Особенности акта дефекации у детей

С.В.Бельмер, А.И.Хавкин

Акт дефекации – сложнорефлекторный процесс и реализуется при наполнении ампулы прямой кишки калом и повышении в ней давления до 40–50 см вод.ст. происходит раздражение механо- и барорецепторов. Возникшие при этом импульсы по афферентным волокнам тазового (парасимпатического) и срамного (соматического) нервов направляются в центр дефекации, который расположен в поясничной и крестцовой частях спинного мозга (непроизвольный центр дефекации). Из спинного мозга по эфферентным волокнам тазового нерва импульсы идут к внутреннему сфинктеру, вызывая его расслабление, и одновременно усиливают моторику прямой кишки.

Произвольный акт дефекации осуществляется при участии коры больших полушарий, гипоталамуса и продолговатого мозга, которые оказывают свой эффект через центр непроизвольной дефекации в спинном мозге. От альфа-мотонейронов крестцового отдела спинного мозга по соматическим волокнам срамного нерва импульсы поступают к наружному (произвольному) сфинктеру, тонус которого вначале повышается, а при увеличении силы раздражения тормозится. Одновременно происходит сокращение диафрагмы и брюшных мышц, что ведет к уменьшению объема брюшной полости и повышению внутрибрюшного давления, что способствует акту дефекации. Продолжительность эвакуации, т.е. время, в течение которого происходит освобождение кишок от содержимого, у здорового человека достигает 24–36 часов.

Стадии и факторы акта дефекации

Парасимпатические нервные волокна, идущие в составе тазовых нервов, тормозят тонус сфинктеров, усиливают моторику прямой кишки и стимулируют акт дефекации. Симпатические нервы повышают тонус сфинктеров и тормозят моторику прямой кишки. Много внимания исследователи уделяют вазоактивному кишечному полипептиду – нейро-медиатору, который участвует в функции внутреннего сфинктера.

Совместное функционирование пуборектальной мышцы, внутреннего и наружного сфинктеров обеспечивают удержание как оформленного, так и жидкого кала, а также опорожнение ампулы прямой кишки при определенном объеме каловых масс. В акте дефекации выделяют 5 стадий:

В 1-ой стадии ампула прямой кишки начинает заполняться калом, что вызывает релаксацию внутреннего сфинктера, сокращение наружного и пуборектальной мышцы. Эти рефлекторные реакции могут появляться до воздействия содержимого прямой кишки на барорецепторы.

Во 2-ой стадии появляется ощущение наличия каловых масс в прямой кишке и легкий позыв к дефекации, когда ампула заполняется содержимым на одну четвертую часть – пороговый объем, но произвольное торможение этого позыва может быть длительным. Наружный сфинктер и пуборектальная мышца произвольно сокращаются, усиливая тонические сокращения. Прямая кишка расширяется, уменьшается внутрипросветное давление, чем ослабляется позыв к дефекации.

В 3-й стадии давление в прямой кишке увеличивается по мере поступления каловых масс. Соответственно увеличивается релаксация внутреннего анального сфинктера. Начинается рефлекторное подавление тонического сокращения пуборектальной мышцы и наружного сфинктера. Ребенок идет в туалет и готов удовлетворить позыв к дефекации.

4-я стадия – сам акт дефекации. Тоническая активность сфинктеров и пуборектальной мышцы полностью тормозится. Аноректальный угол исчезает, леваторы расслабляются. Содержимое прямой кишки свободно проходит анальный канал при повышенном внутрибрюшном давлении (натуживании). Описанный механизм обозначен как прямой аноректальный рефлекс.

В 5-ой стадии «рефлекс опорожнения» вызывает тоническое сокращение сфинктеров и пуборектальной мышцы, восстанавливается аноректальный угол и механизм держания.

Таким образом, в толстой кишке происходит концентрирование химуса путем реабсорбции воды. Одновременно реабсорбируются электролиты и водорастворимые витамины. Кроме того, в толстой кишке осуществляется формирование кала и его эвакуация. При этом в поперечной ободочной кишке всасывается дополнительное количество воды и ионы из просвета кишки, в результате чего каловые массы становятся частично или полностью плотными. Далее они могут накапливаться в прямой кишке до тех пор, пока ее перерастяжение не вызовет рефлекс дефекации, который, сопровождаясь произвольным расслаблением наружного сфинктера, обеспечивает их эвакуацию [5–6].

Железы слизистой оболочки тонкой кишки выделяют кишечный сок, плотная часть которого состоит из отторгнутых эпителиальных клеток, клеточных ферментов, небольшого количества лейкоцитов, слизи (секрет бокаловидных клеток). Жидкая часть его содержит минеральные вещества, в небольшом количестве ферменты и мукопротеины. Фермент энтерокиназа вырабатывается в верхних отделах тонкой кишки и осуществляет превращение трипсиногена панкреатического сока в активный трипсин. При недостатке трипсина в кале появляются непереваренные мышечные волокна белого цвета (креаторея). Щелочная фосфатаза, выделяющаяся по ходу всего тонкого кишечника, обладает широкой специфичностью и расщепляет соединения, содержащие фосфор. К ферментам кишечного сока, осуществляющим гидролиз белковых веществ, относятся эрепсин, полипептидазы, аминопептидазы, катепсины и др. Липолитическими ферментами являются фосфолипаза, липаза, холинэстераза. Важнейшие карбогидразы кишечного сока – сахараза, лактаза, мальтаза, амилаза.

Наряду с ферментами, в кишечнике вырабатываются более 20 гормонов и физиологически активных веществ, именующихся «кандидатами в гормоны». Основные гормоны кишечника – секретин, холецистокинин (панкреозимин), желудочный ингибиторный полипептид (ЖИП), вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП), мотилин и др.

Существенная роль в процессах синтеза витаминов, ферментов, конечного разложения компонентов пищеварительных секретов, остатков непереваренной пищи, в предохранении организма от внедрения и размножения патогенных микроорганизмов принадлежит микрофлоре толстой кишки.

Регуляция акта дефекации

Дефекация является сложным скоординированным рефлекторным актом, в котором принимают участие кора головного мозга, ВНС, рецепторы прямой кишки, мускулатура брюшного пресса и толстой кишки. На первом году жизни ребенка дефекация протекает по типу безусловного рефлекса, в то время как со второго года жизни начинают формироваться условно-рефлекторные связи с временем суток (утро, вечер), местом (туалетная комната; детский горшок), звуками и мн.др.

Пропульсивные сокращения толстой кишки обычно возникают утром, вскоре после пробуждения и могут усиливаться под действием различных факторов, включая прием пищи или питье (желудочно-кишечный рефлекс), что проявляется позывами на дефекацию утром после еды. Во время сна в норме моторика толстой кишки ослабевает, что предотвращает ночное недержание кала. Каловые массы, поступая в прямую кишку, растягивают ее стенки, что вызывает появление осознанного позыва к дефекации. В том случае, если момент для опорожнения кишечника неподходящий, прямая кишка адаптируется для временного хранения каловых масс, а позывы и перистальтика угасают. У взрослых лиц период транзита содержимого по толстой кишке в норме составляет 20–72 ч [26–28].

Важным феноменом, обеспечивающим контроль над эвакуацией кишечного содержимого, является так называемое «держание» или «удержание». Осуществляется держание функциональной системой, состоящей из промежностного отдела прямой кишки с внутренним сфинктером, наружного сфинктера и мышцы, поднимающей задний проход, изгибы прямой кишки (например, аноректальный угол), поперечные складки и геморроидальное сплетение в анальном канале, образующие пассивные барьеры [29].

Различают два типа держания: кишечное и анальное, представляющие собой последовательные этапы единого механизма опорожнения кишечника.

Кишечное держание обеспечивает продвижение содержимого по кишке в течение более-менее длительного периода времени, чему способствуют форма толстой кишки в виде обода, гаустрация, координированные антиперистальтические движения, ректосигмоидный изгиб, сдерживающий продвижение кишечного содержимого к прямой кишке. Данный этап держания является неосознанным.

Анальное держание осуществляется за счет рефлекторного и произвольного сокращения запирательного аппарата прямой кишки: внутреннего и наружного сфинктеров. Внутренний сфинктер заднего прохода не подчиняется сознательному контролю, играя роль постоянного пассивного замыкателя. Он состоит из гладких мышц, на 70% обеспечивая тоническое смыкание стенок заднепроходного канала в покое. Активное сокращение замыкательного аппарата достигается при помощи наружного сфинктера.

Наружный сфинктер заднего прохода подчиняется волевому контролю, состоит из поперечнополосатых мышц и на 30% обеспечивает тонус заднего прохода в покое. Сокращение лобково-прямокишечной мышцы в покое поддерживает аноректальный угол, а при натуживании уменьшает его. Растяжение прямой кишки газами или каловыми массами приводит к рефлекторному расслаблению внутреннего сфинктера заднего прохода, что известно как ректоанальный тормозной рефлекс. Этот рефлекс регулируется энтеральной нервной системой без участия периферической и центральной нервных систем.

Действие наружного сфинктера реализуется с помощью трех петель: верхней, средней и нижней. Верхнюю петлю образует т.н. аноректальное кольцо, фиксирующееся к внутренней нижней поверхности лонной кости, среднюю – поверхностная порция наружного сфинктера, прикрепляющаяся к копчику, а нижнюю – подкожная порция этой мышцы, прикрепленная к перианальной коже в области срединного шва промежности. Верхняя и нижняя петли, иннервируемые геморроидальными ветвями полового нерва, перетягивают заднюю анальную стенку кпереди, в то время как средняя петля, иннервируемая четвертым крестцовым нервом, тянет переднюю анальную стенку кзади. Названные петли являются по существу отдельными сфинктерами и, взаимодействуя, обеспечивают полное держание кишечного содержимого [28]

Перистальтику и функцию запирательного аппарата прямой кишки регулируют главным образам три нервных центра: 1) ганглии стенки прямой кишки и нижнее подчревное сплетение (plexus hypogastricus inf.); 2) спинномозговой центр на уровне SII-IV; 3) кора головного мозга. Регуляция функции осуществляется тремя рефлекторными дугами. Первая дуга регуния ректоанального сегмента через интрамуральный путь и тазовые сплетения, в частности подчревные. Нейроны спинномозгового центра координируют перистальтические движения и контролируют непроизвольное действие сфинктерного аппарата.

Вторую дугу образуют афферентный путь, проводящий импульсы от ректальных рецепторов к нейронам спинномозгового центра, и эфферентный путь, проводящий импульсы от спинномозгового центра к лонно-прямокишечной мышце и наружному сфинктеру. Этот рефлекс возникает при повышении давления в прямой кишке или при растяжении ее стенки и вызывает сокращение лонно-прямокишечной мышцы и наружного сфинктера, таким образом обеспечивая держание кала.

Через третью дугу кора головного мозга управляет функцией наружного сфинктера и мышц, поднимающих задний проход. Афферентные импульсы от барорецепторов леваторной мышцы через половой нерв и спинной мозг достигают коры головного мозга, и оттуда эфферентные импульсы через крестцовый спинномозговой центр возвращаются к наружному сфинктеру и леваторной мышце. По этой дуге чувство позыва к дефекации передается к коре головного мозга, и при помощи произвольного сокращения или расслабления наружного сфинктера и леваторной мышцы обеспечиваются условия для держания или дефекации

При дефекации сфинктеры заднего прохода и лобково-прямокишечная мышца расслабляются, а мышцы брюшной стенки и прямой кишки сокращаются, что способствует выталкиванию кала из прямой кишки.

Если держание кишечного содержимого – относительно пассивный процесс и может осуществляться непроизвольно за счет самоуправления ректального и спинномозгового центров, то физиологическая дефекация является активным процессом и осуществляется под контролем сознания. Акт дефекации состоит из двух фаз.

В первой, непроизвольной, кишечное содержимое поступает пропульсивной волной в прямую кишку, при растяжении которой расслабляется внутренний сфинктер, давление на его уровне становится ниже, чем в прямой кишке, и кишечное содержимое продвигается дистальнее до входа в анальный канал, вступая в контакт с чувствительной зоной его слизистой оболочки. Вскоре тонус сфинктера восстанавливается, а кишечное содержимое остается выше анального канала. В первой фазе держание обеспечивается за счет рефлекторного сокращения (по второй дуге) наружного сфинктера и лонно-прямокишечной мышцы. Последняя, перетягивая кишку кзади, закрывая вход в анальный канал. В это время перистальтика усиливается, кишечное содержимое поступает в ампулу, последняя еще больше растягивается; раздражаются не только рецепторы ампулы прямой кишки, но и леваторные мышцы. Импульсы достигают коры головного мозга по третьей рефлекторной дуге, возникает позыв к дефекации и наступает следующая, произвольная, фаза. Если условия для дефекации социально приемлемы, то при анализе чувства позыва кора головного мозга подает команду совершить акт дефекации.

При дискинетическом запоре сокращение мышц, необходимое для продвижения кала к заднепроходному каналу, и расслабление сфинктеров заднего прохода и лобково-прямокишечной мышцы могут нарушаться, что ведет к несогласованной работе мышц при попытке дефекации (диссинергии) и задержке кала.

Наружный сфинктер произвольно расслабляется, увеличивается аноректальный угол, внутренний сфинктер полностью раскрыт и вследствие повышения внутрибрюшного давления кал эвакуируется наружу [1].

Ключевые рецепторы для раскрытия анального канала локализуются в мышце, поднимающей задний проход. Эти рецепторы в основном контролируют непроизвольное и произвольное открытие и закрытие анального канала, их раздражение вызывает чувство позыва к дефекации. Сенсорные механизмы отвечают за восприятие содержимого прямой кишки, такого как газы или стул. В отсутствие условий для дефекации позывы на нее подавляются произвольным сокращением наружного сфинктера. Расслабление прямой кишки также подавляет позывы на дефекацию, что способствует дальнейшему накоплению кала. При наличии подходящих условий для дефекации человек принимает положение сидя (или на корточках), задерживает дыхание, напрягает диафрагму, мышцы передней брюшной стенки и прямой кишки и одновременно расслабляет наружный сфинктер и лобково-прямокишечную мышцу. Все это приводит к открытию заднего прохода и выделению кала.

Таким образом, нормальное функционирование прямой кишки и заднего прохода включает в себя сенсорное восприятие и координацию физиологических процессов.

Список литературы

Ленюшкин А.И. Детская колопроктология. М., 1990. 352 с.
Andrews Ch.N., Storr M. Pathophysiology of chronic constipation. Can J Gastroenterol. 2011; 25 Supple В: 17B–23B.
Lynch AC, Anthony A, Dobbs BR, Frizelle FA. Anorectal physiology following spinal cord injury. Spinal Cord.- 2000. 38:573-580.
Aaronson MJ, Freed MM, Burako R. Colonic myoelectric activity in persons with spinal cord injury. Dig Dis Sci. 1985. 30:295-300.
Rostad H. Colonic motility in the cat. II. Extrinsic nervous control. Acta Physiol Scand.- 1973. 89: 91-103.
Lysy J, Karmeli F, Sestieri M, Yatzkan Y, Goldin E. Decreased substance P content in the rectal mucosa of diabetics with diarrhoea and constipation. Metabolism.- 1997. 46: 730-734.