 |
|
Лекция 23: Физиология пищеварения.
ВОПРОСЫ, ИЗУЧАЕМЫЕ НА ЛЕКЦИИ
1. Пищеварение (функции и структура пищеварительного тракта).
2. Пищеварение и его регуляция в полости рта и желудка.
3. Пищеварение и его регуляция в тонкой и толстой кишке.
1. Пищеварением называют сложный процесс физической и химической обработки пищи и превращение ее в более простые и растворимые соединения, которые могут всасываться, переносится кровью, лимфой, усваиваться внутренней средой организма. В процессе пищеварения происходит размельчение, перемешивание, продвижение пищи по пищеварительному тракту и химическое расщепления белков, жиров и углеводов пищи до простых соединений, теряющих свою видовую специфичность (аминокислот, жирных кислот, глицерина, глюкозы), способных к усвоению организмом. Они являются строительным и энергетическим материалом, необходимым для обмена веществ. Витамины, минеральные вещества и вода усваиваются организмом в неизмененном виде, обеспечивая ферментативные процессы.
Система органов пищеварения включает ротовую полость с тремя парами слюнных желез (подъязычной, подчелюстной, околоушной), глотку, пищевод, желудок, тонкую кишку (12-перстную, в которую открываются протоки печени и поджелудочной железы), тощую и подвздошную кишки. Толстая кишка образуется слепой, ободочной (восходящей, поперечной, нисходящей, сигмовидной) и прямой кишками.
Сложные физико-химические превращения пищи в пищеварительном тракте обусловлены рядом процессов: 1) секреторная функция связана с выработкой пищеварительными железами слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи; 2) моторная функция, обусловлена сокращением мускулатуры пищеварительного тракта, обеспечивает процессы жевания, глотания, продвижения пищи, удаления экскрементов; 3) всасывающая функция создает условия поступления расщепленных питательных веществ в кровь; 4) экскреторная функция играет важную роль в выделении из организма конечных продуктов обмена веществ, в поддержании гомеостаза.
2. Переработка пищи начинается в полости рта, где пища подвергается размельчению зубами, перемешиванию и продвижению языком. В процессе роста организма происходит смена 20 молочных зубов на постоянные зубы, которая заканчивается появлением зубов мудрости к 23 – 30 годам (всего 32 зуба). С помощью слюны мелких желез рта и слюнных желез формируется пищевой комок. Слюна содержит ферменты (биологические катализаторы) амилазу (птиалин), мальтазу, расщепляющие углеводы до ди–, моносахаров, кислую фосфатазу, небольшое количество протеолитических ферментов, нуклеазу, лизоцим (мурамидазу), растворяющую оболочки микробов, белок муцин, делающий слюну клейкой, обеспечивающую глотание.
Регуляция выделения слюны связано со слюноотделительным центром, основная часть которого расположена в продолговатом мозге, а также в боковых рогах верхних грудных сегментов спинного мозга.
К слюноотделительному центру поступают афферентные сигналы от рецепторных окончаний тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов, а от него по эфферентным парасимпатическим волокнам продолговатого мозга и симпатическим волокнам боковых рогов II – IV грудных сегментов спинного мозга поступают сигналы к слюнным железам. В окончаниях парасимпатических нервов выделяется ацетилхолин, вызывающий усиление слюноотделения, а симпатических – норадреналин, ослабляющий этот эффект.
Акт глотания также является рефлекторным, включающим три фазы: 1) ротовую (произвольнную), 2) глоточную (быструю непроизвольную) и 3) пищеводную (медленную непроизвольную). Центр глотания находится в продолговатом мозге на дне IV желудочка. Парасимпатические волокна блуждающего нерва стимулируют перистальтику пищевода и расслабляют вход в желудок (кардиум), а симпатические нервные волокна оказывают противоположное действие.
У детей слюны выделяется меньше, она имеет низкую ферментативную активность. Далее пища поступает через зев в глотку, из нее в пищевод и желудок.
Пищеварение в желудке заключаются в механической и химической обработке пищи желудочным соком, вырабатываемом желудочными железами, эвакуации пищевого содержимого в 12–перстную кишку. В железах различают три типа клеток: главные – вырабатывают ферменты желудочного сока, обкладочные – соляную кислоту и добавочные клетки – вырабатывают слизь. Основные ферменты желудочного сока – протеазы (пепсины, желатиназа и химозин) и липаза. Пепсины выделяются в желудочный сок в неактивной форме в виде пепсиногенов. Они активируются под воздействием соляной кислоты. Пепсин расщепляют белки до полипептидов. Химозин (сычужный фермент) створаживает молоко, особенно важен в грудном периоде при молочном вскармливании. Липаза расщепляет эмульгированные жиры на глицерин и жирные кислоты, ее роль в пищеварении взрослого человека незначительна. В желудке вырабатывается гормон гастрин, всасывающийся в кровь и усиливающий секреторную функцию. Желудочный сок человека – бесцветная жидкость кислой реакции с большим содержанием соляной кислоты (0,5 %) и слизи (муцина), предохраняющей слизистую оболочку от механических, химических повреждений. Соляная кислота выполняет бактерицидную функцию, размягчает волокнистую пищу, вызывает набухание белков. Наиболее кислый желудочный сок выделяется при употреблении мяса, жир снижает выделение желудочного сока. У новорожденных соляная кислота в желудке не образуется, пищеварение осуществляется за счет секрета поджелудочной железы. С возрастом меняется форма желудка от округлой до ретортообразной, растет мышечный слой, дифференцируются клетки желез, растет уровень соляной кислоты, бактерицидность сока.
Желудочная секреция делится на сложнорефлекторную (мозговую), нейрохимическую (желудочную) и кишечную (дуоденальную) фазы.
Нервная секреция и моторика желудка осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Влияния, поступающие к желудку по эффекторным волокнам блуждающих нервов усиливают желудочную секрецию и моторику посредством ацетихолина, а от симпатических нервов – оказывают тормозящее влияние. К гуморальным стимуляторам желудочных желез относятся гастрин, гистамин и другие гормоны, вырабатываемые в тонкой кишке. Секретин и холецистокинин–панкреозимин тормозят секрецию соляной кислоты.
3. В 12–перстной кишке переваривание пищевой кашицы (химуса) происходит под действием сока поджелудочной железы, желчи и кишечного сока. В соке поджелудочной железы содержатся ферменты (трипсин, химотрипсин), образующиеся в неактивной форме (трипсиногена, химотрипсиногена) и активирующиеся под действием энтерокиназы кишечного сока. Вместе с панкреатопептидазой (эластазой) они расщепляют белки до низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Кроме того, в поджелудочном соке содержится прокарбоксипептидаза А и В, пропанкреатопептидаза (проэластаза), профосфолипаза, превращение которых в активные формы происходит под воздействием трипсина. Они расщепляют С–концевые связи в белках и пептидах. Углеводы перевариваются α–амилазой, мальтазой и лактазой до олиго–, ди–, моносахаров, а нуклеиновые кислоты нуклеазами (рибонуклеазой и дезоксирибонуклеазой). В поджелудочном соке содержатся ферменты, липаза, фосфолипаза А и эстераза, расщепляющие жиры до моноглицеридов и жирных кислот, активирующиеся желчью, поступающей в 12–перстную кишку из печени и желчного пузыря вместе с соком поджелудочной железы через сфинктер Одди.
Нервная регуляция секреции поджелудочного сока связана с блуждающим нервом, усиливающим секреторную активность поджелудочной железы и симпатическими волокнами, тормозящими секрецию. Ведущее значение в секреции поджелудочной железы принадлежит гастроинтестинальным гормонам (секретину, холецистокинину–панкреозимину). Секреция поджелудочной железы усиливается также гастрином, серотонином, инсулином и другими гормонами, а тормозящее влияние оказывает глюкагон, соматостатин, кальцитонин.
Желчь содержит желчные кислоты, желчные пигменты (билирубин), образуемые в процессе разрушения эритроцитов, органические и неорганические вещества, способствует эмульгации жиров, их лучшему перевариванию и всасыванию, обладает бактерицидными свойствами. Роль печени состоит в детоксикации (обезвреживании) пищи, экскреции из организма желчных кислот, билирубина, холестерина, лецитина, солей кальция и натрия. В утробном периоде печень играет роль в кроветворении.
В тонкой кишке под влиянием кишечного сока люберкюновых и бруннеровых желез, происходит дальнейшее переваривание продуктов гидролиза белков, жиров и углеводов до конечных соединений под действием свыше 20 ферментов (энтерокиназа, пептидазы, щелочная фосфатаза, нуклеаза, липаза, фосфолипаза, амилаза, лактаза, сахароза). Они участвуют в пристеночном (мембранном) пищеварении (открыто акад. А.М.Уголевым), происходящим на поверхности микроворсинок тонкой кишки (зона щеточной каймы). Благодаря обширной поверхности происходит конечный гидролиз химуса и активное всасывание клетками эпителия аминокислот, глюкозы, жирных кислот, глицерина, их фильтрация, пассивная диффузия, осмос. Пристеночное пищеварение взаимодействует с полостным пищеварением, осуществляемым ферментами, поступившими с пищевым химусом (панкреатический секрет, желчь, кишечный сок).
Ведущее значение в регуляции секреторной активности тонкой кишки принадлежит местным механизмам (механической и химической стимуляции кишечника химусом).
Тонкий кишечник детей обладает большой проницаемостью, неразвитостью желез, что создает предпосылки для токсикозов.
Моторика (перистальтика) является функцией кишечника, связанная с перемешивание химуса по кишке, повышением внутриклеточного давления, способствующего всасыванию.
Кишечник детей характеризуется также сниженной секреторной активностью, низким содержанием ферментов, активной и неустойчивой перистальтикой.
Перешедшая в толстую кишку не всосавшаяся часть пищеварительных веществ бедна ферментами и богата слизью. В толстом кишечнике содержится микрофлора (анаэробные молочнокислые бактерии, кишечная палочка, протей и т.д.), защищающая организм от патогенных микробов, участвующая в синтезе витаминов (К и группы В), некоторых аминокислот, в расщеплении клетчатки, уравновешивающая процессы брожения углеводов и гниения белков благодаря бифидо- и лактобактериям. В толстом кишечнике в результате всасывания воды, образуются каловые массы, удаляемые прямой кишкой при акте дефекации.
Моторика тонкой и толстой кишки усиливается интрамуральной нервной системой, влияниями парасимпатической и симпатической нервной системы, оказывающими на перистальтику, соответственно усиливающее и ослабляющее действие. Центральные механизмы пищеварения связаны с гипоталамусом и подвержены условно–рефлекторным влияниям.
У детей мышечный слой толстой кишки менее развит, перистальтика слабее, имеется склонность детей к запорам.
Контрольные вопросы для самоподготовки студентов.
1.Дайтк общую морфофункциональную характеристику пищеварительному тракт, его отделам.
2.Значение пищеварение.
3.В чем проявляется секреторная и моторная функции пищеварения в ротовой полости, пищеводе. Состав слюны?
4.Пищеварение в желудке (желудочный сок, секреция ферментов, моторная обработка пищи)?
5.Фазы желудочной секреции.
6.Роль желудочной секреции в кроветворной функции костного мозга?
7.Пищеварение в 12–ой кишке, поджелудочный сок, желчь и ее роль в процессе пищеварения.
8.Пристеночное и полостное пищеварение, кишечный сок.
9.Физиологические особенности пищеварительной системы детей.
10.Всасывание. Обработка пищи в толстом кишечнике.
Ссылки на литературные источники, приведенные в рабочей программе дисциплины.
Основная литература.
1.Лекционный материал кафедры медико-биологических основ физического воспитания и смежных дисциплин.
2.Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник./ А.С.Солодков, Е..Б.Сологуб . М.: Олимпия Пресс, 2005.- 527 с., С. 129–131, 386, 422.
Дополнительная литература.
1.Физиология человека / под ред. Г.И.Косицкого. М., 1985. 559 c., С. 304–318.