Система пищеварения – сложная физиологическая система, обеспечивающая переваривание пищи, всасывание питательных компонентов и адаптацию этого процесса к условиям существования.
Система пищеварения включает: 1) весь желудочно-кишечный тракт; 2) все пищеварительные железы; 31 механизмы регуляции.
Желудочно-кишечный тракт начинается с ротовой полости, продолжается пищеводом, желудком и заканчивается кишечником. Железы расположены на протяжении всей пищеварительной трубки и выделяют в просвет органов секреты.
Ее исследование фокусируется на том, как специализированные клетки кишечной нервной системы способствуют развитию желудочно-кишечного тракта. Мы все слышали фразу «Ты есть то, что ешь». В этой маленькой поговорке много правды, это также большое напоминание для нас осознать все, что мы вкладываем в наши тела. Все, что мы едим и пьем, влияет на наше бытие, и наше физическое и психическое здоровье зависит от правильного питания.
Большинство людей знают, что питание означает получение правильного количества питательных веществ, чтобы подпитывать наши тела и мозги. Но разница между типами питательных веществ может быть менее очевидной. Питательные вещества делятся на три категории: микроэлементы, макроэлементы и вода.
Все функции делятся на пищеварительные и непищеварительные.
К пищеварительным относятся: 1) секреторная активность пищеварительных желез; 2) моторная деятельность желудочно-кишечного тракта (осуществляется благодаря наличию гладкомышечных клеток и скелетных мышц, обеспечивающих механическую обработку и продвижение пищи); 3) всасывательная функция (поступление конечных продуктов в кровь и лимфу).
Микроэлементы - это витамины, минералы и вещества, такие как натрий и калий, называемые электролитами. Они необходимы для роста, развития и нормальной клеточной деятельности. Широкое разнообразие фруктов, овощей и продуктов животного происхождения, таких как мясо и молочные продукты, богаты микронутриентами.
Макроэлементы включают углеводы, белки и жиры. Макроэлементы чрезвычайно важны, потому что они дают нам калории, которые нам нужны для производства энергии. Каждый человек нуждается в другом количестве макроэлементов в зависимости от их размера тела, состава тела и уровня физической активности. Этот последний уровень активности точки - ключевой. Мы часто едим и потребляем слишком много калорий для потребностей нашего организма и храним лишние калории в виде жира. Избыток жира может стать большой проблемой, вызывая воспаление, проблемы с метаболизмом и сердечно-сосудистыми проблемами.
Непищеварительные функции: 1) эндокринная; 2) экскреторная; 3) защитная; 4) деятельность микрофлоры.
Эндокринная функция осуществляется за счет наличия в составе органов желудочно-кишечного тракта отдельных клеток, вырабатывающих гормоны – инкреты.
Экскреторная роль заключается в выделении непереваренных продуктов пищи, образующихся в ходе процессов метаболизма.
Вода важна для поддержания баланса жидкости в организме и для таких функций, как переваривание, циркуляция и температура тела. Нам также нужна вода для перевозки питательных веществ по всему организму и для активизации мышц. Отсутствие надлежащего питания по-прежнему остается проблемой в районах США и других западных стран. Тем не менее, потребление слишком большого количества калорий без достаточного количества питательных веществ также является серьезной проблемой для здоровья в развитом мире. Фактически, определение «недоедания» было обновлено, чтобы включить чрезмерное питание.
Защитная деятельность обусловлена наличием неспецифиче-ской резистентности организма, которая обеспечивается благодаря присутствию макрофагов и лизоцима секретов, а также за счет приобретенного иммунитета. Большую роль играет и лимфоидная ткань (миндалины глоточного кольца Пирогова, пейеровы бляшки или солитарные фолликулы тонкого кишечника, червеобразного отростка, отдельные плазматические клетки желудка), которая выделяет в просвет желудочно-кишечного тракта лимфоциты и иммуноглобулины. Лимфоциты обеспечивают тканевой иммунитет. Иммуноглобулины, особенно группы А, не подвергаются деятельности протеолитических ферментов пищеварительного сока, препятствуют фиксации антигенов пищи на слизистой оболочке и способствуют их распознаванию, формируя определенный ответ организма.
Расширенное определение недоедания подчеркивает серьезную угрозу, что избыточное питание и ожирение оказывают на здоровье человека. Этот инструмент может помочь вам начать ваши знания о питании и помочь вам почувствовать себя прекрасно. «Приветствия!» - это слово, часто связанное с потреблением алкоголя, вызывая изображения праздников и хороших времен. Тем не менее, важно помнить, что алкоголь является наркотиком, как любой другой препарат, рецепт или иным образом. Фактически, алкоголь является наиболее широко злоупотребляемым наркотиком в США.
Деятельность микрофлоры связана с присутствием в составе аэробных бактерий (10 %) и анаэробных (90 %). Они расщепляют растительные волокна (целлюлозу, гемицеллюлозу и др.) до жирных кислот, участвуют в синтезе витаминов К и группы В, тормозят процессы гниения и брожения в тонком кишечнике, стимулируют иммунную систему организма. Отрицательным является образование в ходе молочнокислого брожения индола, скатола и фенола.
Злоупотребление алкоголем затрагивает каждый орган в организме и имеет как долгосрочные, так и краткосрочные последствия. Питье слишком много алкоголя на регулярной основе наиболее существенно влияет на печень, главный орган, ответственный за обработку многих веществ в наших телах. Печень устраняет алкоголь из организма с помощью нескольких этапов с использованием веществ, называемых ферментами. Ферменты разлагают спирт в другие материалы, называемые метаболитами, которые организм может более легко обрабатывать.
Таким образом, система пищеварения обеспечивает механическую и химическую обработку пищи, осуществляет всасывание конечных продуктов распада в кровь и лимфу, транспортирует к клеткам и тканям питательные вещества, выполняет энергетическую и пластическую функции.
Типы пищеваренияВыделяют три типа пищеварения: 1) внеклеточное; 2) внутриклеточное; 3) мембранное.
Некоторые метаболиты, образующиеся при расстройстве алкоголя, являются токсичными. Чрезмерное, долгосрочное воздействие этих токсичных химических веществ может привести к воспалению, повреждению ткани печени и даже к раку. Длительные эффекты алкоголя могут вызывать несколько типов заболеваний печени, в том числе.
Воздержание от алкоголя может отменить ущерб от алкогольной жировой болезни печени. Помимо жировых отложений, это расстройство также вызывает рубцевание печени и ухудшает функцию печени. Мягкие случаи могут быть обратимыми, но тяжелые случаи могут привести к печеночной недостаточности. Алкогольный цирроз. Самый серьезный из связанных с алкоголем травм печени, алкогольный цирроз приводит к образованию твердой рубцовой ткани, которая заменяет здоровую ткань печени, вызывая крайний ущерб органу. Тяжелое нарушение функции печени может привести к серьезным проблемам с общим здоровьем и питанием, желудочно-кишечными кровотечениями и даже смертью. Воздержание не может остановить цирроз, но избегать алкоголя может предотвратить дальнейший урон и улучшить симптомы. Симптомы цирроза также могут управляться с помощью медикаментов и медицинского лечения. Однако некоторым пациентам может потребоваться пересадка печени для улучшения их здоровья.
Внеклеточное пищеварение происходит за пределами клетки, которая синтезирует ферменты. В свою очередь, оно делится на полостное и внеполостное. При полостном пищеварении ферменты действуют на расстоянии, но в определенной полости (например, это выделение секрета слюнными железами в ротовую полость). Внеполостное осуществляется за пределами организма, в котором образуются ферменты (например, микробная клетка выделяет секрет в окружающую среду).
Но для людей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью употребление этого вида пищи часто и в больших количествах может быть проблемой. Производят много желудочной кислоты, имеют слабый нижний пищеводный сфинктер, страдающие ожирением, алкоголь или много кофеина. Женщины имеют дополнительные факторы риска, в том числе будучи молодым взрослым и принимают сутулость или сутулость. Некоторые продукты, включая мяту, шоколад, жирные или жареные продукты и кислотные фрукты, также повышают риск развития изжоги и кислотного рефлюкса.
Потеря веса при необходимости, отказ от курения, употребляющего небольшие порции в течение дня, избегая продуктов, которые вызывают симптомы, ожидающие не менее двух часов перед тем, как лечь после еды. Другой первой линией лечения является лекарство, такое как антациды или ингибиторы протонного насоса. Эти препараты доступны без рецепта и по рецепту от вашего врача и уменьшают или прекращают производство желудочной кислоты для предотвращения симптомов.
Мембранное (пристеночное) пищеварение было описано в 30-е гг. XVIII в. А.М. Уголевым. Оно осуществляется на границе между внеклеточным и внутриклеточным пищеварением, т.е. на мембране. У человека осуществляется в тонком кишечнике, поскольку там имеется щеточная кайма. Она образована микроворсинками - это микровыросты мембраны энтероцитов длиной примерно 1-1,5 мкм и шириной до 0,1 мкм. На мембране 1 клетки может образовываться до нескольких тысяч микроворсинок. Благодаря такому строению увеличивается площадь контакта (более чем в 40 раз) кишечника с содержимым.
Если случайная изжога беспокоит вас после большой еды, попробуйте сделать изменения образа жизни, чтобы помочь вам чувствовать себя лучше. Если ваши симптомы сохраняются, ваш врач может глубже изучить возможные причины вашего дискомфорта. Лейла Аль-Наккаш, доктор философии, является профессором кафедры физиологии в Университете Миддлэна, Глендейл, штат Аризона. Она является директором курса медицинской физиологии для студентов-медиков и подиатиков. Ее область исследований связана с пониманием того, как кишечная дисфункция может быть улучшена в результате изменений в рационе.
Особенности мембранного пищеварения:
1) осуществляется за счет ферментов, имеющих двойное происхождение (синтезируются клетками и абсорбируются содержимого кишечника);
2) ферменты фиксируются на клеточной мембране таким образом, чтобы активный центр был направлен в полость;
3) происходит только в стерильных условиях;
С Хэллоуином на следующей неделе вы, возможно, планируете отправиться в дом с привидениями или устроиться на кушетке с попкорном и ужасом. В любом случае, вы, вероятно, надеетесь на хороший страх. Наслаждение острыми ощущениями страшного фильма или катание на горках - это не то же самое, что реальная угрожающая жизни ситуация, но ваше тело не всегда знает разницу. Это связано с тем, что одни и те же чувства срабатывают, когда вы вздрагиваете в безопасной среде, когда возникает действительно страшная ситуация.
Является ли страх реальным или фальшивым, ваше тело прыгает в действие, чтобы подготовиться ко всему, что будет развиваться. Ваша сердечно-сосудистая система накачивает больше крови, и ваше сердце бьется быстрее.
4) является заключительным этапом в обработке пищи;
5) сближает процесс расщепления и всасывания за счет того, что конечные продукты переносятся на транспортных белках. В организме человека полостное пищеварение обеспечивает расщепление 20-50% пищи, а мембранное – 50-80%.
Секреторная функция системы пищеваренияСекреторная функция пищеварительных желез заключается в выделении в просвет желудочно-кишечного тракта секретов, принимающих участие в обработке пищи. Для их образования клетки должны получать определенные количества крови, с током которой поступают все необходимые вещества. Секреты желудочно-кишечного тракта – пищеварительные соки. Любой сок состоит на 90-95 % воды и сухого остатка.
Во время физиологической реакции на страх ученые считают, что мозг стимулирует производство допамина, химического вещества, которое активирует центр удовольствия мозга. Многие люди наслаждаются чувством хорошего страха и преследуют другие методы поиска острых ощущений, чтобы получить тот же «высокий уровень». Исследования показывают, что у любителей острых ощущений может быть разная химия мозга, чем у тех, кто не наслаждается сердечным опытом. Если вам не нравится страшно, пропустите трюки, наслаждайтесь удовольствиями и не забудьте глубоко дышать в этот жуткий сезон.
В сухой остаток входят органические и неорганические вещества. Среди неорганических наибольший объем занимают анионы и катионы, соляная кислота. Органические представлены:
1) ферментами (главный компонент – протеолитические ферменты, расщепляющие белки до аминокислот, полипептидов и отдельных аминокислот, глюколитические ферменты преобразуют углеводы до ди- и моносахаров, липолитические ферменты превращают жиры в глицерин и жирные кислоты);
Независимо от того, где вы попадаете на пугающую шкалу, будьте в безопасности от этого Хэллоуина! В прошлом году победительница мужского пола съела 62 хот-дога и победительница женщины заработала 38 хот-догов за 10 минут. Конкурентоспособные едоки удивительно легки для огромного количества пищи, которую они могут потреблять. Куда идут все эти хот-доги?
Желудок - это не пассивный мешок, а активный орган, который расширяется и сжимается. Помимо расслабления, чтобы держать еду, стенки желудка, чтобы переместить пищу в кишечник, процесс называется опорожнение желудка. Исследователи из Университета Пенсильвании задавались вопросом, способно ли способность съедающих птиц поддерживать так много хот-догов, потому что их желудки опустели быстрее или если их желудки были обучены держать гораздо больше пищи, чем средний человек.
2) лизином. Основной компонент слизи, придающий вязкость и способствующий образованию пищевого комка (болеоса), в желудке и кишечнике взаимодействует с бикарбонатами желудочного сока и образует мукозобикарбонатный комплекс, который выстилает слизистую оболочку и предохраняет ее от самопереваривания;
3) веществами, которые обладают бактерицидным действием (например, муропептидазой);
Исследователи набрали профессионального пожирателя пищи и сравнили его физиологию желудка с человеком с большим аппетитом. Тест на опорожнение желудка показал, что желудок профессионального быстрорастущего человека опорожняется медленнее, чем обычный едок. Через 10 минут обычный едок потреблял семь хот-догов, и его желудок не растягивался. Напротив, пожиратель скорости съел 36 хот-догов, а его желудок стал «массово растянутым, наполненным пищевыми продуктами мешком, занимающим большую часть верхней части живота», - пишут исследователи.
4) веществами, которые подлежат удалению из организма (например, азотосодержащие – мочевина, мочевая кислота, креатинин и т. д.);
5) специфическими компонентами (это желчные кислоты и пигменты, внутренний фактор Кастла и др.).
На состав и количество пищеварительных соков оказывает влияние рацион питания.
Регуляция секреторной функции осуществляется тремя способами – нервным, гуморальным, местным.
В то время как обычный пожиратель чувствовал себя больным, пожиратель скорости сказал, что он не чувствует себя полным, заставляя исследователей задаться вопросом, не усложняет ли тренировка, состоящая в конкуренции, что живот настолько растягивается и хромает, что конкуренты никогда не получают «полный» физиологический сигнал.
Несмотря на то, что в исследовании изучался только один профессиональный пожиратель, результаты подтверждают идею о том, что едоки с быстрой скоростью могут съесть большое количество пищи в короткие промежутки времени не потому, что их желудки опустели быстрее, а потому, что их желудки смогли резко увеличиться.
Рефлекторные механизмы представляют собой отделение пищеварительных соков по принципу условного и безусловного рефлексов.
Гуморальные механизмы включают три группы веществ: 1) гормоны желудочно-кишечного тракта; 2) гормоны желез внутренней секреции; 3) биологически активные вещества.
Гормоны желудочно-кишечного тракта относятся к простым пептидам, которые вырабатываются клетками APUD-системы. Большинство действует эндокринным путем, но некоторые из них осуществляют свое действие параэндокринным способом. Поступая в межклеточные пространства, они действуют на находящиеся рядом клетки. Так, например, гормон гастрин вырабатывается в пи-лорической части желудка, двенадцатиперстной кишке и верхней трети тонкого кишечника. Он стимулирует секрецию желудочного сока, особенно соляной кислоты и поджелудочных ферментов. Бамбезин образуется в том же месте и является активатором для синтеза гастрит. Секретин стимулирует отделение сока поджелудочной железы, воды и неорганических веществ, подавляет секрецию соляной кислоты, оказывает незначительное влияние на другие железы. Холецистокинин-панкреозинин вызывает отделение желчи и поступление ее в двенадцатиперстную кишку. Тормозное действие оказывают гормоны: 1) гастрон; 2) гастроингибирующий полипептид; 3) панкреатический полипептид; 4) вазоактивный интестинальный полипептид; 5) энтероглюкагон; 6) соматостатин.
Среди биологически активных веществ усиливающим действием обладают серотонин, гистамин, кинины и др. Гуморальные механизмы появляются в желудке и наиболее выражены в двенадцатиперстной кишке и в верхнем отделе тонкого кишечника.
Местная регуляция осуществляется: 1) через метасимпатическую нервную систему; 2) через непосредственное воздействие пищевой кашицы на секреторные клетки.
Стимулирующее влияние оказывают также кофе, пряные вещества, алкоголь, жидкая пища и т.д. Местные механизмы наиболее выражены в нижних отделах тонкого кишечника и в толстом кишечнике.
Моторная деятельность желудочно-кишечного трактаМоторная деятельность представляет собой координированную работу гладких мышц желудочно-кишечного тракта и специальных скелетных мышц. Они лежат в три слоя и состоят из циркулярно расположенных мышечных волокон, которые постепенно переходят в продольные мышечные волокна и заканчиваются в подслизистом слое. К скелетным мышцам относятся жевательные и другие мышцы лица.
Значение моторной деятельности: 1) приводит к механическому расщеплению пищи; 2) способствует продвижению содержимого по желудочно-кишечному тракту; 3) обеспечивает открытие и закрытие сфинктеров; 4) влияет на эвакуацию переваренных пищевых веществ.
Существуют несколько видов сокращений: 1) перистальтические; 2) неперистальтические; 3) антиперистальтические; 4) голодовые.
Перистальтические относятся к строго координированным сокращениям циркулярного и продольного слоев мышц. Циркулярные мышцы сокращаются позади содержимого, а продольные – перед ним. Такой вид сокращений характерен для пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника. В толстом отделе также присутствуют масс-перистальтика и опорожнение. Масс-перистальтика происходит в результате одновременного сокращения всех гладкомышечных волокон.
Неперистальтические сокращения – это согласованная работа скелетной и гладкомышечной мускулатуры. Существуют пять видов движений: 1) сосание, жевание, глотание в ротовой полости; 2) тонические движения; 3) систолические движения; 4) ритмические движения; 5) маятникообразные движения.
Тонические сокращения – состояние умеренного напряжения гладких мышц желудочно-кишечного тракта. Значение заключается в изменении тонуса в процессе пищеварения. Например, при приеме пищи происходит рефлекторное расслабление гладких мышц желудка для того, чтобы он увеличился в размерах. Также они способствуют адаптации к различным объемам поступающей пищи и приводят к эвакуации содержимого за счет повышения давления.
Систолические движения возникают в антральном отделе желудка при сокращении всех слоев мышц. В результате происходит эвакуация пищи в двенадцатиперстную кишку. Большая часть содержимого выталкивается в обратном направлении, что способствует лучшему перемешиванию.
Ритмическая сегментация характерна для тонкого кишечника и возникает при сокращении циркулярных мышц на протяжении 1,5-2 см через каждые 15-20 см, т.е. тонкий кишечник делится на отдельные сегменты, которые через несколько минут возникают в другом месте. Такой вид движений обеспечивает перемешивание содержимого вместе с кишечными соками.
Маятникообразные сокращения возникают при растяжении циркулярных и продольных мышечных волокон. Такие сокращения характерны для тонкого кишечника и приводит к перемешиванию пищи.
Неперистальтические сокращения обеспечивают измельчение, перемешивание, продвижение и эвакуацию пищи.
Антиперистальтические движения возникают при сокращении циркулярных мышц впереди и продольных – позади пищевого комка. Они направлены от дистального отдела к проксимальному, т.е. снизу вверх, и приводят к рвоте. Акт рвоты – удаление содержимого через рот. Он возникает при возбуждении комплексного пищевого центра продолговатого мозга, которое происходит за счет рефлекторных и гуморальных механизмов. Значение заключается в перемещении пищи за счет защитных рефлексов.
Голодовые сокращения появляется при длительном отсутствии пищи каждые 45-0 мин. Их активность приводит к возникновению пищевого поведения.
Регуляция моторной деятельности желудочно-кишечного трактаОсобенностью моторной деятельности является способность некоторых клеток желудочно-кишечного тракта к ритмической спонтанной деполяризации. Это значит, что они могут ритмически возбуждаться. В результате возникает слабые сдвиги мембранного потенциала – медленные электрические волны. Поскольку они не достигают критического уровня, то сокращение гладких мышц не возникает, но происходит открытие быстрых потенциал зависимых кальциевых каналов. Ионы Са движутся внутрь клетки и генерируют потенциал действия, приводящий к сокращению. После прекращения потенциал действия мышцы не расслабляются, а находятся в состоянии тонического сокращения. Это объясняется тем, что после потенциала действия остаются открытыми медленные потенциал зависимые каналы Na и Са.
В гладкомышечных клетках имеются и хемочувствительные каналы, которые отрываются при взаимодействии рецепторов с какими-либо биологически активными веществами (например, медиаторами).
Регуляция этого процесса осуществляется тремя механизмами: 1) рефлекторным; 2) гуморальным; 3) местным.
Рефлекторный компонент вызывает торможение или активацию моторной деятельности при возбуждении рецепторов. Повышает моторную функцию парасимпатический отдел: для верхний части – блуждающие нервы, для нижней – тазовые. Тормозное влияние осуществляется за счет чревного сплетения симпатиче ской нервной системы. При активации нижележащего отдела желудочно-кишечного тракта происходит торможение выше расположенного отдела.
В рефлекторной регуляции выделяют три рефлекса: 1) гастроэнтеральный (при возбуждении рецепторов желудка активируются другие отделы); 2) энтеро-энтеральный (оказывают как тормозное, так и возбуждающие действие на нижележащие отделы); 3) ректо-энтеральный (при наполнении прямой кишки возникает торможение).
Гуморальные механизмы преобладают в основном в двенадцатиперстной кишке и верхней трети тонкого кишечника. Возбуждающее действие оказывают: 1) мотилин (вырабатывается клетками желудка и двенадцатиперстной кишки, оказывает активирующее влияние на весь желудочно-кишечный тракт); 2) гастрин (стимулирует моторику желудка); 3) бамбезин (вызывает отделение гастрина); 4) холецистокинин-панкреозинин (обеспечивает общее возбуждение); 5) секретин (активирует моторку, но тормозит сокращения в желудке).
Тормозное влияние оказывают: 1) вазоактивный интестинальный полипептид; 2) гастроингибирующий полипептид; 3) соматостатин; 4) энтероглюкагон.
Гормоны желез внутренней секреции также влияют на моторную функцию. Так, например, инсулин ее стимулирует, а адреналин тормозит.
Местные механизмы осуществляются за счет наличия метасимпатической нервной системы и преобладают в тонком и толстом кишечнике. Стимулирующее действие оказывают : 1) грубые непереваренные продукты (клетчатка); 2) соляная кислота; 3) слюна; 4) конечные продукты расщепления белков и углеводов. Тормозное действие возникает при наличии липидов. Таким образом, в основе моторной деятельности лежит способность к генерации медленных электрических волн.
Механизм работы сфинктеровСфинктер – утолщение гладкомышечных слоев, за счет которых весь желудочно-кишечный тракт делится на определенные отделы. Существуют следующие сфинктеры: 1) кардиальный; 2) пилорический; 3) илиоцикальный; 4) внутренний и наружный сфинктер прямой кишки.
В основу открытия и закрытия сфинктеров положен рефлекторный механизм, согласно которому парасимпатический отдел – открывает сфинктер, а симпатический – закрывает.
Кардиальный сфинктер располагается в месте перехода пищевода в желудок. При поступлении пищевого комка в нижние отделы пищевода возбуждаются механорецепторы. Они посылают импульсы по афферентным волокнам блуждающих нервов в комплексный пищевой центр продолговатого мозга и возвращаются по эфферентным путям к рецепторам, вызывая открытие сфинктеров. В результате пищевой комок поступает в желудок, что приводит к активации механорецепторов желудка, которые посылают импульсы по волокнам блуждающих нервов в комплексный пищевой центр продолговатого мозга. Они оказывают тормозное влияние на ядра блуждающих нервов, и под влиянием симпатического отдела (волокон чревного ствола) сфинктер закрывается.
Пилорический сфинктер находится на границе между желудком и двенадцатиперстной кишкой. В его работу включается еще один компонент, оказывающий возбуждающее влияние, – соляная кислота. Она действует на антральную часть желудка. При поступлении содержимого в желудок происходит возбуждение хеморецепто-ров. Импульсы направляются в комплексный пищевой центр продолговатого мозга, и сфинктер открывается. Поскольку в кишечнике щелочная среда, то при попадании подкисленной пищи в двенадцатиперстной кишке возбуждаются хеморецепторы. Это приводит к активации симпатического отдела и закрытию сфинктера.
Механизм работы остальных сфинктеров аналогичен принципу кардиального.
Основной функцией сфинктеров является эвакуация содержимого, которая не только способствует открытию и закрытию, но и приводит к повышению тонуса гладких мышц желудочно-кишечного тракта, систолическим сокращениям антральной части желудка, увеличению давления.
Таким образом, моторная деятельность способствует лучшему перевариванию, продвижению и удалению продуктов из организма.
Физиология всасыванияВсасывание – процесс переноса питательных веществ из полости желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма – кровь и лимфу. Всасывание происходит на протяжении всего желудочно-кишечного тракта, но его интенсивность неодинакова и зависит от трех причин: 1) строения слизистой оболочки; 2) наличия конечных продуктов; 3) времени нахождения содержимого в полости.
Слизистая оболочка нижней части языка и дна ротовой полости истончена, но способна к всасыванию воды и минеральных веществ. Вследствие короткой продолжительности нахождения пищи в пищеводе (примерно 5-8 с) всасывания не происходит. В желудке и двенадцатиперстной кишке всасывается небольшое количество воды, минеральных веществ, моносахаридов, пептонов и полипептидов, лекарственных компонентов, алкоголя.
Основное количество воды, минеральных веществ, конечных продуктов расщепления белков, жиров, углеводов, лекарственных компонентов всасывается в тонком кишечнике. Это связано с рядом морфологических особенностей строения слизистой оболочки, за счет которых значительно увеличивается площадь контакта с наличием складок, ворсинок и микроворсинок). Каждая ворсинка покрыта однослойным цилиндрическим эпителием, который обладает высокой степенью проницаемости.
В центре располагается сеть лимфоидных и кровеносных капилляров, относящихся к классу фенестрированных. Они имеют поры, через которые проходят питательные вещества. В соединительной ткани также находятся гладкомышечные волокна, обеспечивающие движения ворсинок. Оно может быть нагнетательным и колебательным. Метасимпатическая нервная система осуществляет иннервацию слизистой оболочки.
В толстом кишечнике происходит формирование каловых масс. Слизистая этого отдела обладает способностью к всасыванию питательных веществ, но этого не происходит, так как в норме они поглощаются в вышележащих структурах.
Механизм всасывания воды и минеральных веществВсасывание осуществляется за счет физико-химический механизмов и физиологических закономерностей. В основе этого процесса лежат активный и пассивный виды транспорта. Большое значение имеет строение энтероцитов, поскольку поглощение происходит неодинаково через апикальную, базальную и латеральные мембраны.
Исследованиями доказано, что всасывание – активный процесс деятельности энтероцитов. В опыте вводили в просвет желудочно-кишечного тракта монойодуксусную кислоту, которая вызывает гибель клеток кишечника. Это привело к резкому снижению интенсивности всасывания. Для этого процесса характерны транспортировка питательных веществ в двух направлениях и избирательность.
Всасывание воды осуществляется на протяжении всего желудочно-кишечного тракта, но наиболее интенсивно в тонком кишечнике. Процесс идет пассивно в двух направлениях за счет наличия осмотического градиента, который создается при движении Na, C1 и глюкозы. Во время приема пищи, содержащей большое количество воды, из просвета кишечника вода поступает во внутреннюю среду организма. И, наоборот, при употреблении гиперосмотической пищи вода из плазмы крови выделяется в полость кишечника. За сутки всасывается около 8-9 л воды, из которых около 2,5 л поступает с пищей, а остальной объем входит в состав пищеварительных соков.
Всасывание Na, так же как и воды, происходит во всех отделах, но наиболее – интенсивно в толстом кишечнике. Na проникает через апикальную мембрану щеточной каймы, в которой находится транспортный белок – пассивный транспорт. А через базальную мембрану осуществляется активный транспорт – движение по электрохимическому градиенту концентрации.
Транспорт Сl связан с Na и также направлен по электрохимическому градиенту концентрации Na, содержащегося во внутренней среде.
Всасывание бикарбонатов основано на поступлении ионов Н из внутренней среды во время транспорта Na Ионы Н взаимодействуют с бикарбонатами и образуют угольную кислоту. Под влиянием карбоангидразы кислота распадается на воду и углекислый газ. Далее всасывание во внутреннюю среду продолжается пассивно, выделение образовавшихся продуктов происходит через легкие при дыхании.
Всасывание двухвалентных катионов идет гораздо труднее. Наиболее легко транспортируется Са. При небольших концентрациях катионы переходят внутрь энтероцитов с помощью кальцийсвязывающего белка путем облегченной диффузии. Из клеток кишечника он поступает во внутреннюю среду при помощи активного транспорта. При высокой концентрации катионы всасываются благодаря простой диффузии.
Железо поступает внутрь энтероцита путем активного транспорта, в ходе которого образуется комплекс железа и белка ферритина.
Механизмы всасывания углеводов, жиров и белковВсасывание углеводов происходит в виде конечных продуктов метаболизма (моно- и дисахаридов) в верхней трети тонкого кишечника. Глюкоза и галактоза поглощаются путем активного транспорта, причем всасывание глюкозы сопряжено с ионами Na – симпорт. Манноза и пентоза поступают пассивно по градиенте концентрации глюкозы. Фруктоза поступает с помощью облегченной диффузии. Наиболее интенсивно идет всасывание глюкозы в кровь.
Всасывание белков наиболее интенсивно протекает в верхних отделах тонкого кишечника, причем белки животного происхождения составляют 90-95 %, а растительного – 60-70 %. Основными продуктами распада, которые образуются в результате обмена веществ, являются аминокислоты, полипептиды, пептоны. Для транспорта аминокислот необходимо наличие молекул переносчика. Выделено четыре группы транспортных белков, обеспечивающих активный процесс всасывания. Поглощение полипептидов происходит пассивно по градиенту концентрации. Продукты поступают непосредственно во внутреннюю среду и с током крови разносятся по организму.
Скорость всасывания жиров значительно меньше, наиболее активно всасывание протекает в верхних отделах тонкого кишечника. Транспорт жиров осуществляется в виде двух форм – глицерина и жирных кислот, состоящих из длинных цепей (олеиновой, стеариновой, пальмитиновой и др.). Глицерин поступает пассивно внутрь энтероцитов. Жирные кислоты образуют мицеллы с желчными кислотами и только в такой форме направляются к мембране кишечных клеток. Здесь комплекс распадается: жирные кислоты растворяются в липидах клеточной мембраны и проходят в клетку, а желчные кислоты остаются в полости кишечника. Внутри энтероцитов начинается активный синтез липопротеидов (хиломикрона) и липопротеидов очень низкой плотности. Затем эти вещества путем пассивного транспорта попадают в лимфатические сосуды. Уровень липидов, обладающих короткими и средними цепями, низкий. Поэтому они практически в неизменном виде путем простой диффузии всасываются внутрь энтероцитов, где под действием эстераз расщепляются на конечные продукты и принимают участие в синтезе липопротеидов. Такой способ транспорта требует меньших затрат, поэтому в некоторых случаях при перегрузке желудочно-кишечного тракта активируется данный вид всасывания.
Таким образом, процесс всасывания идет по механизму активного и пассивного транспорта.
Механизмы регуляции процессов всасыванияНормальная функция клеток слизистой оболочки желудочно-кишечного такта регулируется нейрогуморальными и местными механизмами.
В тонком кишечнике основная роль принадлежит местному способу, так как на деятельность органов большое влияние оказывают интрамуральные сплетения. Они осуществляют иннервацию ворсинок. За счет этого увеличивается площадь взаимодействия пищевой кашицы со слизистой оболочкой, что увеличивает интенсивность процесса всасывания. Местное действие активируется при наличии конечных продуктов расщепления веществ и соляной кислоты, а также в присутствии жидкостей (кофе, чая, супа).
Гуморальная регуляция происходит за счет гормона желудочно-кишечного тракта вилликинина. Он вырабатывается в двенадцатиперстной кишке и стимулирует движение ворсинок. На интенсивность всасывания также оказывают воздействие секретин, гастрин, холецистокинин-панкреозинин. Не последнюю роль играют гормоны желез внутренней секреции. Так, инсулин стимулирует, а адреналин тормозит транспортную активность. Среди биологически активных веществ серотонин и гистамин обеспечивают всасывание.
Рефлекторный механизм основан на принципах безусловного рефлекса, т.е. стимуляция и угнетение процессов происходят с помощью парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы.
Таким образом, регуляция процессов всасывания осуществляется с помощью рефлекторных, гуморальных и местных механизмов.
Физиология пищеварительного центраПервые представления о строении и функциях пищевого центра были обобщены И.П. Павловым в 1911 г. По современным представлениям пищевой центр - это совокупность нейронов, расположенных на разных уровнях ЦНС, основная функция которых заключается в регуляции деятельности системы пищеварения и обеспечении адаптации к потребностям организма. В настоящее время выделены следующее уровни: 1) спинальный; 2) бульбарный; 3) гипоталамический; 4) корковый.
Спинальный компонент образован нервными клетками боковых рогов спинного мозга, обеспечивающих иннервацию всего желудочно-кишечного тракта и пищеварительных желез. Самостоятельного значения не имеет и подчиняется импульсам из вышележащих отделов. Бульбарный уровень представлен нейронами ретикулярной формации продолговатого мозга, которые входят в состав ядер тройничного, лицевого, языкоглоточного, блуждающего и подъязычного нервов. Совокупность этих ядер и образует комплексный пищевой центр продолговатого мозга, который регулирует секреторную, моторную и всасывательную функцию всего желудочно-кишечного тракта.
Ядра гипоталамуса обеспечивают определенные формы пищевого поведения. Так, например, латеральные ядра составляют центр голода или питания. При раздражении нейронов возникает булимия – обжорство, а при их разрушении животное погибает от недостатка питательных веществ. Вентромедиальные ядра образуют центр насыщения. При их активации животное отказывается от пищи, и наоборот. Перифорникальные ядра относятся к центру жажды, при раздражении животное постоянно требует воду. Значение этого отдела заключается в обеспечении различных форм пищевого поведения.
Корковый уровень представлен нейронами, входящими в состав мозгового отдела вкусовой и обонятельной сенсорных систем. Кроме этого, обнаружены отдельные точечные очаги в лобных долях коры больших полушарий, которые принимают участие в регуляции процессах пищеварения. По принципу условного рефлекса достигается более совершенное приспособление организма к условиям существования.
Физиология голода, аппетита, жажды, насыщенияГолод – состояние организма, возникающее при длительном отсутствии пищи, в результате возбуждения латеральных ядер гипоталамуса. Для чувства голода характерны два проявления: 1) объективное (возникновение голодовых сокращений желудка, приводящих к пищедобывающему поведению); 2) субъективное (неприятные ощущения в эпигастральной области, слабость, головокружение, тошнота).
В настоящее время существует две теории, объясняющие механизмы возбуждения нейронов гипоталамуса: 1) теория «голодной крови»; 2) «периферическая» теория.
Теория «голодной крови» была разработана И.П. Чукичевым. Ее суть заключается в том, что при переливании крови голодного животного сытому у последнего возникает пищедобывающее поведение (и наоборот). «Голодная кровь» активирует нейроны гипоталамуса за счет низких концентраций глюкозы, аминокислот, липидов и т.д.
Выделено два пути влияния:
1) рефлекторный (через хеморецепторы рефлексогенных зон сердечно-сосудистой системы);
2) гуморальный (бедная питательными веществами кровь притекает к нейронам гипоталамуса и вызывает их возбуждение). Согласно «периферической» теории голодовые сокращения желудка передаются на латеральные ядра и приводят к их активации.
Аппетит – страстное желание еды, эмоциональные ощущения, связанные с приемом пищи. Он возникает на уровне коры больших полушарий по принципу условного рефлекса и не всегда в ответ на состояние голода, а иногда и на снижение уровня питательных веществ в крови (в основном глюкозы. Появление чувства аппетита связано с выделением большого количества пищеварительных соков, содержащих высокий уровень ферментов. Насыщение возникает при удовлетворении чувства голода, сопровождающееся возбуждением вентромедиальных ядер гипоталамуса по принципу безусловного рефлекса.
Существует два вида проявлений: 1) объективные (прекращение пищедобывающего поведения и голодовых сокращений желудка); 2) субъективные (наличие приятных ощущений).
В настоящее время разработано две теории насыщения: 1) первичная сенсорная; 2) вторичная или истинная.
Первичная теория основана на раздражении механорецепторов желудка. Доказательство: в опытах при введении в желудок животного баллончика через 15-20 мин наступает насыщение, сопровождающееся повышением уровня питательных веществ, взятых из депонирующих органов.
Согласно вторичной (или метаболической) теории истинное насыщение возникает лишь спустя 1,5-2 ч после приема пищи. В результате повышается уровень питательных веществ в крови, приводящих к возбуждению вентромедиальных ядер гипоталамуса. За счет наличия реципрокных взаимоотношений в коре больших полушарий наблюдается торможение латеральных ядер гипоталамуса.
Жажда – состояние организма, возникающее при отсутствии воды. Она возникает: 1) при возбуждении перифорникальных ядер во время уменьшения жидкости за счет активации волюморецепторов; 2) при уменьшении объема жидкости (происходит повышение осмотического давления, на что реагируют осмотические и натрийзависимые рецепторы); 3) при подсыхании слизистых оболочек ротовой полости; 4) при местном согревании нейронов гипоталамуса.
Различают истинную и ложную жажду. Истинная жажда появляется при уменьшении уровня жидкости в организме и сопровождается желанием выпить. Ложная жажда сопровождается подсыханием слизистой оболочки ротовой полости.
Таким образом, пищевой центр регулирует деятельность системы пищеварения и обеспечивает различные формы пищедобывающего поведения организмам человека и животных.
1. Общий план строения пищеварительной системы и ее функции. Общая характеристика пищевых веществ. Физиологическая роль органов пищеварения
Пищеварение представляет собой физиологический процесс, благодаря которому, пища подвергается физическим и химическим превращениям, после чего питательные вещества всасываются из пищеварительного тракта и поступают в кровь и лимфу.
Пищеварительный тракт осуществляет следующие функции: секреторную, моторную, всасывательную, экскреторную.
Секреторная функция
заключается в образовании железистыми клетками пищеварительных соков содержащих ферменты, которые расщепляют белки, жиры, углеводы.
Моторная функция
осуществляется мускулатурой пищеварительного тракта и обеспечивает жевание, глотание, передвижение пищи по пищеварительному тракту и всасывание непереваренных остатков.
Всасывание
осуществляется слизистой оболочкой желудка, тонкого и толстого кишечника. Этот процесс обеспечивает поступление переваренных органических веществ, солей, витаминов и воды во внутреннюю среду организма.
Экскреторная функция
проявляется выделением веществ из внутренней среды в просвет ЖКТ, который принимает участие в поддержании кислотно-щелочного и водно-солевого равновесия.
Строение пищеварительного тракта обеспечивает выполнение его основных функций (рис.1)
Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, за которым следует полость рта, где пища подвергается механической обработке и начинается ее химическое превращение под влиянием секрета, поступающего из слюнных желез. Затем ротовая полость переходит в суженную часть пищеварительного тракта – глотку и пищевод, через которые проводится пищевой комок в желудок. В желудке пища подвергается дальнейшим химическим превращениям под влиянием желудочного сока, отделяемого железами желудка. Желудок переходит в тонкую кишку – наиболее узкую и длинную часть ЖКТ. В тонком кишечнике происходит существенное химическое превращение питательных веществ, т.к. сюда поступает сок поджелудочной железы, весьма богатый ферментами, выделяется кишечный сок железистыми клетками кишечника, а также изливается желчь, продуцируемая печенью. В тонком кишечнике происходит всасывание питательных веществ. Тонкая кишка переходит в боле широкий по просвету отдел пищеварительного тракта – толстую кишку. Здесь заканчивается пищеварение и происходит главным образом всасывание воды, минеральных солей и формирование каловых масс. Пищеварительный тракт заканчивается задним проходным отверстием, через которое удаляются из организма непереваренные части пищи.
Пищевые вещества необходимы как источник энергии и как строительный материал для роста, обновления и восстановления отмирающих частей тканей. К ним относятся белки, жиры, углеводы (см.таб.).
Организму необходимы также минеральные соли и витамины. Все эти вещества поступают в организм с пищей. Но только минеральные соли, витамины и вода усваиваются человеком в том виде, в котором они находятся в пище. Белки, жиры, углеводы (полисахариды) не могут всасываться в пищеварительном тракте, т.к. представляют собой высокомолекулярные соединения, не проходящие через животные мембраны.
2. Роль И.П. Павлова в изучении пищеварения
Основы физиологии пищеварения по существу созданы И.П. Павловым, его учениками и последователями. И.П. Павлов предложил и разработал новые принципы и методы изучения данного процесса. До Павлова функции органов пищеварения изучались главным образом в острых опытах, которые в той или иной степени связаны с повреждением организма и его физиологических систем. Предпринятые ранее попытки изучить процессы пищеварения в хронических опытах (В.А. Басов, Гири) были не совершенны. Лишь Павлову благодаря тщательной разработке операций на органах пищеварения удалось осуществить исследование процессов пищеварения в хроническом опыте, при нормальных условиях существования организма и работы его органов. Основным приемом таких исследований стала так называемая фистульная методика получения пищеварительных соков. Она заключается в том, что операционным путем создается сообщение полости желудка, кишечника или протоков пищеварительных желез с окружающей средой. Благодаря этому можно наблюдать за функцией оперируемого органа, например, собирать чистые пищеварительные соки без примеси пищи, определять их количество, химический состав, закономерности отделения во время пищеварения и их действие на питательные вещества. При этом в оперируемом органе сохраняется нормальное кровообращение и иннервация, а опыты проводят, когда животное полностью пришло в норму после операции.
3. Пищеварение в полости рта. Строение ротовой полости. Слюнные железы, их строение. Роль слюны
В полости рта происходит измельчение пищи, смачивание ее слюной, частичное расщепление углеводов и формирование пищевого комка.
Строение ротовой полости (рис.2).
На передней стенке ротовой полости находится ротовое отверстие, образованное губами. Губы состоят, в основном, из круговой мышцы рта, покрытой снаружи кожей, а изнутри слизистой оболочкой. Верхняя стенка ротовой полости образована мягким и твердым небом. Твердым небом называется костное образование, покрытое слизистой оболочкой. Твердое небо отделяет носовую полость от ротовой, представляя для первой дно, а для второй крышу. Мягкое небо состоит из покрытых слизистой оболочкой мышц. Это мышцы натягивающие, поднимающие мягкое небо и непарная мышца – язычок. При сокращении этих мышц во время глотания мягкое небо поднимается и герметично отделяет носоглотку от остальной части глотки. Нижнюю стенку ротовой полости называют дном или диафрагмой рта. Она образована мышцами, которые начинаются на нижнем крае нижней челюсти с внутренней ее стороны и заканчиваются на подъязычной кости. Боковые стенки ротовой полости составляют щеки, образованные щечными мускулами, покрытые снаружи кожей, а изнутри слизистой оболочкой. На задней стенке ротовой полости находится выходное отверстие – зев, ограниченный сверху мягким небом, снизу корнем языка и с боков небными дужками. Небные дужки представляют собой небно-язычные мышцы, идущие от мягкого неба к языку и выстланные слизистой оболочкой. При сокращении этих мышц зев суживается, закрывается опускающимся мягким небом и отодвигающимся кзади корнем языка. При противоположных движениях зев открывается.
В ротовой полости находятся зубы, расположенные за ротовым отверстием и отделенные от него пространством – преддверьем рта. Они укреплены в ячейках зубных отростков челюстей. Участки слизистой оболочки покрывающей отростки, называются деснами. Также в полости рта находится язык – мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой.
Слюнные железы, их строение.
В полость рта открываются и выделяют секрет слюнные железы. Они делятся на две группы: мелкие железы, которые заложены в толще слизистой оболочки полости рта и по своему расположению называются небными, щечными, губными, язычными и зубными; крупные железы, которые расположены за пределами слизистой оболочки.
Из них самая крупная - околоушная железа находится в зачелюстной ямке. Своей верхней частью она примыкает к наружному слуховому проходу, передней частью лежит на жевательной мышце, а нижней достигает угла нижней челюсти. Ее выводной проток проникает через щечную мышцу в преддверье рта и открывается на уровне верхнего второго большого коренного зуба.
Подчелюстная железа лежит в подчелюстной ямке под диафрагмой рта. Выводной проток открывается под языком на подъязычном сосочке.
Подъязычная железа лежит под языком на диафрагме рта. Ее выводной проток соединяется с протоком подчелюстной железы и вместе с ним открывается на подъязычном сосочке.
По своему строению все три пары крупных слюнных желез являются сложными альвеолярно-трубчатыми железами.
При помощи слюны пищевой комок увлажняется, становится скользким и легко проходит по глотке и пищеводу. А также благодаря ферментам слюны в ротовой полости начинается расщепление углеводов.
4. Состав и свойства слюны. Регуляция слюноотделения
Слюна представляет собой вязкую, бесцветную жидкость. Она на 95-99% состоит из воды и на 1-1,5% - из органических и неорганических веществ. К органическим веществам относятся: белок муцин, некоторое количество глобулинов аминокислот, мочевина и др. Неорганических веществ (солей калия кальция) в 2-3 раза меньше, чем органических. Реакция слюны - слабощелочная. В слюне содержатся два фермента, амилаза и мальтаза, вызывающие гидролитическое расщепление углеводов до глюкозы и нет ферментов расщепляющих белки и жиры. У человека в сутки отделяется около 1000-1200 мл слюны, но ее количество и состав колеблются в зависимости от рода пищи.
Секреция слюнных желез наступает через несколько секунд после попадания пищи в рот. Установлено, что слюноотделение является рефлекторным актом. Пища при попадании в ротовую полость возбуждает ее рецепторы, импульсы распространяются по чувствительным нервным волокнам до центра слюноотделения в продолговатом мозге, а затем по парасимпатическим нервам, доходят до клеток слюнных желез и возбуждают их секреторную деятельность. Этот процесс представляет собой безусловнорефлекторный механизм отделения слюны. Однако вид и запах пищи, обстановка и другие раздражители, совпадающие по времени с приемом пищи, также вызывают слюноотделение. Происходит это потому, что при длительном сочетании действия данные раздражения вызывают условно-рефлекторное отделение слюны.
5.
Пищеварение в желудке. Функции и строение желудка. Железы желудка. Методы изучения секреторной функции желудка
В желудок поступает значительный объем пищи. Там она находится от 5-6 до 10 часов. Срок пребывания зависит от рода пищи: богатая белками, особенно растительными, пища задерживается в желудке дольше, чем углеводная. Еще более длительно остается жирная пища. Жидкости переходят в тонкую кишку почти тотчас после поступления в желудок.
Строение желудка.
Желудок представляет собой расширенную часть пищевой трубки, имеющую в нормальном состоянии форму чулка или рога (рис.3). Размеры желудка варьируются в зависимости от телосложения и степени наполнения органа. При среднем наполнении желудок имеет длину 24-26 см, натощак 18-20 см. Вместимость желудка взрослого человека в среднем 3л.
В желудке различают вход в него (кардиа) и прилегающую кардиальную часть. Верхняя часть желудка кверху называется сводом. Место перехода желудка в двенадцатиперстную кишку называется привратником (пилорус), а прилегающая часть – пилорической. В желудке различают две поверхности: переднюю и заднюю и два изогнутых края: верхний изогнутый – малая кривизна и нижний выпуклый – большая кривизна. Большая часть желудка, кроме пилорической, называется телом. На границе тела и пилорической части находится пилорический сфинктер.
В состав стенки желудка входят слизистая оболочка, подслизистая основа, мышечная и серозная оболочки. Слизистая оболочка покрыта однослойным цилиндрическим эпителием, образует множество складок, имеющих различное направление: по малой кривизне – продольное, в области дна и тела – поперечное, косое и продольное. В месте перехода желудка в двенадцатиперстную кишку находится кольцеобразная складка – заслонка пилоруса, которая при сокращении сфинктера привратника разграничивает полость желудка и кишки. На слизистой оболочке находятся небольшие возвышения, которые называются желудочными полями. На поверхности этих полей есть углубления (желудочные ямки), которые представляют устья желудочных желез. Последние выделяют желудочный сок для химической обработки пищи.
Подслизистая основа желудка хорошо развита, содержит густые сосудистые и нервные сплетения. Мышечная оболочка имеет внутренний косой слой мышечных волокон, средний – круговой – представлен круговыми волокнами, наружный – продольными гладкими.
Моторная функция желудка.
Гладкая мускулатура стенок желудка обладает автоматией и обеспечивает двигательную функцию желудка. В результате движений происходит перемешивание пищи, что способствует лучшему пропитыванию ее желудочным соком и продвижению в двенадцатиперстную кишку. Сокращения желудка после наполнения пищей начинается у входа, затем распространяется на тело и привратниковую часть. Стимулируют двигательную активность желудка механические (давление пищи) и химические раздражители.
Железы желудка.
В толще слизистой оболочки находятся железы. Они являются многоклеточными, простыми, трубчатыми железами, иногда разветвляющимися. Различают три вида желез: собственные, пилорические и кардиальные. Собственные преобладают, расположены в области тела и дна желудка. Состоят из трех видов клеток: главных – образующих пепсиноген и химозин; обкладочных – образующих соляную кислоту и добавочных - образующих секрет мукоид.
Методы исследования секреторной функции желудка.
Детальное изучение секреции желудочных желез стало возможным после введения фистульной методики. Через разрез стенки желудка внутрь вставляют фистульную трубку и закрепляют. Второй конец трубки выводят наружу. После операции собирают содержимое желудка. Но с помощью этой методики невозможно получить чистый желудочный сок, без примесей. Поэтому И.П.Павлов разработал дополнительную операцию заключающуюся в перерезке пищевода на шее и вшивании его концов в кожу раны. Пища поступает не в желудок, а вываливается наружу. Павлов назвал это мнимым кормлением. При таком кормлении пища раздражает рецепторные аппараты полости рта, приводит к выделению желудочного сока, который собирают в чистом виде
Однако этот метод не позволяет выявить все закономерности отделения желудочного сока, т.к. пища не попадает в желудок. Поэтому разработали еще один метод. Он заключается в том, что производится выкраивание малого изолированного желудочка из области дна желудка. Этим приемом достигается сохранение иннервации и кровоснабжения малого желудочка и он функционирует как большой. Т.к. в изолированный желудочек пища не поступает, собираемый из него сок свободен от примесей.
У человека желудочный сок для исследования получают при помощи введения в желудок зонда.
6. Состав и свойства желудочного сока. Значение соляной кислоты
Чистый желудочный сок представляет собой бесцветную жидкость кислой реакции. Кислая реакция зависит от наличия соляной кислоты, концентрация которой в желудочном соке составляет 0,4-0,5%; рН чистого желудочного сока = 0,9-1,5%.
Желудочный сок способен расщеплять белки и жиры благодаря наличию в нем ферментов: протеаз и липаз. К протеазам относятся пепсин, гастриксин и химозин (ренин). Пепсин и гастриксин расщепляют белки только при кислой реакции. Уже при рН больше 5,5 их действие прекращается. Железы желудка образуют и выделяют пепсин в неактивной форме в виде пепсиногенов. Под влиянием соляной кислоты пепсиногены превращаются в активный фермент – пепсин. Пепсин и гастриксин расщепляют белки только до полипептидов различной степени сложности. Химозин вызывает в присутствии солей кальция створаживание молока, т.е. переход содержащегося в молоке растворимого в воде белка в нерастворимый белок - козеин. Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты.
7. Регуляция секреции желудка: а) иннервация желудка, б) первая фаза желудочной секреции (сложнорефлекторная), в) вторая и третья фазы желудочной секреции (нейрогуморальная)
Секреция желудочных желез наступает под влиянием нервных и гуморальных раздражителей, возникающих при поступлении пищи в ЖКТ, а также при виде и запахе пищи.
Иннервация желудка.
Эфферентные нервы желудок получает от парасимпатического и симпатического отделов нервной системы. Парасимпатические волокна проходят в составе блуждающего нерва. Симпатические нервы состоят из постганглионарных волокон симпатического отдела нервной системы.
Процесс отделения желудочного сока можно разделить на три фазы: 1) сложнорефлекторная; 2) желудочная и 3) кишечная, которые объединены в одну – нейрогуморальную.
Сложнорефлекторная фаза
идет по механизму условных и безусловных рефлексов.
При виде, запахе пищи выделяется желудочный сок, который подготавливает желудок к пищеварению. Этот условно-рефлекторно выделяющийся сок И.П.Павлов назвал запальным или «аппетитным».
Установлено, что поступление пищи в полость рта и глотки рефлекторно возбуждает секрецию желудочных желез. Данный рефлекс является безусловным. Дуга рефлекса включает рецепторы полости рта, чувствительные нервные волокна, идущие в продолговатый мозг, центральные парасимпатические нейроны, эфферентные волокна блуждающего нерва, клетки желудочных желез. Т.о., блуждающий нерв является секреторным нервом желудка. Эта фаза длится 1,5-2 часа. Давление на слизистую желудка раздражает механорецепторы его стенки, сигналы поступают в ЦНС и оттуда по блуждающему нерву нервные импульсы идут к желудочным железам.
Желудочная фаза.
В эту фазу помимо рефлекторного механизма, секреция обусловлена гуморальными факторами, т.е. химическими, действующими на железы через кровь. Под влиянием механического раздражения пищей в области привратника образуется сначала неактивное вещество прогастрин, который под влиянием продуктов переваривания пищи превращается в активный гормон гастрин. Гастрин всасывается в кровь, ее током приносится к желудочным железам и стимулирует их деятельность.
Кроме гастрина, химическим раздражителем активности желудочных желез является гистамин, который был выделен из слизистой оболочки желудка. Он стимулирует деятельность обкладочных клеток желудка, которые секретируют соляную кислоту.
Кишечная фаза.
После переваривания пища поступает в тонкий кишечник. Здесь образуются и всасываются в кровь некоторые вещества, также гуморально возбуждающие железы желудка. В третьей фазе секреция желез возбуждается гормоном энтнрогастрином.
Вторая и третья фазы длятся в зависимости от пищи 4-6 часов.
8. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Строение поджелудочной железы. Состав и свойства сока поджелудочной железы. Регуляция секреции поджелудочной железы
Пища, поступившая в двенадцатиперстную кишку, подвергается действию поджелудочного сока, желчи и кишечного сока. Под влиянием этих соков происходит расщепление белков, жиров и углеводов. Химическое превращение в двенадцатиперстной кишке имеют важнейшее значение для пищеварения, т.к. здесь образуются продукты, легко всасывающиеся в кровь.
Поджелудочная железа располагается позади желудка, у задней брюшной стенки и состоит из головки, тела и хвоста. Поджелудочная железа является сложной трубчато-альвеолярной железой дольчатого строения. Железистые клетки продуцируют поджелудочный сок, который через систему выводных протоков поступает в главный выводной проток, идущий вдоль железы и открывающийся в двенадцатиперстную кишку. В толще поджелудочной железы имеются группы клеток, так называемые островки Лангерганса. Они выделяют секрет (гормон инсулин) непосредственно в кровь.
Поджелудочный сок представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость щелочной реакции (рН 7,8 -8,4). В поджелудочном соке содержатся такие ферменты: трипсин, химотрипсин и панкрепептидаза Е (эластаза), расщепляющие белки в слабощелочной среде.
Трипсин и химотрипсин расщепляют как белки, так и высокомолекулярные полипептиды до низкомолекулярных полипептидов и аминокислот. В двенадцатиперстной кишке происходит полное расщепление белков, начатое в желудке.
Липаза расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Действует в щелочной среде и ее активность повышается под влиянием желчи, изливающейся в двенадцатиперстную кишку.
Амилаза расщепляет крахмал до глюкозы и мальтозы.
Относительное содержание разных ферментов в поджелудочном соке может изменяться в зависимости от характера принимаемой пищи. При приеме жирной пищи, увеличивается количество липазы, при углеводной – амилазы, а при белковой содержание трипсина.
Поджелудочный сок выделяется в двенадцатиперстную кишку при рефлекторной и нейрогуморальной стимуляции поджелудочной железы.
Установлено, что поджелудочный сок отделяется через 2-3 минуты от начала кормления. Он выделяется также при виде и запахе пищи. Это доказывает, что отделение сока происходит безусловнорефлекторным и условнорефлекторным путем. В том и другом случае секреторным нервом для поджелудочной железы, как и для желудка, является блуждающий нерв.
Возбуждение секреции поджелудочной железы гуморальным путем осуществляется интенстинальными гормонами, образующимися в слизистой двенадцатиперстной кишки и пилорической части желудка. Наиболее активным является гормон секретин. В экстрактах двенадцатиперстной кишки содержится еще одно вещество – панкреозимин, которое тоже гуморальным путем увеличивает содержание ферментов в поджелудочном соке.
Секреция поджелудочного сока усиливается под влиянием ацетилхолина, гастрина, желчных кислот, воды, особенно газированной. Т.о. гуморальные факторы являются важными регуляторами деятельности поджелудочной железы. Влияние их контролируется нервной системой. Тормозят выделение сока адреналин, атропин и ряд гормонов гипофиза.
9. Строение и функции печени. Состав и свойства желчи. Регуляция процессов желчеобразования и желчевыделения
Печень самая крупная железа тела человека. Ее масса составляет около 1500г. Она выполняет несколько главных функций: пищеварительную, образует белок, обезвреживающую, кроветворную, осуществляет обмен веществ.
Печень расположена в верхней части брюшной полости, занимая все правое подреберье и отчасти переходя в левую сторону. В печени различают две поверхности: передневерхнюю выпуклую, соответственно вогнутой диафрагме и нижнюю плоскую, соприкасающуюся с внутренностями. Печень делится на две доли: большую правую и меньшую левую. Границей между ними является серповидная связка.
На нижней поверхности правой доли печени лежит желчный пузырь грушевидной формы. Он имеет дно, тело и шейку. Шейка пузыря переходит в узкий пузырный проток. От слияния пузырного и печеночного протоков образуется общий желчный проток, впадающий в двенадцатиперстную кишку. В месте его впадения в стенке протока располагается кольцевая мышца – сфинктер протока (рис. 4).
Желчь образуется в клетках печени беспрерывно. Но поступает в двенадцатиперстную кишку только во время пищеварения. Когда пищеварение прекращается желчь собирается в желчный пузырь. Поэтому различают желчь печеночную, поступающую непосредственно из печени в кишечник, и желчь пузырную, изливающуюся из пузыря.
За сутки у человека образуется 500 – 700 мл желчи. В состав желчи входит вода (90%), органические и неорганические вещества. К органическим веществам относятся желчные кислоты и желчные пигменты, а также лецитин, холестерин, жиры, мыла и муцин. Неорганические вещества представлены минеральными солями. К желчным пигментам относятся билирубин и биливердин. На образование желчи влияет ряд веществ. Стимулируют продукцию желчи гуморальным путем крупные полипептиды, экстрактивные вещества мяса, желудочный сок, гормон секретин. Особенно усиливает желчеобразование сама желчь, всасываясь из кишечника в кровь.
Желчь активирует процессы пищеварения. Под влиянием желчи усиливается действие всех ферментов, расщепляющих белки, жиры и углеводы. Особенно резко повышается активность липазы. Желчь гуморальным путем усиливает образование поджелудочного сока. Под влиянием желчи активизируется моторная функция кишечника, что улучшает передвижение пищевой массы по кишечному тракту.
Выделение желчи регулируется деятельностью мышц желчного пузыря и сфинктера общего желчного протока. Когда пищеварения не происходит, сфинктер протока закрыт и желчь поступает в желчный пузырь. Во время пищеварения желчный пузырь сокращается, сфинктер расслабляется, и желчь поступает в двенадцатиперстную кишку. Такая согласованность обусловлена рефлекторными и гуморальными механизмами.
10. Строение и секреторная функция тонкого кишечника, особенности его регуляции. Понятие о пристеночном и полостном пищеварении
В тонкой кишке происходят наиболее существенные процессы расщепления пищевых веществ и всасывание продуктов расщепления в кровь и лимфу. Химические превращения пищи в тонкой кишке происходят под влиянием ферментов, содержащихся в поджелудочном и кишечном соке, при участии желчи.
Тонкая кишка начинается у привратника, образует петли и заканчивается у начала толстой кишки. Кишка делится на три отдела: 1) двенадцатиперстная кишка, 2) тощая и 3) подвздошная.
Слизистая оболочка тонкой кишки имеет характерный рельеф благодаря наличию складок, ворсинок и крипт, что увеличивает ее общую поверхность. Складки проходят циркулярно и образованы слизистой оболочкой и подслизистой основой.
Кишечные ворсинки представляют собой выпячивания слизистой оболочки. Их число очень велико и в их образовании участвуют все слои слизистой оболочки. Поверхность ворсинки покрыта микроворсинками, благодаря которым всасывающая поверхность тонкой кишки увеличивается в 30-40 раз по отношению к ее размерам (рис.5).
Кишечные крипты представляют собой трубчатые углубления эпителия, лежащие в собственной пластинке слизистой оболочки. В них много бокаловидных клеток, образующих кишечный сок.
У человека железы слизистой оболочки тонкой кишки образуют кишечный сок, общее количество которого за сутки достигает 2,5 л. Его рН 7,2-7,5, но при увеличении секреции может увеличиваться до 8,6. Кишечный сок содержит более 20 различных пищеварительных ферментов. Значительное выделение жидкой части сока наблюдается при механическом раздражении слизистой оболочки кишки. Выделение сока, богатого ферментами, стимулируют продукты переваривания пищи и вазоактивный интенстинальный пептид.
В тонком кишечнике происходит два вида переваривания пищи: полостное и мембранное (пристеночное). Первое осуществляется непосредственно кишечным соком, второе – ферментами, адсорбированными из полости тонкой кишки, а также кишечными ферментами, синтезируемыми в кишечных клетках и встроенными в мембрану. Начальные стадии пищеварения происходят исключительно в полости ЖКТ. Мелкие молекулы, образующиеся в результате полостного гидролиза, поступают в зону щеточной каймы, где происходит их дальнейшее расщепление. Вследствие мембранного гидролиза образуются преимущественно мономеры, которые транспортируются в кровь. Т.о. усвоение пищевых веществ осуществляется в три этапа: полостное пищеварение – мембранное (пристеночное) пищеварение – всасывание.
11. Пищеварение в толстом кишечнике
Пищеварение в толстом кишечнике практически отсутствует. Низкий уровень ферментативной активности связан с тем, что поступающий в этот отдел пищеварительного тракта химус беден непереваренными пищевыми веществами. Однако толстая кишка, в отличие от других отделов кишечника, богата микроорганизмами. Под влиянием бактериальной флоры происходит разрушение остатков непереваренной пищи и компонентов пищеварительных секретов, в результате чего образуются органические кислоты, газы и токсические для организма вещества. Часть этих веществ обезвреживается в печени, другая - выводится с каловыми массами. Большое значение имеют ферменты бактерий, расщепляющие целлюлозу, гемицеллюлозу и пектины на которые не действуют пищеварительные ферменты. Эти продукты гидролиза всасываются толстой кишкой и используются организмом. В денном отделе кишечника интенсивно всасывается вода. В толстой кишке микроорганизмами синтезируются витамины группы В и витамин К. Наличие в кишечнике нормальной микрофлоры защищает организм человека и повышает иммунитет. Остатки непереваренной пищи и бактерии, склеенные слизью сока толстой кишки, образуют каловые массы. При определенной степени растяжения прямой кишки возникает позыв к дефекации и происходит произвольное опорожнение кишечника; рефлекторный непроизвольный центр дефекации находится в крестцовом отделе спинного мозга.
