Раздел 5: физиология пищеварения занятие № 1

Тема: Функциональная система питания. Пищеварение и его типы. Функции ротовой полости и желудка.

Питанием (по определению ВОЗ) называют совокупность поступления и усвоения пищевых веществ, необходимых организму для восполнения энергозатрат клеток и тканей и регуляции функций. Питание осуществляется по потребностям, для чего формируется функциональная система питания, обеспечивающая:

1. Пищевое поведение (поиск пищи).

2. Активный выбор пищи.

3. Потребление пищи в определенных количествах.

4. Процессы механической и химической обработки пищи.

5. Процессы всасывания и транспорта питательных веществ.

Питание может быть: 1. Естественное

2. Искусственное.

К органам пищеварения относятся: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка и связанные с ними железы: слюнные, печень и поджелудочная железа. В органах пищеварения осуществляется механическая и химическая переработка пищи, а также ее всасывание, не усвоенные остатки пищи выводятся. У человека пищеварительный канал представляет собой трубку длиной 8-10 м, имеющую два отверстия: входное - ротовое и выходное - анальное. Стенка пищеварительной трубки состоит в основном из трех слоев: внутреннего - слизистой оболочки, среднего - мышечной оболочки и наружного - соединительной или серозной оболочки.

В полость пищеварительного канала поступают пищеварительные соки, образуемые железами слизистой оболочки. Часть желез расположена в самом пищеварительном канале, а крупные железы (печень, поджелудочная железа, три пары слюнных) находятся вне пищеварительного канала и, вырабатывают пищеварительные соки, которые поступают в его полость по протокам.

Белки, жиры и углеводы в том виде, в каком они содержатся в пище, не могут проникнуть в кровь. Они расщепляются на более простые соединения в пищеварительном канале при участии ферментов.

Начальным отделом пищеварительной системы является ротовая полость, она состоит из преддверия рта - пространства, ограниченного губами и щеками с одной стороны, зубами и деснами - с другой, и из собственно ротовой полости, сверху образованной твердым и мягким небом, внизу - дном ротовой полости, а спереди и снаружи - зубами и деснами. Большая часть ее занята языком. В ротовую полость открываются протоки околоушных, подчелюстных и подъязычных слюнных желез. В ротовой полости происходит жевание – механическое дробление и измельчение пищи с помощью зубов, губ, языка. Измельченная пища смешивается со слюной, которая смачивает сухие вещества, растворяет их, формирует пищевой комок, облегчая проглатывание. В слюне содержатся ферменты альфа-амилаза и мальтаза, которые расщепляют углеводы.

При глотании пища поступает в глотку, а из нее в пищевод, который проходит через грудную полость и отверстие в диафрагме и переходит в желудок.

Глотка имеет вид трубки, располагается позади полости носа, рта, гортани и делится на три части: носовую, ротовую, гортанную.

Носовая часть глотки сообщается посредством хоан с полостью носа, а через слуховые трубки с полостью среднего уха. В слизистой оболочке носоглотки расположены три миндалины, представляющие скопление лимфоидной ткани. Это трубные - парные и глоточная - непарная миндалины.

Ротовая часть глотки сообщается через зев с полостью рта, а гортанная часть глотки - с полостью гортани и пищеводом. Шесть миндалин: глоточная и две трубные в носоглотке, язычная и две небные в области зева, объединяют в лимфоидное кольцо.

Пищевод имеет вид трубки длиной 25-30 см, расположен позади трахеи и спереди позвоночного столба, он способствует активному проведению пищевого комка в желудок.

Желудок представляет расширенную часть пищеварительной трубки, в которой различают входную часть, тело и выход – привратник. Верхний край желудка вогнутый - это малая кривизна, нижний - выпуклый - большая кривизна. Самая высокая часть желудка -свод -находится выше входа слева.

Стенка желудка состоит из трех оболочек: слизистой, мышечной и серозной. Благодаря подслизистому слою и находящимся в нем гладким мышечным волокнам слизистая оболочка собирается в складки.

В слизистой желудка находятся три вида желез: главные - кубической формы, вырабатывают ферменты, обкладочные - округлой формы, вырабатывают соляную кислоту и добавочные - бокаловидные, вырабатывают слизь.

Тонкая кишка разделяется на двенадцатиперстную – длиной 20-30 см, тощую, составляющую примерно 2 м и подвздошную - около 3 м.

Слизистая оболочка тонкой кишки имеет складки и выросты – ворсинки. В каждой ворсинке под однослойным эпителием находятся капилляры - кровеносные и один лимфатический. Эпителиальные клетки ворсинок на свободной поверхности имеют цитоплазматические выросты - микроворсинки. Таким образом, складки, ворсинки и микроворсинки значительно увеличивают внутреннюю поверхность тонкой кишки (до 50 м²).

Поджелудочная железа имеет головку, тело и хвост, расположена под желудком на уровне 1-го поясничного позвонка и выполняет две функции: внешней секреции - отделение поджелудочного сока и внутренней секреции - образование гормонов в островковых клетках.

Печень - самая крупная железа. Большая ее часть расположена в правом подреберье. Вес достигает 1,5 кг. Печень состоит из двух неравных долей: правой - большей и левой - меньшей. Структурно-функциональной единицей печени является долька, имеющая форму высокой призмы. Венозная кровь поступает в печень от непарных органов брюшной полости по воротной вене. Войдя в печень, воротная вена делится на междолевые вены, переходящие в капилляры дольки. В капиллярах дольки кровь обеззараживается и поступает в центральные вены дольки, а затем в две-три печеночные вены, впадающие в нижнюю полую вену. Печеночная артерия, вступающая в печень рядом с воротной веной, также дает сеть капилляров.

Желчь непрерывно отделяется печеночными клетками, депонируется в желчном пузыре и при необходимости поступает в двенадцатиперстную кишку через общий желчный проток.

Толстая кишка является продолжением тонкой кишки и имеет длину 1,5-2 м. Она подразделяется на три части: слепую, ободочную и прямую.

Слизистая оболочка толстой кишки гладкая, в ней нет ворсинок. В толще слизистой оболочки имеются кишечные железы и одиночные лимфоидные фолликулы. Здесь идет расщепление оболочек растительных клеток при участии микробов. В толстой кишке всасывается вода и формируются каловые массы.

В качестве пищевых веществ используются белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты, они расщепляются до сравнительно простых элементов, лишенных видовой специфичности и способных проникать во внутреннюю среду. Кроме того, с пищей в организм поступают минеральные соли, микроэлементы, витамины.

Обработка пищи идет в три этапа:

1. Механическое измельчение.

2. Физико – химическое расщепление.

3. Ферментативный гидролиз.

Гидролиз осуществляется за счет 3 основных групп ферментов:

1. Пептидгидролаз, расщепляющих белки.

2. Гликозидаз (карбогидраз), расщепляющих углеводы.

3. Липаз, расщепляющих жиры.

Различают 3 типа пищеварения:

1. Собственное, т.е. то, которым обладает данный организм.

2. Симбионтное, которое требует полезного взаимодействия 2 или многих организмов.

3. Аутолитическое, когда расщепление веществ идет без вмешательства самого организма, а расщепляющие вещества имеются внутри пищи.

У человека преобладает собственное пищеварение, однако, в толстой кишке, благодаря микроорганизмам, осуществляется симбионтное пищеварение, способствующее гидролизу клетчатки, а у детей грудного возраста, особенно новорожденных, имеет место аутолитическое пищеварение - гидролиз за счет содержащихся в молоке ферментов.

Собственное пищеварение представлено тремя взаимодополняющими вариантами:

1. Внутриклеточное (цитоплазматическое и фаголизосомальное).

2. Полостное (внеклеточное) – монофазное и гетерофазное (полифазное).

3. Пристеночное (мембранное).

Функции пищеварительного канала:

1. Пищеварительная.

2. Экскреторная.

3. Регуляторная (регулирует психическую деятельность, соматические функции, вегетативные функции, пищеварительные функции, обмен веществ).

Пищеварение в полости рта.

Переработка принятой пищи начинается в полости рта, где идет ее измельчение, смачивание слюной, анализ вкусовых свойств, начальный гидролиз некоторых углеводов и формирование пищевого комка. Поступившая в рот пища раздражает вкусовые, тактильные, температурные рецепторы слизистой оболочки полости рта, что имеет важное значение в осуществлении акта жевания и глотания, а также оказывает влияние на все этапы переработки пищи.

На начальном этапе пищеварения велика роль слюны. Она вырабатывается 3 парами крупных слюнных желез: околоушными, подчелюстными и подъязычными, а также множеством мелких железок на поверхности языка, в слизистой оболочке неба и щек. Различают 3 типа слюнных желез в зависимости от вырабатываемого секрета: серозные, смешанные и слизистые. Околоушные железы и железы боковых поверхностей языка продуцируют жидкую серозную слюну. Железы корня языка продуцируют слизистую слюну. Подчелюстные и подъязычные – смешанную слюну. За сутки продуцируется 0,5 –2,0 л слюны.

Функции слюнных желез:

1. Продукция слюны.

2. Поддержание влажности слизистой ротовой полости.

3. Секреция слизи, лизоцима, пероксидазы, иммуноглобулина А, антимикробных и антивирусных факторов.

4. Секреция гидролаз, помогающих разложению остатков пищи вокруг зубов.

5. Секреция гуморальных факторов роста (эпидермального и нервного).

6. Участие в терморегуляции.

7. У грудных детей – герметизируюшая роль, облегчающая акт сосания молока.

Слюна – вязкая мутноватая жидкость, ее состав зависит от скорости секреции. рН 5,8 – 7,4, с увеличением скорости секреции рН повышается до 7,8. Слюна содержит органические вещества, которые являются продуктом секреторной деятельности слюнных желез (белки, свободные аминокислоты, некоторые углеводы, мочевина, аммиак, креатинин и др.). Слюна содержит муцин, придающий ей вязкость, фермент альфа – амилазу (расщепляет крахмал, гликоген), мальтазу, расщепляющую мальтозу. В небольшом количестве содержатся протеиназы, липаза, щелочная и кислая фосфотаза, РНК – азы. Ферментативный состав и свойства слюны изменяются с возрастом.

Регуляция слюноотделения осуществляется сложнорефлекторным путем, т.е. обеспечивается безусловными рефлексами (вследствие раздражения рецепторов полости рта пищей или другими веществами) и условными рефлексами (при раздражении зрительных и обонятельных рецепторов видом и запахом пищи, и т.д.).

Парасимпатические нервы являются секреторными и вызывают обильную секрецию жидкой слюны с небольшим количеством органических веществ.

Симпатические нервы являются трофическими, под их влиянием образуется мало густой и вязкой слюны из-за содержания в ней муцина.

Условные слюноотделительные рефлексы связаны с определенными зонами коры больших полушарий, а также передней и задней группами ядер гипоталамуса.

На секрецию слюны могут влиять гормоны гипофиза, поджелудочной железы, щитовидной железы, половые гормоны.

Пища, поступившая в полость рта, пережевывается, в результате происходит измельчение пищевых веществ, смачивание их слюной, частичная химическая обработка и формирование пищевого комка перед проглатыванием.

Жевание – это сложный процесс, обеспечиваемый безусловными и условными рефлексами. Оно определяет время пребывания пищи в полости рта и обеспечивает качество как механической, так и дальнейшей химической обработки пищи. Чем полноценнее акт жевания, тем более качественным будет пищеварение в других отделах пищеварительного тракта, т.к. жевание оказывает влияние на секрецию и моторику всего желудочно-кишечного тракта.

Результатом жевания является формирование пищевого комка готового для проглатывания. В процессе формирования пищевого комка принимает участие слюна, поэтому слюноотделение является неотъемлемым компонентом жевательного акта. Пищеварительные функции слюнных желез разнообразны: 1) участие в формировании пищевого комка; 2) обеспечение глотания комка и продвижение его по пищеводу; 3) частичная химическая обработка пищи; 4) участие в формировании вкусовых ощущений; 5) участие в формировании аппетита.

В полости рта возможно всасывание натрия, калия, некоторых аминокислот, карбонатов, алкоголя, антибиотиков, валидола и др. Это свойство используется в клинической практике для введения лекарственных веществ в организм.

Пищеварение в желудке.

Из полости рта пища попадает в желудок, выполняющий следующие функции:

1. Резервуарную.

2. Экскреторную.

3. Моторную.

4. Всасывательную.

5. Инкреторную.

6. Секреторную.

В желудке в сутки выделяется 2 – 3 литра желудочного сока. Его секрецию обеспечивают 3 типа клеток:

1. Главные – секретируют ферменты, в основном пепсиногены, из которых в просвете желудка образуются активные протеолитические ферменты – пепсины. Их 7 видов, 5 из которых секретируются в области дна желудка и активны при рН 1,0 – 1,2, а 2 секретируются в пилорическом отделе и активны при рН 3,0 – 3,5.

Активируются пепсины 2 путями: а) под влиянием НСl; б) под влиянием первых порций пепсина, которые начинают аутокаталитическую реакцию, являясь более мощным катализатором, чем НСl.

Небольшая часть главных клеток продуцирует фермент липазу, которая расщепляет эмульгированные жиры.

2. Обкладочные клетки окружают главные и секретируют НСl. Отсутствуют в пилорическом отделе, они могут быть в активном и неактивном состоянии. Активные клетки образуют канальцы, через которые выделяется НСl. Роль НСl сводится к следующему:

а) Активация пепсиногенов.

б) Денатурация и разрушение белков.

в) Создание оптимума рН для пепсиногенов.

г) Подавление роста патогенных бактерий.

д) Регуляция моторики.

е) Стимуляция секреции энтерокиназы.

3. Мукоциты секретируют слизь. Здесь обнаружены антиферментные системы, препятствующие перевариванию собственной слизистой. Состав и количество желудочного сока меняется в зависимости от характера пищи.

Секреция желудочного сока делится на 3 фазы (И.П.Павлов, 1904):

Ι фаза – мозговая или сложнорефлекторная, вызывается комплексом безусловных и условных рефлексов. Вагус – основной секреторный нерв желудка. Парасимпатические влияния и ацетилхолин активируют, а симпатические – подавляют секрецию желудочного сока.

ΙΙ фаза – желудочная нейрогуморальная, начинается с момента попадания пищи в желудок и соприкосновения ее со стенками желудка. Механизм этой фазы заключается в рефлекторной (через вагус) активации секреции, но основную роль играют гормоны желудка: гастриносвобождающий пептид (бомбезин), гастрин, а также гистамин.

ΙΙΙ фаза – кишечная нейрогуморальная, развивается при переходе содержимого желудка в 12- перстную кишку. Эта фаза также имеет и рефлекторную природу (вагусный рефлекс с рецепторов 12-перстной кишки, и гормональную природу (энтерогастрин, секретин, ВИП).

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

Студент должен знать: органы пищеварения, определение понятия «функциональная система питания»; значение пищеварения в полости рта; состав слюны ее функции; регуляцию слюноотделения; функции желудка; состав и свойства желудочного сока; фазы желудочной секреции; регуляцию желудочной секреции; процессы моторики желудка и их регуляцию.

Студент должен уметь: определить кислотность желудочного сока.

ТЕСТЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. Перечислите органы пищеварения.

2. Какое значение имеет ротовое пищеварение и из каких актов оно слагается?

3. Что входит в состав слюны, какова ее физиологическая роль?

4. Как осуществляется иннервация крупных слюнных желез?

5. Изменяется ли активность слюнных желез при введении в полость рта отвергаемых (не съедобных) веществ?

6. Как изменится активность околоушных желез при раздражении ее симпатических нервов:

7. а) снизится; б) обильно выделяется жидкая слюна; в) выделяется вязкая слюна; г) деятельность железы временно прекратится.

8. Вырабатываются ли пепсины в активной форме?

9. Какие функции выполняет желудок?

10. Какие железы различают в желудке?

11. Каков состав желудочного сока, его суточное количество?

12. Будет ли происходить секреция желудочного сока после перерезки блуждающего нерва?

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ

1. Функциональная система питания. Функции желудочно-кишечного тракта. Типы пищеварения.

2. Пищеварение в полости рта. Количество, состав и свойства слюны, ее физиологическое значение.

3. Регуляция слюноотделения. Слюноотделительные рефлексы.

4. Строение желудка. Роль желудочного сока в пищеварении. Состав и свойства желудочного сока.

5. Регуляция желудочной секреции, ее фазы.

6. Моторика желудка.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Представлены в формате видеоматериалов, содержащих соответствующие эксперименты.