Человеческие фекалии ( американский английский ) или фекалии (британский английский ), обычно и в медицинской литературе чаще называемые стулом , [1] представляют собой твердые или полутвердые остатки пищи, которые не могут быть переварены или усвоены в тонком кишечнике человека, но были далее расщеплены бактериями в толстом кишечнике . [2] [3] Они также содержат бактерии и относительно небольшое количество метаболических отходов , таких как бактериально измененный билирубин и мертвые эпителиальные клетки из слизистой оболочки кишечника. [2] Они выводятся через задний проход во время процесса, называемого дефекацией .
Человеческие фекалии имеют сходство с фекалиями других животных и значительно различаются по внешнему виду (то есть размеру, цвету, текстуре) в зависимости от состояния диеты , пищеварительной системы и общего состояния здоровья . Обычно человеческие фекалии полутвердые, с слизистым покрытием. Иногда можно увидеть небольшие кусочки более твердых, менее влажных фекалий, застрявших в дистальном (конечном или нижнем) конце. Это нормальное явление, когда предыдущее опорожнение кишечника было неполным, и фекалии возвращаются из прямой кишки в толстую кишку , где вода дополнительно всасывается.
Человеческие фекалии вместе с человеческой мочой вместе называются человеческими отходами или выделениями . Удерживание человеческих фекалий и предотвращение распространения патогенов из человеческих фекалий фекально-оральным путем являются основными целями санитарии .
Бристольская шкала стула — это медицинская помощь, разработанная для классификации формы человеческих фекалий по семи категориям. Иногда называемая в Великобритании шкалой Мейерса, она была разработана К. У. Хитоном в Университете Бристоля и впервые опубликована в Scandinavian Journal of Gastroenterology в 1997 году . [4] Форма стула зависит от времени, которое он проводит в толстой кишке . [5]
Семь типов стула:
Типы 1 и 2 указывают на запор . Типы 3 и 4 являются оптимальными, особенно последний, так как они легче всего проходят . Типы 5–7 связаны с возрастающей тенденцией к диарее или императивным позывам. [5]
Меконий — это первые фекалии новорожденного .
Внешний вид человеческих фекалий существенно различается в зависимости от рациона питания и состояния здоровья.
Фекалии обладают физиологическим запахом, который может меняться в зависимости от диеты и состояния здоровья. Например, мясной белок богат аминокислотой метионином , которая является предшественником серосодержащих пахучих соединений, перечисленных ниже. [12] [13] [14] [15] [16] Предполагается, что запах человеческих фекалий состоит из следующих пахучих летучих веществ: [13]
(H 2 S) является наиболее распространенным летучим сернистым соединением в кале. [13] Запах кала может усиливаться при наличии различных патологий, в том числе: [17]
Попытки уменьшить запах фекалий (и газов ) в значительной степени основаны на исследованиях животных, проводимых с промышленными приложениями, такими как снижение воздействия на окружающую среду свиноводства. См. также: Метеоризм#Управление , запах. Было исследовано множество диетических модификаций/добавок, включая:
В среднем здоровые люди выделяют 128 г свежих фекалий в день со значением pH около 6,6, как показывает тест на фекальный pH . [23] Свежие фекалии содержат около 75% воды, а оставшаяся твердая фракция состоит на 84–93% из органических твердых веществ вместе с некоторыми нерастворимыми фосфатными солями.
Эти органические твердые частицы состоят из: 25–54% бактериальной биомассы, 2–25% белка или азотистого вещества, 25% углеводов или непереваренного растительного вещества и 2–15% жира. Белок и жир поступают из толстой кишки в результате секреции, отторжения эпителия и бактериальной активности кишечника. Эти пропорции значительно варьируются в зависимости от многих факторов, но в основном от диеты и веса тела . [24] Остальные твердые частицы состоят из нерастворимых солей кальция и фосфата железа, кишечных выделений, небольшого количества высушенных эпителиальных клеток и слизи . [24]
Иногда в кале может появляться непереваренная пища. Обычными непереваренными продуктами, которые можно обнаружить в человеческих фекалиях, являются семена, орехи и кукуруза, в основном из-за их высокого содержания клетчатки . Свекла может окрашивать фекалии в различные оттенки красного. Искусственные пищевые красители в некоторых обработанных продуктах, таких как очень красочные упакованные сухие завтраки, могут вызывать необычную окраску фекалий, если их употреблять в достаточном количестве.
Непереваренные объекты, такие как семена, могут проходить через пищеварительную систему человека и позже прорастать . Одним из результатов этого является рост томатов там, где очищенный осадок сточных вод использовался в качестве удобрения .
Клиническое лабораторное исследование кала, обычно называемое исследованием кала или анализом кала , проводится в целях диагностики; например, для обнаружения наличия паразитов, таких как острицы и их яиц (яйцеклетки), или для обнаружения болезнетворных бактерий. Посев кала — контролируемый рост микробных организмов в питательных средах в лабораторных условиях — иногда проводится для выявления определенных патогенов в кале. Гваяковый тест кала (или гваяковый анализ кала на скрытую кровь) проводится для обнаружения наличия крови в кале, которая не видна невооруженным глазом.
Основные патогены, которые обычно ищут в кале, включают:
Кишечные паразиты и их яйца иногда можно увидеть невооруженным глазом .
Кал можно анализировать на различные маркеры, которые указывают на различные заболевания и состояния. Например, уровень фекального кальпротектина указывает на воспалительный процесс, такой как болезнь Крона , язвенный колит и новообразования ( рак ).
Кроме того, кал может быть проанализирован на наличие скрытой крови , что является признаком желудочно-кишечного кровотечения .
Быстрый тест на фекальное загрязнение источников воды или почвы — это проверка на наличие бактерий E. coli , проводимая с помощью пластин агара Макконки или чашек Петри . Бактерии E. coli уникально образуют красные колонии при температуре около 43 °C (109 °F) в течение ночи. Хотя большинство штаммов E. coli 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, составляя большую часть небезопасной питьевой воды . В развивающихся странах большая часть сточных вод сбрасывается без очистки. Даже в развитых странах случаи переполнения канализационных систем не являются редкостью и регулярно загрязняют, например, реку Сена ( Франция ) и реку Темза ( Англия ).
Диарея (или диарея в британском английском ) — это состояние, при котором испражнения бывают жидкими или влажными три или более раз в день. [26] Это состояние может быть симптомом травмы, болезни или пищевого отравления и обычно сопровождается болью в животе. Существуют и другие состояния, которые включают некоторые, но не все симптомы диареи, поэтому формальное медицинское определение диареи подразумевает дефекацию более 200 граммов в день (хотя формальное взвешивание кала для определения диагноза на самом деле никогда не проводится).
Это происходит, когда толстая кишка всасывает недостаточное количество жидкости. В процессе пищеварения или из-за потребления жидкости пища смешивается с большим количеством воды. Таким образом, переваренная пища по сути является жидкой до того, как попадает в толстую кишку. Толстая кишка всасывает воду, оставляя оставшийся материал в виде полутвердого стула. Однако, если толстая кишка повреждена или воспалена, всасывание затрудняется, и в результате получается водянистый стул.
Диарея чаще всего вызывается множеством вирусных инфекций, но также часто является результатом бактериальных токсинов и иногда даже инфекции. В санитарных условиях проживания и при наличии достаточного количества пищи и воды в остальном здоровый пациент обычно выздоравливает от распространенных вирусных инфекций в течение нескольких дней, максимум за неделю. Однако у больных или истощенных людей диарея может привести к сильному обезвоживанию и стать опасной для жизни без лечения.
Запор относится к редким или труднопроходимым испражнениям . [27] Запор является распространенной причиной болезненной дефекации. Тяжелый запор включает обстипацию (неспособность пройти стул или газы) и каловые пробки , которые могут прогрессировать до кишечной непроходимости и стать опасными 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 полосы крови в стуле обычно вызваны кровотечением в прямой кишке или анусе.
Человеческие фекалии исторически использовались в качестве удобрения в течение столетий в форме ночной почвы , фекального ила и канализационного ила . Использование необработанных человеческих фекалий в сельском хозяйстве представляет значительный риск для здоровья и способствовало широкому распространению заражения паразитическими червями — заболеванием, называемым гельминтозом , от которого страдают более 1,5 миллиарда 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 «замкнутому циклу» между человеческими экскрементами ( санитария ) и сельским хозяйством также называется экологической санитарией . Он может включать определенные типы сухих туалетов, такие как сухие туалеты с отводом мочи или компостные туалеты .
У людей фекальные трансплантации (или трансплантация стула ) — 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 применения 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 млрд долларов США. [31]
Вашингтон, округ Колумбия, планирует производить биогаз из канализационного ила , побочного продукта очистки сточных вод , что позволит сэкономить 13 миллионов долларов США в год. [32] Команды из Cambridge Development Initiative под руководством исследователя из Стэнфорда Майсама Пьярали начали проект в 2015 году 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 по отношению к фекалиям животных), являются древними человеческими фекалиями, которые часто находят в ходе археологических раскопок или обследований. Нетронутые фекалии древних людей можно найти в пещерах в засушливом климате и в других местах с подходящими условиями сохранения. Их изучают, чтобы определить рацион и здоровье людей, которые их произвели, с помощью анализа семян, мелких костей и яиц паразитов, найденных внутри. Их также можно проанализировать химически для получения более подробной информации о человеке, который их выделил, с помощью анализа липидов и анализа ДНК . Успешность извлечения пригодной ДНК относительно высока в палеофекалиях, что делает его более надежным, чем извлечение скелетной ДНК. [34]
В большинстве человеческих культур фекалии вызывают разную степень отвращения . Отвращение испытывается в первую очередь по отношению к чувству вкуса (воспринимаемому или воображаемому) и, во вторую очередь, ко всему, что вызывает подобное чувство через обоняние, осязание или зрение. Таким образом, человеческие фекалии рассматриваются как нечто, чего следует старательно избегать: выбрасывать в частном порядке и немедленно и без следа избавляться от них. Это часто считается неприемлемой темой в вежливой беседе, и одно лишь упоминание о ней может оскорбить в определенных контекстах.
Пример отвращения к фекалиям из древнего мира можно найти в писаниях, называемых Второзаконием, которые использовались евреями и христианами :
Определи место за пределами стана, куда ты можешь пойти, чтобы облегчиться. В качестве части твоего снаряжения имей что-нибудь, чем можно копать, и когда будешь облегчаться, выкопай яму и закопай свои экскременты. Ибо Господь, Бог твой, ходит в стане твоем, чтобы защищать тебя и предавать тебе врагов твоих. Стан твой должен быть свят, чтобы Он не увидел среди тебя ничего неприличного и не отвратился от тебя. [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 .
Люди из разных культур используют различные методы личной гигиены после дефекации. Анус и ягодицы можно либо мыть жидкостями, либо вытирать туалетной бумагой или другими твердыми материалами. Во многих мусульманских , индуистских и сикхских культурах, а также в Юго-Восточной Азии и Южной Европе для анальной очистки обычно используют воду с помощью струи, как в биде , или, что наиболее распространено, разбрызгивают и моют рукой. В других культурах (например, во многих западных странах ) очистка после дефекации обычно выполняется только туалетной бумагой .
В неформальном языке существует множество синонимов для человеческих фекалий. Многие из них эвфемистические , разговорные или и те, и другие; некоторые из них сквернословные (например, shit ), тогда как большинство относятся в основном к детской речи (например, poo или poop ) или к грубому юмору (например, turd ).
Человеческие фекалии вместе с человеческой мочой вместе называются человеческими отходами или человеческими выделениями .