуждающего нерва

Гистамин

ECL-клетки желудка

 

Глюкагон

А-клетки желудка и тонкой кишки, a-клетки панкреатических островков

 

Желудочный ингибирующий пептид (GIP)

К-клетки тонкой кишки

 

Инсулин

b-клетки панкреатических островков

 

Метионин-энкефалин

 

Интрамуральные нейроны

Мотилин

Мо-клетки тонкой кишки

 

Нейропептид Y

 

Интрамуральные нейроны

Нейротензин

N–клетки тонкой кишки

 

Относящийся к кальцитониновому гену пептид

 

Интрамуральные нейроны

Секретин

S-клетки тонкой кишки

 

Серотонин

EC-клетки желудка, тонкой и толстой кишки

 

Соматостатин

D–клетки желудка и тонкой кишки, d-клетки панкреатических островков

 

Холецистокинин

I-клетки тонкой кишки

Интрамуральные нейроны тонкой и толстой кишки

VIP

VIP-клетки желудка и тонкой кишки

Интрамуральные нейроны

Панкреатический полипептид

PP (F)-клетки желудка, толстой кишки, панкреатических островков

 

Глицентин

GL-клетки желудка, тонкой и толстой кишки

 

GLP-1

L-клетки тонкой кишки

 

Знаком «+» отмечены гормоны, вырабатываемые указанными структурами

Таблица 12-4. Влияние различных отделов вегетативной нервной системы на секрецию в пищеварительном тракте

 

Блуждающий нерв

Чревные нервы

HCl

+

Соматостатин

Гастрин

+

Холецистокинин

+

«+» — усиление секреции, «–» — её подавление

Функции биологически активных веществ в пищеварительном тракте

Адреналин и норадреналин подавляют перистальтику кишечника и моторику желудка, сужают просвет кровеносных сосудов.
Ацетилхолин стимулирует все виды секреции в желудке, двенадцатиперстной кишке, поджелудочной железе, а также моторику желудка и перистальтику кишечника.
Брадикинин стимулирует моторику желудка. Вазодилататор.
VIP стимулирует моторику и секрецию в желудке, перистальтику и секрецию в кишечнике. Мощный вазодилататор. Выделяется в ответ на стимуляцию блуждающего нерва.
Вещество P вызывает незначительную деполяризацию нейронов в ганглиях межмышечного сплетения, сокращение ГМК.
Гастрин стимулирует секрецию слизи, бикарбоната, ферментов, соляной кислоты в желудке, подавляет эвакуацию из желудка, стимулирует перистальтику кишечника и секрецию инсулина, стимулирует пролиферацию клеток в слизистой оболочке.
Гастрин-рилизинг гормон стимулирует секрецию гастрина и гормонов поджелудочной железы.
Гистамин стимулирует секрецию в железах желудка и перистальтику.
Глицентин стимулирует гликогенолиз.
Глюкагон стимулирует секрецию слизи и бикарбоната, подавляет перистальтику кишечника.
Желудочный ингибирующий пептид подавляет желудочную секрецию и моторику желудка.
Мотилин стимулирует моторику желудка.
Нейропептид Y подавляет моторику желудка и перистальтику кишечника, усиливает вазоконстрикторный эффект норадреналина во многих сосудах, включая чревные.
Панкреатический полипептид угнетает секрецию сока поджелудочной железы.
Пептид, связанный с кальцитониновым геном, подавляет секрецию в желудке, вазодилататор.
Простагландин Е стимулирует секрецию слизи и бикарбоната в желудке.
Секретин подавляет перистальтику кишечника, активирует эвакуацию из желудка, стимулирует секрецию сока поджелудочной железы.
Серотонин стимулирует перистальтику. Вазоконстриктор.
Соматостатин подавляет секрецию энтероэндокринных клеток в пищеварительном тракте.
Холецистокинин стимулирует перистальтику кишечника, но подавляет моторику желудка; стимулирует поступление жёлчи в кишечник и секрецию в поджелудочной железе, усиливает высвобождение инсулина. Холецистокинин имеет значение для процесса медленной эвакуации содержимого желудка, расслабления сфинктера ампулы (m. sphincter ampullae).
Эпидермальный фактор роста (EGF) стимулирует регенерацию клеток эпителия в слизистой оболочке желудка и кишечника.

Влияние гормонов на основные процессы в пищеварительном тракте

Секреция слизи и бикарбоната в желудке. Стимулируют: гастрин, гастрин-рилизинг гормон, глюкагон, простагландин Е, эпидермальный фактор роста (EGF). Подавляет соматостатин.
Секреция пепсина и соляной кислоты в желудке. Стимулируют ацетилхолин, гистамин, гастрин. Подавляют соматостатин и желудочный ингибирующий пептид.
Моторика желудка. Стимулируют ацетилхолин, мотилин, VIP. Подавляют соматостатин, холецистокинин, адреналин, норадреналин, желудочный ингибирующий пептид.
Перистальтика кишечника. Стимулируют ацетилхолин, гистамин, гастрин (подавляет эвакуацию из желудка), холецистокинин, серотонин, брадикинин, VIP. Подавляют соматостатин, секретин, адреналин, норадреналин.
Секреция сока поджелудочной железы. Стимулируют ацетилхолин, холецистокинин, секретин. Подавляют панкреатический полипептид, соматостатин.
Секреция инсулина. Стимулируют ацетилхолин, гастрин-рилизинг гормон, холецистокинин, VIP, увеличение концентрации глюкозы. Подавляют соматостатин, адреналин, норадреналин.
Желчеотделение. Стимулируют гастрин, холецистокинин.

ЛимфоидНЫЙ АППАРАТ пищеварительного тракта

Лимфоидный аппарат отвечает за специфическую иммунную защиту против патогенных микроорганизмов (вирусы, бактерии, простейшие) и обеспечивает иммунологическую толерантность (невосприимчивость) к потенциально иммуногенным продуктам пищеварения и микроорганизмам, присутствующим в кишечнике. Лимфоидный аппарат включает глоточное лимфоидное кольцо (anulus lymphoideus pharyngis) и слизистую оболочку кишечного типа, содержащую диффузные скопления иммунокомпетентных клеток и одиночные лимфатические фолликулы. В каудальном отделе подвздошной кишки и в червеобразном отростке имеются агрегаты лимфатических фолликулов. Лимфатические фолликулы преимущественно состоят из B–лимфоцитов. В центре фолликула локализуются дифференцирующиеся плазматические клетки, на периферии — пролиферирующие незрелые B–лимфоциты. Эпителий, покрывающий лимфатические фолликулы, содержит антиген-транспортирующие М-клетки.

Ротовая полость

Для ротовой полости характерна слизистая оболочка кожного типа. Она устойчива к действию механических, термических и химических раздражителей и характеризуется высокой регенераторной способностью. На поверхности слизистой оболочки открываются многочисленные протоки слюнных желез, располагающихся в подслизистой оболочке. Подслизистая оболочка отсутствует на дорсальной поверхности языка, в области дёсен и твёрдого нёба. О мышечной оболочке приходится говорить условно, это поперечнополосатые мышцы языка, мышцы щёк и т.д. Слизистая оболочка содержит эпителий и собственный слой. Мышечный слой слизистой оболочки отсутствует. Эпителий слизистой оболочки — многослойный плоский неороговевающий (исключение — разной степени абортивное ороговение на вершинах нитевидных сосочков языка, ороговевающий эпителий слизистой оболочки прикреплённой части десны и твёрдого нёба). Для эпителия характерны постоянное обновление и исключительная выраженность репаративной регенерации. Собственный слой, как и в коже, содержит много выпячиваний, вдающихся в эпителий в виде сосочков. Складки слизистой оболочки в местах локализации лимфоидной ткани образуют миндалины. Подслизистая оболочка содержит множество мелких слюнных желёз.

Слизистая оболочка

Типы слизистых оболочек ротовой полости

Выстилающая слизистая оболочка покрывает щеку, губу, альвеолярную десну, дно полости рта, вентральную поверхность языка и мягкое нёбо. Она наиболее податлива к растяжению и сжатию и рассматривается как амортизационная подушка для подлежащих тканей. Слизистая оболочка этой разновидности содержит многослойный плоский неороговевающий эпителий. Граница между эпителием и подлежащей соединительной тканью достаточно ровная, в эпителий вдаются сравнительно невысокие соединительнотканные сосочки. Наличие эластических волокон в собственном слое слизистой оболочки обеспечивает податливость слизистой оболочки данного типа. Снаружи от нее, как правило, располагается слой подслизистой оболочки, что обеспечивает возможность смещения слизистой оболочки при жевании, голосообразовании и глотании. Во многих областях выстилающей слизистой оболочки, особенно губы (преимущественно верхней) и щеки (преимущественно на уровне смыкания зубов), присутствуют небольшие желтоватые возвышения на поверхности слизистой оболочки. Они обусловлены гетеротопическим расположением сальных желез и соответствуют локализации в слизистой оболочке отложений кожного сала.
Слизистая оболочка жевательного типа выстилает ту часть полости рта, которая испытывает наибольшую механическую нагрузку при жевании. Она присутствует в прикреплённой части десны, твёрдом нёбе и покрывает основную площадь дорсальной поверхности языка. Эта разновидность слизистой оболочки содержит многослойный плоский ороговевающий эпителий. В отличие от выстилающей (основной) слизистой оболочки, эпителиальные выросты более выражены. Они значительно углубляются в подлежащую соединительную ткань; соответственно, достаточно хорошо развиты сосочки собственного слоя. Подслизистая оболочка в этих областях полости рта либо очень тонкая, либо отсутствует совсем.
Специализированная слизистая оболочка полости рта присутствует на дорсальной поверхности языка и образует различные его сосочки.

Эпителий слизистой оболочки

В полости рта эпителий слизистой оболочки трёх типов: неороговевающий, ороговевающий и частично ороговевающий.
· Многослойный плоский неороговевающий эпителий наиболее распространен. Он покрывает основную поверхность слизистой оболочки (губы, щеки, альвеолярной десны, дна полости рта, вентральной поверхности языка и мягкого нёба).
· Многослойный плоский ороговевающий эпителий присутствует в слизистой оболочке, испытывающей наибольшую нагрузку при жевании, и в наибольшей мере проявляет защитную функцию. Он покрывает поверхность слизистой оболочки жевательного типа в твердом нёбе, прикреплённой части десны, присутствует в специализированной слизистой оболочке на дорсальной поверхности языка в его сосочках.
· Частично ороговевающий эпителий присутствует в жевательной слизистой оболочке, покрывающей свободную десну и дорсальную поверхность языка. Поверхностные клетки содержат гранулы кератогиалина. Большинство этих клеток, в отличие от поверхностных кератиноцитов ороговевающего эпителия, сохраняют ядра. Способность к частичному ороговению — уникальное свойство эпителия слизистой оболочки полости рта. При травме слизистой оболочки наблюдается ороговение в неороговевающем эпителии или усиление кератинизации (гиперкератинизация) частично ороговевающего или ороговевающего эпителия. У пациентов, имеющих привычку во время сна скрежетать зубами (бруксизм), в обычно неороговевающем эпителии слизистой оболочки щеки по линии смыкания зубов выявляются обширные области повышенного ороговения. Гиперкератинизация эпителия нёба наблюдается у курильщиков в результате воздействия горячего дыма («никотиновый» стоматит), а также у людей, употребляющих излишне горячую пищу. Подобные изменения характера кератинизации обычно обратимы и исчезают после устранения действия травмирующего фактора.

Собственный слой слизистой оболочки

Собственный слой отделен от эпителия базальной мембраной. Главный клеточный тип здесь — фибробласты. Поведение отдельных их субпопуляций изменяется при старении и в ответ на патологические изменения в периодонте. Кроме фибробластов, в соединительной ткани собственного слоя присутствуют тучные клетки, макрофаги, лимфоциты и полиморфноядерные лейкоциты. В межклеточном веществе соединительной ткани доминируют коллагеновые волокна, но во многих отделах слизистой оболочки имеются эластические волокна. Собственный слой многочисленными выпячиваниями вдаётся в эпителий в виде сосочков. Они образованы рыхлой соединительной тканью, содержащей кровеносные сосуды и нервные волокна. Сосочки выстилающей слизистой оболочки менее выражены. Сосредоточенные в них эластические волокна обеспечивают эластичность ткани, необходимую при ее растяжении в ходе жевания, глотания и артикуляции (образования звуков речи). Сосочки слизистой оболочки жевательного типа более многочисленны и более выражены, чем в покрывающей слизистой оболочке. Они образуют прочную основу и обеспечивают устойчивость ткани к механическим нагрузкам, возникающим при жевании и артикуляции. Рыхлая соединительная ткань сосочкового слоя постепенно переходит в плотную соединительную ткань более глубокой части собственного слоя. По этой границе располагается сосудистое (капиллярное) сплетение. Отходящие от него ветви проникают в сосочки и обеспечивают питание всех элементов слизистой оболочки. Складки слизистой оболочки в местах локализации лимфоидной ткани образуют миндалины. В некоторых областях полости рта слизистая оболочка граничит с подслизистой оболочкой. Последняя образована рыхлой волокнистой соединительной тканью, которая может включать островки жира и слюнные железы. Подслизистая оболочка рыхло связана с соседними мышцами и костью, обеспечивая податливость ткани при движениях языка в ходе жевания и артикуляции.

Губа

В губе (labium) кожный покров лица переходит в слизистую оболочку полости рта. Центральную часть губы занимает поперечнополосатая кольцевая мышца рта (рис. 12-24). Кожная часть (pars cutanea) имеет строение кожи с малым ороговением. В ней присутствуют корни волос, сальные и потовые железы. Переходная часть губы — продолжение кожной части. У человека ее называют красной каймой. Здесь через эпителий просвечивают многочисленные кровеносные сосуды, расположенные в собственном слое, что придает губам красный цвет. В переходной части губы две зоны: наружная гладкая (pars glabra) и внутренняя ворсинчатая (pars villosa). В наружной части эпителий еще сохраняет роговой слой, но становится тоньше и прозрачнее. В собственном слое отсутствуют корни волос и потовые железы, но еще имеются сальные железы, открывающиеся протоками на поверхность эпителия. Во внутренней (ворсинчатой) зоне эпителий становится толще, роговой слой полностью исчезает. В эпителий вдаются высокие соединительнотканные сосочки с большим количеством капилляров — выросты собственного слоя слизистой оболочки (t. mucosa propria). У новорожденных эта часть губы покрыта эпителиальными выростами — ворсинками. Эти ворсинки очень быстро сглаживаются. На задней (внутренней) поверхности губы переходная часть граничит с pars mucosa (слизистая часть). Здесь расположена слизистая оболочка кожного типа. Она состоит из достаточно толстого многослойного плоского неороговевающего эпителия и находящегося под ним собственного слоя слизистой оболочки. Нерегулярные содинительнотканные сосочки имеют разную высоту, как правило невысокие и незаостренные, сглаженные у вершины. В соединительной ткани присутствуют эластические волокна, позволяющие слизистой оболочке возвращаться в исходное положение после ее растяжения. В слизистой оболочке могут встречаться области повышенной пигментации (пигментные пятна) и пятна Фордайса. Подслизистая оболочка (t. submucosa) содержит крупные секреторные отделы сложных альвеолярно-трубчатых слизистых и белково-слизистых желез (губные железы — glandulae labiales), которые увлажняют поверхность слизистой оболочки. Подслизистая оболочка прочно сращена с соединительной тканью мышц губы (m. orbicularis oris), которые образуют вместе со слизистой оболочкой единый комплекс, участвующий в жевании и артикуляции.

Рис. 12-24. Губа. [17]

Щека

Основу щеки (bucca) образует поперечнополосатая скелетная мышечная ткань. Снаружи щека покрыта тонкой кожей с хорошо развитой подкожной жировой клетчаткой, изнутри выстлана слизистой оболочкой. Гладкая и упругая слизистая оболочка состоит из многослойного неороговевающего эпителия и собственного слоя, состоящего преимущественно из плотной соединительной ткани с многочисленными эластическими волокнами. Собственный слой сливается с подслизистой оболочкой. Мышечный слой в составе слизистой оболочки отсутствует. Подслизистая оболочка содержит жировую ткань, эластические волокна и концевые отделы малых слюнных желез, которые в задних отделах щеки могут располагаться глубоко в соединительной ткани между пучками мышечных волокон. В слизистой оболочке различают три зоны: верхнюю (zona maxillaris), промежуточную (zona intermedia) и нижнюю (zona mandibularis). Промежуточная зона занимает область по линии смыкания зубов от угла рта до ветви нижней челюсти. В этой зоне собственный слой образует высокие сосочки, здесь отсутствуют слюнные, но встречаются сальные железы. У новорожденных в этой зоне определяются выросты эпителия, аналогичные таковым во внутренней зоне (pars villosa) переходной части губы.

Язык

Основу языка (lingua) составляют пучки поперечнополосатых мышечных волокон. Мышечное тело языка покрыто слизистой оболочкой, состоящей из многослойного плоского (местами ороговевающего) эпителия и подстилающего его собственного слоя слизистой оболочки, состоящего из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. По дорсальной поверхности языка расположены сосочки языка: нитевидные, грибовидные, желобоватые, листовидные. В эпителии всех сосочков, кроме нитевидных, расположены вкусовые почки.

Сосочки

Нитевидные сосочки
Наиболее мелкие среди сосочков — нитевидные (papillae filiformes) (рис. 12-25), они образованы возвышением собственного слоя слизистой оболочки. С поверхности сосочек покрыт эпителием, причём на вершине сосочка поверхностные слои эпителия подвергаются ороговению.

Рис. 12-25. Нитевидные сосочки выступают на поверхности эпителия слизистой оболочки языка в виде тонких остроконечных возвышений, состоящих из ороговевающих кератиноцитов. В основе сосочка лежит соединительнотканный вырост собственного слоя слизистой оболочки. [17]

Листовидные сосочки
Листовидные сосочки (papillae foliatae) (рис. 12-26) хорошо развиты у детей (у взрослых эти сосочки атрофированы); образуют две группы (4–8 сосочков в каждой группе) по левому и правому краям языка. Листовидный сосочек образован выпячиванием собственного слоя слизистой оболочки с 5–12 вторичными выпячиваниями, разделёнными узкими углублениями эпителия. Собственный слой слизистой оболочки покрыт многослойным плоским эпителием. В толще эпителия залегают вкусовые почки (рис. 12-27). Углубления между листовидными сосочками хорошо промываются секретом желёз, расположенных глубоко в соединительной ткани собственного слоя на границе с мышцей языка.

Рис. 12-26. Листовидные сосочки языка. [17]

Рис. 12-27. Вкусовые почки — округлые светлые структуры, образованные вытянутыми клетками. В апикальной части вкусовой луковицы на поверхности эпителиального пласта видна вкусовая пора. Вкусовые клетки образуют синапсы с чувствительными нервными волокнами, входящими во вкусовую почку из соединительной ткани сосочка. [17]

Грибовидные сосочки
Количество грибовидных сосочков (papillae fungiformes) (рис. 12-28) достигает сотни, рисунок расположения сосочков индивидуален. Сосочки шире у вершины и сужены, покрыты многослойным плоским эпителием без признаков ороговения. На уплощённой вершине сосочка и реже на боковой поверхности встречаются единичные вкусовые почки. Соединительная ткань образует многочисленные выросты, вдающиеся в эпителий.

Рис. 12-28. Грибовидный сосочек. [17]

Желобоватые сосочки
Желобоватые сосочки (papillae vallatae) (рис. 12-29) в количестве 6–12 расположены в задней части языка, кпереди от пограничной борозды между телом и корнем языка. Сосочки возвышаются над поверхностью языка и окружены глубоким желобком. Многослойный плоский эпителий покрывает соединительнотканную основу сосочка. Соединительная ткань имеет множество коротких выростов в верхней части сосочка — вторичные соединительнотканные сосочки. В эпителии на боковой поверхности сосочка и окружающего его валика присутствуют многочисленные вкусовые почки. На дне желобка открываются выводные протоки трубчатых белковых и слизистых желёз. В соединительнотканной основе сосочка проходят мелкие кровеносные сосуды и нервные волокна.

Рис. 12-29. Желобоватый сосочек. [17]

Глоточное лимфоидное кольцо

Глоточное лимфоидное кольцо (anulus lymphoideus pharyngis) состоит из нёбных, язычной, глоточной и трубных миндалин. Миндалины — скопления лимфоидной ткани в складках слизистой оболочки.

Нёбная миндалина

Tonsilla palatine. От поверхности миндалины (рис. 12-29А) в тело органа отходят глубокие и ветвящиеся впячивания слизистой оболочки, или крипты, выстланные многослойным плоским эпителием. В собственном слое слизистой оболочки расположено скопление лимфоидной ткани в виде лимфатических фолликулов. Эпителий (особенно на дне крипт) инфильтрирован лимфоцитами. Подслизистая основа залегает под скоплением лимфоидной ткани, вокруг миндалины формируется соединительнотканная капсула.

Рис. 12-29А. Нёбная миндалина. В собственном слое слизистой оболочки видны скопления лимфоидной ткани в виде лимфатических фолликулов (1) с центрами размножения (2). В толщу миндалины проникает крипта (5), покрытая многослойным плоским эпителием (4). Соединительнотканная капсула (3) отделяет основание миндалины от окружающей ткани. Окраска гематоксилином и эозином.

Язычная миндалина

Tonsilla lingualis. Лимфатические фолликулы образуют скопления в собственной пластинке слизистой оболочки, покрывающей корень языка. В области дна крипт открываются протоки подлежащих мелких слюнных слизистых желёз, секрет которых дренирует просвет крипт и таким образом препятствует инфицированию язычной миндалины.

Глоточная миндалина

Tonsilla pharyngea — выпячивание лимфоидной ткани по средней линии на задней стенки носоглотки. Миндалина расположена в собственной пластинке слизистой оболочки под однослойным многорядным мерцательным эпителием. При гипертрофии глоточной миндалины (аденоидах) затрудняется носовое дыхание.

Трубные миндалины

Tonsilla tubaria расположены у глоточных отверстий слуховой трубы (ostium pharyngeum tubae auditivae); покрыты однослойным многорядным мерцательным эпителием.

Десна

Десна (gingiva) — слизистая оболочка, сращённая с надкостницей верхней и нижней челюстей.

Альвеолярная десна

Альвеолярная десна покрывает альвеолярный отросток. Слизистую оболочку образуют тонкий многослойный неороговевающий эпителий и соединительнотканные сосочки, которые могут отсутствовать. Именно поэтому она выглядит более красной, чем на губе и щеке. Подслизистая оболочка включает малые слюнные железы и слабо связана с мышцами или костью, т.к. располагается между подвижной губой и неподвижной костью и должна быть достаточно мобильной. Маргинальная (краевая) десна — часть альвеолярной десны, прилежащая к шейке зуба.

Прикреплённая десна

Прикреплённая десна обращена к поверхности зуба Слизистая оболочка жевательного типа выстлана частично ороговевающим эпителием, через который слабо просвечивают кровеносные сосуды. Прикреплённая десна выглядит более бледной, чем соседняя альвеолярная десна, слизистая оболочка которой покрыта более прозрачным неороговевающим эпителием. В эпителий погружаются высокие и узкие соединительнотканные сосочки. Поскольку подслизистая оболочка отсутствует, собственный слой слизистой оболочки непосредственно контактирует с костью челюсти, выполняя роль надкостницы. Таким образом, граница между альвеолярной (красной) и прикреплённой (бледной) десной проходит по линии перехода от тонкого неороговевающего эпителия к более толстому частично ороговевающему.

Межзубная десна

Межзубная десна включает десневой сосочек (papilla gingivalis) — участок десны, расположенный в межзубном промежутке между контактными поверхностями коронок и межальвеолярной перегородкой.

Нёбо

Выделяют твёрдое (palatum durum) и мягкое (palatum molle) нёбо.

Мягкое нёбо

Основу мягкого неба образуют слои эластических волокон и поперечнополосатая скелетная мышечная ткань. Слизистая оболочка, покрывающая мягкое нёбо со стороны носоглотки (носоглоточная поверхность), состоит из многорядного реснитчатого эпителия и собственного слоя с отдельными слизистыми железами. От мышечной ткани слизистая оболочка отделена слоем эластических волокон. Со стороны полости рта (ротоглоточная поверхность) слизистая оболочка покрыта тонким многослойным неороговевающим эпителием. Ее собственный слой образует многочисленные высокие и узкие сосочки и содержит множество эластических волокон, что связано с подвижностью этого отдела неба. Плотный слой эластических волокон отделяет собственный слой от подслизистой основы, содержащей многочисленные малые слюнные железы. Очень тонкая подслизистая оболочка включает островки жировой ткани, малые слюнные железы и сращена с соседними мышцами. При этом образуется единый тканевый комплекс, что важно для участия мягкого нёба в процессах глотания и артикуляции. Свободный край мягкого нёба называют язычком (uvula palatine). У новорожденных граница между ротоглоточной и носоглоточной поверхностями проходит по линии перегиба слизистой оболочки на дужках мягкого неба и на язычке. У взрослых эта граница смещена на носоглоточную поверхность, так что язычок покрыт слизистой оболочкой, характерной для полости рта. При глотании мягкое небо перекрывает вход в носоглотку и предотвращает попадание пищи в нос.

Твёрдое нёбо

Твёрдое нёбо формирует крышу полости рта и способствует противостоянию механическим движениям при пережёвывании пищи. Слизистая оболочка — типичный пример слизистой оболочки жевательного типа. Она плотная, состоит из толстого многослойного ороговевающего эпителия и выраженного собственного слоя. Слизистая оболочка плотно сращена с надкостницей нёбных костей. По срединной линии твердого неба проходит шов, обусловленный костным гребешком, по сторонам от которого расходятся поперечные складки с соединительнотканной основой. Подслизистая оболочка отсутствует в среднем отделе в области шва и перехода твердого неба в десну. Она имеется в латеральных отделах твёрдого нёба. В передней их части на уровне клыков и премоляров подслизистая оболочка содержит жировую ткань, а в задней части на уровне моляров — концевые отделы малых слизистых слюнных желез. Толщина подслизистой значительно меньше, чем в тех отделах полости рта, которые содержат выстилающую слизистую оболочку. Сзади твёрдое небо переходит в мягкое.

ЗУБЫ

В зубе (dens, мн. dentes) различают коронку (corona dentis) и корень (radix dentis). Корни зубов (бывают многокорневые зубы) фиксированы в зубных альвеолах (alveolus dentalis). Узкая область между коронкой и корнем — шейка зуба (сervix dentis). Полость зуба содержит пульпу (pulpa dentis). Через канал в корне зуба в пульпу входят кровеносные сосуды и нервы. Дентин покрыт в области коронки эмалью, а в области корня другим типом минерализованной ткани — цементом (рис. 12-30). Между цементом и альвеолярными перегородками расположена периодонтальная связка (периодонт), образованная пучками коллагеновых волокон, соединяющих цемент корня зуба и костную ткань альвеолярных перегородок. В области шейки периодонтальная связка граничит со слизистой оболочкой дёсен. Пародонт — более широкое понятие. Под ним подразумевают периодонт, а также находящиеся в связи с ним структуры: прилегающие участки слизистой оболочки десны, участки кости зубных лунок. Части зуба и пародонта по их физическим свойствам подразделяют на твёрдые (минерализованные) и мягкие (неминерализованные). Твёрдые компоненты: эмаль (enamelum), дентин (dentinum), цемент (cementum), альвеолярные отростки (processus alveolaris). Мягкие части: пульпа зуба, слизистая оболочка прилежащей десны, надкостница альвеолярных отростков и периодонт (periodontium).

Рис. 12-30. Зуб. Сагиттальный разрез. Основной объём зуба занимает дентин — один из видов костной ткани. Корень зуба фиксирован в зубной альвеоле кости, окружён периодонтом, который при помощи цемента прикреплён к дентину корня. Коронка покрыта эмалью. Расположенный под ней дентин продолжается в корень зуба. В центральной части зуба, в пульпарной полости, находится мякоть зуба — пульпа. Пульпарная полость на вершине корня открывается одним или несколькими зубными отверстиями. В дентине имеются тонкие канальцы, направляющиеся от пульпарной полости к поверхности зуба. В этих канальцах в живом зубе находятся отростки одонтобластов. Их тела расположены в пульпе на границе с дентином. [17]

Эмаль

Толщина эмали достигает 2,5 мм по режущему краю или в области жевательных бугорков коренных зубов и уменьшается по мере приближения к шейке. В коронке под эмалью расположен характерно исчерченный дентин, сплошной массой продолжающийся в корень зуба. В образовании эмали (синтез и секреция компонентов её органического матрикса) участвуют клетки, отсутствующие в зрелой эмали и прорезавшемся зубе — энамелобласты (амелобласты), так что регенерация эмали при кариесе невозможна. В то же время это не статичная ткань, она может меняться, например, изменяется характер её минерализации.
Свойства эмали
Эмаль имеет бело-голубой цвет, что можно видеть на кончиках только что прорезавшихся резцов. Затем эмаль приобретает различные оттенки жёлто-белого цвета, что определяется присутствием подлежащего дентина. Эмаль молочных зубов имеет большую белизну, чем постоянных. Это зависит от более плотной упаковки её кристаллов в молочных зубах. Эмаль — самая твёрдая ткань организма, она имеет высокие показатели преломления (1,62) и плотности (2,8–3,0 г/см3). Однако, эмаль хрупкая. Её проницаемость ограничена, хотя в эмали имеются поры, через которые могут проникать водные и спиртовые растворы низкомолекулярных веществ. Сравнительно небольшого размера молекулы воды, ионы, витамины, моносахариды, аминокислоты могут медленно диффундировать в веществе эмали. Фториды (питьевой воды, зубной пасты) включаются в кристаллы эмалевых призм, увеличивая сопротивление эмали к кариесу. Проницаемость эмали увеличивается под влиянием кислот, спирта, при дефиците кальция, фосфора, фтора. В поверхностном слое эмали постоянно происходят процессы реминерализации. С возрастом на поверхности контактирующих зубов эмаль истончается. Эмаль может быть разрушена в результате эрозии под действием кислых химических агентов, содержащихся в пище, при избыточном употреблении газированных вод.
Состав эмали
Эмаль образуют органические вещества, неорганические вещества, вода. Их относительное содержание в весовых процентах: 1:96:3. По объёму: органических веществ — 2%, воды — 9%, неорганических веществ — до 90%. Фосфат кальция, входящий в состав кристаллов гидроксиапатита, составляет 3/4 всех неорганических веществ. Кроме фосфата, в небольшом количестве присутствуют карбонат и фторид кальция — 4%. В состав органических веществ матрикса входят белки амелогенин, амелин (амелобластин), энамелины и тафтелин, ферменты и белки плазмы, например, альбумин, фосфолипиды. Поляризующиеся амелобласты начинают вырабатывать амелогенин и сиалофосфопротеин дентина. Предполагается, что большинство этих белков имеет отношение к процессам минерализации. Так, за формирование центров кристаллизации ответственны сиалофосфопротеин дентина и тафтелин; амелогенин и энамелин служат матрицей для формирования кристаллов; амелин, амелогенин и энамелин контролируют и поддерживают рост кристаллов; амелин детерминирует призматическую структуру кристалла; тафтелин и амелин являются сигнальными молекулами в процессе минерализации; продукты расщепления некоторых из рассматриваемых белков контролируют процессы секреции клетками компонентов матрикса. Дезорганизация этих процессов приводит к неполной минерализации эмали, нарушению её структуры и функции. Амелобласты вырабатывают также матриксную сериновую протеиназу 1 и энамелизин, которые участвуют в расщеплении белков матрикса эмали. Кроме белка, в эмали содержится небольшое количество углеводов и липидов.
Призмы
Структурная единица эмали — призма диаметром около 5 мкм (рис. 12-31). Ориентация эмалевых призм — почти перпендикулярная по отношению к границе между эмалью и дентином. Соседние призмы формируют параллельные пучки. Ход эмалевых призм не прямой. Перпендикулярный по отношению к поверхности эмали и к дентиноэмалевому соединению ход призм имеет S-образные изгибы. Можно сказать, что призмы винтообразно изогнуты. Кривизна хода призм варьирует в направлении от дентиноэмалевого соединения к наружной поверхности эмали и отражает процесс смещения амелобластов в ходе амелогенеза. Эмалевые призмы варьируют по длине, в зависимости от их конкретной локализации в области коронки. Там, где эмаль имеет наибольшую толщину (режущий край, поверхность смыкания), эмалевые призмы более длинные, чем те, которые расположены в области эмалевоцементного соединения.

Рис. 12-31. Эмалевая призма. Характерная структура эмалевой призмы определяется амелобластным отростком. В большинстве областей эмали призмы на поперечном разрезе имеют форму замочной скважины. В подобной призме различают головку и хвост. В образовании одной эмалевой призмы участвуют четыре амелобласта: один амелобласт формирует головку призмы, а три остальные — её хвост. Эмалевые призмы плотно упакованы. Хвост призмы одного ряда ложится в другом ряду между головками соседних призм. Благодаря такой форме в эмали почти нет пространств между призмами. В головке и хвосте призмы кристаллы гидроксиапатита ориентированы по-разному. В центральной части головки кристаллы располагаются параллельно длинной оси призмы и отклоняются от этого направления в периферической части головки. На границе между головкой и хвостом призмы присутствуют органические соединения в высокой концентрации и вода. Имеются призмы и иной (в сечении) формы: овальные, неправильных очертаний и т.д. [2]

Беспризменная эмаль
На границе с дентином, а также с поверхности эмали призмы отсутствуют (беспризменная эмаль). Окружающий призмы материал также имеет иные характеристики и носит имя “оболочка призмы” (т.н. склеивающее, или спайное вещество), толщина такой оболочки около 0,5 мкм, местами оболочка отсутствует.
Кристаллы
Эмаль — исключительно твёрдая ткань, что объясняется не просто высоким содержанием в ней солей кальция, но и тем, что фосфат кальция находится в эмали в виде кристаллов гидроксиапатита. Соотношение Ca/P в кристаллах в норме варьирует от 1,3 до 2,0. При увеличении этого коэффициента устойчивость эмали повышается. Кроме гидроксиапатита, присутствуют и другие кристаллы. Соотношение разных типов кристаллов: гидроксиапатит — 75%, карбонатапатит — 12%, хлорапатит — 4,4%, фторапатит — 0,7%.

Микропоры и поры. Между кристаллами присутствуют микроскопические пространства (микропоры), совокупность которых и является той средой, в которой возможна диффузия веществ. Помимо микропор, в эмали имеются пространства между призмами — поры. Микропоры и поры — материальный субстрат проницаемости эмали.

Линии минерализации
На шлифах зуба в эмали выявляются линии, отражающие неравномерный во времени характер образования эмали.
· Поперечная исчерченность эмалевых призм имеет период около 5 мкм и соответствует суточной периодичности роста призм.
· Линии приращения (linea incrementalis enamelea) формируются за счёт периодичности минерализации эмали и различий в оптической плотности призм. На продольных срезах зуба линии приращения (Ретциуса) выглядят как поперечные по отношению к эмалевым призмам линии. На поперечных срезах зуба они образуют концентрические кольца. На шлифах зуба эти линии идут в косом направлении и достигают поверхности эмали. Они имеют вид арок, расположенных параллельно на расстоянии от 20 до 80 мкм. Линии могут прерываться, их особенно много в области шейки. Эти линии не достигают поверхности эмали в области жевательных бугорков или режущего края зуба. Там, где линии достигают поверхности эмали, присутствуют борозды — перихимы, параллельными рядами идущие по поверхности эмали зуба.

Линия новорождённости (linea neonatalis) — хорошо заметная линия приращения, которая разграничивает эмаль, образованную до и после рождения; видна как косая полоса, хорошо просматриваемая на фоне призм и проходящая под острым углом к поверхности зуба. Эта линия состоит преимущественно из беспризменной эмали. Линия новорождённости образуется в результате изменений в режиме формирования эмали при рождении. Эти линии имеются в эмали всех временных зубов и, как правило, в эмали первого премоляра.

Полосы
В эмали в поляризованном свете видны чередующиеся полосы различной оптической плотности, направляющихся от границы между дентином практически перпендикулярно к поверхности эмали (stria transversa obscura). Полосы отражают факт отклонения призм от перпендикулярного расположения по отношению к поверхности эмали или к эмалево-дентинной границе. В одних участках эмалевые призмы оказываются рассечёнными продольно (светлые полосы), в других — поперечно (тёмные полосы).
Поверхность эмали
Поверхностные участки эмали плотнее подлежащих её частей, здесь выше концентрация фтора; имеются борозды, ямки и возвышения, беспризменные участки, поры, микроотверстия. На поверхности эмали могут появиться разные наслоения, в т.ч. колонии микроорганизмов в сочетании с аморфной органикой (зубные бляшки). При отложении в область бляшки неорганических веществ образуeтся зубной камень.

Дентин

Дентин — разновидность минерализованной ткани, составляет основную массу зуба. Дентин в области коронки покрыт эмалью, в области корня — цементом. Дентин окружает полость зуба в области коронки, а в области корня — корневой канал.
Свойства
Дентин плотнее костной ткани и цемента, но много мягче эмали. Плотность дентина — 2,1 г/см3. Проницаемость дентина значительно больше, чем проницаемость эмали, что связано не столько с проницаемостью самого вещества дентина, сколько с наличием в минерализованном веществе дентина канальцев.
Состав
Органические вещества — 18%, неорганические вещества — 70%, вода — 12%. По объёму: органические вещества — 30%, неорганические вещества — 45%, вода — 25%. Из органических веществ главный компонент — коллаген I типа, значительно меньше хондроитинсульфата и фосфолипидов. Дентин сильно минерализован, основной неорганический компонент — кристаллы гидроксиапатита Ca10(PO4)6(OH)2. Помимо фосфата кальция, в дентине присутствует карбонат кальция. Кристаллы зрелого дентина более плоские и более мелкие, чем кристаллы эмалевых призм.
· Белки минерализации. В минерализации дентина принимают участие фосфофорин, сиалофосфопротеин дентина, сиалопротеин кости, остеокальцин, остеонектин и белок матрикса дентина 1. Остеокальцин и коллаген I типа экспрессируются в поляризующихся одонтобластах. Амелогенин и сиалофосфопротеин дентина поступают из амелобластов. Позднее, когда начинается минерализация дентина, выработка в остеобластах сиалофосфопротеина дентина возрастает, а остеокальцина снижается. Остеокальцин выступает в роли ингибитора минерализации, а фосфофорин и сиалофосфопротеин дентина вовлечены в более поздние процессы минерализации. Вырабатываемый и секретируемый одонтобластами сиалопротеин кости служит центром образования кристаллов гидроксиапатита (нуклеатором). Остеонектин преимущественно присутствует в неминерализованном предентине.
· Ферменты. Одонтобласты вырабатывают и выделяют в матрикс дентина ферменты из семейства матриксных металлопротеиназ (MMP), например, MMP-2 (желатиназу А) и MMP-9 (желатиназу В), которые расщепляют белки матрикса в ходе дентиногенеза. Так, в дентине развивающегося зуба амелогенин расщепляется желатиназой А на несколько фрагментов с различной молекулярной массой. Желатиназа А расщепляет также матриксный белок дентина 1 (DMP1).
Канальцы
Дентин пронизан канальцами (canaliculus dentini). В 1 мм3 их содержится 30–75 тыс. Они заполнены жидкостью и содержат отростки одонтобластов. На ранних стадиях одонтогенеза отростки одонтобластов проходят по всей длине дентинных канальцев от пульпы до дентиноэмалевого или дентиноцементного соединения. Но в зрелом дентине отростки одонтобластов могут отсутствовать в наружных отделах канальцев и не достигать этих соединений. В некоторых дентинных канальцах с внутренней частью отростков одонтобласта могут контактировать афферентные нервные волокна. Терминали этих волокон являются ноцицепторами. Длина и величина просвета дентинных канальцев варьируют. Направление канальцев — от границы между пульпой и дентином к дентинно-эмалевому и дентинно-цементному соединениям. Дентинные канальцы расположены параллельно друг другу, но имеют извилистый ход (S-образный на вертикальных шлифах зуба). Диаметр канальцев — от 4 мкм ближе к пульпарному краю дентина до 1 мкм по периферии дентина. Ближе к пульпе на долю канальцев приходится до 80% объёма дентина, ближе к дентинно-эмалевому соединению — около 4%. В корне зуба ближе к дентинно-цементной границе канальцы не только ветвятся, но и формируют петли.
Характер дентина в разных частях зуба
Дентин — неоднородная структура. Его морфологическая организация различается в зависимости от локализации в анатомических частях зуба, а также зависит от близости к конкретным структурам, например, к канальцам. На проходящем параллельно дентиноэмалевому соединению срезе видны неоднородности минерализации дентина.
Перитубулярный и межканальцевый дентин. Просвет канальцев охвачен двойной концентрической манжеткой с плотной периферией — перитубулярный дентин (dentinum peritubulare). перитубулярный дентин минерализован сильнее, чем межканальцевый дентин (dentinum intertubulare). Самые наружные и самые внутренние части околоканальцевого дентина минерализованы слабее срединной части манжетки. В перитубулярном дентине нет фибрилл коллагена, а кристаллы гидроксиапатита организованы различно в перитубулярном и межканальцевом дентине. Ближе к предентину перитубулярный дентин практически отсутствует. Перитубулярный дентин образуется постоянно, поэтому у взрослых перитубулярного дентина существенно больше, чем у детей; соответственно проницаемость дентина у детей выше.
Первичный дентин (dentinum primarium). Образуется в ходе массового дентиногенеза. В плащевом (поверхностном) и околопульпарном дентине ориентация коллагеновых волокон различна.
· Плащевой дентин (dentinum vestiens) расположен на границе с эмалью. Он первым возникает и минерализуется в зубе. Плащевой дентин характеризуется радиальным расположением коллагеновых волокон по отношению к длинной оси зуба, т.е. они ориентированы перпендикулярно к дентиноэмалевому соединению.
· Околопульпарный дентин (dentinum juxtapulpare) — основная масса дентина, примыкающая к пульпе зуба. Он формируется после плащевого дентина и по сравнению с ним более минерализован. Околопульпарный дентин характеризуется тангенциальным расположением коллагеновых волокон, которые проходят параллельно дентиноэмалевому соединению.
Вторичный дентин (dentinum secundarium). Он откладывается между основной массой дентина (первичным дентином) и предентином в сформированном зубе после его прорезывания (после формирования отверстия верхушки зуба). Образуется медленно и менее минерализован, чем первичный.
· Регулярный дентин (организованный дентин) расположен в области корня зуба.
· Нерегулярный дентин раздражения (неорганизованный дентин) расположен в верхушечной части полости зуба.
Третичный дентин (dentinum tertiarium). Заместительный (репаративный, реактивный, третичный) дентин образуется быстро в местах повреждения твердых тканей зуба, например, при кариесе, повышенной стираемости и т.п. Одонтобласты в области повреждения могут погибнуть, а на их место приходят новые, дифференцирующиеся из клеток–предшественниц, расположенных в пульпе. Ход канальцев в заместительном дентине менее регулярный, чем во вторичном. Разновидностью заместительного дентина является склеротический дентин, встречающийся при хроническом кариесе. При этом отростки одонтобластов погибают, и дентинные канальцы остаются свободными. Эти канальцы могут заполняться матриксом, который минерализуется и напоминает перитубулярный дентин. Клинически дентин в очаге кариеса тёмный, гладкий и прозрачный.
Предентин (predentinum), или неминерализованный дентин расположен между слоем одонтобластов и дентина. Предентин — новообразованный и неминерализованный дентин. Между предентином и околопульпарным дентином располагается тонкая пластинка минерализующегося предентина — промежуточный дентин — фронт обызвествления.

Минерализация предентина наступают вскоре после его образования. Процесс протекает в два этапа. На раннем этапе кристаллы гидроксиапатита концентрируются среди коллагеновых волокон предентина в виде дентинных шаров. Они постепенно увеличиваются в размерах и сливаются. На втором этапе формируются новые области минерализации в виде аналогичных глобул, но уже в частично минерализованном предентине. Эти новые области формирования кристаллов становятся упорядоченными, организуются в слои, но вначале не сливаются. Неполное слияние на этом этапе минерализации дентина приводит к различиям в микроскопической организации кристаллов. В областях, где произошли первичная и вторичная минерализация и слияние дентинных шаров, на срезах дентина начинают просматриваться округлые области просветления. Подобный дентин называют глобулярным. Темные области дентина, расположенные между глобулярным дентином, называют интерглобулярным дентином. В этих областях протекает только первичная минерализация, и здесь дентинные шары полностью не сливаются. Интерглобулярный дентин менее минерализован, чем глобулярный. Интерглобулярный дентин преимущественно локализован в пределах дентина коронки, располагается также вблизи дентиноэмалевого соединения. Его содержание увеличивается при некоторых аномалиях, например при дисплазии дентина.

Зернистый дентин. В корне зуба между основной массой дентина и бесклеточным цементом расположен зернистый (dentinum globulare) слой дентина, который состоит из чередующихся участков гипо- или совсем неминерализованного дентина (интерглобулярные пространства, spatium interglobulare) и полностью минерализованного дентина в виде шаровидных образований (дентинные шары, globulus mineralis или калькосфериты, calcospherula).
Линии
В дентине имеется несколько типов структурных линий. Линии, как правило, перпендикулярны по отношению к дентинным канальцам. Различают следующие основные типы линий: контурные линии, связанные с изгибами дентинных канальцев и линии, связанные с неравномерной минерализацией.
· Контурные линии видны в поляризованном свете и формируются при наложении друг на друга вторичных изгибов дентинных канальцев. Контурные линии довольно редки в первичном дентине, они чаще расположены на границе между первичным и вторичным дентином.
· Линии приращения (linea incrementalis dentinalis) — темные полосы, под прямым углом пересекающие дентинные канальцы, аналоги линий периодичности минерализации в эмали (linea incrementalis enamelea). Линии приращения формируются за счёт неравномерной скорости обызвествления при дентиногенезе. Так как фронт минерализации не обязательно строго параллелен предентину, ход линий может быть извилистым.

Линии новорождённости, как и в эмали, отражают факт изменения режима дентиногенеза при рождении. Эти линии выражены в молочных зубах и в первом постоянном моляре.

Цемент

Цемент покрывает дентин корня тонким слоем, утолщающимся к вершине корня. Цемент, расположенный ближе к шейке зуба, не содержит клеток и называется бесклеточным. Верхушку корня одевает цемент, содержащий клетки, — цементоциты (клеточный цемент). Бесклеточный цемент состоит из коллагеновых волокон и аморфного вещества. Клеточный цемент напоминает грубоволокнистую костную ткань, но не содержит кровеносных сосудов и нервных волокон.
Состав. В весовом отношении цемент содержит 65% неорганических веществ, 23% органических и 12% воды. Матрикс цемента, также как в эмали и дентине включает кристаллы гидроксиапатита, но по химической структуре он близок к гидроксиапатиту костной ткани.
Цементоциты расположены в собственных лакунах, аналоге лакун в кости. И так же, как и в кости, от лакун отходят канальцы, в которых находятся отростки цементоцитов. Питание цементоцитов осуществляется за счёт лакунарно-канальцевой системы из соседней связки периодонта. Как и в случае с дентином, образование цемента может протекать в течение всей жизни. После образования слоя цемента те цементобласты, которые оказались не погруженными в цемент, располагаются по его поверхности на границе со связкой периодонта. При повреждении зубов эти цементобласты могут участвовать в формировании новых слоев цемента.
Прободающие волокна (fasciculus collageni perforans) состоят из ориентированных коллагеновых волокон, которые заходят из связки периодонта в наружную часть цемента под прямым углом. Аналогичные волокна выходят из той же связки периодонта в противоположном направлении и вплетаются в кость зубных альвеол. Собственные коллагеновые волокна цемента не имеют упорядоченной ориентации и являются производным цементобластов.

Пульпа

Пульпа — мягкая часть зуба, представлена рыхлой соединительной тканью, содержит коллагеновые и умеренное количество ретикулиновых волокон, фибронектин, тенасцин. Среди клеточных элементов пульпы присутствуют малодифференцированные мезенхимные клетки, которые рассматривают в качестве источника для восстановления популяций одонтобластов и фибробластов в случае их гибели при повреждении ткани. В пульпе присутствуют также макрофаги, лимфоциты, плазматические клетки, тучные клетки, эозинофилы. Пульпа интенсивно кровоснабжается и содержит многочисленные чувствительные нервные окончания. Пульпа обеспечивает дентиногенез, трофическую, сенсорную (тройничный нерв) и защитную функции. В пульпе различают периферический, промежуточный и центральный слои.
Периферический слой пульпы содержит одонтобласты (рис. 12-32) — аналоги остеобластов кости. Одонтобласты секретируют коллаген, гликозаминогликаны (хондроитинсульфат) и липиды, входящие в состав органического матрикса дентина. По мере минерализации предентина (необызвествлённый матрикс) отростки одонтобластов оказываются замурованными в дентинных канальцах. Представление о морфогенетическом родстве между одонтобластами и остеобластами получило подтверждение при исследовании трансмембранных транспортных систем. Оба клеточных типа характеризуются высокой активностью системы выведения внутриклеточного Ca2+ в обмен на внеклеточный Na+, имеют одни и те же белки-переносчики, участвующие в обменном транспорте Na+/Ca2+ (продукты генов Ncx1 — Ncx1.3, Ncx1.7 и Ncx1.10) и сочетанном транспорте Na+-Pi. У одонтобластов система сочетанного транспорта Na+-Pi представлена белками-переносчиками GLVR-1, RAM-1 и особенно активными NPT-2a и NPT-2b. Остеобласты содержат те же основные переносчики, но в отличие от одонтобластов, не экспрессируют RAM-1 и дополнительно экспрессируют NPT-1. Вместе с тем, система сочетанного транспорта Na+–Pi в одонтобластах функционирует приблизительно в два раза более интенсивно, чем в остеобластах. Котранспортёры NPT-2a и NPT-2b присутствуют в полностью дифференцированных (поляризованных) одонтобластах и отсутствуют в преодонтобластах на стадии, предшествующей образованию дентина. Оба этих котранспортёра выявлены в остеобластах соседней кости и в амелобластах.

Гормон роста. Из всех клеточных типов, образующих твёрдые ткани в организме (остеобласты, цементобласты, одонтобласты, амелобласты) и способных к синтезу морфогенетических белков кости (BMP), щелочной фосфатазы, остеокальцина и остепонтина, в наибольшей мере на действие гормона роста отвечают именно одонтобласты. Под действием гормона роста в одонтобластах усиливается выработка ряда факторов роста и белков для матрикса дентина.

Промежуточный слой пульпы содержит многочисленные отростчатые (звездчатые) клетки, тонкие и длинные отростки которых образуют сеть, предшественники одонтобластов и формирующиеся коллагеновые волокна.
Центральный слой пульпы — рыхлая волокнистая соединительная ткань с множеством анастомозирующих капилляров и нервных волокон, терминали которых разветвляются в промежуточном и периферическом слоях. У пожилых людей в пульпе часто обнаруживаются неправильной формы обызвествлённые образования — дентикли. Истинные дентикли состоят из дентина, окружённого снаружи одонтобластами. Ложные дентикли — концентрические отложения обызвествлённого материала вокруг некротизированных клеток.

Рис. 12-32. Одонтобласт. Клетка располагается в периферической части пульпы зуба. Вырабатывает и выделяет компоненты органической части дентина (предентин) и контролирует процесс его минерализации. Одонтобласт — высокая цилиндрическая клетка с ядром, расположенным в базальной части. Основную часть цитоплазмы занимает хорошо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть, представленная короткими расширенными и длинными узкими цистернами. В центральной части клетки располагается выраженный комплекс Гольджи. Вблизи него группируются электроноплотные гранулы. Митохондрии равномерно распределены по всему объему клетки. Цитоскелет в апикальной части клетки образует терминальную сеть, с которой связан стержень дентинового отростка (processus dentinoblasti). Отросток лишён большинства органелл, но содержит умеренное количество электронно-плотных гранул, филаментов, микротрубочек и достаточное количество везикул, сливающихся с плазмолеммой. По ходу дентинного канальца отросток проникает в периферическую часть дентина. [2]

Иннервация зуба

Различают иннервацию собственно зуба и иннервацию периодонта. Пульпа зуба иннервирована чувствительными волокнами тройничного нерва, входящими в пульпу вместе с кровеносными сосудами через канал в корне зуба. В пульпе зуба нервные волокна заканчиваются на кровеносных сосудах и формируют сплетение вблизи внутренней поверхности дентина. Тонкие безмиелиновые волокна проникают на некоторое расстояние в дентинные канальцы. Нервные волокна в дентинных канальцах могут формировать варикозные расширения. Эти волокна образуют свободные нервные окончания и проводят болевые импульсы. В периферической части пульпы ветви безмиелиновых волокон проходят между телами одонтобластов. Здесь волокна окружены шванновскими клетками. Большинство нервных окончаний в предентине и дентине взаимодействует с отростками одонтобластов. Полагают, что это механорецепторы, играющие центральную роль в афферентной иннервации дентина.
Гистохимическая характеристика нервных волокон
· Связанный с кальцитониновым геном (CGRP) пептид-содержащие нервные волокна и окончания проходят и заканчиваются свободно в соединительной ткани пульпы и могут взаимодействовать со стенкой мелких кровеносных сосудов. Тонкие варикозные CGRP-содержащие и иногда вещество P-содержащие волокна присутствуют в области дентино-пульпарной границы и проходят здесь вблизи кровеносных сосудов. CGRP-содержащие волокна считаются основными в афферентной иннервации дентина. CGRP — выраженный вазодилататор.
· Вещество P выявлено в тонких нервных волокнах и клубочкоподобных нервных окончаниях в центральной и в периферической части пульпы.
· Опиоидные пептиды. Метионин- и лейцин-энкефалин-содержащие нервные волокна преобладают в периферических отделах пульпы.
· VIP-позитивные волокна входят в состав пучков, а также проходят одиночно, окружают кровеносные сосуды, заканчиваются в соединительной ткани пульпы и в предентине.
· Пептид гистидин изолейцин-позитивные волокна распределяются в пульпе так же, как и VIP-позитивные, но они встречаются реже.
· Нейропептид Y-содержащие нервные волокна залегают вокруг кровеносных сосудов в центральной части пульпы. Нейропептид Y известен как вазоконстриктор.
· Соматостатин-содержащие варикозные нервные волокна присутствуют в пульпе корня и коронки, проходят в составе нервных пучков в пульпе корня и также могут быть связаны со стенкой кровеносных сосудов.
· Гастрин/холецистокинин-содержащие волокна присутствуют в пульпе зуба.
· Секретонейрин выявлен в варикозных нервных волокнах пульпы, иннервирующих кровеносные сосуды. Выделяется из нервных волокон вместе с другими нейропептидам и влияет на процесс воспаления в пульпе.
· Пуринергические рецепторы P2X3 выявлены в ноцицептивных волокнах. Они проходят в центральной части пульпы, входят в состав периферического нервного сплетения, расположенного под слоем одонтобластов, а также расположены в непосредственной близости от этих клеток. Лигандами пуринергических рецепторов P2X3 служат пурины, в первую очередь АТФ.
· Серотонинергические и адренергические (симпатические) волокна пульпы. Варикозные адренергические волокна прослежены в составе нервных пучков и в изобилии оплетают кровеносные сосуды.

Периодонт

Периодонт (periodontium) представлен мягкими и твердыми тканями, удерживающими зуб в зубной альвеоле, и включает цемент и связку периодонта. Нервные волокна проходят через альвеолярную кость и разветвляются на дорсальной и вентральной поверхностях корня среди коллагеновых волокон периодонтальной связки. Здесь присутствуют быстро и медленно адаптирующиеся механорецепторы, обладающие направленной чувствительностью. Механорецепторы периодонтальной связки реагируют на механическую нагрузку, испытываемую зубом при жевании.

Глотка

Глотка (pharynx) — трубка, в которой перекрещиваются дыхательные и пищеварительные пути. В глотке различают три отдела: носовой (носоглотка), ротовой (ротоглотка) и гортанный. Стенка трубки образована слизистой, подслизистой, мышечной и адвентициальной оболочками.
Слизистая оболочка носоглотки покрыта однослойным многорядным мерцательным эпителием, слизистая ротоглотки и гортанного отдела — многослойным плоским неороговевающим эпителием. В носовом отделе в собственной пластинке присутствует лимфоидная ткань, формирующая глоточную и трубные миндалины. В собственной пластинке ротового и гортанного отделов содержится хорошо выраженный слой эластических волокон.
Подслизистая оболочка содержит концевые отделы смешанных, в ротоглотке и гортанном отделе — слизистых желёз.
Мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоёв поперечнополосатой скелетной мышечной ткани.
Адвентициальная оболочка — рыхлая волокнистая соединительная ткань, окружающая глотку снаружи.

Пищевод

Пищевод (oesophageus) соединяет глотку с желудком. Длина пищевода у взрослого человека приблизительно 23-25 см. С целью классификации новообразований в пищеводе в клинической практике измеряется длина от передних зубов (резцов) до соединения с желудком и делится на четыре сегмента: шейный, верхний, средний и нижний грудные сегменты. Функцией пищевода является проведение пищи и жидкости в желудок в заключительной фазе глотания. Продвижению пищи способствует перистальтика мышечной оболочки пищевода. В пищеводе имеются три сужения. Первое обусловлено давлением нижнего констриктора глотки и перстневидного хряща гортани, второе — давлением дуги аорты, прижимающей пищевод к левому бронху, третье сужение соответствует пищеводному отверстию диафрагмы. Артериальную кровь пищевод получает из нижней щитовидной артерии, пищеводных ветвей грудной части аорты, нижней диафрагмальной и левой желудочной артерий. Венозная кровь оттекает из верхней трети пищевода непосредственно в верхнюю полую вену, из средней трети в непарную вену (v. azygos), из нижней трети в воротную через вены желудка. Основной распределитель венозной крови — подслизистое сплетение. Лимфоотток направлен к желудочным лимфатическим узлам, к латеральным шейным, трахеобронхиальным и задним средостенным лимфатическим узлам. Эти анатомические особенности существенны при распространении рака желудка.

Развитие пищевода

К 3-й неделе внутриутробного развития формируется первичная кишка, закрытая на краниальном и каудальном концах ротоглоточной и клоакальной мембранами, соответственно. Позднее первичная кишка подразделяется на переднюю, среднюю и заднюю. Из передней кишки формируются первичная глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка (до устья общего жёлчного протока), печень, поджелудочная железа. На 22-26 дни развития на вентральной поверхности передней кишки образуется респираторный дивертикул, который впоследствии отделяется от передней кишки и даёт начало дыхательной системе. Таким образом, в результате расщепления передней кишки на дорсальную и вентральную части, образуются зачатки пищевода и трахеи. К наиболее частым врождённым порокам относятся атрезия пищевода, трахеопищеводный свищ, врождённый стеноз пищевода.
· Атрезия пищевода — отсутствие его сообщения с ЖКТ. Встречается изолированно, но, как правило, сочетается с соустьем между трахеей и дистальным отделом пищевода (трахеопищеводный свищ). Эти пороки развиваются при формировании трахеопищеводной перегородки.
· Трахеопищеводный свищ возникает в результате неполного расщепления первичной кишки на пищевод и трахею. Обычно сочетается с другими аномалиями (атрезия пищевода, дефекты позвоночника, атрезия ануса, почечная дисплазия, пороки сердца).
· Стеноз пищевода встречается на уровне верхней (реже), средней и нижней (чаще) трети пищевода. Развивается за счёт включения в стенку пищевода фиброзного или хрящевого кольца, гипертрофии мышечной оболочки, гипертрофии атипично расположенной слизистой оболочки кишечного типа, при наличии перепонки (пищеводные мембраны) из слизистой оболочки, перекрывающей полностью или частично просвет.

Строение пищевода

В стенке пищевода различают следующие оболочки: слизистая, подслизистая, мышечная и наружная.

Слизистая оболочка

В пищеводе слизистая оболочка (t. mucosa) кожного типа. Эпителий многослойный плоский неороговевающий, лежит на тонковолокнистой соединительной ткани — собственном слое слизистой оболочки (lamina mucosa propria), состоящем из тонких пучков коллагеновых волокон; содержит также ретикулиновые волокна, соединительнотканные клетки. Собственный слой слизистой оболочки вдаётся в эпителий в виде сосочков. В собственном слое могут присутствовать лимфоидные скопления, имеющие разлитой характер или вид т.н. солитарных (одиночных) лимфатических фолликулов. В собственном слое слизистой оболочки пищевода находятся секреторные отделы простых трубчатых разветвлённых желёз, сходных с кардиальными железами желудка. Они расположены двумя группами: верхняя — на уровне перстневидного хряща и пятого кольца трахеи, а нижняя группа — при переходе пищевода в желудок. Кнаружи от собственного слоя хорошо заметен идущий продольно слой ГМК — мышечный слой слизистой оболочки (lamina muscularis mucosae).

Подслизистая оболочка

Подслизистая оболочка (t. submucosa) представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью, образующей видимые ad oculos продольные складки. За счёт эластических волокон, образующиеся складки смыкаются, закрывая просвет пищевода, и сглаживаются при продвижении пищи. В толще t. submucosa расположены сложные разветвлённые альвеолярно-трубчатые железы, их слизистые секреторные отделы через выводные протоки открываются на поверхность эпителия.

Мышечная оболочка

Мышечная оболочка (t. muscularis externa) состоит из двух слоёв: внутреннего циркулярного и наружного продольного. В верхнем отделе пищевода (5% длины органа) мышечная оболочка представлена поперечнополосатой мышечной тканью, средний отдел (45%) содержит гладкую и скелетную мышечные ткани, нижний отдел образован только гладкомышечной тканью.
Сфинктеры пищевода
· Верхний сфинктер находится между глоткой и пищеводом. Его образуют скелетные мышцы открывающие (щитоподъязычная и подбородочно-подъязычная) и закрывающие глотку (нижний констриктор глотки и перстнеглоточная мышца). В закрытом состоянии верхний сфинктер предотвращает попадание воздуха в пищевод и регургитации пищи в ротовую полость.
· Нижний сфинктер (переход пищевода в желудок) состоит из ГМК. Предотвращает гастроэзофагеальный рефлюкс. Расслабление возникает через 2 сек после глотания, когда перистальтическая волна приближается к средней части пищевода.
Расстройства моторики пищевода
· Гастроэзофагеальный рефлюкс — перемещение содержимого желудка в пищевод, рассматривается как проявление незрелости моторики (низкий тонус нижнего сфинктера пищевода).
· Ахалазия — расстройство моторики пищевода в виде недостаточной перистальтики пищевода и отсутствие при глотании расслабления находящегося в состоянии гипертонуса нижнего сфинктера пищевода.
· Атония пищевода. Заболевание, обусловленное нарушением иннервации пищевода; наблюдается при патологии центральной и периферической нервной системы.

Наружная оболочка

В верхней и средней части пищевода наружная оболочка (t. adventitia) образована соединительной тканью, с помощью которой пищевод соединяется с другими органами средостения. В нижней части пищевода, лежащей сразу под диафрагмой, t. adventitia заменяется серозной оболочкой.

Переход пищевода в желудок

Переход слизистой оболочки пищевода в желудок совершается сразу на уровне диафрагмы (рис. 12-33). Слизистая оболочка кардиального отдела желудка на 2 см продолжается в пищевод. Поэтому в месте перехода многослойного плоского эпителия пищевода в однослойный цилиндрический железистый эпителий желудка происходит в пищеводе. Граница перехода, видимая макроскопически как зигзагообразная линия (Z-линия), имеет важное клиническое значение.

Пищевод Баррета. Однослойный призматический эпителий с бокаловидными клетками распространяется на 3 см в пищевод от места перехода пищевода в желудок. Пищевод Баррета является причиной аденокарцином в нижнем грудном сегменте пищевода.

Рис. 12-33. Переход пищевода в желудок. Слизистая оболочка кардиальной части желудка имеет неглубокие желудочные ямки и кардиальные железы в собственном слое. Многослойный плоский эпителий пищевода переходит в однослойный цилиндрический железистый эпителий желудка. [17]

Желудок

Желудок (ventriculus, gaster) — мешкообразный орган пищеварительной системы, служащий для накопления, начального переваривания и частичного всасывания пищи. Располагается между пищеводом и двенадцатиперстной кишкой, со всех сторон покрыт брюшиной. По анатомическим признакам в желудке различают пять отделов. Кардиальный (pars cardiaca) отдел примыкает к пищеводу и простирается на небольшое расстояние от входного отверстия желудка (ostium cardiacum). Дно желудка (fundus ventriculi) — выпуклость, обращённая к диафрагме; отграничивается от тела желудка линией, проведённой горизонтально через желудочно-пищеводное соединение. Тело желудка (corpus ventriculi) составляет около 2/3 желудка. Привратник (pylorus) включает преддверие (antrum pyloricum) и канал привратника (canalis pyloricus). Кровоснабжение желудка осуществляется из бассейна чревной артерии (a. coeliaca): левой и правой желудочными артериями (a. gastrica sinistra et dextra) по малой кривизне, а также левой и правой желудочно-сальниковыми артериями (a. gasroepiploica sinistra et dextra) по большой кривизне. Дно желудка получает кровоснабжение из коротких желудочных ветвей селезёночной артерии. Венозный отток осуществляется либо непосредственно в воротную вену, либо через селезёночную и верхнюю брыжеечную вены. Желудок богат лимфатическими сосудами, по которым лимфа оттекает в желудочные и другие регионарные лимфатические узлы. Парасимпатическая иннервация желудка осуществляется за счёт блуждающего нерва (n. vagus), симпатическая — за счёт чревного сплетения (pl. coeliacus).

Развитие желудка

Желудок закладывается в виде расширения дистального отдела передней кишки к середине 4-й недели эмбриогенеза. В течение следующих двух недель в результате более быстрого роста дорсальной поверхности желудка по сравнению с к его вентральной поверхности появляется большая кривизна желудка (curvatura major). При этом желудок поворачивается вокруг своей оси на 90° против часовой стрелки и занимает окончательное положение в брюшной полости (рис. 12-34). Развитие желудка заканчивается на 7-й неделе внутриутробного периода. Функциональное созревание желудка начинается со второго триместра беременности. Кислотопродуцирующая функция желудка начинается после 32‑й недели внутриутробного периода и в течение первых 24 часов жизни быстро нарастает. Пороки развития желудка возникают из-за дефектов при его вращении, или из-за сосудистых аномалий.

Стеноз привратника (пилоростеноз) — утолщение и уплотнение привратника за счёт гипертрофии циркулярной мышечной оболочки, приводящее к затруднению эвакуации химуса из желудка.

Рис. 12-34. Развитие желудка, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы и печени. Желудок и проксимальный участок двенадцатиперстной кишки развиваются из передней кишки. Дистальный участок двенадцатиперстной кишки формируется из средней кишки. Печёночный дивертикул появляется как вырост на вентральной поверхности каудальной части передней кишки. Из него сформируются печень, жёлчный пузырь и общий жёлчный проток. Поджелудочная железа имеет два зачатка. Дорсальная и вентральная почки поджелудочной железы формируются на дорсальной и вентральной сторонах передней кишки, соответственно. В результате поворота двенадцатиперстной кишки почки поджелудочной железы сливаются. Из вентральной почки образуется головка поджелудочной железы, а из дорсальной — тело и хвост. [150]

Строение желудка

Стенку желудка образуют слизистая, подслизистая, мышечная и серозная оболочки (рис. 12-35). Слизистая и подслизистая оболочки формируют продольные складки, расправляющиеся в растянутом органе. Углубления в слизистой оболочке — желудочные ямки. Желудочные ямки и вся поверхность слизистой оболочки желудка выстлана однослойным однорядным цилиндрическим железистым эпителием. Эпителий лежит на волокнистой соединительной ткани (lamina mucosa propria) с большим количеством ретикулиновых волокон, массой лимфоидных клеток и лимфатических фолликулов. В ней расположены простые трубчатые железы. Выводные протоки этих желёз открываются на дне желудочных ямок. За lamina propria находится хорошо развитая в стенке желудка lamina muscularis mucosae. Подслизистая оболочка (t. submucosa) образована рыхлой соединительной тканью, содержит много эластических волокон и кровеносных сосудов; железы в ней отсутствуют. Мышечная оболочка (t. muscularis) состоит из трёх нерезко разграниченных слоёв гладких мышц: наружного продольного, среднего циркулярного и внутреннего, имеющего косое направление. Серозная оболочка (t. serosa) состоит из соединительнотканной основы, покрытой мезотелием.

Рис. 12-35. Слизистая оболочка различных отделов желудка. По гистологическим признакам в желудке различают кардиальный, фундальный и пилорический отделы. Желудочные ямки, наиболее глубокие в пилорической части. В собственном слое присутствуют кардиальные, фундальные и пилорические железы. Их выводные протоки открываются на дне желудочных ямок. Кардиальные железы вырабатывают преимущественно слизь; фундальные железы вырабатывают слизь, пепсиноген, соляную кислоту, внутренний фактор, гормоны; пилорические железы имеют более разветвлённые секреторные отделы, секретируют слизь и гормоны. [17]

Слизистая оболочка

Слизистую оболочку покрывает однослойный железистый эпителий, вырабатывающий муцин (слизь) и бикарбонат. Поверхностный эпителий слизистой оболочки желудка выполняет защитную функцию, в т.ч. путём формирования слизисто-бикарбонатного барьера. Продолжительность жизни клеток железистого эпителия — 3 суток. Регенерация эпителия происходит за счёт стволовых клеток, расположенных на дне желудочных ямок. Стимуляторы регенерации: гастрин из эндокринных клеток желудка, гастрин-рилизинг гормон из эндокринных клеток и окончаний волокон блуждающего нерва; эпидермальный фактор роста (EGF), поступающий из слюнных, пилорических желёз, желёз двенадцатиперстной кишки и других источников.
Слизисто-бикарбонатный барьер
Слизисто-бикарбонатный барьер защищает слизистую оболочку от действия кислоты, пепсина и других потенциальных повреждающих агентов. Некоторые компоненты барьера важны для реализации защитной функции эпителия. Слизь включает муцин, фосфолипиды, электролиты и воду. Слизь постоянно секретируется на поверхность эпителия поверхностными и слизистыми клетками желёз желудка.
· Плотные контакты формируются между поверхностными клетками эпителия. При нарушении их целостности нарушается функция барьера.
· Муцин — высокомолекулярный гликопротеин, содержащий длинные сульфатированные полисахаридные цепи. Муцины входят в состав слизи, которая имеет важное значение для функции пищеварительной, дыхательной и половой систем. У человека они кодируются по крайней мере 13 генами и подразделены на гель-формирующую и мембраносвязанную формы. В разных слизистых клетках синтезируются различные формы муцина.
· Бикарбонат. Слой слизи в желудке имеет градиент pH. На поверхности слоя слизи pH равен 2, а в примембранной части более 7. Бикарбонат (ионы HCO3), поступающий в состав слизи из поверхностных слизистых клеток (рис. 12-36), имеет нейтрализующее действие.
· Функции барьера:

Ú обволакивает тонкой пленкой пищевые массы и другие частицы;

Ú формирует слой на поверхности слизистой оболочки, что позволяет пищевым массам свободно перемещаться по поверхности эпителия и не прилипать к нему;

Ú предохраняет слизистую оболочку от травматического воздействия пищевых масс;

Ú обладает выраженной устойчивостью к воздействию пищеварительных ферментов, что защищает стенку пищеварительной трубки;

Ú характеризуется амфотерными свойствами — её гликопротеины выступают в роли буфера, сдерживающего закисление или защелачивание среды.

Рис. 12-36. Механизм секреции HCO3 эпителиальными клетками слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. Через базолатеральную мембрану с помощью котранспортёра Na/HCO3 (NBC) HCO3- входит в клетку, транспортируется к апикальной поверхности и по ионным каналам выводится из клетки в просвет желудка и двенадцатиперстной кишки. Ионы H+, диффундирующие из просвета желудка в слизисто-бикарбонатный барьер, нейтрализуются ионами HCO3- с образованием воды и углекислого газа. [114]

Регуляция секреции
Секрецию бикарбоната и слизи усиливают глюкагон, простагландин Е, гастрин, эпидермальный фактор роста (EGF). Для предупреждения повреждения и восстановления барьера применяют антисекреторные агенты (например, блокаторы гистаминовых рецепторов), простагландины, гастрин, аналоги сахаров (например, сукральфат).
Разрушение барьера
При неблагоприятных условиях барьер разрушается в течение нескольких минут, происходят гибель клеток эпителия, отёк и кровоизлияния в собственном слое слизистой оболочки. Существуют факторы, неблагоприятные для поддержания барьера, например нестероидные противовоспалительные препараты (аспирин, индометацин), этанол, соли жёлчных кислот.

Helicobacter pylori — грамотрицательная бактерия, выживающая в кислой среде желудка. Helicobacter pylori поражает поверхностный эпителий желудка и разрушает барьер, способствуя развитию гастрита и язвенного дефекта стенки желудка. Этот микроорганизм выделяют у 70% больных язвенной болезнью желудка и 90% больных язвой двенадцатиперстной кишки или антральным гастритом.

Железы желудка

Простые трубчатые, разветвлённые железы содержат слизистые, париетальные, главные и энтероэндокринные клетки (рис. 12-37). Их секреты: ферменты, внутренний фактор Касла, соляная кислота, муцины, а также гормоны.

Рис. 12-37. Основные клеточные типы в желудочных железах: А — слизистая клетка; Б — главная клетка; В — париетальная клетка; Г — энтероэндокринная клетка. [17]

Париетальная клетка (рис. 12-38, 12-38А) содержит многочисленные митохондрии и систему внутриклеточных канальцев. Апикальная клеточная мембрана, обращённая в выводной проток железы, содержит H+,K+-ATФaзу (рис. 12-39). С помощью карбоангидразы из поступающих в клетку углекислого газа и воды образуются Н+ и HCO3. H+,K+-ATФaза выкачивает из клетки Н+ в обмен на К+, который через К+-каналы выводится обратно через апикальную поверхность клетки. В покое Clчерез Cl-каналы выходит в просвет железы, где и происходит образование HCl. Cl/HCO3 анионообменник в базолатеральной мембране клетки обеспечивает обмен внутриклеточного HCO3 на внеклеточный Cl, необходимый для синтеза HCl и предупреждающий защелачивание клетки. Поступление HCO3в кровь вызывает увеличение рН крови (щелочная волна). Другой анионообменник NHE контролирует обмен внеклеточного Na+ на внутриклеточный H+ и предотвращает закисление клетки. В итоге внутриклеточный pH остаётся неизменным. В активированном состоянии усиливается работа Н++-АТФазы, в результате чего возрастает транспорт Н+ из клетки. Одновременно в 2–3 раза увеличивается транспорт Cl в обмен на HCO3.

Рис. 12-38. Париетальная клетка. Система внутриклеточных канальцев значительно увеличивает площадь поверхности плазматической мембраны. При активации клетки в результате слияния цитоплазматических трубочек площадь апикальной мембраны увеличивается в 50−100 раз. В многочисленных митохондриях вырабатывается АТФ для обеспечения работы ионных насосов плазматической мембраны. [114]

Рис. 12-38А. Париетальные клетки в слизистой оболочке фундального отдела желудка. Иммунофлюоресцентным методом окрашены париетальные клетки (зелёное свечение) фундальных желёз желудка.

· Секреция соляной кислоты. В желудке соляная кислота участвует в кислотном гидролизе белков, уничтожает бактерии, переводит неактивный пепсиноген в активный пепсин, устанавливает оптимальный рН для протеолитического действия пепсина
· Синтез и секреция внутреннего фактора, одного из связывающих витамин B12 (кобаламин) белков.
· Регуляторы секреции (рис. 12-40). Париетальную клетку активирует ацетилхолин, гистамин и гастрин. Соматостатин, простагландины, желудочный ингибирующий пептид, холецистокинин, VIP, секретин и нейротензин подавляют активность париетальной клетки.

à Ацетилхолин взаимодействует с м3-холинорецептором, связанным с Gaq CE G–белка. В результате происходит активация фосфолипазы С (PLC) с последующим образованием диацилглицерола (DAG) и инозитолтрифосфата (IP3). IP3 увеличивает выход Са2+ из внутриклеточных депо, DAG активирует протеинкиназу С (PKC).

à Гастрин действует на париетальную клетку через рецептор холецистокинина В (CCKВ). Известны два типа рецепторов холецистокинина — CCKА и CCKВ. Аффинность CCKА к холецистокинину на три порядка выше чем к гастрину. CCKВ имеет одинаковую аффинность к холецистокинину и гастрину. CCKВ связан с Gaq CE G–белка, поэтому гастрин активирует тот же внутриклеточный каскад, что и ацетилхолин.

à Гистамин взаимодействует с Н2-рецептором, связанным с Gas CE G–белка. Стимулирующее влияние гистамина опосредуется через активацию аденилатциклазы и увеличения содержания цАМФ.

à Соматостатин и простагландин Е2 активируют специфические рецепторы, связанные с Gai CE G–белка. В результате подавляется активность аденилатциклазы, что приводит к уменьшению уровня внутриклеточного цАМФ.

Рис. 12-39. Секреция HCl париетальной клеткой. Карбоангидраза катализирует реакцию CO2 + H2O ® H+ + HCO3. Н++-АТФаза обеспечивает выход H+ через апикальную мембрану по всей поверхности внутриклеточных канальцев в обмен на К+. Cl транспортируется в клетку в обмен на HCO3 через мембрану боковой поверхности, а выходит через апикальную мембрану через Cl-канал. Na++-АТФаза, К+ каналы и анионообменник NHE поддерживают внутриклеточный гомеостаз ионов при активации клетки. [114]

Рис. 12-40. Регуляции активности париетальной клетки. Ацетилхолин, гистамин и гастрин увеличивают секрецию HCl. Нервный контроль секреции HCl осуществляет блуждающий нерв. Ацетилхолин, высвобождаемый из нервных терминалей, активирует м3-холинорецепторы париетальных клеток и энтероэндокринных клеток (ECL и D). В антральном отделе желудка из нервных окончаний вагуса секретируется гастрин-рилизинг гормон, активирующий G-клетки. Вагусная стимуляция усиливает секрецию гистамина ECL-клетками, гастрина G-клетками и блокирует секрецию соматостатина D–клетками. Соматостатин — главный ингибитор секреции HCl. Соматостатин прямо блокирует секрецию HCl париетальными клетками, или в результате ингибирующего паракринного воздействия на ECL и G-клетки. [114]

Главные клетки (рис. 12-37) синтезируют и секретируют предшественники пепсина (пепсиноген) и липазу, имеют хорошо развитые гранулярную эндоплазматическую сеть и комплекс Гольджи. В апикальной части сосредоточены зимогенные (секреторные) гранулы.
Слизистые клетки (рис. 12-37) имеют выраженные цистерны комплекса Гольджи, много митохондрий. В апикальной части находятся крупные секреторные гранулы, содержащие муцин.
Энтероэндокринные клетки (рис. 12-37) расположены преимущественно в области дна и тела желёз. Апикальный полюс клеток часто не достигает просвета железы. Плотные секреторные гранулы содержатся в базальной части клеток. Среди энтероэндокринных клеток в железах желудка идентифицированы EC-клетки (серотонин), ECL-клетки (гистамин), G-клетки (гастрин); D–клетки (соматостатин); А-клетки (глюкагон).

Регуляция секреции желудочного сока

Стимуляторы
Ú Пепсин с оптимумом ферментной активности при кислых значениях pH.
Ú Cl и H+ (соляная кислота из париетальных клеток).
Ú Гастрин энтероэндокринных клеток.
Ú Гистамин из тучных клеток и из крови.
Ú Ацетилхолин из двигательных окончаний блуждающего нерва и собственных двигательных нейронов желудка (через м-холинорецепторы париетальных и главных клеток).
Ингибиторы и блокаторы
Ú Желудочный ингибирующий пептид и секретин (преимущественно из эндокринных клеток двенадцатиперстной кишки).
Ú Соматостатин.
Ú Антагонисты рецепторов гистамина (циметидин) и ацетилхолина (атропин), блокатор Н++-АТФазы (омепразол), а также ваготомия применяются для торможения секреции соляной кислоты. Резекция антрального отдела желудка выполняется для удаления продуцирующих гастрин G-клеток.

Кардиальный отдел

Кардиальный отдел (pars cardiaca) окружает вход в желудок (рис. 12-35). Желудочные ямки неглубокие, собственный слой слизистой оболочки занимают трубчатые железы, имеющие сильно разветвлённый секреторный отдел и широкий просвет. Секреторный отдел преимущественно выстлан слизистыми клетками, среди которых встречаются отдельные париетальные, главные и энтероэндокринные клетки.

Дно желудка

В области дна желудка (fundus gastricus) вся толща собственного слоя слизистой оболочки занята фундальными (собственными) железами, плотно прилежащими друг к другу (рис. 12-41, 12-41А). Фундальные железы (рис. 12-42) относятся к простым трубчатым неразветвлённым или слабо разветвлённым. В них различают шейку, открывающуюся на дне желудочной ямки, тело и дно. Секреторный отдел имеет очень узкий просвет и состоит из главных, париетальных, энтероэндокринных и слизистых шеечных клеток. Главные клетки образуют дно железы. Здесь, наряду с главными клетками, присутствуют редкие париетальные и энтероэндокринные клетки (D, EC, ECL). Основная масса париетальных клеток сосредоточена в теле и шейке железы. Слизистые шеечные клетки расположены в шейке железы (отсюда происходит их название) и вырабатывают слизистый секрет, по химическому составу отличающийся от более вязкой слизи поверхностных слизистых клеток желудка. Местами между железами видны прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. Мышечный слой слизистой оболочки состоит из трёх слоёв ГМК.

Рис. 12-41. Дно желудка. [17]

Рис. 12-41А. Фундальный отдел желудка. Слизистая оболочка, покрытая цилиндрическим железистым эпителием, имеет углубления — желудочные ямки (1). Вся толща собственного слоя занята простыми трубчатыми железами (2), плотно прилежащими друг к другу (фундальные железы желудка). Выводные протоки этих желёз открываются на дне желудочных ямок. Мышечный слой слизистой оболочки состоит из внутреннего и наружного циркулярных и среднего продольного подслоёв. Окраска гематоксилином и эозином.

Рис. 12-42. Фундальная железа. [17]

Пилорическая часть

В отличие от кардиальной и фундальной частей желудка, желудочные ямки в пилорической части (pars pylorica) значительно глубже; в толще собственного слоя слизистой оболочки расположены железы (рис. 12-43). Пилорические железы более короткие, чем в фундальном отделе, их извитые секреторные отделы сильно разветвлены, имеют широкий просвет. Выделяющие в просвет желудка слизь и некоторое количество пепсиногена пилорические железы содержат клетки, сходные с шеечными слизистыми клетками фундальных желёз, главные клетки и энтероэндокринные, преимущественно G-клетки. Париетальные клетки практически отсутствуют. В мышечной оболочке особого развития достигает средний (циркулярный) слой ГМК, образующий пилорический сфинктер и регулирующий поступление пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Рис. 12-43. Пилорическая часть желудка. [17]

Переход желудка в двенадцатиперстную кишку

Стенка двенадцатиперстной кишки, как и стенка желудка, состоит из четырёх оболочек: слизистой, подслизистой, мышечной и серозной (рис. 12-44). В области перехода наиболее существенные изменения происходят в слизистой и подслизистой оболочках. Однослойный цилиндрический железистый эпителий желудка сменяется однослойным цилиндрическим каёмчатым эпителием (с бокаловидными клетками) двенадцатиперстной кишки, покрывающим широкие выросты слизистой оболочки (ворсинки), а также щелевидные углубления между основаниями ворсинок (крипты). Пилорические железы, секреторные отделы которых находятся в собственном слое слизистой оболочки желудка, постепенно исчезают. В подслизистой оболочке двенадцатиперстной кишки расположены секреторные отделы сложных трубчатых разветвлённых желёз (дуоденальные железы, glandulae duodenales). В области перехода в собственном слое слизистой оболочки можно увидеть скопление лимфоидной ткани в виде солитарного фолликула.

Рис. 12-44. Переход желудка в двенадцатиперстную кишку. [17]

Тонкая кишка

Анатомически в тонкой кишке (intestinum tenue) различают двенадцатиперстную (duodenum), тощую (intestinum jejunum) и подвздошную (intestinum ileum) кишки. Длина тонкой кишки взрослого человека в среднем равняется 6 м. В тонкой кишке завершается переваривание химуса с помощью ферментов гликокаликса, ферментов сока поджелудочной железы и жёлчи. Каёмчатые клетки обеспечивают избирательное всасывание продуктов переваривания в кровь и лимфу.

Развитие

Двенадцатиперстная кишка образуется из конечного отдела передней и начального отдела средней кишки, поэтому она получает кровоснабжение из чревной и верхней брыжеечной артерий. Растущая двенадцатиперстная кишка формирует С-образную петлю и, поворачиваясь вместе с желудком, занимает ретроперитонеальное положение (рис. 12-34). На 5-6-й неделе внутриутробного развития в результате пролиферации эпителиальных клеток просвет кишки временно облитерируются. Реканализация кишки завершается к концу эмбрионального периода развития.

Атрезия двенадцатиперстной кишки является результатом дефекта реканализации кишки. Порок часто встречается (30%) при синдроме Дауна.

Тощая и подвздошная кишка формируются из промежуточной части средней кишки. На 6-й неделе внутриутробного развития U-образная петля средней кишки выталкивается из брюшной полости в пуповину (физиологическая пупочная грыжа) (рис. 12-45). В составе пупочного канатика кишка совершает поворот на 90° против часовой стрелки вокруг оси верхней брыжеечной артерии. В результате поворота краниальный участок кишки смещается вправо, а каудальный — влево. К концу 10-й недели развития петля кишечной трубки совершает следующий поворот на 90° и возвращается в брюшную полость, где происходит ещё один поворот на 90° (общий поворот на 270°) и рост как в каудальном, так и в проксимальном направлениях.
· Неполный поворот происходит в результате нарушения нормального вращения и фиксации, что предрасполагает к развитию странгуляции (ущемления).
· Омфалоцеле (omphalocele) — грыжевое выпячивание внутренних органов в пупочный канатик. Из-за нарушений возврата кишечной петли образуется соединительнотканный мешок, содержащий кишечник и/или печень или обе структуры.
· Гастросхизис (gastroschisis) — расщелина передней брюшной стенки возникает в результате дефекта при закрытии передней брюшной стенки на 4-й неделе эмбриогенеза. Через образовавшееся отверстие висцеральные органы выпячиваются в амниотическую полость.
· Дивертикул подвздошной кишки (diverticulum ilei) — остаток не полностью редуцированного желточного стебля в нижней трети подвздошной кишки, возможная причина кишечной непроходимости.

Рис. 12-45. Развитие тонкой кишки. На 6-й неделе развития брюшную полость занимают печень и почки и для быстрорастущей тонкой кишки не остаётся пространства. К этому периоду U-образная петля средней кишки выталкивается из брюшной полости в пуповину и поворачивается вокруг оси верхней брыжеечной артерии. От верхушки петли в пуповину продолжается желточный стебелёк, соединяющий полость кишки с желточным мешком. [150]

Строение

Оболочки тонкой кишки: слизистая, подслизистая, мышечная и серозная. Циркулярные складки образованы выростами слизистой и подслизистой оболочек. Складки присутствуют в дистальной части двенадцатиперстной кишки, в тощей кишке и в проксимальной части подвздошной кишки. Циркулярные складки, ворсинки и крипты формируют рельеф слизистой оболочки (рис. 12-46). Ворсинки (рис. 12-47) — выросты слизистой оболочки (0,5–1,5 мм), крипты — трубчатые углубления. За счёт циркулярных складок площадь всасывания увеличивается в 3 раза, за счёт ворсинок и крипт — в 10 раз и за счёт микроворсинок каёмчатых клеток — в 20 раз. Суммарно складки, ворсинки, крипты и микроворсинки обеспечивают увеличение площади всасывания в 600 раз. Мышечный слой слизистой оболочки обязателен, часть ГМК локализована в сердцевине ворсинки. Эндокринные клетки присутствуют повсеместно в эпителии слизистой оболочки, главным образом, в криптах и отчасти в собственном слое слизистой оболочки. Особенно много эндокринных клеток в двенадцатиперстной кишке. В подслизистой оболочке двенадцатиперстной кишки расположены секреторные отделы бруннеровых желёз. Тонкая кишка имеет слизистую оболочку кишечного типа — часть системы иммунной защиты организма. В двенадцатиперстной и тощей кишке находятся солитарные лимфатические фолликулы. В подвздошной кишке фолликулы сливаются и образуют пейеровы бляшки.

Рис. 12-46. Тонкая кишка. Циркулярные складки, ворсинки и крипты определяют рельеф слизистой оболочки. Из густого подслизистого сплетения сосудов артериолы заходят в слизистую оболочку, распадаются на капилляры вокруг крипт и заходят в ворсинки. Разветвляясь на капилляры, 1–2 артериолы проходят от основания до вершины ворсинки. Кроме кровеносных сосудов, в сердцевине ворсинок присутствуют лимфатические капилляры и ГМК. [17]

Эпителий

Эпителий — однослойный цилиндрический каёмчатый (рис. 12-47) — содержит каёмчатые, бокаловидные, энтероэндокринные, экзокринные клетки с ацидофильными гранулами (exocrinocytus cum granulis acidophilicis) и камбиальные клетки.

Рис. 12-47. Ворсинка и крипта тонкой кишки. Слизистая оболочка покрыта однослойным цилиндрическим эпителием. Каёмчатые клетки (энтероциты) участвуют в пристеночном пищеварении и всасывании. Панкреатические протеазы в просвете тонкого кишечника расщепляют поступающие из желудка полипептиды на короткие пептидные фрагменты и аминокислоты с последующим их транспортом внутрь энтероцитов. Расщепление коротких пептидных фрагментов до аминокислот происходит в гликокаликсе и цитоплазме энтероцитах. Энтероциты транспортируют аминокислоты через базолатеральную мембрану в собственный слой слизистой оболочки, откуда аминокислоты поступают в кровеносные капилляры. Связанные с гликокаликсом щёточной каёмки дисахаридазы расщепляют сахара до моносахаридов (главным образом, глюкозы, галактозы и фруктозы), которые всасываются энтероцитами с последующим выходом в собственный слой и поступлением в кровеносные капилляры. Продукты пищеварения (кроме триглицеридов) после всасывания в слизистой оболочке через капиллярную сеть направляются в воротную вену и далее в печень. Триглицериды в просвете пищеварительной трубки эмульгируются жёлчью и расщепляются панкреатической липазой. Образовавшиеся свободные жирные кислоты и глицерин поглощаются энтероцитами, в гладкой эндоплазматической сети которых происходит ресинтез триглицеридов, а в комплексе Гольджи — формирование хиломикронов — комплекса триглицеридов и белков. Хиломикроны подвергаются экзоцитозу на боковой поверхности клетки, проходят через базальную мембрану и поступают в лимфатические капилляры. В результате сокращения ГМК, расположенных в соединительной ткани ворсинки, лимфа продвигается в лимфатическое сплетение подслизистой оболочки. Кроме энтероцитов, в каёмчатом эпителии присутствуют бокаловидные клетки, вырабатывающие слизь. Их количество нарастает от двенадцатиперстной к подвздошной кишке. В криптах, особенно в области их дна, расположены энтероэндокринные клетки, вырабатывающие холецистокинин, секретин, желудочный ингибирующий пептид (GIP), соматостатин и другие гормоны. [17]

Каёмчатая клетка (энтероцит) на апикальной поверхности имеет более 1000 микроворсинок, покрытых гликокаликсом. Гликокаликс содержит аминопептидазы и гликозидазы (мальтаза, лактаза), завершающие расщепление белков и углеводов, и энтерокиназу, конвертирующую трипсиноген в трипсин. Каёмчатые клетки всасывают продукты гидролиза белков, жиров и углеводов, витамины, химические элементы (Са2+, Fe2+ и др.).
· Микроворсинки (рис. 12-48) образуют всасывательную, или щёточную каёмку на апикальной поверхности энтероцитов. Микроворсинки увеличивают поверхность всасывания в 20 раз. Через эту поверхность происходит активный и избирательный транспорт из просвета тонкого кишечника через каёмчатые клетки, через базальную мембрану эпителия, через межклеточное вещество собственного слоя слизистой оболочки, через стенку кровеносных капилляров в кровь, а через стенку лимфатических капилляров (тканевые щели) — в лимфу.
· Межклеточные контакты (рис. 12-48). Каждая клетка в пласте эпителия по всей окружности в апикальной области имеет сплошной пояс плотных контактов, предупреждающих поступление содержимого кишечника в интерстициальные межклеточные пространства. Эпителиальные клетки формируют также адгезионные (промежуточные и десмосомы) и щелевые контакты.
· Расщепление и всасывание

à Белки расщепляются до аминокислот и олигопептидов (дипептиды, трипептиды, тетрапептиды), поступление которых в энтероцит происходит при помощи мембранных белков-переносчиков. Олигопептиды активно транспортируются через мембрану с помощью Н+/олигопептид котранспортёра (PepT1). Аминокислоты поступают через Na+-зависимые котранспортёры. Нейтральные, кислые, основные, имино и b-аминокислоты переносятся различными транспортными системами. Для выхода аминокислот из клетки в базолатеральной мембране энтероцита присутствуют Na+-зависимые и Na+-независимые белки-переносчики.

Целиакия — заболевание, обусловленное повышенной чувствительностью к глютену (белок пшеницы и других зерновых культур), характеризуется атрофией ворсинок тонкой кишки, инфильтрацией плазматическими клетками, лимфоцитами, макрофагами, эозинофилами собственного слоя слизистой оболочки. В крови обнаруживаются АТ к глютену. Клинические проявления — хроническая диарея, потеря массы тела при хорошем аппетите, у детей — отставание в физическом развитии.

à Углеводы расщепляются до моносахаридов (фруктозы, глюкозы и галактозы). Всасывание фруктозы обеспечивает белок-переносчик GLUT5. За всасывание глюкозы и галактозы отвечает Na+-зависимый переносчик глюкозы (SGLT-1). GLUT2 базолатеральной части энтероцитов реализует выход сахаров из клетки.

Непереносимость лактозы связана с дефицитом фермента гликокаликса лактазы, расщепляющего лактозу с образованием глюкозы; характеризуется осмотической диареей. Врождённая форма заболевания встречается редко, приобретённый дефицит лактазы вызывают ротавирусы, гастроэнтериты, может появиться в пожилом возрасте.

à Жиры расщепляются с образованием свободных жирных кислот и глицерина. Короткоцепочечные и среднецепочечные жирные кислоты и глицерин поступают в энтероцит путём диффузии, и также путём диффузии выходят через базолатеральную поверхность клетки в межклеточное пространство и далее попадают в портальный кровоток. Длинноцепочечные жирные кислоты, холестерин и жирорастворимые витамины (A, D, E, K) формируют мицеллы, которые с помощью связывающего жирные кислоты белка FABP (fatty acid-binding protein), проходят через апикальную поверхность энтероцита. В гладком эндоплазматическом ретикулуме с помощью ацил-КоА синтетазы и ацилтрансферазы происходит ресинтез триглицеридов. В комплексе Гольджи апопротеины, ресинтезированные триглицериды, холестерин и жирорастворимые витамины включаются в хиломикроны. Путём экзоцитоза хиломикроны секретируются в межклеточное пространство, откуда они поступают в лимфу.

à Витами В12 (кобаламин) синтезируется только микроорганизмами. Человек получает В12 из мяса, рыбы, яиц, молока. В овощах и фруктах В12 отсутствует, поэтому вегетарианцы имеют риск возникновения алиментарного дефицита кобаламина. В желудке свободный кобаламин связывается с гаптокоррином (гликопротеин, секретируемый клетками слюнных желёз и железами желудка) и в комплексе с ним транспортируется в тонкую кишку, где и происходит всасывание витамина B12. Всасывание В12 обеспечивает внутренний фактор, который синтезируется париетальными клетки желёз желудка. В тонкой кишке под действием панкреатических протеаз кобаламин освобождается от гаптокоррина и в присутствии HCO3соединяется с внутренним фактором. Рецепторы к внутреннему фактору в апикальной мембране энтероцитов обеспечивают рецептор-опосредованный эндоцитоз комплекса в клетку. В цитоплазме комплекс диссоциирует, а кобаламин соединяется с транскобаламином II. Комплекс кобаламин-транскобаламин II выходит из клетки, попадает в портальную систему кровотока и транспортируется в органы–мишени (например, красный костный мозг).

В12-дефицитная анемия. Гемопоэз сопровождается активным синтезом ДНК, для чего необходим витамин В12. При недостатке витамина В12 развивается В12-дефицитная анемия.

à Са2+. Витами D регулирует всасывание Са2+ энтероцитами, путём активации экспрессии белков Са2+-каналов в апикальной мембране, Na+/Са2+ ионообменника, Са2+-насоса в базолатеральной мембране и цитозольного Са2+-связывающего белка кальбайндина. Из просвета кишки Са2+ входит в цитозоль через Са2+-каналы и в цитозоле связывается с кальбайндином. В lamina propria Са2+ выводится через базолатеральную мембрану при помощи Са2+-насоса и Na+/Са2+ ионообменника.

à Fe2+. Ионы Fe2+ всасываются с помощью рецепторов трансферрина и двухвалентного катионного канала (DCT1).

Ä Рецептор-опосредованный эндоцитоз. Трансферрин, секретируемым энтероцитами в просвете кишки, связывается с Fe2+. Комплекс «Fe2+-трансферрин» взаимодействует с рецептором трансферрина в апикальной мембране энтероцита и путём опосредованного рецептором эндоцитоза поступает в цитоплазму. Здесь «Fe2+-трансферрин» комплекс диссоциирует, а ионы Fe2+ соединяется с цитозольным белком мобайлферрином, транспортирующим Fe2+ к базолатеральной поверхности клетки. Белок-переносчик IREG1 транспортирует Fe2+ из клетки в lamina propria.

Ä Катионный канал DCT1 в апикальной мембране энтероцита обеспечивает трансмембранный вход Fe2+ вместе с Н+. Через DCT1 в клетку входят также Cd2+, Pb2+ и другие двухвалентные катионы.

Рис. 12-48. Межклеточные контакты в эпителии слизистой оболочки кишки. В апикальной части боковые поверхности клеток связаны плотными контактами. Ниже клетки соединены при помощи промежуточных контактов и десмосом. [17]

à Секреция Cl. Энтероциты крипт через рецепторы VIP, активирующие аденилатциклазу, и м3-холинорецепторы, активирующие фосфолипазу С, поддерживают секрецию Cl в просвет кишки. Na+/K+/Cl котранспортёр в базолатеральной мембране и Cl-канал в апикальной мембране клетки обеспечивают поток Clв просвет кишечника. Холерный токсин и токсин Escherichia coli, приводящие к развитию диареи, вызывают потерю воды путём активации аденилатциклазы, усиливающей секрецию Cl клетками крипт.

Бокаловидные клетки (одноклеточные железы), секретирующие муцин, поодиночно локализуются среди каёмчатых клеток. Расширенная апикальная часть клетки запасает окружённые мембраной секреторные гранулы, заполненные муцином. Суженная базальная часть содержит вытянутое вдоль оси клетки ядро и органеллы. После секреции на поверхность клетки муцин соединяется с молекулами воды, образуя вязкую слизь.
Энтероэндокринные клетки расположены в криптах. Среди них идентифицированы: А-клетки (глюкагон), D–клетки (соматостатин), EC-клетки (серотонин), I-клетки (холецистокинин), K-клетки (желудочный ингибирующий пептид), L-клетки (глюкагоноподобный пептид-1), Мо-клетки (мотилин), S-клетки (секретин), VIP-клетки (вазоактивный интестинальный полипептид).
· I-клетки. Белки, аминокислоты, жирные кислоты, Н+, поступающие в просвет кишку стимулируют секрецию холецистокинина I-клетками. Холецистокинин вызывает секрецию пищеварительных ферментов ацинозными клетками поджелудочной железы и стимулирует освобождение жёлчи из жёлчного пузыря, за счёт сокращение ГМК его стенки и расслабления ГМК сфинктера ампулы (m. sphincter ampullae).
· S-клетки. Жирные кислоты и Н+ в просвете кишки вызывают секрецию S-клетками секретина, стимулирующего продукцию HCO3 в клетках выводных протоков поджелудочной железы.
· L-клетки. Жирные кислоты активируют L-клетки, вырабатывающие глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1). GLP-1 стимулирует секрецию инсулина и ингибирует продукцию глюкагона; подавляет желудочную секрецию.
· K-клетки. Жирные кислоты вызывают секрецию K-клетками желудочного ингибирующего пептида, блокирующего продукцию соляной кислоты и пепсиногена в желудке и инсулина в панкреатических островках.
· VIP-клетки. Н+ в просвете кишки активирует VIP-клетки, вырабатывающие вазоактивный интестинальный полипептид, стимулирующий продукцию HCO3секреторными клетками дуоденальных желёз.
Экзокринные клетки с ацидофильными гранулами (exocrinocytus cum granulis acidophilicis) лежат на дне крипт, секретируют бактерицидное вещество — лизоцим, антибиотик полипептидной природы — дефензин, фактор некроза опухоли a (TNFa).
· Лизоцим — протеолитический фермент, разрушающий оболочку бактерий и увеличивающий проницаемость мембраны.
· Дефензины увеличивают проницаемость мембраны бактерий и других паразитов, образуя ионные каналы.
Камбиальные (стволовые) клетки, из которых происходит постоянное образование новых клеток эпителия, расположены на дне крипт. Скорость обновления каёмчатых клеток высока, время их жизни — около 3 суток. За это время они успевают образоваться из камбиальных клеток на дне крипт, переместиться из крипты к вершине ворсинки и погибнуть, слущившись в просвет кишечника. Таким образом, пласт эпителия постоянно “ползёт” по направлению к верхушкам ворсинок, обеспечивая быструю физиологическую и репаративную регенерацию. Клетки в криптах, в особенности эндокринные, “живут” дольше. Так, продолжительность жизни клеток, синтезирующих соматостатин, — до 60 суток. Регенерацию эпителия слизистой оболочки стимулирует эпидермальный фактор роста (EGF) из слюнных и дуоденальных желёз.

Собственный слой слизистой оболочки

Собственный слой слизистой оболочки образован волокнистой соединительной тканью с многочисленными лимфоцитами.
Кишечные крипты (трубчатые железы) расположены в собственном слое слизистой оболочки, они открываются в просвет кишечника между ворсинками. Эпителий крипт состоит из каёмчатых, бокаловидных, энтероэндокринных, панетовских и камбиальных клеток. На дне крипт находятся камбиальные клетки, из которых постоянно дифференцируются новые клетки эпителия, и клетки Панета. В основании крипт также присутствуют энтероэндокринные клетки. В верхней части крипт встречаются каёмчатые и бокаловидные клетки.
Лимфоидный аппарат. Лимфоциты рассеяны в собственном слое слизистой оболочки. В двенадцатиперстной и тощей кишке присутствуют солитарные (одиночные) лимфатические фолликулы. В подвздошной кишке фолликулы образуют прилегающие друг к другу лимфатические агрегаты (см. рис. 12-51), которые выходят за пределы слизистой оболочки и проникает в подслизистую основу.
· Лимфатические фолликулы содержат B–лимфоциты, T–лимфоциты и плазматические клетки.
· М-клетки (см. рис. 11-22) локализуются в эпителии над лимфатическим фолликулом.
· Плазматические клетки синтезируют и секретируют IgA, который транспортируется через эпителиальный пласт на его поверхность, где оседает в гликокаликсе, взаимодействуя с Аг в просвете кишки.

Двенадцатиперстная кишка

Двенадцатиперстная кишка своё название получила в связи с тем, что её длина в среднем равняется 12-ти поперечникам пальцев человека (рис. 12-49). Слизистая оболочка образует многочисленные, низкие и широкие ворсинки. Собственный слой слизистой оболочки содержит большое количество коллагеновых и ретикулиновых волокон. Мышечный слой слизистой оболочки состоит из двух слоёв ГМК: внутреннего циркулярного и наружного продольного. В подслизистой оболочке расположены секреторные отделы сложных разветвлённых слизистых желёз (бруннеровы железы). Выводные протоки желёз открываются в кишечные крипты. Мышечная оболочка построена из двух слоёв: внутреннего циркулярного и наружного продольного. В двенадцатиперстной кишке продолжается переваривание пищи, и начинаются процессы всасывания. Бикарбонат, синтезируемый в дуоденальных железах, участвует в нейтрализации кислой реакции содержимого желудка (оптимум действия ферментов поджелудочной железы при рН=7–8) и в инактивации пепсина. Секреция бикарбоната усиливается при закислении содержимого в просвете кишки, а также под влиянием простагландина Е2. Холецистокинин и секретин, вырабатываемые энтероэндокринными клетками в кишечных криптах, стимулирует секрецию панкреатического сока и выделение жёлчи.

Рис. 12-49. Двенадцатиперстная кишка. [17]

Тощая кишка

Стенка тощей кишки (jejunum) (рис. 12-50, 12-50А)имеет общий план строения тонкой кишки. Ворсинки в тощей кишке значительно выше и тоньше, чем в двенадцатиперстной, имеют цилиндрическую форму. Подслизистая, мышечная и серозная оболочки имеют стандартное строение.

Рис. 12-50. Тощая кишка. [17]

Рис. 12-50А. Тощая кишка. Слизистая оболочка образует тонкие высокие ворсинки (1) и трубчатые углубления — крипты (2), достигающие мышечного слоя (5). Слизистая оболочка покрыта однослойным цилиндрическим эпителием с каёмчатыми (3) и бокаловидными (4) клетками. Окраска гематоксилином и эозином.

Подвздошная кишка

Подвздошная кишка построена так же, как и другие отделы тонкой кишки (рис. 12-51). Её особенность — в каудальном отделе имеется большое количество лимфатических фолликулов, образующих агрегаты (nodulus lymphoideus aggregatus submucosus). Лимфатические фолликулы занимают всю толщину собственного слоя слизистой, а также (и очень часто) и подслизистую основу. Ворсинки над лимфатическими фолликулами отсутствуют. Эпителий, соприкасающийся с лимфоидной тканью, не содержит бокаловидных клеток, но инфильтрирован многочисленными лимфоцитами. Эпителиальные клетки с характерным складчатым рельефом поверхности (М-клетки) захватывают Аг в просвете кишки и транспортируют его в подлежащую лимфоидную ткань, где Аг передаётся макрофагам, а затем предъявляется T–лимфоцитам. Лимфоидная ткань тотчас под эпителием представлена Т- и B–лимфоцитами, плазматическими клетками и макрофагами. Для лимфатических фолликулов характерны центры размножения с крупными пролиферирующими В-лимфобластами, отобранными для синтеза IgA. Участки между центрами размножения занимают T–лимфоцитами.

Рис. 12-51. Подвздошная кишка. Скопления лимфатических фолликулов занимают слизистую и подслизистую оболочки и выступают в просвет кишки и выходят за пределы слизистой оболочки в подслизистую. [17]

Толстая кишка

Длина толстой кишки (intestinum crassum) взрослого человека колеблется от 1,5 до 2 м. Анатомически в толстой кишке различают слепую кишку с червеобразным отростком (intestinum coecum, processus vermiformis), восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную ободочную (colon ascendens, colon transversum, colon descendens, colon sigmoideum) и прямую кишки (intestinum rectum). В толстой кишке происходит всасывание электролитов (Na+ и Cl-) и воды. Альдостерон усиливает всасывание Na+ каёмчатыми клетками, увеличивая экспрессию белков Na+-каналов и их транслокацию в апикальную мембрану клетки. Кроме электролитов и воды в толстой кишке всасываются седативные препараты, анестетики и стероиды, что следует учитывать при невозможности приёма препаратов per os. Секреция бокаловидными клетками большого количества слизи способствует образованию и эвакуации каловых масс. При участие кишечных бактерий в толстой кишке происходит переваривание клетчатки, синтезируются витамины B12 и K. Перистальтику толстой кишки стимулируют ацетилхолин, гастрин, холецистокинин, серотонин, гистамин, брадикинин, подавляют глюкагон, секретин, адреналин и норадреналин.

Аденокарцинома встречается в 98% злокачественных опухолей толстой кишки. В некоторых случаях выявлена мутация гена HNPCC (hereditary nonpolyposis colorectal cancer), кодирующего фермент репарации ДНК.

Развитие

Слепая кишка с червеобразным отростком, восходящая и правая половина поперечной ободочной кишки развиваются из дистального отдела средней кишки и поэтому получают кровоснабжение из верхней брыжеечной артерии. Нисходящая, сигмовидная, левая половина ободочной и прямая кишка развиваются из заднего отдела первичной кишки и получают кровоснабжение из нижней брыжеечной артерии. Каудальный отдел задней кишки образует выпячивание (клоаку). Энтодерма клоаки и прилегающая к ней снаружи эктодерма проктодеума (анальная ямка) образуют клоакальную мембрану. С 4-й по 7-ю неделю эмбрионального периода уроректальная перегородка, растущая каудально между аллантоисом и задним отделом кишкой, делит клоаку на вентральную часть (урогенитальный синус) и дорсальную, из которой сформируются прямая кишка и верхняя часть (25 мм) аноректального канала (рис. 12-52). Нижняя часть аноректального канала (13 мм) развивается из эктодермы проктодеума (proctodeum). После дегенерации клоакальной мембраны граница перехода эпителия, происходящего из энтодермы клоаки, и эпителия, развивающегося из эктодермы проктодеума, проходит по зубчатой линии (linea anorectalis) аноректального канала.

Рис. 12-52. Дифференцировка клоаки. А — 4-я неделя, Б — 6-я неделя и В — 7-я неделя эмбриогенеза. Клетки мезенхимы врастают между аллантоисом и задней кишкой, образуя уроректальную перегородку, которая делит клоаку на урогенитальный синус и прямую кишку. [150]

Пороки развития чаще выявляются в аноректальной области в результате нарушения формирования уроректальной перегородки.
· Атрезия анального отверстия развивается в результате нарушения разрыва клоакальной мембраны.
· Агенезия анального отверстия. Анальный канал заканчивается слепо (атрезия) или открывается в промежность (аноперинеальная фистула), во влагалище (ректовагинальная фистула), в мочеточник (ректоуретральная фистула).
· Агенезия прямой кишки. Проксимальный отдел прямой кишки и аноректальный канал не имеют сообщения.

Строение толстой кишки

В стенке толстой кишки различают четыре оболочки: слизистую, подслизистую, мышечную и серозную (Рис. 12-53, 12-53А). В отличие от тонкой кишки, отсутствуют циркулярные складки и ворсинки. Крипты развиты значительно сильнее, их больше, расположены они очень часто, между ними остаются небольшие промежутки собственного слоя слизистой оболочки, заполненные рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью. Эпителий крипт толстого кишечника состоит из каёмчатых, энтероэндокринных (D–клетки, EC‑клетки) и множества бокаловидных клеток. Поверхность слизистой оболочки, обращённой в просвет кишки, выстлана однослойным цилиндрическим каёмчатым эпителием с огромным количеством бокаловидных клеток, секретирующих муцин. В собственном слое слизистой оболочки содержатся солитарные лимфатические фолликулы. Мышечная пластинка состоит из внутреннего циркулярного и наружного продольного слоёв. Сокращения ГМК мышечного слоя слизистой оболочки способствуют выведению слизи из крипт и препятствуют их засорению. В подслизистой оболочке присутствуют многочисленные эластические волокна, жировые клетки. Мышечная оболочка образована двумя слоями ГМК: внутренним циркулярным и наружным продольным. Продольный слой мышечной оболочки не сплошной, а представлен тремя лентами (taeniae). Эти ленты своим натяжением способствуют формированию многочисленных бухтообразных выпячиваний (haustra coli). Серозная оболочка полностью покрывает лишь поперечную и сигмовидную ободочную кишки. Другие отделы могут быть покрыты полностью или частично.

Рис. 12-53. Толстая кишка. Однослойный цилиндрический эпителий крипт содержит каёмчатые клетки, многочисленные бокаловидные клетки и некоторое количество энтероэндокринных клеток. В собственном слое между криптами и в подслизистой оболочках присутствуют лимфоциты, встречаются солитарные лимфатические фолликулы. [17]

Рис. 12-53А. Толстая кишка. Поверхность слизистой оболочки и стенка крипт (1) выстланы однослойным цилиндрическим каёмчатым эпителием с многочисленными бокаловидными клетками. Мышечный слой слизистой оболочки (2) состоит из внутреннего циркулярного и наружного продольного подслоёв гладкомышечных клеток. В собственном слое слизистой оболочки видно скопление лимфоидной ткани в виде солитарного фолликула (3). Окраска гематоксилином и эозином.

Червеобразный отросток

Червеобразный отросток (appendix vermiformis) имеет такое же строение, как и другие отделы толстой кишки (рис. 12-54). Собственный слой слизистой оболочки, а также подслизистая оболочка содержат большое количество лимфоцитов в виде инфильтратов, а также в виде солитарных фолликулов с центрами размножения. Благодаря значительному развитию лимфоидных образований, слизистая и подслизистая оболочки утолщены, в связи с чем просвет отростка сужен. Мышечная оболочка состоит из циркулярного и продольного слоёв ГМК. Серозная оболочка полностью покрывает червеобразный отросток.

Рис. 12-54. Червеобразный отросток. Слизистая оболочка заполнена лимфатическими фолликулами, которые могут присутствовать и в подслизистой оболочке. Эпителий слизистой оболочки содержит каёмчатые и бокаловидные клетки, многочисленные энтероэндокринные клетки на дне крипт (EC‑клетки) и редкие клетки Панета. Продольный слой ГМК мышечной оболочки (в отличие от других отделов толстой кишки) — сплошной. Снаружи отросток обычно покрыт серозной оболочкой. [17]

Прямая кишка

Прямая кишка — конечный отдел толстой кишки длиной до 15 см. Крипты в прямой кишке менее многочисленны и отсутствуют в нижних отделах. Продольный слой мышечной оболочки представлен сплошным слоем и не образует характерных для толстой кишки лент. В верхних отделах прямая кишка покрыта серозной оболочкой, в нижних — адвентициальной. Анатомически в прямой кишке различают тазовый и промежностный (canalis analis) отделы.
Аноректальный канал. Здесь выделяют столбчатую, промежуточную и кожную зоны. Слизистая оболочка в столбчатой зоне образует 5–10 продольных складок [анальные столбы (columnae anales)], соединяющихся внизу с образованием анальных заслонок (valvulae anales). Углубления между складками — анальные синусы (sinus anales). Однослойный цилиндрический эпителий слизистой оболочки в столбчатой зоне сменяется многослойным призматическим, секретирующим слизь. Переход многослойного призматического эпителия в многослойный плоский неороговевающий происходит по зубчатой линии (linea pectinata) в промежуточной зоне. В кожной зоне эпителий замещается многослойным плоским ороговевающим, на поверхность которого открываются сальные и потовые апокриновые железы. Мышечная пластинка в столбчатой зоне распадается на отдельные пучки, вследствие чего собственный слой слизистой оболочки сливается с подслизистой основой. Здесь верхняя прямокишечная вена (v. rectalis superior) образует внутреннее геморроидальное венозное сплетение, откуда сосуды открываются в портальную вену. Наружное венозное сплетение находится вблизи анального канала, его образует нижняя прямокишечная вена (v. rectalis inferior), впадающая в нижнюю полою вену. Варикозное расширение вен внутреннего или наружного сплетений — причина геморроя. Опухоли столбчатой зоны метастазируют в глубокие лимфатические узлы (не пальпируются), а опухоли кожной зоны — в поверхностные (пальпируются). Циркулярный слой мышечной оболочки в анальном канале образует утолщение из ГМК — внутренний сфинктер (m. sphincter ani internus), получающий двигательную вегетативную иннервацию. Наружный сфинктер (m. sphincter ani internus) образован поперечнополосатой скелетной мышцей (соматическая иннервация).

Железы пищеварительного тракта

Большие слюнные железы

В зависимости от размеров слюнные железы (glandulae salivariae) подразделяют на большие (glandulae salivariae majores) и малые (glandulae salivariae minores), но принципиальные различия в их гистологическом строении отсутствуют. Малые слюнные железы локализуются в слизистой оболочке полости рта. К большим слюнным железам относят три пары слюнных желёз: околоушные, подчелюстные (рис. 12-55, 12-55А) и подъязычные. Это сложные трубчато-альвеолярные экзокринные железы. По характеру вырабатываемого секрета, различают белковые, слизистые и смешанные концевые отделы. Слюнные железы, содержащие в концевых отделах преимущественно белковые или слизистые клетки, относят соответственно к белковым или слизистым железам. Смешанные железы в концевых отделах содержат как белковые, так и слизистые клетки. Околоушная железа — чисто белковая, подъязычная железа — преимущественно слизистая и подчелюстная железа — смешанная. Секрет всех слюнных желёз образует слюну. Она смачивает и очищает полость рта. Присутствующие в слюне лизоцим, лактоферрин и IgA контролируют бактериальную флору полости рта. Амилаза и липаза слюны участвуют в гидролизе углеводов и жиров. Эндокринные клетки в составе больших слюнных желёз вырабатывают фактор роста нервов (NGF) и эпидермальный фактор роста (EGF). Активированные клетки слюнных желез вырабатывают калликреин, который в крови конвертирует кининоген в брадикинин, обладающий выраженным сосудорасширяющим действием.

Рис. 12-55. Подчелюстная слюнная железа содержит белковые и белково-слизистые (смешанные) секреторные отделы. Секреторные отделы переходят во вставочный отдел. По мере продвижения секрета по выводным протокам увеличивается количество слоёв клеток в эпителии. [17]

Рис. 12-55А. Подчелюстная слюнная железа. Слизистые секреторные отделы образованы крупными клетками с уплощённым ядром в базальной части и светлой прозрачной цитоплазмой (1). В смешанных отделах белковые клетки (более тёмные) в виде полулуний (2) охватывают слизистые. Исчерченный проток (3) соединяет вставочные отделы с междольковым протоком. Окраска гематоксилином и эозином.

Развитие

Морфогенез желёз определяют индуцирующие межклеточные взаимодействия между эпителием, происходящим из эктодермы стомодеума, и подлежащей мезенхимой, которая происходит из нервного гребня краниального отдела зародыша. В этом взаимодействии важную роль играют Pax6, морфогенетический белок кости 7 (BMP7), факторы роста фибробластов 2 (FGF2), 8 (FGF8) и 10 (FGF10). На 6-7-й неделе эмбриогенеза в первичной ротовой полости формируются эпителиальные зачатки больших слюнных желёз. Околоушные железы развиваются из эктодермы, а подчелюстные и подъязычные железы — из энтодермы стомодеума. Плотные эпителиальные тяжи врастают в мезенхиму, разветвляются и к 10-й неделе внутриутробного развития происходит канализация тяжей с образованием просвета выводных протоков (Ы ссылка на рис. Из эпителия). Секреторные отделы формируются из эпителиальных почек на концах выводных протоков. Соединительнотканная строма слюнных желёз происходит из клеток нервного гребня.
Околоушная железа закладывается и развивается раньше других слюнных желез (начало 6-й недели внутриутробного развития). Расположенные в области углов стомодеума эпителиальные почки этих желез растут в дорсальном направлении к слуховым плакодам. На этой стадии зачаток железы выглядит как совокупность эпителиальных тяжей. К 10-й неделе в тяжах формируется просвет и закладывается система выводных протоков. Закруглённые концы тяжей дифференцируются в ацинусы. Секреторная активность железы проявляется к 18-й неделе развития. Окружающая тяжи эктомезенхима служит источником для развития соединительной ткани железы. Миоэпителиальные клетки вокруг ацинусов становятся активными между 24-й и 35-й неделями развития.
Подчелюстная железа. Зачаток железы формируется в конце 6-й недели развития из эпителиальных почек в борозде, окружающей подъязычные складки на дне первичной полости рта. Ветвящиеся тяжи зачатка растут в дорсальном направлении по бокам от зачатка языка. Тяжи зачатка железы позднее канализируются и формируются выводные протоки. К 12-й неделе образуются секреторные отделы. Слизистые клетки дифференцируются раньше белковых. К 16-й неделе железа начинает функционировать.
Подъязычная железа. Зачаток железы возникает позже других слюнных желёз на 8-й неделе внутриутробного развития. Эпителиальные почки железы закладываются в области борозды, окружающей подъязычные складки, латеральнее развивающихся подчелюстных желёз.

Строение

Слюнные железы состоят из двух компонентов: эпителиального (паренхима) и соединительнотканного (строма). Эпителиальные клетки образуют концевые секреторные отделы и выводные протоки. Соединительная ткань железы выполняет поддерживающую и защитную функции. От соединительнотканной капсулы отходят перегородки, разделяющие железу на доли и дольки. В капсуле и перегородках проходят кровеносные сосуды и нервные волокна, вступающие в контакт с эпителиальными структурами железы.
Секреторный отдел образуют железистые белковые и слизистые клетки. Округлое скопление клеток с просветом в центре называют ацинусом. Периферическую часть ацинусов занимают миоэпителиальные клетки, которые присутствуют также снаружи от эпителия протоков. Миоэпителиальные клетки белковых ацинусов имеют многочисленные отростки, поэтому их называют корзинчатыми. В слизистых трубочках, как и во вставочных протоках, миоэпителиальные клетки имеют веретеновидную форму и ориентированы продольно. Миоэпителиальные клетки слюнных желез экспрессируют цитокератины 14 и 17.
· Белковые клетки (serocytus, сероциты) имеют коническую форму (рис. 12-56). На поверхности их суженной апикальной части присутствуют короткие микроворсинки. Это пример типичной полярно дифференцированной белок-синтезирующей и секретирующей клетки. В базальной части клеток находятся ядро и развитая гранулярная эндоплазматическая сеть, секреторные гранулы скапливаются в апикальной части. Секреторные гранулы белковых клеток содержат амилазу и гликопротеины. Между соседними белковыми клетками прослежены специализированные межклеточные контакты: промежуточные, десмосомы, плотные и щелевые.

Рис. 12-56. Сероцит — секреторная клетка белковых секреторных отделов (ацинусов). Крупное округлое ядро смещено в базальную часть клетки. Здесь же располагаются многочисленные удлиненные цистерны гранулярной эндоплазматической сети. Комплекс Гольджи локализуется над ядром и развит хорошо, как и во всех активно работающих секреторных клетках. Апикальная часть клетки занята многочисленными зимогенными гранулами, содержащими преимущественно a-амилазу, и вакуолями с содержимым промежуточной электронной плотности. В процессе секреции гранулы сливаются с плазмолеммой и между собой. Во всех отделах клетки присутствуют митохондрии и свободные рибосомы. [2]

· Слизистые клетки (mucocytus, мукоциты) имеют кубическую или цилиндрическую форму (рис. 12-57) и организованы в виде трубочек с отчетливым просветом. В базальной части клеток находятся ядро и гранулярная эндоплазматическая сеть, в апикальной части скапливаются окружённые мембраной секреторные гранулы. Секреторные гранулы слизистых клеток крупнее, чем в белковых, содержат преимущественно муцин.

Аквапорин 5 играет важную роль в секреции слюны. Аквапорин 5 функционирует в плазмолемме апикальной части серозных и слизистых ацинозных клеток. Экспрессия аквапорина 5 контролируется киназой, регулируемой внеклеточным сигналом. Так, количество водных каналов увеличивается в ответ на активацию этой киназы, а активность киназы возрастает в ответ на увеличение гипертоничности первичной слюны. При стимуляции м-холинорецепторов ацинозных клеток околоушной железы возрастает количество встраивающихся в их апикальную мембрану водных каналов аквапорина 5. У больных с синдромом Шегрена нарушается секреция слюны вследствие аутоиммунного поражения слюнных желез, что может быть связано с аномальным распределением в клеточной мембране аквапорина 5.

Рис. 12-57. Мукоцит (слизистая клетка). Цитоплазма заполнена электронно-прозрачными секреторными гранулами, образующими скопление в апикальной части клетки. Ядро смещено в базальную часть. Здесь же между каплями слизи располагаются цистерны гранулярной эндоплазматической сети, многочисленные свободные рибосомы и небольшое количество митохондрий и лизосом. [2]

Выводные протоки. От концевых отделов начинается разветвлённая система выводных протоков: внутридольковые (вставочные отделы и исчерченные протоки), междольковые, междолевые и общий выводной протоки. По мере прохождения слюны по выводным протокам значительно изменяется её ионный состав. K+ активно секретируются в обмен на Na+. В результате концентрация Na+ в слюне значительно уменьшается, а уровень K+ возрастает. Превышение реабсорбции Na+ над секрецией K+ вызывает пассивную реабсорбцию Cl- и последующее снижение концентрации этого иона в слюне. Наряду с этим, HCO3- в обмен на Cl-, транспортируются через апикальную мембрану эпителиальных клеток в просвет протоков. В результате в условиях покоя концентрация Na+, а также Cl- в слюне на порядок ниже концентрации этих ионов в плазме. При повышении во внутренней среде организма концентрации альдостерона интенсифицируется реабсорбция Na+ и Cl- вплоть до полного их исчезновения из слюны, при этом концентрация ионов калия в ней продолжает нарастать.
· Внутридольковые протоки (ductus intralobularis)

à Вставочный отдел выстлан кубическим эпителием, ограничивающим узкий просвет (рис. 12-58). Снаружи окружён слоем миоэпителиальных клеток. Вставочный отдел соединяет секреторный отдел (ацинус) железы с системой выводных протоков.

Рис. 12-58. Эпителиальная клетка вставочного отдела. Плазмолемма апикальной поверхности образует немногочисленные короткие микроворсинки. Округлое ядро занимает основной объём клетки. Около ядра расположен пластинчатый комплекс Гольджи. В цитоплазме — умеренное количество митохондрий, лизосомы, мультивезикулярные тельца, элементы эндоплазматического ретикулума, свободные рибосомы и пучки филаментов. Некоторые клетки, особенно расположенные вблизи ацинуса, могут содержать немногочисленные секреторные гранулы небольших размеров. [2]

à Исчерченный проток (ductus striatus) представлен цилиндрическими эпителиальными клетками (рис. 12-59), образующими в базальной части многочисленные инвагинации, значительно увеличивающие площадь клеточной мембраны для транспорта ионов. Здесь расположены многочисленные митохондрии удлинённой формы, ориентированные параллельно апикально-базальной оси клетки. Эпителиальные клетки исчерченного протока переводят изотонический секрет, образующийся в концевых отделах, в гипотонический окончательный секрет, входящий в состав слюны (рис. 12-60). В плазмолемме эпителиальных клеток исчерченных протоков присутствуют ионообменники NHE [от Na, H, Exchanger (обменник)], осуществляющие обмен внеклеточного Na+ на внутриклеточный H+. Белок NHE1 встроен в мембрану базолатеральной поверхности клетки, а NHE3 — апикальной поверхности. H+-ATФаза и Na+/HCO3- котранспортёр интегрированы в апикальную мембрану клеток исчерченных протоков.

· Междольковый проток (ductus interlobularis). Исчерченные протоки продолжаются в междольковые, проходящие в соединительнотканных перегородках железы. Эпителий мелких протоков — однорядный призматический, в более крупных — многорядный призматический.
· Междолевой выводной проток (ductus interlobaris) выстлан многослойным кубическим эпителием; открывается в общий выводной проток, в устье которого эпителий становится многослойным плоским.

Рис. 12-59. Эпителиальная клетка исчерченного протока большой слюнной железы. В базальной части клетки содержатся митохондрии, имеются многочисленные инвагинации плазматической мембраны. Крупное округлое ядро занимает центральную область клетки. Апикальная часть заполнена везикулами. Комплекс Гольджи расположен над ядром. [17]

Рис. 12-60. Транспорт ионов и глюкозы в околоушной слюнной железе. Секреторные отделы содержат изотонический по сравнению с плазмой секрет. Эпителиальные клетки протоков активно выкачивают Na+ и Cl из жидкости в просвете протока и секретируют в неё K+ и глюкозу. В результате образуется гипотонический (по сравнению с плазмой) окончательный секрет. [17]

Слюна

Все слюнные железы продуцируют слюну в количестве от 800 до 1500 мл в сутки. Слюна содержит два главных продукта — a-амилазу (птиалин) и муцины. a-Амилаза расщепляет крахмал. Гель-формирующий муцин MUC5B вырабатывается слизистыми ацинозными клетками слюнных желез. Представители мембраносвязанных муцинов — MUC1 и MUC4 — вырабатываются в клетках выводных протоков, в том числе в исчерченном протоке и в некоторых клетках белковых концевых отделов. Слизь в различных отделах пищеварительного канала различается по химическому составу, но во всех его отделах служит в качестве универсальной смазки и защиты слизистой оболочки. Слюна гипотонична по отношению к плазме (рН 6–7,4), что является оптимальным для функции a-амилазы.

Нервный контроль секреции

Функция слюнных желез преимущественно контролируется парасимпатическим отделом вегетативной нервной системы. Парасимпатические холинергические волокна заканчиваются на клетках секреторного отдела и выводных протоков и значительно усиливают секреторную активность железы. Симпатическая стимуляция также усиливает саливацию, но более умеренно, чем парасимпатическая. Симпатические волокна в слюнные железы проникают по кровеносным сосудам и происходят из верхнего шейного симпатического ганглия. Слюноотделительные ядра (nucleus salivatorius inferior et superior) в стволе мозга реагируют на афферентные вкусовые и тактильные потоки импульсов, исходящие от поверхности языка и других областей полости рта. Многие вкусовые раздражители, преимущественно кислые, увеличивают в 8–20 раз уровень секреции в слюнных железах. Регуляция саливации со стороны слюноотделительных ядер контролируется высшими нервными центрами. Хорошо известен эффект усиления саливации при виде или запахе аппетитной пищи. Области мозга, ответственные за аппетит, расположены в непосредственной близости от парасимпатических центров переднего гипоталамуса и активируются в ответ на поступление сигналов из областей коры или миндалевидного комплекса, ответственных за анализ вкусовых и обонятельных ощущений. Саливация усиливается в ходе рефлексов, запускаемых из желудка или тонкой кишки раздражающей пищей или приступами тошноты. При этом слюна помогает удалить раздражающий фактор.

Околоушная слюнная железа

Glandula parotidea — сложная разветвлённая альвеолярно-трубчатая белковая железа, расположенная в околоушно-жевательной области. Несмотря на то, что околоушная железа самая крупная из слюнных желез, она вырабатывает 25% всего объёма слюны. Снаружи железа покрыта хорошо выраженной соединительнотканной капсулой и имеет дольчатое строение. Дольки железы состоят из концевых (секреторных) отделов и внутридольковых протоков (вставочных и исчерченных). Концевые отделы железы образованы секреторными клетками конической формы, их ядро находится в середине или ближе к основанию клетки, цитоплазма заполнена мелкими гранулами секрета. Клетки концевых отделов вырабатывают белковый секрет (рис. 12-61). Снаружи секреторные отделы и выводные протоки окружены миоэпителиальными клетками. Общий слюнной проток (ductus parotideus) прободает щёчную мышцу и открывается в преддверии ротовой полости между первым и вторым верхними молярами.

Рис. 12-61. Околоушная слюнная железа — сложная разветвлённая альвеолярно-трубчатая железа белкового типа. Концевые отделы образованы белковыми (серозными) клетками. [17]

Подчелюстная слюнная железа

Glandula submandibularis — сложная разветвлённая альвеолярно-трубчатая белково-слизистая железа — вторая по величине слюнная железа, вырабатывает 60–65% всего объёма слюны (рис. 12-62, см. также рис. 12-55А). Она расположена в поднижнечелюстном треугольнике шеи кзади от подъязычной железы. Снаружи поднижнечелюстную железу покрывает плотная соединительнотканная капсула. Дольки железы неоднородны, что определяется разнообразием клеток (белковых и слизистых), образующих концевые отделы. Слизистые клетки крупные, конической формы, со сплющенным ядром, лежащим у основания клетки. Цитоплазма светлая и прозрачная, заполнена секреторными пузырьками с муцином. Белковые клетки (более тёмные) окружают слизистые клетки в виде шапочек, или белковых полулуний (semiluna serosa). У базальной мембраны расположены миоэпителиальные клетки. Выводные протоки железы имеют общий план строения. Общий проток подчелюстной железы (ductus submandibularis) открывается на дне ротовой полости за резцами.

Рис. 12-62. Подчелюстная слюнная железа. Секреторные отделы двух видов: белковые и белково-слизистые. В смешанных отделах белковые клетки охватывают в виде полулуний слизистые клетки. [17]

Подъязычная слюнная железа

Glandula sublingualis ¾ cложная разветвлённая альвеолярно-трубчатая, смешанная железа с преобладанием слизистого компонента. Она самая малая из больших слюнных желез, расположена на дне полости рта в области подъязычной ямки. Соединительнотканная капсула не выражена. Дольки включают три типа концевых отделов: белковые (немногочисленны), слизистые и смешанные, занимающие основной объём железы. Белковые клетки образуют полулуния или отдельные ацинусы, а также присутствуют во вставочных отделах (рис. 12-63). Секрет высвобождается по нескольким протокам (ductus sublingualis major et minores), открывающимся вдоль средней линии дна ротовой полости, за устьем протока подчелюстной железы.

Рис. 12-63. Подъязычная слюнная железа относится к смешанным железам. Преимущественно содержит слизистые секреторные отделы.

Малые слюнные железы

Мелкие и многочисленные слюнные железы с короткими выводными протоками, расположены в щеке, губе, языке, мягком нёбе, латеральных областях твердого нёба и на дне полости рта. Большинство малых слюнных желез вырабатывает преимущественно слизистый секрет с некоторым количеством белкового компонента. В задней трети языка локализуются железы, которые вырабатывают исключительно белковый секрет, промывающий ровики желобоватых и листовидных сосочков языка. В этих железах вырабатываемая ацинозными клетками и клетками выводных протоков карбоангидраза VI участвует в паракринной регуляции клеток вкусовых почек и сдерживает их вступление в апоптоз.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа (pancreas) состоит из экзокринной и эндокринной частей (рис. 12-64). Экзокринная часть участвует в переваривании белков, липидов и углеводов. Секретируемый железой бикарбонат вместе с бикарбонатом двенадцатиперстной кишки и гепато-билиарной системы участвует в нейтрализации соляной кислоты, поступающей из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Рис. 12-64. Поджелудочная железа. Экзокринную часть образуют ацинусы, состоящие из полярно дифференцированных секреторных клеток. Эндокринная часть железы представлена панкреатическими островками. [17]

Развитие

Поджелудочная железа формируется из двух зачатков. На 5-й неделе эмбриогенеза в каудальной части передней кишки возникают дорсальная и вентральная почки поджелудочной железы (см. рис. 12-34). В результате поворота двенадцатиперстной кишки вентральная почка сближается с дорсальной и они сливаются. Головка и главный проток железы формируется из вентральной почки. Тело, хвост и каудальная часть протока железы образуются из дорсальной почки. У 9% людей протоки не сливаются и самостоятельно открываются в двенадцатиперстную кишку. Паренхима экзокринного компонента железы дифференцируется из энтодермы поджелудочных почек. Островковые клетки отделяются от эпителиальных тяжей и залегают между формирующимися ацинусами.

Строение экзокринной части

Прослойки соединительной ткани делят железу на дольки, состоящие из ацинусов и начальных отделов выводных протоков (рис. 12-65, 12-66, 12-66А). В центре ацинусов расположены т.н. центроацинозные клетки. От них начинаются вставочные выводные протоки, переходящие во внутридольковые. Кубический или цилиндрический эпителий внутридольковых выводных протоков переходит в цилиндрический эпителий междольковых протоков. Среди эпителиальных клеток присутствуют энтероэндокринные клетки. Ветвящиеся междольковые протоки под углом открываются в главный (ductus pancreaticus) проток, окружённый соединительной тканью и выполняющий роль осевого скелета железы.

Рис. 12-65. Организация ацинусов и внутридольковых протоков в поджелудочной железе. Состоящие из секреторных клеток ацинусы переходят в короткие вставочные протоки, начинающиеся от центроацинозных клеток. Далее секрет поступает во внутридольковые, а затем в междольковые протоки. На рисунке показаны различные варианты взаимоотношений между ацинусами и внутридольковыми протоками. [17]

Рис. 12-66. Ацинус поджелудочной железы. Главный клеточный тип — ацинозные клетки, вырабатывающие пищеварительные ферменты. Видны центроацинозные клетки, относящиеся к внутриацинозной части вставочных протоков. [17]

Рис. 12-66А. Поджелудочная железа. Паренхима железы состоит из эндокринной и экзокринной частей. Эндокринная часть представлена островками Лангерханса (1) — скоплениями эндокринных клеток вокруг капилляров. Экзокринную часть образуют ацинусы (2), состоящие из 8-12 экзокринных секреторных клеток. Кровеносный сосуд (3) проходит в междольковой соединительной ткани. Окраска гематоксилином и эозином.

Ацинозные клетки

Ацинозные клетки синтезируют, хранят и секретируют пищеварительные ферменты. Они (рис. 12-67) характеризуются выраженной полярной дифференцировкой. Апикальная их часть содержит многочисленные зимогенные гранулы с пищеварительными ферментами — зимогенная зона, окрашивающаяся значительно светлее гомогенной (базальной) зоны. Ядро смещено в базальную часть, где присутствуют хорошо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть, свободные рибосомы и митохондрии. Область между зимогенными гранулами и ядром занимает комплекс Гольджи. В цитоплазме апикальной части найдены актиновые микрофиламенты, образующие сеть, и микротрубочки, участвующие во внутриклеточном транспорте зимогенных гранул и освобождении их содержимого во внеклеточное пространство.

Рис. 12-67. Секреторная клетка в ацинусе поджелудочной железы — классический пример полярно дифференцированной эпителиальной клетки. Круглое ядро с выраженным ядрышком находится в базальной части. Практически весь объём цитоплазмы этой части клетки занимают протяжённые цистерны гранулярной эндоплазматической сети, что свидетельствует об интенсивном синтезе белка. Апикальная часть клетки заполнена крупными зимогенными гранулами, содержимое которых выделяется в просвет ацинуса. Комплекс Гольджи находится между ядром и скоплением зимогенных гранул. [17]

· Межклеточные контакты. Мембраны соседних ацинозных клеток в апикальной части соединены при помощи плотных контактов, промежуточных контактов и десмосом. Все вместе эти контакты образуют соединительный комплекс, служащий барьером для крупных молекул, но проницаемый для воды и ионов. Кроме того, ацинозные клетки связаны при помощи щелевых контактов, обеспечивающих электрическое сопряжение и передачу ионов и низкомолекулярных веществ от клетки к клетке.
· Регуляция секреции. Ацетилхолин (через м-холинорецепторы), холецистокинин, и нейропептиды усиливают секреторную активность ацинозных клеток (рис. 12-68). Симпатические нервные волокна через адренорецепторный вход тормозят секреторную функцию ацинозных клеток.

Рис. 12-68. Рецепторные входы и внутриклеточные механизмы усиления секреторной активности ацинозных клеток поджелудочной железы. АХ — ацетилхолин, P — вещество P. [17]

Клетки выводных протоков

Панкреатический сок изотоничен плазме крови, имеет pH=8–8,5 из-за высокого содержания бикарбоната, который нейтрализует кислую реакцию химуса (пищевые массы, смешанные с желудочным соком). Центроацинозные клетки и клетки выводных протоков выделяют HCO3-. В апикальную мембрану клеток встроены Cl-/HCO3- анионообменник, обеспечивающий обмен внутриклеточного HCO3- на внеклеточный Cl-, и хлорный канал CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), поддерживающий выход из клетки Cl-, небходимого для функционирования Cl-/HCO3- анионообменника. HCO3- поступает в клетку через базолатеральную мембрану с помощью Na+/HCO3- котранспортёра (NBC). Na+ и вода выходят в просвет протока следом за ионами Cl- через плотные контакты между клетками (рис. 12-69).

Рис. 12-69. Регуляция секреции HCO3 клетками выводных протоков. Ацетилхолин (через Са2+) и секретин (через цАМФ) стимулирует Na+/HCO3котранспортёр и секрецию Clчерез хлорный канал CFTR. [114]

Функция

В поджелудочной железе вырабатываются панкреатический сок (1,5–2 л в сутки) и ферменты, поступающие в просвет двенадцатиперстной кишки.
Ферменты поджелудочной железы играют ключевую роль в переваривании белков, жиров и углеводов. Оптимум действия ферментов поджелудочной железы приходится на pH=7–8. Ферменты вырабатываются в виде предшественников (протеазы), которые активируются в просвете кишки, и в активной форме (амилаза, липазы, нуклеазы).
· Протеазы — ферменты, расщепляющие белки (трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы А и В, эластаза), секретируются в неактивной форме. Трипсиноген (предшественник трипсина) активируется энтерокиназой из каёмчатых клеток двенадцатиперстной кишке. Трипсин катализирует собственную активацию, активацию химотрипсиногена (предшественник химотрипсина), прокарбоксипептидаз, проэластазы.
· Ферменты, расщепляющие жиры. Панкреатическая липаза, фосфолипазы А1, А2, лецитиназа.
· a‑Амилаза — панкреатический фермент, расщепляющий углеводы.
· Нуклеазы — ферменты, расщепляющие нуклеиновые кислоты (ДНКаза, РНКаза).

Печень

Печень (hepar) — самая крупная железа человека, выполняющая важную роль в пищеварении и обмене веществ (рис. 12-70, 12-70А). Железа покрыта прочной фиброзной капсулой, содержащей небольшое количество кровеносных сосудов. Около 80% объёма и почти 60% общего количества клеток печени составляют печёночные клетки — гепатоциты. При помощи межклеточных контактов гепатоциты упакованы в тяжи, формируя подобие лабиринта. Внутри лабиринта гепатоцитов находятся синусоиды, в которых течёт смешанная кровь. Коллагены типов I, III, IV и V, фибронектин, ламинин, различные гликопротеины и протеогликаны образуют сетчатый каркас стромы органа. Кровь в орган поступает по двум сосудам — артериальная по a. hepatica (20–30% получаемой печенью крови) и венозная по v. porta (70–80% получаемой печенью крови), а оттекает по одному (v. hepatica).

Развитие

В начале 4-й недели эмбриогенеза в каудальной части передней кишки на её вентральной поверхности формируется печёночный дивертикул. Растущий дивертикул делится на проксимальную (зачаток печени) и дистальную (зачаток жёлчного пузыря и общего жёлчного протока) части (рис. 12-34). Оксигенированная и насыщенная питательными веществами кровь, поступающая в печень из пупочной вены, обеспечивает быстрое развитие органа. Формирующаяся кровеносная система определяет функциональную сегментацию органа. Начало гемопоэза на 6-й неделе придаёт железе ярко-красный цвет. К 10-й неделе внутриутробного развития печень занимает большую часть брюшной полости. На 12-й неделе гепатоциты начинают секретировать жёлчь, которая обуславливает тёмно-зелёный цвет мекония.

Рис. 12-70. Печень. Представлены компоненты портальной зоны: междольковые артерия, вена и жёлчный проток. Кровь из сосудов портальной зоны поступает в синусоиды, радиально сходящиеся к центральной вене. Паренхиму печени образуют тяжи гепатоцитов. Они формируют жёлчные капилляры, из которых жёлчь поступает в междольковые жёлчные протоки. Синусоиды выстланы эндотелиальными клетками, между которыми встречаются звёздчатые макрофаги. [17]

Рис. 12-70А. Печень. Классическая долька печени имеет шестигранную форму. Тяжи гепатоцитов (1) радиально сходятся к центральной вене (3). Между тяжами расположены выстланные эндотелиальными клетками синусоиды (2). В области стыка нескольких долек находится портальная зона (4). Окраска гематоксилином и эозином.

Морфо-функциональные единицы

Морфо-функциональные единицы печени — классическая и портальная дольки, а также ацинус (рис. 12-71).

Рис. 12-71. Ацинусы печени. Выделено два соседних ацинуса. В одном показаны зоны, а в другом — печёночные пластинки. 1, 2, 3 — зоны ацинуса, различающиеся по интенсивности кровоснабжения и чувствительности к действию токсинов или к недостатку питательных веществ. В зоне 1 (центральная часть ацинуса) проходят терминальная ветвь воротной венулы, печёночная артериола и жёлчный проток. Клетки зоны 3 лежат ближе к центральной вене. [17]

Классическая долька

Lobulus hepaticus classicus — морфо-функциональная единица печени гексагональной формы. В центре расположена центральная вена, к которой сходятся печёночные тяжи, состоящие из гепатоцитов. Между тяжами залегают синусоиды. В области стыков нескольких классических долек расположена портальная зона (триада). В портальных трактах проходят нервные волокна и междольковые сосуды: междольковые печёночная артерия, воротная вена, лимфатический сосуд и один или два жёлчных протока. В рыхлой соединительной ткани портальной зоны могут присутствовать лимфоциты и тучные клетки (Рис. 12-72).

Рис. 12-72. Печень. Радиально ориентированные тяжи гепатоцитов сходятся к центральной вене, расположенной в центре классической дольки печени. Портальные зоны локализуются по углам классических долек. Квадратом выделена одна из портальных зон. [17]

Портальная долька

Портальная долька (lobulus portalis) — структура треугольной формы. Портальная зона образует её центр, а центральные вены трёх смежных классических долек — вершины. Концепция портальной дольки была предложена исходя из того, что во всех экзокринных железах выводной проток является центром структурной единицы, начальные же отделы жёлчных выводных протоков находятся в портальных трактах. Портальная долька более точно отражает экзокринную функцию печени, которая связана с выработкой жёлчи.

Ацинус

Ацинус (acinus hepaticus) — структурно-метаболическая единица печени, имеющая форму ромба, вершины которого образованы центральными венами соседних гексагональных печёночных долек и смежными портальными зонами. Часть ацинуса, расположенная вблизи сосудов, кровоснабжается лучше других его отделов (зона 1 на рис. 12-71). Наружная же часть ацинуса, локализованная вблизи центральных вен (зона 3 на рис. 12-71), получает менее оксигенированную кровь. Поэтому структуры этой зоны ацинуса более уязвимы при интоксикациях и дефиците питательных веществ.

Кровоток

Через ворота печени входят v. porta и a. hepatica. Эти сосуды многократно ветвятся и входят в состав портальных зон. Кровь в классическую дольку поступает из междольковой артерии (обогащённая O2) и междольковой вены (богатая питательными веществами) соответственно по терминальным печёночным артериолам и терминальным воротным венулам. Эти сосуды открываются в синусоиды, по которым смешанная кровь направляется к центральной (терминальной печёночной) вене. Центральные вены не содержат ГМК. Из печени кровь оттекает по печёночным венам (3–4) в нижнюю полую вену.
· Синусоиды печени (vas sinusoideum hepaticum) — анастомозирующие пустоты между анастомозирующими тяжами гепатоцитов. В синусоидах печени находится смешанная кровь, поступающая из печёночной артерии и воротной вены.
· Перисинусоидальное пространство (spatium perisinusoideum) — пространство между гепатоцитами и эндотелиальными клетками синусоидов. В пространство обращены микроворсинки гепатоцитов. Здесь расположены ретикулиновые волокна, поддерживающие структуру синусоидов.
· Лимфатические сосуды. В печени образуется 50% лимфы, поступающей в грудной лимфатический проток. Из перисинусоидального пространства лимфа оттекает в лимфатические сосуды портальных зон, далее по сосудам, сопровождающим портальные вены, лимфа попадает в грудной лимфатический проток.

Желчевыводящие пути

Жёлчные капилляры (гепатоциты) ® холангиолы ® мелкие жёлчные протоки ® междольковые жёлчные протоки (кубический эпителий) ® крупные септальные и трабекулярные протоки (цилиндрический эпителий) ® внутрипечёночные протоки правый и левый ® печёночные протоки ® общий печёночный проток ® общий жёлчный проток ® двенадцатиперстная кишка.
· Жёлчные капилляры находятся внутри тяжей гепатоцитов, это тонкие каналы между соседними гепатоцитами. Жёлчные капилляры не имеют собственной стенки, т.к. эти капилляры являются частью межклеточного пространства между соседними гепатоцитами, “запертого” специализированными контактами для предупреждения просачивания жёлчи в кровь, находящуюся в синусоидах. Жёлчные капилляры слепо начинаются в центральной части классической дольки и идут на её периферию, где впадают в холангиолы.
· Холангиолы — короткие трубочки на периферии классических долек. Принимают жёлчь из жёлчных капилляров и передают её жёлчным протокам. Стенка холангиол по окружности образована 2–3 клетками.

Основные клеточные типы

Гепатоциты

Гепатоциты (рис. 12-73) можно рассматривать как клетки с внешней секрецией и одновременно как клетки с внутренней секрецией. При этом не имеется в виду, что гепатоциты — эндокринные клетки, хотя они секретируют в кровь разные биологически активные вещества; имеется в виду, что гепатоциты, как и эндокринные клетки, характеризуются интимными отношениями с кровеносным руслом: для гепатоцитов характерен мощный обмен разными веществами с кровью — как секреция в кровь, так и поглощение из крови. Гепатоциты образуют печёночные пластинки (тяжи) и содержат в изобилии практически все органеллы. Ядро имеет 1–2 ядрышка и, как правило, расположено в центре клетки. 25% гепатоцитов имеет два ядра. Для клеток характерна полиплоидия: 55–80% гепатоцитов — тетраплоидны, 5–6% — октаплоидны и только 10% — диплоидны. Хорошо развита гранулярная и гладкая эндоплазматическая сеть. Элементы комплекса Гольджи присутствуют в различных отделах клетки. Количество митохондрий в клетке может достигать 2000. Клетки содержат лизосомы и пероксисомы. Последние имеют вид окружённого мембраной пузырька диаметром до 0,5 мкм. Пероксисомы содержат окислительные ферменты — аминооксидазу, уратоксидазу, каталазу. Как и в митохондриях, в пероксисомах происходит утилизация кислорода. Прямое отношение к образованию этих органелл имеет гладкая эндоплазматическая сеть. В цитоплазме присутствуют многочисленные включения, преимущественно гликогена. Каждый гепатоцит имеет два полюса — синусоидный и жёлчный, или билиарный. Синусоидный полюс обращён к пространству Диссе (перисинусоидальное пространство). Этот полюс покрыт микроворсинками, которые участвуют в транспорте веществ из крови в гепатоциты и обратно. Микроворсинки гепатоцитов соприкасаются с поверхностью эндотелиальных клеток. Билиарный полюс также имеет микроворсинки, что облегчает экскрецию компонентов жёлчи. В месте контакта билиарных полюсов двух гепатоцитов образуются жёлчные капилляры (рис. 12-74).

Рис. 12-73. Основные клеточные типы печени. Гепатоциты образуют анастомозирующие тяжи. Соприкасающиеся поверхности гепатоцитов формируют жёлчный капилляр. Другой своей поверхностью гепатоциты обращены к синусоиду. Стенка синусоида образована эндотелиальными клетками, между которыми присутствуют звёздчатые макрофаги. Гепатоциты и эндотелиальные клетки ограничивают перисинусоидальное пространство. [17]

Рис. 12-74. Секреция жёлчи происходит через билиарный полюс гепатоцита. MRP1 (multidrug resistance associated protein 1) — транспортирует в просвет жёлчного капилляра органические катионы (холин, тиамин, никотинамид). MRP2 (multidrug resistance associated protein 2) — транспортирует в просвет жёлчного капилляра органические анионы (конъюгированный билирубин). BSEP (bile salt export pump) — транспортирует в просвет жёлчного капилляра соли жёлчных кислот. Cl/HCO3 анионообменник и хлорный канал (CFTR) обеспечивают секрецию бикарбонат иона в просвет жёлчного капилляра. [114]

Холангиоциты

Холангиоциты, или эпителиальные клетки внутрипечёночных жёлчных протоков, составляют 2–3% общей популяции клеток печени. Общая протяжённость внутрипечёночных жёлчных протоков составляет приблизительно 2,2 км, что играет важную роль в формировании жёлчи. Холангиоциты участвуют в транспорте белков и активно секретируют воду и электролиты. Секретин активирует в холангиоцитах продукцию водянистого секрета, содержащего бикарбонат. Механизмы действия гормона и секреции холангиоцитами HCO3- аналогичны механизмам в клетках выводных протоков поджелудочной железы (рис. 12-69).

Стволовые клетки

Гепатоциты и холангиоциты относятся к растущим клеточным популяциям. Стволовыми клетками для тех и других являются овальные клетки, расположенные в эпителии жёлчных протоков. Овальные клетки активизируются при острой печёночной недостаточности, дефективной регенерации, часто после передозировки парацетамола. Пролиферирующие овальные клетки первоначально заселяют портальную зону и затем врастают в паренхиму между тяжами гепатоцитов в перисинусоидальное пространство. Мигрирующие овальные клетки экспрессируют a-фетопротеин, виментин, цитокератины, специфичные для клеток жёлчных протоков. Кроме того, овальные клетки имеют общие Аг с гемопоэтическими клетками, в т.ч. фактор стволовых клеток (SCF) и его рецептор c-kit, поверхностный гликопротеин Thy-1, CD34. Большинство маркёров исчезает после дифференцировки овальных клеток в гепатоциты. Активность овальных клеток регулируется по паракриновому и аутокриновому пути множеством регуляторных факторов (трансформирующий фактор роста, фактор роста фибробластов, фактор стволовых клеток, фактор роста гепатоцитов). При определённых патологических условиях часть овальных клеток появляется в печени из предшественников, мигрирующих в печень из костного мозга.

Синусоидные клетки печени

Известны четыре клеточных типа, постоянно присутствующих в синусоидах печени: эндотелиальные клетки, звёздчатые макрофаги, жиронакапливающие клетки и ямочные клетки. Синусоидные клетки занимают около 7% объёма печени.
· Эндотелиальные клетки контактируют при помощи многочисленных отростков, отделяя просвет синусоида от перисинусоидального пространства. Ядро расположено вдоль клеточной мембраны со стороны перисинусоидального пространства. В клетке содержатся элементы гранулярной и гладкой эндоплазматической сети. Комплекс Гольджи обычно расположен между ядром и просветом синусоида. В цитоплазме эндотелиальных клеток содержатся многочисленные пиноцитозные пузырьки и лизосомы. Фенестры, не затянутые диафрагмами, занимают до 10% поверхности эндотелия и регулируют поступление в перисинусоидальное пространство частиц более 0,2 мкм в диаметре, например хиломикронов. Для эндотелиальных клеток синусоидов характерен эндоцитоз всех типов молекул и частиц с диметром не более 0,1 мкм. Отсутствие типичной базальной мембраны, способность к эндоцитозу и наличие фенестр отличают эндотелий синусоидов от эндотелия других сосудов.

Сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF). В ответ на повреждение гепатоциты секретируют VEGF в перисинусоидальное пространство. В мембране эндотелиальных клеток VEGF взаимодействует с рецепторными тирозинкиназами VEGFR-1 и VEGFR-2. Активация VEGFR-2 стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток и рост сосудов. При активации VEGFR-1 в эндотелиальных клетках усиливается экспрессия фактора роста гепатоцитов (HGF) и ИЛ6, которые поддерживают выживание и пролиферацию гепатоцитов.

· Звёздчатые макрофаги относятся к системе мононуклеарных фагоцитов, в их цитоплазме присутствуют лизосомы с высокой активностью пероксидазы, фагосомы, гемосидерин, пигменты. Основным местом локализации звёздчатых макрофагов являются перипортальные области печени. Они располагаются между эндотелиальными клетками в составе стенки синусоида. Звёздчатые макрофаги удаляют из крови чужеродный материал, фибрин, избыток активированных факторов свёртывания крови, участвуют в фагоцитозе стареющих и повреждённых эритроцитов, обмене Hb и железа. Железо из разрушенных эритроцитов или из крови аккумулируется в виде гемосидерина для последующего использования в синтезе Hb. Метаболиты арахидоновой кислоты, фактор активации тромбоцитов PAF, g-ИФН вызывают активацию звёздчатых макрофагов. Активированные клетки, в свою очередь, вырабатывают комплекс биологически активных веществ, таких как радикалы кислорода, активатор плазминогена, фактор некроза опухоли a (TNFa), ИЛ1, ИЛ6, трансформирующий фактор роста b (TGFb), которые могут вызвать токсическое повреждение гепатоцитов.
· Ямочные клетки (печёночные NK–клетки) располагаются на эндотелиальных клетках или между ними. Ямочные клетки действуют против опухолевых и инфицированных вирусом клеток. В отличие от звёздчатых макрофагов, которым необходима активация, цитолитическое действие ямочных клеток проявляется спонтанно, без предварительной активации со стороны других клеток или биологически активных веществ.
· Жиронакапливающие клетки имеют отростчатую форму, локализуются в перисинусоидальном пространстве или между гепатоцитами. Жиронакапливающие клетки выполняют важную роль в метаболизме и накоплении ретиноидов. Около 50–80% витамина А, находящегося в организме, накапливается в печени и до 80% всех ретиноидов печени депонировано в жировых каплях жиронакапливающих клеток. Эфиры ретинола попадают в гепатоциты в составе хиломикронов. В гепатоцитах эфиры ретинола конвертируются в ретинол и образуется комплекс витамина А с ретинолсвязывающим белком. Комплекс секретируется в перисинусоидальное пространство, откуда депонируется клетками.

Цирроз печени. In vitro для жиронакапливающих клеток показана способность синтезировать коллаген I типа, в связи с чем предполагают их участие в развитии цирроза и фиброза печени. Депонирование коллагена в перисинусоидальном пространстве приводит к уменьшению просвета синусоидов и, как следствие, к портальной гипертензии.

Функции печени

Секреция жёлчи

Гепатоциты продуцируют и через билиарный полюс секретируют жёлчь в жёлчные капилляры. Жёлчь — водный раствор электролитов, жёлчных пигментов, жёлчных кислот. Жёлчные пигменты — конечные продукты обмена Hb и других порфиринов. Гепатоциты из крови захватывают свободный билирубин, конъюгируют его с глюкуроновой кислотой и секретируют нетоксичный связанный билирубин в жёлчные капилляры. Жёлчные кислоты синтезируются из холестерина, необходимы для переваривания и всасывания липидов. Из кишечника большая часть жёлчных кислот всасывается обратно в кровь и через портальную систему кровотока возвращается в печень, где вновь секретируется в жёлчь. С жёлчью из организма выводятся также физиологически активные вещества, например конъюгированные формы глюкокортикоидов. В составе жёлчи IgA из перисинусоидального пространства поступает в просвет кишки.

Синтез белков

Большинство белков плазмы продуцируется гепатоцитами. Гепатоциты секретируют в перисинусоидальное пространство a-фетопротеин, альбумины, комплемент С3, С-реактивный белок, коагулянты (фибриноген, протромбин, факторы свёртывания крови, кроме VIII), антикоагулянты (плазминоген, антитрипсин, антитромбин), прогормоны и гормоны (ангиотензиноген, кининоген, соматомедины, тромбопоэтин), транспортные белки плазмы (трансферрин, церулоплазмин, витамин D–связывающий белок, глобулины, связывающие кортикостероиды, йодсодержащие и половые гормоны), аполипопротеины и др.

Метаболизм углеводов

Избыток глюкозы в крови, возникающий после приёма пищи, при помощи инсулина поглощается гепатоцитами и запасается в виде гликогена. При дефиците глюкозы глюкокортикоиды стимулируют в гепатоцитах глюконеогенез (превращение аминокислот и липидов в глюкозу).

Метаболизм липидов и холестерина

Хиломикроны из перисинусоидальных пространств попадают в гепатоциты, где запасаются в качестве триглицеридов (липогенез) или секретируются обратно в кровь в виде липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП). Из крови ЛОНП попадают в мышечную и жировую ткани, где триглицериды с помощью липопротеиновой липазы гидролизуются до жирных кислот и глицерина, часть которых используется для синтеза липопротеинов низкой плотности (ЛНП) с высоким содержанием холестерина. ЛНП секретируются в кровь и через специфические рецепторы ЛНП возвращаются в гепатоциты, восполняя затраты холестерина на синтез жёлчных кислот и ЛОНП. Липопротеины высокой плотности (ЛВП) образуются из излишков холестерина и фосфолипидов при гидролизе ЛОНП липопротеиновой липазой на поверхности эндотелия. Из ЛВП эфиры холестерина поступают в состав ЛОНП и ЛНП, которые возвращают избыточный холестерин в печень. Поэтому ЛВП называют «хорошим холестерином».

Запасание

В гепатоцитах запасаются триглицериды, углеводы, жирорастворимые витамины (A, D, E, K) железо, медь. Жиронакапливающие клетки депонируют липиды и до 80% ретиноидов, аккумулируемых в печени. В гепатоцитах происходит первое гидроксилирование витамина D.

Дистрофия гепатоцеребральная (болезнь Уилсона–Коновалова) — наследственный дефект обмена меди (мутация b-полипептида ATP7B Cu2+-транспортирующей АТФазы; отсюда низкая активность цитохромоксидазы). Клинические проявления: цирроз печени с последующей печёночной недостаточностью, отложение пигмента зелёного цвета по периферии роговицы (кольцо Кайзера–Фляйшера), голубоватые полулуния на ногтях, стволовые и мозжечковые расстройства, экстрапирамидная ригидность, гиперкинезы, остеопороз, расстройства психики. При лабораторном исследовании обнаруживается высокое содержание меди в моче, гипоцерулоплазминемия.

Детоксикация

Инактивация продуктов обмена Hb, белков, ксенобиотиков (например, лекарственных препаратов, наркотиков, этанола, индустриальных химикатов, токсических веществ, продуктов метаболизма бактерий в кишечнике) при помощи различных ферментов в ходе реакций окисления, метилирования и связывания. В гепатоцитах образуется нетоксичная (конъюгированная) форма билирубина, из аммиака (конечного продукта обмена белков) синтезируется мочевина, подлежащая выведению через почки, подвергаются распаду половые гормоны.
· Криглера–Найяра синдром — редкое наследственное нарушение, связанное с дефектом гена, кодирующего фермент уридиндифосфат-глюкуронилтрансферазу. Этот фермент катализирует присоединение глюкуроновой кислоты к свободному билирубину, образуя водорастворимый жёлчный пигмент. При синдроме Криглера–Найяра в печени полностью отсутствует активность этого фермента, в сыворотке крови очень высокая концентрация неконъюгированного билирубина, развивается ядерная желтуха. Больные обычно погибают на 1-м году жизни.
· Дубина–Джонсона синдром — наследственный пигментный гепатоз, обусловленный нарушением транспорта конъюгированного билирубина из гепатоцитов в жёлчь вследствие мутации гена белка MRP2, ответственного за гепатобилиарный перенос билирубина.

Метаболизм этанола

Алкоголь дегидрогеназа расщепляет этанол с образованием крайне токсичного ацетальдегида. Окисление ацетальдегида до воды и CO2 катализируют ацетальдегид дегидрогеназы. 90% этанола окисляется в конечном итоге до воды и CO2 со скоростью 5–10 мл/ч (в перерасчёте на чистый этиловый спирт).

Защита организма

Звёздчатые макрофаги удаляют из крови микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Ямочные клетки активны против опухолевых и инфицированных вирусом клеток. Гепатоциты транспортируют IgA из перисинусоидальных пространств в жёлчь и далее — в просвет кишки.

Острые вирусные гепатиты вызывают гепатотропные вирусы А (HАV), В (HBV), С (HCV), D (HDV), Е (HЕV), G (HGV). Диффузное воспаление печени характеризуется появлением желтушного окрашивания (иктеричность) сначала слизистых оболочек, затем кожи. Осложнения: острая печёночная недостаточность, воспалительные процессы в желчевыводящих путях, цирроз печени, гепатоцеллюлярная карцинома.

Кроветворная

Печень участвует в пренатальном гемопоэзе. В постнатальном периоде в гепатоцитах синтезируется тромбопоэтин.

Жёлчный пузырь

Жёлчный пузырь — растяжимый полый орган грушевидной формы, расположенный под правой долей печени и содержащий 30–50 мл жёлчи. Назначение органа состоит не только в хранении, но и в концентрировании жёлчи за счёт активного транспорта Na+ и Сlэпителиальными клетками слизистой оболочки.
Слизистая оболочка. Эпителиальные клетки имеют цилиндрическую форму, на апикальной поверхности несут различной величины микроворсинки, покрытые гликокаликсом. Боковая поверхность клеток образует выросты. Среди эпителиальных клеток жёлчного пузыря присутствуют секретирующие слизь клетки. Слизь защищает эпителий от повреждающего действия жёлчных кислот.
Мышечная оболочка представлена ГМК. Холецистокинин, вырабатываемый энтероэндокринными клетками слизистой оболочки тонкой кишки, стимулирует сокращение ГМК и эвакуацию жёлчи. При пустом жёлчном пузыре сокращение мышечной оболочки приводит к образованию складок слизистой.
Наружная оболочка жёлчного пузыря — серозная. Она покрывает весь орган, за исключением места его прилегания к печени.

Холецистит — воспаление жёлчного пузыря. В 95% случаев развивается при обструкции пузырного протока жёлчным камнем, образованным кристаллами холестерина.