Билет номер 8 1. Пищеварительная система человека. Пищеварительные железы. Особенности строения стенки различных отделов ЖКТ.

Общее понятие о пищеварительных ферментах

К пищеварительной системе относятся:

полость рта с находящимися в ней органами и прилежащими большими слюнными железами;

глотка;

пищевод;

желудок;

тонкая и толстая кишка;

печень;

поджелудочная железа.

Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки, длина которой у взрослого человека достигает 7-9 м, и ряда расположенных вне ее стенок крупных желез.

Ротовая полость, глотка и пищевод, расположенные в области головы человека, шеи и грудной полости, имеют относительно прямое направление. В ротовой полости пища поступает в глотку, где имеется перекрест пищеварительных и дыхательных путей. Затем идет пищевод, по которому смешанная со слюной пища поступает в желудок.

В брюшной полости расположен конечный отдел пищевода, желудок, тонкая, слепая, ободочная кишки, печень, поджелудочная железа, в области таза — прямая кишка. В желудке пищевая масса в течение нескольких часов подвергается воздействию желудочного сока, разжижается, активно перемешивается и переваривается. В топкой кишке пища при участии многих ферментов продолжает перевариваться, в результате чего образуются простые соединения, которые всасываются в кровь и в лимфу. В толстой кишке всасывается вода, и формируются каловые массы. Непереваренные и непригодные к всасыванию вещества удаляются наружу через задний проход.

. Большие пищеварительные железы

1.1 Печень

Печень является самой крупной железой (у взрослого человека масса ее около 1500 грамм). Она выполняет разнообразные функции в организме человека. В эмбриональном периоде в печени происходит кроветворение, которое постепенно угасает к концу внутриутробного развития, а после рождения прекращается. После рождения и во взрослом организме функции печени связаны в основном с обменом веществ. Как пищеварительная железа печень вырабатывает желчь, которая по выводному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку, где благодаря своей щелочной реакции нейтрализует желудочный сок, кроме того, эмульгирует жиры, активизирует липазу поджелудочного сока и, следовательно, способствует расщеплению жиров, растворяет жирные кислоты и возбуждает перистальтику кишечника. В печени синтезируются фосфолипиды, необходимые для построения клеточных мембран, в частности в нервной ткани; холестерин превращается в желчные кислоты. Кроме того, печень участвует в белковом обмене, в ней синтезируется ряд белков плазмы крови (фибриноген, альбумины, протромбин и др.). Из углеводов в печени образуется гликоген, который необходим для поддержания уровня глюкозы в крови. В печени разрушаются старые эритроциты. Ей свойственна барьерная функция: ядовитые продукты белкового обмена, доставляемые с кровью, в печени нейтрализуются; кроме того, эндотелий печеночных капилляров и купферовы клетки обладают фагоцитарными свойствами, что важно для обезвреживания всасывающихся в кишечнике веществ.

Желчь вырабатывается постоянно, однако есть основание считать, что в печени существует суточный ритм: ночью преобладает синтез гликогена, днем - желчи. В течение суток у человека образуется от 500,0 до 1000,0 мл желчи, её рН = 7,8 - 8,6; содержание воды достигает 95 - 98%. В желчи имеются соли желчных кислот, билирубин, холестерин, жирные кислоты, лецитин, минеральные элементы. Однако в связи с ритмами питания нет необходимости в постоянном поступлении желчи в двенадцатиперстную кишку. Этот процесс регулируется гуморальными и нервно-рефлекторными механизмами.

1.2 Поджелудочная железа

Поджелудочная железа является второй по величине пищеварительной железой. У взрослого она весит 70 - 80 г, длина ее около 17 см, ширина 4 см, расположена в брюшной полости позади желудка и отделена от него сальниковой сумкой. В железе выделяют головку, тело и хвост.

Поджелудочная железа является железой смешанной секреции. Экзокринная часть вырабатывает у человека в течение суток 1,5 - 2,0л водянистого панкреатического сока (рН = 8 - 8,5), содержащего ферменты трипсин и химотрипсин, участвующие в переваривании белков; амилазу, гликозидазу и галактозидазу, переваривающие углеводы; липолитическую субстанцию, липазу, участвующие в переваривании жиров; а также ферментов, расщепляющих нуклеиновые кислоты. Экзокринная часть поджелудочной железы представляет собой сложную альвеолярно-трубчатую железу, разделенную очень тонкими перегородками на дольки, в которых тесно лежат ацинусы, образованные одним слоем железистых ацинозных клеток, богатых элементами зернистой цитоплазматической сети и гранулами, содержащими ферменты.

Эндокринная часть, продуцирующая гормоны, регулирующие углеводный и жировой обмен (инсулин, глюкагон, соматостатин и др.), образована группами клеток, которые располагаются в виде островков, диаметром 0,1 - 0,3 мм в толще железистых долек (островков Лангерганса). Количество островков у взрослого человека колеблется от 200 тыс. до 1800 тыс.

1.3 Слюнные железы

В слизистой оболочке, подслизистой основе, толще мышц, а также между слизистой оболочкой и надкостницей твердого неба находится множество мелких слюнных желез. В полость рта открываются протоки малых и больших слюнных желез. Их секрет - слюна - слабощелочной реакции (рН 7,4 - 8,0), содержит около 99% воды и 1% сухого остатка, в который входят анионы хлоридов, фосфатов, сульфатов, иодидов, бромидов, фторидов. В слюне содержатся катионы натрия, калия, кальция, магния, а также микроэлементы (железо, медь, никель и др.). Органические вещества представлены в основном белками. В слюне имеются самые различные по происхождению белки, в том числе и белковое слизистое вещество муцин.

Слюна не только увлажняет слизистую оболочку ротовой полости, облегчая артикуляцию, но и промывает рот, размачивает пищевой комок, участвует в расщеплении питательных веществ и во вкусовой рецепции, а также действует как бактерицидное средство.

Со слюной выделяются во внешнюю среду мочевая кислота, креатин, железо, йод и некоторые другие вещества. В ней присутствует ряд гормонов (инсулин, факторы роста нервов и эпителия и др.) До сих пор остаются малоисследованными некоторые функции слюны.

В зависимости от характера выделяемого секрета различают:

1) железы, выделяющие белковый секрет (серозные), - околоушные железы, железы языка, расположенные в области желобоватых сосочков;

2) выделяющие слизь (слизистые) - небные и задние язычные;

3) выделяющие смешанный секрет (серозно-слизистые) - губные, щечные, передние язычные, подъязычные, поднижнечелюстные.

Околоушная железа - самая крупная из слюнных желез, весит около 30г, окружена фасцией. Она расположена на боковой поверхности лица спереди и ниже ушной раковины; частично прикрывает собственно жевательную мышцу. Верхняя ее граница доходит до барабанной части височной кости и наружного слухового прохода, а нижняя - до угла нижней челюсти. Выводной проток железы прободает щечную мышцу и жировое тело и открывается в преддверие рта на уровне второго верхнего большого коренного зуба.

Подчелюстная железа (поднижнечелюстная железа) - вдвое меньше околоушной и располагается между нижним краем нижней челюсти и брюшками двубрюшной мышцы. Железа лежит поверхностно и прощупывается под кожей. Выводной проток железы, обогнув задний край челюстно-подъязычной мышцы, открывается на бугорке сбоку от уздечки языка.

Подъязычная железа - самая маленькая, узкая, удлиненная, весит около 5г. Она располагается непосредственно под слизистой оболочкой дна ротовой полости, где заметна под языком в виде овального выступа. Главный проток железы обычно открывается вместе с протоком подчелюстной железы.

2. Железы желудка

Слизистая оболочка стенки желудка построена соответственно основной функции желудка - химической обработке пищи в условиях кислой среды. На слизистой оболочке имеются желудочные поля и желудочные ямочки. Желудочные поля - небольшие возвышения, ограниченные мелкими бороздами. Желудочные ямочки расположены на желудочных полях и представляют собой устья многочисленных (около 35 млн.) желез желудка. Различают кардиальные, собственные и пилорические железы. Железы залегают в собственной пластинке слизистой оболочки почти вплотную друг к другу, между ними имеются лишь тонкие прослойки соединительной ткани. В каждой железе различают дно, шейку и перешеек, переходящий в желудочную ямку.

Самая большая группа - собственные железы желудка. Это трубчатые железы в области дна и тела органа. Они содержат четыре типа клеток: главные экзокриноциты, вырабатывающие пепсиноген и химозин; париетальные (обкладочные) экзокриноциты, продуцирующие соляную кислоту и внутренний антианемический фактор; слизистые - мукоциты, выделяющие слизистый секрет; желудочно-кишечные эндокриноциты, вырабатывающие серотонин, гастрин, эндорфин, гистамин и другие биологически активные вещества. В перешейке различают париетальные клетки и столбчатые (цилиндрические) поверхностные клетки, вырабатывающие слизь. В шейке имеются мукоциты шейки и париетальные клетки. Главные клетки расположены в основном в области дна железы, между ними лежат одиночные париетальные, а также желудочные эндокриноциты.

Пилорические железы построены из клеток, похожих на мукоциты, и выделяют секрет, имеющий щелочную реакцию. В них имеется большое количество энтероэндокринных клеток, вырабатывающих серотонин, эндорфин, соматостатин, гастрин (стимулирует секрецию соляной кислоты париетальными клетками) и другие биологические вещества. Секреторные клетки кардиальных желез похожи на клетки пилорических желез.

Железы желудка выделяют за сутки 1,5 - 2,0л кислого желудочного сока (рН = 0,8 - 1,5), в котором содержится около 99% воды, соляная кислота (0,3 - 0,5%), ферменты, слизь, соли и другие вещества.

3. Железы тонкого кишечника

Тонкая кишка - орган, в котором продолжается превращение пищевых веществ в растворимые соединения. Под действием ферментов кишечного сока, а также сока поджелудочной железы и желчи, белки, жиры и углеводы расщепляются соответственно до аминокислот, жирных кислот и моносахаридов. Также происходит механическое перемешивание пищи и продвижение ее в направлении толстой кишки. Очень важна и эндокринная функция тонкой кишки. Это выработка энтероэндокринными клетками (кишечными и эндокриноцитами) некоторых биологически активных веществ: секретин, серотонин, энтероглюкагон, гастрин, холецистокинин и другие.

Слизистая оболочка тонкой кишки образует многочисленные круговые складки, благодаря чему увеличивается всасывательная поверхность слизистой оболочки. Вся поверхность слизистой на складках и между ними покрыта кишечными ворсинками. Общее число их превышает 4млн. Это миниатюрные листовидные или пальцевидные выросты слизистой оболочки, достигающие в толщину 0,1 мм, а в высоту от 0,2 мм (в двенадцатиперстной кишке) до 1,5 мм (в подвздошной кишке). По всей поверхности слизистой оболочки тонкой кишки между ворсинками открываются устья многочисленных трубчатой формы кишечных желез, или крипт, выделяющих кишечный сок. Стенки крипт образованы секреторными клетками различных видов.

В подслизистом слое двенадцатиперстной кишки находятся разветвленные трубчатые дуоденальные железы, выделяющие в кишечные крипты слизистый секрет, участвующий в нейтрализации соляной кислоты, поступающей из желудка. В секрете этих желез также обнаруживаются некоторые ферменты (пептидазы, амилаза). Наибольшее количество желез в проксимальных участках кишки, затем оно постепенно уменьшается, и в дистальном отделе они исчезают вовсе.

2 вопрос

Хромосомный механизм определения пола

В кариотипе человека из 46 хромосом 44 одинаковы у всех особей, независимо от пола (эти хромосомы называют аутосомами), а одной парой хромосом, называемых половыми, женщины отличаются от мужчин. Это общебиологическая закономерность для всех живых организмов, размножающихся половым путем. У женщин 2 половые хромосомы одинаковы (гомологичны), их называют Х-хромосомами. У мужчин пара половых хромосом представлена гетерохромосомами, так как они неодинаковы: одна из них Х-хромосома (т.е. такая же, как у женщин), другая У-хромосома. В основе определения пола у человека лежит хромосомный механизм, реализующийся в момент оплодотворения. Поскольку у женщин половые хромосомы одинаковы, то каждая яйцеклетка несет Х-хромосому, такой пол называют гомогаметньни. У мужчин в процессе гаметогенеза формируется два типа гамет в равной пропорции: Х-сперматоэоиды и У-сперматозоиды. Это биологическая закономерность, обусловленная механизмом мейоза. Мужской пол называется гетерогаметным. Хочется отметить, что теоретически соотношение полов должно быть 1:1 Это статистическая закономерность, обеспечиваемая условием равновероятной встречи гамет. Пол будущего потомка всегда определяет гетерогаметный пол (т.е. мужской). При патологии нерасхождения половых хромосом в гаметогенезе решающим фактором в определении пола у человека является наличие У-хромосомы или ее фрагмента. В таких случаях при любом числе Х-хромосом будет формироваться мужской пол. В случае отсутствия У-хромосомы или ее фрагмента будет формироваться женский пол. В настоящее время принято различать следующие уровни половой дифференцировки: 1. Хромосомное определение пола — 46, XX или 46, ХУ. 2. Определение пола на уровне гонад (яичники, или семенники). 3. Фенотипическое определение пола (мужчина или женщина, формирование вторичных половых признаков).  4. Психологическое определение пола. 5. Социальное становление пола. Анализ нарушений числа и структуры половых хромосом позволил понять не только хромосомный механизм определения пола, но и получить информацию о гонадном и фенотипическом уровнях становления.

Пол - это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обуславливающих репродукцию.

Вопрос 1

Признаки, по которым отличаются особи разных полов, делят на первичные и вторичные. Первичные представлены органами, обеспечивающими образование гамет и оплодотворение (гонады, половые пути, органы). Это наружные и внутренние половые органы, которые закладываются в эмбриогенезе. Вторичные — не принимают участия в половой репродукции. Развиваются под воздействием половых гормонов и появляются в период полового созревания. Это морфологические особенности организма. Например, развитие костно-мышечной системы, подкожной жировой клетчатки, волосяного покрова, тембра голоса, особенностей поведения у животных.

Признаки особи, связанные с полом, можно разделить на 3 категории:

Ограниченные полом;

Контролируемые полом;

Сцепленные с полом.

Развитие первых обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но проявляющихся только у одного пола. Такое явление наблюдается в связи с воздействием соответствующих половых гормонов.

Примером вторых является разная степень проявления генов у лиц разного пола. Так у человека ген лысости — только у мужчин, а подагра – у 40% мужчин и редко у женщин.

Признаки, развитие которых контролируется генами половых хромосом, называются сцепленными с полом. Таких признаков у человека около 200.

С Х-хромосомой сцеплены гены дальтонизма, гемофилии; мышечной дистрофии, с Y-хромосомой — гипертрихоз.

Вопрос 2.

Типы определения пола.

Прогамный - до оплодотворения, по строению мужских и женских гамет.

Сингамный - генетическое определение пола при оплодотворении, которое зависит от характера сочетания половых хромосом либо от соотношения половых хромосом и аутосом.

Эпигамный - формируется под влиянием внешней среды.

К сингамному типу определения относится хромосомное определение пола с генетическим контролем. Ответственные за пол хромосомы назвали половыми. Нормальная мужская гамета несет либо Х либо Y хромосому, а все яйцеклетки — Х-хромосому. В случае нормального расхождения хромосом при мейозе образуются нормальные яйцеклетки и сперматозоиды с обычным набором хромосом Х и Y. Пол зиготы определяется по соотношению хромосом в гамете. При этом различают гомогаметный и гетерогаметный пол. У гомогаметного пола одинаковые половые гаметы. Например, у млекопитающих, дрозофилы гомогаметный женский пол – ХХ. У птиц, рептилий, насекомых (бабочки) гомогаметным является мужской пол ZZ.

Хромосомная теория пола Корренса (1907) заключается в том, что пол определяется сочетанием половых хромосом при оплодотворении. Различают следующие типы хромосомного определения пола: ХY, ХО, ZW, ZO.

Хромосомное определение пола.

Типы хромосомного определения пола	Генотипы			типы гамет
Гетерогаметность мужского пола
Прямокрылые насекомые (клопы Protenor, жуки, пауки, кузнечики)	ХО	ХХ	Х, О		Х
Дрозофилы	XY	XX	X,Y		X
Позвоночные (млекопитающие, человек)	XY	XX	X,Y		X
Гетерогаметность женского пола
Птицы, рыбы, бабочки, шелкопряд, рептилии, земноводные	ХХ	ХY	Х		Х,Y
Моли и другие беспозвоночные	ХХ	ХО	Х		Х, О

При нарушении течения митоза или мейоза могут образовываться особи-гинандоморфы. Содержание половых хромосом в разных клетках таких особей может быть разное (мозаичное). Случаи мозаицизма: ХХ/ХХХ, XY/XXX; XO/XXY и др.

При не расхождении половых хромосом в гаметогенезе возможны их комбинации, что является причиной хромосомных аббераций у человека.

♀ ♂	Х	ХХ	О
X	XX	XXX	XO
Y	XY	XXY	YO
XY	XXY	XXXY	XYO
O	XO	XX	O

В случае нерасхождения половых хромосом при мейозе образуются гаметы ХХ и О у самок, а так же ХY и О — у самцов. При участии их в оплодотворении формируются зиготы с необычным сочетанием половых хромосом. У человека такие аномалии встречаются 1 на 600-700 новорожденных. Зигота YОпогибает на ранней стадии; особи ХХХ, ХХY, ХО – жизнеспособны. Избыток Х-хромосом вызывает конституциональные аномалии и дефекты интеллекта.

Но в природе встречаются особи, у которых Y хромосома генетически инертна и не оказывает особого влияния на определение пола. Так у дрозофилы обнаружены особи типа ХО, которые были самцами, но бесплодны, а особи ХХY — нормальные плодовитые самки.

Балансовая теория пола (Бриджес, 1922).

Суть балансовой теории в том, что в определении пола принимают участие не только половые хромосомы, но и аутосомы. Один гаплоидный набор аутосом сообщает особи свойства мужского пола. В данном случае пол определяется соотношением количества (балансом) аутосом и половых хромосом.

Гены женского организма сосредоточены в Х-хромосомах, мужского – в аутосомах (А).

В норме:

самки имеют баланс 2Х : 2А=1

самцы – Х : 2А=0,5.

Нормальный баланс половых хромосом и аутосом у человека:

женщин – ХХ : 44А.

Нарушения: ХО : 44А.  ХХХ : 44А. (1х : 2А; 3х : 2А)

мужчин – ХY : 44А. (1х : 2А)

Нарушения: ХХY : 44А.  ХYY : 44А. (2х : 2А)