Физиология 5 колок

1. Система пищеварения, её роль в организме. Функции пищеварительного тракта. Типы пищеварения в зависимости от особенностей и локализации гидролиза.

Система пищеварения – сложная физиологическая система, обеспечивающая переваривание пищи, всасывание питательных компонентов и адаптацию этого процесса к условиям существования.

Система пищеварения включает: весь желудочно-кишечный тракт; все пищеварительные железы; 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.

Все функции делятся на пищеварительные и непищеварительные. К пищеварительным относятся:

секреторная активность пищеварительных желез; 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). Непищеварительные функции:

эндокринная; экскреторная; защитная;

деятельность микрофлоры.

Эндокринная функция осуществляется за счет наличия в составе органов желудочнокишечного тракта отдельных клеток, вырабатывающих гормоны – инкреты. Экскреторная роль заключается в выделении непереваренных продуктов пищи, образующихся в ходе процессов метаболизма.

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.

Выделяют три типа пищеварения: внеклеточное; внутриклеточное; мембранное.

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). 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. Особенности мембранного пищеварения: осуществляется за счет ферментов, имеющих двойное происхождение (синтезируются клетками и абсорбируются содержимого кишечника); ферменты фиксируются на клеточной мембране таким образом, чтобы активный центр был направлен в полость; происходит только в стерильных условиях;

является заключительным этапом в обработке пищи; 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 %.

2. Пищевой центр. Основ голода и насыщения. Регуляция уровня пит. в-в в крови.

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: спинальный; бульбарный; гипоталамический; 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.

Голод – состояние организма, возникающее при длительном отсутствии пищи, в результате возбуждения латеральных ядер гипоталамуса. Для чувства голода характерны два проявления:

объективное (возникновение голодовых сокращений желудка, приводящих к пищедобывающему поведению); субъективное (неприятные ощущения в эпигастральной области, слабость, головокружение, тошнота).

Внастоящее время существует две теории, объясняющие механизмы возбуждения нейронов гипоталамуса:

теория «голодной крови»; «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:

рефлекторный (через хеморецепторы рефлексогенных зон сердечно-сосудистой системы); 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:

объективные (прекращение пищедобывающего поведения и голодовых сокращений желудка); субъективные (наличие приятных ощущений).

Внастоящее время разработано две теории насыщения:

первичная сенсорная; 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.

17. Методы получения панкреатического сока у животных и человека.

Чистый П. сок добывается у животных (собак) через искусственные фистулы (т. е. в выводной проток поджелудочной железы вставляется трубочка, через которую временно вытекает сок, это временные фистулы; или же устраивают постоянную фистулу, выводя наружу устье Вирсунгиева протока в двенадцатиперстной кишке и вшивая его в рану брюшной стенки, с которой он совершенно срастается; постоянные фистулы доставляют более нормальный сок, нежели временные) или же делают водные настои поджелудочной железы, обладающие теми же пищеварительными свойствами, хотя и в более слабой степени.

3. Гормоны и биологически активные вещества пищеварительного тракта.

Секреторная 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. В сухой остаток входят органические и неорганические вещества. Среди неорганических наибольший объем занимают анионы и катионы, соляная кислота. Органические представлены:

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); 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; веществами, которые обладают бактерицидным действием (например, муропептидазой); веществами, которые подлежат удалению из организма (например, азотосодержащие –

мочевина, мочевая кислота, креатинин и т. д.); 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.

Рефлекторные механизмы представляют собой отделение пищеварительных соков по принципу условного и безусловного рефлексов.

Гуморальные механизмы включают три группы веществ: гормоны желудочно-кишечного тракта; гормоны желез внутренней секреции; 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 пилорической 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 гастрина. Секретин стимулирует отделение сока поджелудочной железы, воды и неорганических веществ, подавляет секрецию соляной кислоты, оказывает незначительное влияние на другие железы. Холецистокининпанкреозинин вызывает отделение желчи и поступление ее в двенадцатиперстную кишку. Тормозное действие оказывают гормоны:

гастрон; гастроингибирующий полипептид; панкреатический полипептид;

вазоактивный интестинальный полипептид; энтероглюкагон; 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:

через метсимпатическую нервную систему; 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.

4. Пищеварение в полости рта. Состав и физиологическая роль слюны.

Переработка принятой пищи начинается в полости рта. Здесь происходят ее измельчение, смачивание слюной, анализ вкусовых свойств пищи, начальный гидролиз некоторых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Средняя длительность пребывания пищи в полости рта 15-18 с. Поступившая в рот пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные

рецепторы. Сигналы от этих рецепторов по центростремительным нервным волокнам тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов доходят до нервных центров ряда рефлексов. Центробежные импульсы от этих центров рефлекторно возбуждают секрецию слюнных, желудочных и поджелудочной желез, выход желчи в двенадцатиперстную кишку, изменяют моторную активность желудка. Таким образом, несмотря на то, что пребывание пищи во рту кратковременно, этот отдел пищеварительного тракта оказывает влияние на все этапы переработки пищи.

а). Слюноотделение.

На начальном этапе пищеварения велика роль слюны. Она продуцируется тремя парами крупных слюнных желез: околоушными, подчелюстными и подъязычными —

имножеством мелких железок, находящихся на поверхности языка, в слизистой оболочке неба и щек. Из желез по выводным протокам слюна поступает в полость рта. В зависимости от вырабатываемого секрета слюнные железы бывают трех типов: серозные (вырабатывают жидкий секрет, не содержащий слизи — муцина); смешанные (вырабатывают серозно-слизистый секрет)

ислизистые (вырабатывают слюну, богатую муцином). Вне приема пищи у человека слюна выделяется в среднем 0,24 мл/мин для увлажнения полости рта, при жевании – 3-3,5 мл/мин (около 200 мл/ч) в зависимости от вида принимаемой пищи. В ответ на вводимый раствор лимонной кислоты слюноотделение может достигать 7,4 мл/мин. За сутки продуцируется 0,5 -2,0 л слюны.

б). Состав и свойства слюны.

Слюна представляет собой вязкую слегка опалесцирующую и мутноватую жидкость с плотностью 1,001—1,017. Состав слюны в большей мере зависит от скорости ее секреции, рН смешанной слюны 5,8-7,4.

Смешанная слюна содержит 99,4—99,5% воды, остальное — сухой остаток. Неорганические компоненты слюны хлориды и карбонаты, фосфаты и другие соли натрия, калия кальция, магния и др.

Слюна содержит органические вещества, которых в 2-3 раза больше, чем минеральных солей. Органические вещества являются продуктом секреторной деятельности слюнных желез. В составе слюны выделяются различные белки, свободные аминокислоты, некоторые углеводы, мочевина, аммиак, креатинин и другие вещества

Слюна содержит муцин, который придает ей вязкость, благодаря наличию муцина пропитанный слюной пищевой комок легко проглатывается.

Слюна достаточно богата ферментами, хотя содержание некоторых из них невелико. Слюна человека обладает способностью активно гидролизировать углеводы. Это осуществляется ά-амилазой, расщепляющей полисахариды (крахмал, гликоген) с образованием декстринов, а затем дисахаров (мальтозы) и частично глюкозы. Амилаза слюны начинает свое действие в полости рта, но оно незначительно вследствие кратковременного пребывания здесь пищи. Гидролиз углеводов ферментами слюны продолжается в желудке, пока в глубокие слои его пищевого содержимого не проникает кислый желудочный сок, превращающий действие карбогидраз и инактивирующий их. В слюне содержится ряд других ферментов: протеиназы (катепсины, саливаин, гландулаин), липазы, щелочная и

кислая фосфатазы, РНК-азы. Они принимают участие в процессе пищеварения, но активность их невелика. Слюна обладает бактерицидным свойством за счет содержащегося в ней фермента лизоцима (мурамидаза). В слюне содержится калликреин, который принимает участие в образовании кининов, расширяющих кровеносные сосуды, что может иметь значение в увеличении кровоснабжения слюнных.

Физиологическая роль слюны:

1.Смачивает и разжижает пищу;

2.Способствует вкусовой апробации пищи;

3.Ферменты слюны обеспечивают гидролиз углеводов;

4.Защищает слизистую оболочку;

5.Благодаря муцину формируется пищевой комок;

6.лизоцим выполняет бактериостатическое действие (фактор неспецифической защиты);

7.слюна нейтрализует частично кислые продукты, поступающие в ротовую полость;

8.Контакт белков со слюной обеспечивает их лучшее переваривание;

9.В слюне содержатся биологически активные вещества – калликреин, паротин. Ферментный состав и свойства слюны изменяются с возрастом человека, зависят от режима питания и вида пищи. На пищевые вещества выделяется более вязкая слюна и тем больше, чем суше принимаемая пища. На отвергаемые вещества, кислоты, горечи выделяется значительное количество более жидкой слюны. Количество и состав слюны в связи с приемом пищи определяются регуляторными воздействиями на слюнные железы.

5.Регуляция слюноотделения.

Прием пищи возбуждает слюноотделение рефлекторно. Слюноотделение продолжается весь период еды и прекращается вскоре после нее.

От рецепторов полости рта сигналы передаются в ЦНС по афферентным волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Основной слюноотделительный центр расположен в продолговатом мозге. Именно сюда, а также в боковые рога верхних грудных сегментов спинного мозга поступают сигналы из полости рта и расположенных выше отделов мозга. Отсюда влияния по эфферентным парасимпатическим и симпатическим нервным волокнам направляются к слюнным железам.

Парасимпатическая иннервация слюнных желез начинается из ядер продолговатого мозга. Симпатическая иннервация слюнных желез осуществляется от боковых рогов II-IV грудных сегментов спинного мозга.

Слюноотделение начинается по типу условных рефлексов - в ответ на вид и запах пищи.

Рефлекторные влияния могут и тормозить слюноотделение, вплоть до его прекращения. Такое торможение может быть вызвано болевым раздражением, отрицательными эмоциями, умственным напряжением, дегидратацией организма. Все эти воздействия снижают активность пищевого центра и его части — центра слюноотделения. Возбудителями последнего могут быть некоторые гуморальные вещества. Так, обильное отделение слюны наблюдается при асфиксии вследствие раздражения центра слюноотделения угольной кислотой.

6. Методы изучения деятельности слюнных желез.

7. Акт жевания, его саморегуляция. Глотание, его фазы.

Жевание – физиологический акт, заключающийся в измельчении с помощью зубов пищевых веществ и формировании пищевого комка. Жевание обеспечивает качество механической обработки пищи и определяет время ее пребывания в полости рта, оказывает рефлекторное возбуждающее влияние на секреторную и моторную деятельность желудка и кишечника. В жевании участвуют верхняя и нижняя челюсти, жевательная и мимическая мускулатура лица, язык, мягкое небо. Механическая обработка пищи между верхними и нижними рядами зубов осуществляется благодаря перемещению нижней челюсти относительно верхней. У взрослого человека в ряду справа и слева имеются зубы разного функционального назначения – 2 резца и один клык (откусывающие пищу), 2 малых и 3 больших коренных, которые раздавливают и растирают пищу, - всего 32 зуба. Процесс жевания имеет 4 фазы – введения пищи в рот, ориентировочную, основную и формирования пищевого кока.

Регуляция жевания осуществляется рефлекторно. Возбуждение от рецепторов слизистой оболочки рта (механо-, хемо- и терморецепторов) передается по афферентным волокнам II, III ветви тройничного, языкоглоточного, верхнего

гортанного нерва и барабанной струны в центр жевания,который находится в продолговатом мозге. Возбуждение от центра к жевательным мышцам передается по эфферентным волокнам тройничного, лицевого и подъязычного нервов. Возбуждение от чувствительных ядер ствола мозга по афферентному пути через специфические ядра таламуса переключается на корковый отдел вкусовой сенсорной системы, где осуществляется анализ и синтез информации, поступающей от рецепторов слизистой оболочки ротовой полости.

Глотание – рефлекторный акт, при помощи которого пища переводится из РП в желудок. Акт глотания состоит из 3-х фаз:

ротовой (произвольной); глоточной (непроизвольной, быстрой);

пищеводной (непроизвольной, медленной).

В 1-й фазе язык проталкивает пищевой комок в глотку.

Во 2-й фазе стимуляция рецепторов входа в глотку запускает сложный координированный акт, включающий:

поднятие мягкого неба с перекрыванием входа в носоглотку; сокращение мышц гортани с замыканием голосовой щели и со смещением надгортанника, перекрывающего вход в гортань; сокращение мышц глотки с проталкиванием пищевого комка в пищевод; открывание верхнего пищеводного сфинктера.

В пищеводной фазе стимуляция пищевода запускает перистальтическую волну, формируемую как соматическими нервами, так и интрамуральными нейронами. Когда пищевой комок достигает дистального конца пищевода, на короткое время открывается нижний пищеводный сфинктер.

8. Морфофункциональные особенности пищевода

Пищевод состоит из 2-х слоев мышц. Внутренний слой расположен циркулярно, а внешний слой ориентирован по продольной оси пищевода. Слизистая оболочка образована многослойным плоским эпителием.

Пищевод имеет 2 сфинктера. Верхний - состоит из утолщения циркулярных мышц, а гладкие мышцы 1-2 см дистальной части пищевода образуют нижний сфинктер. На уровне дуги аорты пищевод имеет физиологическое сужение.

Основная функция пищевода - это транспорт пищи из глотки в желудок. Пищеводные сокращения подразделяются на «первичную» (глотательную) и «вторичную» перистальтику. Кроме того, выделяют «третичные» (неперистальтические) сокращения пищевода.

Пищевод имеет три сужения:

глоточное, находящееся в месте перехода глотки в пищевод; бронхиальное в месте его соприкосновения с левым главным бронхом; диафрагмальное — в области пищеводного отверстия диафрагмы..

Оболочки: слизистая, мышечная и адвентициальная.

Слизистая оболочка из многослойного неороговевающего эпителия образует продольные многочисленные складки, которые дают возможность пищеводу расширяться при продвижении пищевого комка.

Мышечная оболочка верхней части пищевода из поперечнополосатой мышечной ткани. В средней трети присоединяются гладкие мышечные клетки, а в нижней части