Человеческие фекалии (или фекалии в британском английском ) — это твердые или полутвердые остатки пищи, которые не могут быть переварены или всасываются в тонком кишечнике человека, но в дальнейшем расщепляются бактериями в толстом кишечнике . [1] [2] Он также содержит бактерии и относительно небольшое количество продуктов метаболизма , таких как измененный бактериями билирубин и мертвые эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника. [1] Он выделяется через задний проход во время процесса, называемого дефекацией .
Человеческие фекалии имеют сходство с фекалиями других животных и значительно различаются по внешнему виду (т.е. размеру, цвету, текстуре) в зависимости от состояния диеты , пищеварительной системы и общего состояния здоровья . В норме человеческие фекалии полутвердые, покрытые слизью . Иногда можно увидеть небольшие кусочки более твердых и менее влажных фекалий, вдавленные в дистальный (конечный или нижний) конец. Это нормальное явление, когда предшествующее опорожнение кишечника неполное и кал возвращается из прямой кишки в толстую кишку , где вода далее всасывается.
В медицинской литературе термин « кал » употребляется чаще, чем «кал». [3]
Человеческие фекалии вместе с человеческой мочой вместе называются человеческими отходами или человеческими экскрементами . Сдерживание человеческих фекалий и предотвращение распространения болезнетворных микроорганизмов из человеческих фекалий фекально-оральным путем являются основными целями санитарии .
Бристольская шкала стула — это медицинский прибор, предназначенный для классификации формы человеческих фекалий на семь категорий. В Великобритании ее иногда называют шкалой Мейерса. Она была разработана К.В. Хитоном в Бристольском университете и впервые опубликована в Скандинавском журнале гастроэнтерологии в 1997 году. [4] Форма стула зависит от времени, которое он проводит в толстая кишка . [5]
Семь типов стула:
Типы 1 и 2 указывают на запор . Типы 3 и 4 являются оптимальными, особенно последний, так как их легче всего пройти . Типы 5–7 связаны с возрастающей тенденцией к диарее или неотложным позывам. [5]
Меконий – это первый кал новорожденного ребенка .
Человеческие фекалии значительно различаются по внешнему виду в зависимости от диеты и состояния здоровья.
Фекалии имеют физиологический запах, который может варьироваться в зависимости от диеты и состояния здоровья. Например, мясной белок богат аминокислотой метионином , которая является предшественником перечисленных ниже серосодержащих пахучих соединений. [12] [13] [14] [15] [16] Предполагается, что запах человеческих фекалий создается следующими летучими одорантами: [13]
(H 2 S) является наиболее распространенным летучим соединением серы в фекалиях. [13] Запах кала может усиливаться при наличии различных патологий, в том числе: [17]
Попытки уменьшить запах фекалий (и газов ) во многом основаны на исследованиях на животных, проводимых с промышленным применением, например, на снижении воздействия свиноводства на окружающую среду. См. также: Метеоризм#Управление запахом. Было исследовано множество диетических модификаций/добавок, в том числе:
В среднем здоровые люди выделяют 128 г свежих фекалий на человека в день со значением pH около 6,6, как показывает тест на pH фекалий . [23] Свежие фекалии содержат около 75% воды, а оставшаяся твердая фракция состоит из 84–93% органических твердых веществ, а также некоторых нерастворимых фосфатных солей.
Эти органические твердые вещества состоят из: 25–54% бактериальной биомассы, 2–25% белков или азотистых веществ, 25% углеводов или непереваренных растительных веществ и 2–15% жиров. Белок и жир поступают из толстой кишки в результате секреции, отслаивания эпителия и действия кишечных бактерий. Эти пропорции значительно варьируются в зависимости от многих факторов, но главным образом от диеты и массы тела . [24] Остальные твердые вещества состоят из нерастворимых солей фосфатов кальция и железа, кишечных выделений, небольшого количества высушенных эпителиальных клеток и слизи . [24]
Иногда непереваренная пища может появиться в кале. Обычными непереваренными продуктами, обнаруженными в человеческих фекалиях, являются семена, орехи и кукуруза, главным образом из-за высокого содержания в них клетчатки . Свекла может окрашивать фекалии в разные оттенки красного. Искусственные пищевые красители в некоторых обработанных пищевых продуктах, таких как красочные упакованные хлопья для завтрака, могут вызвать необычную окраску кала, если их употреблять в достаточных количествах.
Непереваренные объекты, такие как семена, могут проходить через пищеварительную систему человека и позже прорастать . Одним из результатов этого является рост растений томата , где очищенный осадок сточных вод использовался в качестве удобрения .
Клиническое лабораторное исследование кала, обычно называемое исследованием кала или анализом кала , проводится для постановки диагноза; например, для обнаружения присутствия паразитов, таких как острицы, и их яиц (яиц) или для обнаружения бактерий, распространяющих болезни. Посев кала — контролируемый рост микробных организмов в культуральной среде в лабораторных условиях — иногда проводится для выявления конкретных патогенов в кале. Гуаяковая проба кала (или гваяковая проба кала на скрытую кровь) проводится для обнаружения присутствия крови в кале, которая не видна невооруженным глазом.
К основным патогенам, которые обычно ищут в фекалиях, относятся:
Кишечные паразиты и их яйцеклетки (яйца) иногда можно увидеть невооруженным глазом .
Кал можно анализировать на различные маркеры, указывающие на различные заболевания и состояния. Например, уровень кальпротектина в кале указывает на воспалительный процесс, такой как болезнь Крона , язвенный колит и новообразования ( рак ).
Кроме того, кал может быть проанализирован на наличие скрытой крови в кале , что указывает на желудочно-кишечное кровотечение .
Быстрый тест на фекальное загрязнение источников воды или почвы — это проверка на наличие бактерий E. coli, выполняемая с помощью чашек с агаром МакКонки или чашек Петри . Бактерии E. coli образуют уникальные красные колонии при температуре примерно 43 ° C (109 ° F) в течение ночи. Хотя большинство штаммов кишечной палочки безвредны, их присутствие указывает на фекальное загрязнение и, следовательно, на повышенную вероятность присутствия более опасных организмов.
Фекальное загрязнение источников воды широко распространено во всем мире, на него приходится большая часть небезопасной питьевой воды . В развивающихся странах большая часть сточных вод сбрасывается без очистки. Даже в развитых странах случаи перелива канализационных стоков нередки и регулярно загрязняют , например, реки Сену ( Франция ) и Темзу ( Англия ).
Диарея (или диарея на британском английском языке ) — это состояние, когда стул жидкий или жидкий в течение трех или более раз в день. [26] Это состояние может быть симптомом травмы, заболевания или заболевания пищевого происхождения и обычно сопровождается болью в животе. Существуют и другие состояния, которые включают в себя некоторые, но не все симптомы диареи, поэтому формальное медицинское определение диареи предполагает дефекацию более 200 граммов в день (хотя официальное взвешивание стула для установления диагноза фактически никогда не проводится).
Это происходит, когда в толстой кишке всасывается недостаточно жидкости. В процессе пищеварения или в результате приема жидкости пища смешивается с большим количеством воды. Таким образом, переваренная пища до попадания в толстую кишку по существу является жидкой. Толстая кишка поглощает воду, оставляя оставшийся материал в виде полутвердого стула. Однако если толстая кишка повреждена или воспалена, всасывание замедляется, что приводит к водянистому стулу.
Диарея чаще всего вызывается множеством вирусных инфекций, но также часто является результатом бактериальных токсинов, а иногда даже инфекции. В санитарных условиях жизни и при наличии достаточного количества еды и воды здоровый в остальном пациент обычно выздоравливает от распространенных вирусных инфекций за несколько дней, максимум за неделю. Однако у больных или истощенных людей диарея может привести к тяжелому обезвоживанию и стать опасной для жизни без лечения.
Запор относится к нечастым или труднопроходимым дефекациям . [27] Запор — частая причина болезненной дефекации. Тяжелый запор включает запор (отказ от стула или газов) и застой кала , который может перерасти в непроходимость кишечника и стать опасным для жизни.
Перегрузка желчью встречается очень редко и не представляет угрозы для здоровья. Такие простые проблемы, как серьезная диарея, могут вызвать кровь в стуле. Черный стул, вызванный наличием крови, обычно указывает на проблемы в кишечнике (черный цвет является признаком переваренной крови), тогда как красные прожилки крови в стуле обычно вызваны кровотечением в прямой кишке или заднем проходе.
Человеческие фекалии исторически использовались в качестве удобрения на протяжении веков в виде ночной почвы , фекального ила и осадков сточных вод . Использование необработанных человеческих фекалий в сельском хозяйстве представляет значительный риск для здоровья и способствует широкому распространению заражения паразитическими червями — болезни, называемой гельминтозом , от которой страдают более 1,5 миллиардов человек в развивающихся странах.
Существуют методы безопасного повторного использования человеческих фекалий в сельском хозяйстве в соответствии с «концепцией множественных барьеров», описанной Всемирной организацией здравоохранения в 2006 году. [28] Подход к «замыканию петли» между человеческими экскрементами ( санитарией ) и сельским хозяйством также называется экологическая санитария . Это могут быть определенные типы сухих туалетов , такие как сухие туалеты с отводом мочи или биотуалеты .
У людей фекальная трансплантация (или трансплантация кала ) — это процесс трансплантации фекальных бактерий от здорового человека реципиенту, страдающему определенным заболеванием, например, синдромом раздраженного кишечника . Полученная в результате инокуляция здоровой кишечной флоры иногда может улучшить физиологию кишечника реципиента.
Фекальная бактериотерапия , также известная как фекальная трансплантация, представляет собой медицинскую процедуру, при которой фекальные бактерии пересаживаются от здорового человека пациенту. [29] [30] Недавние исследования показывают, что это может быть ценным методом восстановления нормальных кишечных культур, которые были уничтожены в результате использования антибиотиков или некоторых других медицинских методов лечения.
Биогаз , полученный из фекалий, когда он содержится в сточных водах и обрабатывается в процессе анаэробного сбраживания, может стоить до 9,5 миллиардов долларов США. [31]
Вашингтон, округ Колумбия, планирует производить биогаз из осадка сточных вод , побочного продукта очистки сточных вод , что позволит сэкономить 13 миллионов долларов в год. [32] В 2015 году группы Кембриджской инициативы развития под руководством Стэнфордского исследователя Майсама Пьярали начали проект по переработке сточных вод из трущоб Дар-эс-Салама в биогаз и удобрения с помощью солнечных концентраторов. [33]
Палеофекалии , также известные как копролиты (хотя это название чаще используется в отношении фекалий животных), представляют собой древние человеческие фекалии, часто обнаруживаемые в ходе археологических раскопок или исследований. Нетронутые фекалии древних людей можно найти в пещерах засушливого климата и в других местах с подходящими условиями хранения. Их изучают, чтобы определить рацион и здоровье людей, которые их произвели, путем анализа семян, мелких костей и яиц паразитов, обнаруженных внутри. Их также можно проанализировать химически для получения более подробной информации о человеке, который их выделил, используя анализ липидов и анализ ДНК . Уровень успеха извлечения пригодной для использования ДНК из палеофекалий относительно высок, что делает его более надежным, чем извлечение скелетной ДНК. [34]
В большинстве человеческих культур фекалии вызывают разную степень отвращения . Отвращение испытывается прежде всего по отношению к чувству вкуса (воспринимаемому или воображаемому) и, во вторую очередь, ко всему, что вызывает аналогичное чувство посредством обоняния, осязания или зрения. Таким образом, человеческие фекалии считаются чем-то, чего следует старательно избегать: выбрасывать их в частном порядке и утилизировать немедленно и бесследно. Эту тему часто считают неприемлемой в вежливом разговоре, и простое ее упоминание в определенных контекстах может вызвать оскорбление.
Пример отталкивания фекалий от древнего мира можно найти в трудах под названием Второзаконие , используемых евреями и христианами :
Определите место за пределами лагеря, куда вы сможете пойти справить нужду. В составе вашего снаряжения есть чем копать, а когда вы справитесь, выкопайте яму и засыпьте экскременты. Ибо Господь, Бог твой, ходит по стану твоему, чтобы защищать тебя и предавать к тебе врагов твоих. Ваш стан должен быть святым, чтобы он не увидел среди вас ничего неприличного и не отвернулся от вас. [35]
Эволюция может объяснить это отвращение, поскольку фекалии являются важным переносчиком болезней, перенося множество видов микроорганизмов, которые могут вызывать заболевания у людей, включая кишечную палочку.
Представители разных культур используют различные методы личной гигиены после дефекации. Анус и ягодицы можно промывать жидкостями или протирать туалетной бумагой или другими твердыми материалами . Во многих мусульманских , индуистских и сикхских культурах, а также в Юго-Восточной Азии и Южной Европе вода обычно используется для очищения ануса с помощью струи, например, из биде , или, чаще всего, разбрызгивается и моется руками. В других культурах (например, во многих западных странах ) уборка после дефекации обычно производится только туалетной бумагой .
В неофициальных реестрах человеческих фекалий имеется множество синонимов . Многие из них являются эвфемистическими , разговорными или и тем, и другим; некоторые из них носят непристойный характер (например, «дерьмо »), тогда как большинство из них относятся в основном к детской речи (например, «какашки » или «какашки ») или к грубому юмору (например, « какашка »).
Человеческие фекалии вместе с человеческой мочой вместе называются человеческими отходами или человеческими экскрементами .