Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пространственно-временная диаграмма перистальтической волны после глотания воды. Значения высокого давления отображаются красным цветом, нулевое давление - сине-зеленым. Гребень в верхней части изображения - это высокое давление верхнего сфинктера пищевода, который открывается только на короткое время, чтобы пропустить воду.

Перистальтика - это радиально-симметричное сокращение и расслабление (расширение) мышц, которое распространяется волной по трубке в антероградном направлении.

В большей части пищеварительного тракта, такого как желудочно-кишечный тракт человека , гладкие мышечные ткани последовательно сокращаются, создавая перистальтическую волну, которая продвигает шарик пищи (называемый болюсом, прежде чем он превращается в химус в желудке) по тракту. Перистальтическое движение включает расслабление круговых гладких мышц, затем их сокращение за пережеванным материалом, чтобы он не двигался назад, а затем продольное сокращение, чтобы подтолкнуть его вперед.

Дождевые черви используют аналогичный механизм для передвижения, [1] [ опубликованный самостоятельно источник? ] и некоторые современные машины имитируют этот дизайн.

Слово происходит из Новой латыни и происходит от греческого peristellein , «оборачивать», от peri -, «вокруг» + stellein , «втягивать, сводить ; приводить в порядок». [2]

Физиология человека [ править ]

Перистальтика обычно направлена ​​каудально, то есть к анальному отверстию . Такое чувство направления может быть связано с поляризацией мышечно-кишечного сплетения . Из-за того, что перистальтический рефлекс зависит от мышечно-кишечного сплетения, его также называют мышечно-кишечным рефлексом. [3]

Механизм перистальтического рефлекса [ править ]

Пищевой комок вызывает растяжение гладкой мускулатуры кишечника, в результате чего серотонин секретируется сенсорными нейронами, которые затем активируются. Эти сенсорные нейроны, в свою очередь, активируют нейроны мышечно-кишечного сплетения , которые затем разделяются на два холинергических пути: ретроградный и антероградный. Активированные нейроны ретроградного пути высвобождают вещество P и ацетилхолин для сокращения гладкой мускулатуры позади болюса. Активированные нейроны антероградного пути вместо этого высвобождают оксид азота и вазоактивный полипептид кишечника.расслабить каудальную гладкую мышцу до болюса. Это позволяет эффективно продвигать пищевой комок по пищеварительному тракту. [4]

Пищевод [ править ]

После того, как пища пережевана в виде комка, она проглатывается и перемещается по пищеводу. Гладкие мышцы сокращаются за болюсом, чтобы он не попал обратно в рот. Затем ритмичные, однонаправленные волны сокращений работают, чтобы быстро заставить пищу попасть в желудок. Мигрирующий моторный комплекс (ГМК) помогает триггерные перистальтических волн. Этот процесс работает только в одном направлении, и его единственная функция пищевода - перемещать пищу изо рта в желудок (MMC также функционирует для удаления остатков пищи из желудка в тонкую кишку, а оставшиеся частицы из тонкой кишки в толстую кишку). ). [5]

Упрощенное изображение перистальтики

В пищеводе бывает два типа перистальтики:

  • Во-первых, это первичная перистальтическая волна , которая возникает, когда болюс попадает в пищевод во время глотания . Первичная перистальтическая волна заставляет болюс опускаться по пищеводу в желудок волной, длящейся около 8–9 секунд. Волна распространяется вниз к желудку, даже если комок пищи опускается с большей скоростью, чем сама волна, и продолжается, даже если по какой-то причине болюс застревает дальше по пищеводу.
  • В случае, если болюс застревает или движется медленнее, чем первичная перистальтическая волна (что может случиться, когда он плохо смазан), рецепторы растяжения в слизистой оболочке пищевода стимулируются, и местный рефлекторный ответ вызывает вторичную перистальтическую волну вокруг болюса, заставляя он идет дальше по пищеводу, и эти вторичные волны продолжаются бесконечно, пока болюс не попадет в желудок. Процесс перистальтики контролируется продолговатым мозгом. Перистальтика пищевода обычно оценивается путем исследования моторики пищевода .
  • Третий тип перистальтики, третичная перистальтика, является дисфункциональным и включает нерегулярные, диффузные одновременные сокращения. Эти сокращения подозреваются в нарушении моторики пищевода и проявляются при проглатывании бария в виде « штопора пищевода ». [6]

Во время рвоты продвижение пищи по пищеводу и изо рта происходит из-за сокращения мышц брюшного пресса ; перистальтика пищевода не меняется.

Тонкая кишка [ править ]

После обработки и переваривания в желудке полужидкий химус выдавливается через пилорический сфинктер в тонкий кишечник . Пройдя через желудок, типичная перистальтическая волна длится всего несколько секунд со скоростью всего несколько сантиметров в секунду. Его основная цель - перемешать химус в кишечнике, а не продвигать его вперед по кишечнику. Благодаря этому процессу смешивания и непрерывного переваривания и всасывания питательных веществ химус постепенно продвигается через тонкий кишечник к толстому кишечнику . [5]

В отличие от перистальтики, сокращения сегментации приводят к взбалтыванию и перемешиванию, не проталкивая материалы дальше по пищеварительному тракту.

Толстая кишка [ править ]

Хотя толстый кишечник имеет перистальтику того же типа, что и тонкий кишечник, он не является основным двигателем. Вместо этого общие сокращения, называемые массовыми движениями, происходят в толстой кишке от одного до трех раз в день, продвигая химус (теперь кал) к прямой кишке. Массовые движения часто вызываются приемом пищи, поскольку их вызывает присутствие химуса в желудке и двенадцатиперстной кишке ( гастроколический рефлекс ).

Лимфа [ править ]

Лимфатическая система человека не имеет центрального насоса. Вместо этого лимфа циркулирует через перистальтику в лимфатических капиллярах, а также через клапаны в капиллярах, сжатие во время сокращения соседних скелетных мышц и артериальную пульсацию.

Сперма [ править ]

Во время эякуляции гладкие мышцы стенок семявыносящего протока рефлекторно сокращаются в перистальтике, продвигая сперму из яичек в уретру . [7]

Земляные черви [ править ]

Упрощенное изображение, показывающее движение дождевого червя через перистальтику.

Дождевого является безрукий кольчатый червь червь с гидростатическим скелетом , который движется по перистальтики. Его гидростатический каркас состоит из заполненной жидкостью полости тела, окруженной растяжимой стенкой тела. Червь перемещается за счет радиального сужения передней части своего тела, что приводит к увеличению длины за счет гидростатического давления. Эта суженная область распространяется кзади по телу червя. В результате каждый сегмент вытягивается вперед, затем расслабляется и повторно контактирует с субстратом, при этом волосковидные щетинки предотвращают обратное скольжение. [8] Различные другие беспозвоночные, такие как гусеницы и многоножки , также передвигаются за счет перистальтики.

Машины [ править ]

Перистальтический насос является положительным-поршневой насос , в котором электродвигатель , пинчи наступавшие части гибкой трубки для приведения в движение текучей среды внутри трубки. Насос изолирует жидкость от оборудования, что важно, если жидкость является абразивной или должна оставаться стерильной.

Были разработаны роботы, которые используют перистальтику для передвижения, как дождевые черви. [9] [10]

Связанные термины [ править ]

  • Аперистальтика означает отсутствие движения. Это может быть результатом ахалазии задействованных гладких мышц.
  • Базальный электрический ритм - это медленная волна электрической активности, которая может вызвать сокращение.
  • Катастрофа - это связанный с ней мышечный процесс кишечника. [5]
  • Илеус - нарушение нормальной пропульсивной способности желудочно-кишечного тракта, вызванное нарушением перистальтики.
  • Ретроперистальтика , обратная перистальтике

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Дождевой червь - мышечная система» .[ самостоятельно опубликованный источник ]
  2. ^ "Интернет-словарь этимологии" . etymonline.com . Проверено 30 июня 2016 .
  3. ^ Холл, Майкл Э .; Холл, Джон Э. (2021). Гайтон и Холл, учебник медицинской физиологии (14-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders / Elsevier. ISBN 978-0-323-59712-8.
  4. ^ Юань, Джейсон; Brooks, Heddwen L .; Бармен, Сьюзен М .; Барретт, Ким Э. (2019). Обзор медицинской физиологии Ганонга . ISBN 978-1-26-012240-4.
  5. ^ a b c Мариеб, Элейн Н. и Хоэн, Катя "Анатомия и физиология человека", 8-е изд., Бенджамин Каммингс / Пирсон, 2010 [ необходима страница ]
  6. ^ Mittal, Ravinder К. (2011). Двигательные паттерны пищевода - аборальный и оральный транспорт . Морган и Клейпул Науки о жизни.
  7. ↑ Уильям О. Рис (21 марта 2013 г.). Функциональная анатомия и физиология домашних животных . Джон Вили и сыновья. С. 451–. ISBN 978-1-118-68589-1.
  8. ^ Quillin KJ (май 1998). «Онтогенетическое масштабирование гидростатических скелетов: геометрическое, статическое напряжение и динамическое масштабирование стресса дождевого червя lumbricus terrestris» . Журнал экспериментальной биологии . 201 (12): 1871–83. PMID 9600869 . 
  9. ^ Sangok Сек, CD Онал; и другие. (07.05.2010). «Перистальтическая локомоция с антагонистическими исполнительными механизмами в мягкой робототехнике» (PDF) . Массачусетский технологический институт . Проверено 20 ноября 2014 .
  10. ^ Александр Боксербаум (2010-05-10). «Новая форма перистальтической локомоции в роботе» . YouTube . Проверено 20 ноября 2014 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Интерактивный 3D-дисплей волн глотания на menne-biomed.de
  • Перистальтика по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • Носек, Томас М. «Раздел 6 / 6ч3 / с6ч3_9» . Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала на 2016-03-24.
  • Обзор на colostate.edu