Vozrastnaya_anatomia_i_fiziologia

У новорожденных частота дыхания составляет 40–60 дыхательных движений в минуту, дыхательный объем к концу 1-го месяца жизни составляет 30 мл.

Во второй половине года по мере роста ребенка, развития межреберных мышц, опускания грудной клетки вниз, увеличения кривизны ребер дыхание становится грудобрюшным, снижается частота

(до 30–35 дыхательных движений в минуту), увеличивается глубина дыхания и дыхательный объем до 70 мл.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с интенсивным развитием мышц плечевого пояса начинает преобладать грудной тип дыхания, к 7 годам он становится более выраженным, частота дыхания снижается до 25 дыхательных движений/мин., глубина увеличивается до 156–160 мл.

С7 до 14 лет проявляются половые различия типа дыхания:

умальчиков преобладающим становится брюшной тип, у девочек – грудной, частота дыхания снижается до 17–20 дыхательных

Несмотря на меньшую диффузионную способность легких кислородного голодания тканей у детей не происходит, благодаря обильному кровоснабжению легких, большой частоте дыхания, большему количеству гемоглобина в крови и сниженной чувствительности тканей к недостатку кислорода. С возрастом по мере увеличения количества

иобъема альвеол, увеличивается диффузионная поверхность легких

ивозрастает эффективность легочной вентиляции.

Газовый состав альвеолярного и выдыхаемого воздуха у детей отличается от взрослых большим содержанием кислорода и меньшим содержанием углекислого газа, чем моложе дети, тем меньше процент кислорода, переходящего из альвеол в кровь.

– 221 –

Функциональные возможности системы органов дыхания оцениваются частотой и глубиной дыхания, минутным объемом дыхания, жизненной емкостью легких.

Минутный объем воздуха у детей вследствие высокой частоты дыхания в пересчете на 1 кг массы тела значительно больше, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем выше этот показатель. Нормы взрослого он достигает в возрасте 16–17 лет.

ЖЕЛ у детей невелика, она тем меньше, чем моложе ребенок. Жизненная емкость легких точно определяется только с 4–6 лет, так как у ребенка более раннего возраста произвольная регуляция глубины дыхания несовершенна. С возрастом по мере роста грудной клетки и легких она увеличивается и достигает функционального уровня взрослого человека только к 17–18 годам (табл. 11).

ЖЕЛ зависит от физического развития детей, степени их тренированности. Физические нагрузки, систематические занятия физкультурой и спортом оказывают положительное влияние на функциональные показатели дыхания. Следует отметить, что увеличение легочной вентиляции при физических нагрузках у детей осуществляется

восновном за счет учащения дыхания, поэтому эффективность легочной вентиляции у них ниже, чем у взрослых, и чем моложе дети, тем

вбольшей степени это выражено. Потребность организма в большем количестве кислорода компенсируется у них учащением деятельности сердца, но это не может обеспечить длительное выполнение работы.

Удетей и подростков при систематических тренировках увеличивается сила и выносливость дыхательных мышц, возрастает жизненная емкость легких, глубина дыхания и одновременно снижается его

частота (у спортсменов в среднем – 6–10 дыхательных движений

вминуту, у нетренированных – 14–20).

Такие изменения дыхания существенно улучшают процессы газообмена в легких и более полно обеспечивают потребности организма в кислороде. Кроме того, тренировка дыхания оказывает профилактическое действие на организм детей и подростков, повышая

– 222 –

их устойчивость к действию низких температур, предупреждает развитие заболеваний дыхательной системы.

8.8.3. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ

В течение первых лет жизни у детей понижена возбудимость дыхательного центра как по отношению к избытку углекислого газа, так недостатку кислорода, что объясняется незрелостью нейронов центра и сосудистых хеморецепторов. Пониженная возбудимость дыхательного центра проявляется в нерегулярности дыхания, при котором могут быть периодические остановки дыхания. В школьном возрасте возбудимость дыхательного центра постепенно достигает уровня взрослого человека. В период полового созревания происходят временные изменения регуляции дыхания, и организм подростков характеризуется меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого. В процессе роста и развития организма постепенно совершенствуются peгуляторные механизмы дыхания.

У детей значительно слабее выражена способность к произвольной регуляции дыхания. Совершенствование произвольной регуляции дыхания происходит параллельно развитию речи и приближается к уровню взрослого только к 11–12 годам.

– 223 –

ГЛАВА 9. ПИЩЕВАРЕНИЕ

9.1.ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВАРЕНИЯ.

ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ

Человек получает с пищей пластический (строительный) и энергетический материал для роста, обновления клеток, восстановления отмирающих фрагментов тканей, процессов жизнедеятельности и размножения. С пищей поступают более чем 50 субстанций, которые объединяют в следующие группы: вода, минеральные вещества, питательные вещества (углеводы, липиды, белки), витамины и пищевые волокна (компоненты перечислены в порядке убывания их значимости для поддержания жизни, т. е. в примерном соответствии со сроками гибели организма млекопитающего при отсутствии их в пище). Посредником между внешней средой и клетками тела организма для этих веществ является пищеварительная система, которая включает

пищеварительный тракт и пищеварительные железы.

В теле взрослого человека, весом 70 кг содержится 40–45 кг воды, белков – 15–17 кг, жиров – 7–10 кг, углеводов – 0,5–0,8 кг, минеральных веществ – 2,5–3 кг.

Пищеварительный тракт – это трубчатая часть пищеварительной системы, в котором различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую, толстую и прямую кишку (рис. 24, 24.1, 24.2). Пищеварительные железы (слюнные, желудочные, кишечные, поджелудоч-

– 224 –

ная железа, печень) располагаются по ходу пищеварительного тракта и вырабатывают пищеварительные соки( рис. 26).

Пищеварение – совокупность физических и химических процессов, которые обеспечивают превращение сложных питательных веществ, нерастворимых в воде, в простые водорастворимые химические соединения. Только в таком виде эти соединения способны всасываться в кровь, лимфу через стенку пищеварительного тракта и усваиваться клетками организма.

Вода, минеральные соли и витамины усваиваются организмом и поступают в кровь из пищеварительного тракта в неизменном виде. Белки, жиры и углеводы являются, во-первых, очень крупными молекулами, которые нерастворимы в воде и из-за своей величины не могут пройти через мембраны клеток, а во-вторых, чужеродными для организма, употребляющего их, и поэтому они расщепляются в пищеварительном тракте.

Физические изменения пищи заключаются в размельчении, набухании и растворении. Химические изменения состоят из ряда последовательных реакций с участием ферментов, которые гидролизуют (расщепляют) белки, жиры и углеводы до простейших соединений.

Ферменты обладают специфичностью – на каждое питательное вещество действует строго определенный фермент. Различают три основных группы ферментов: протеазы, липазы и карбогидразы

(амилаза, мальтаза), которые вырабатываются секреторными клетками пищеварительных желез (рис. 26). Протеазы расщепляют белки до аминокислот, липазы – жиры до моноглицеридов, глицерина, жирных кислот и карбогидразы – углеводы до моносахаридов (глюкоза, фруктоза т. п.). Количество и соотношение ферментов в секретах пищеварительных желез соответствуют особенностям принятой пищи. Так, во время приема пищи, богатой белками, в секрете поджелудочной железы больше протеаз, углеводной – карбогидраз,

ажирной пищи – липаз.

Врезультате физических и химических преобразований появляются соединения (мономеры) лишенные видовой специфичности, но сохранившие свою энергетическую и пластическую ценности, которые легко всасываются в кровь и лимфу и используются клетками организма.

По происхождению гидролитических ферментов различают три типа пищеварения:

•собственное – осуществляется ферментами, синтезированными пищеварительными железами человека;

–225 –

•симбионтное – происходит под влиянием ферментов, синтезированных микроорганизмами пищеварительного тракта (расщепление клетчатки в толстом кишечнике);

•аутолитичское – осуществляется ферментами, содержащимися в принимаемой пище.

Пищеварение классифицируют по локализации: внутриклеточное и внеклеточное. Внутриклеточное пищеварение – это гидролиз питательных веществ, попавших внутрь клетки путем фагоцитоза или пиноцитоза (имеет место быть в лейкоцитах). Внеклеточное пищеварение в свою очередь подразделяется на два вида: дистантное (полостное) – происходит под действием ферментов пищеварительных секретов в полостях пищеварительного тракта на расстоянии от места образования этих ферментов; контактное (пристеночное или мембранное) – идет на поверхности микроворсинок тонкого кишечника с участием ферментов, фиксированных на клеточной мембране.

9.2. СТРОЕНИЕ СТЕНКИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА

Система пищеварения начинается в ротовой полости и заканчивается прямой кишкой. На всем протяжении пищеварительного тракта его стенка имеет общую схему строения. Она состоит из трех основных слоев: внутреннего, среднего и наружного (рис. 25).

1.Внутренний слой, называемый слизистой оболочкой, содержит большое количество кровеносных сосудов и желез, которые выделяют пищеварительные соки (слюну, желудочный сок, кишечный сок) и слизь (бесцветную, тягучую жидкость). Слизь покрывает тонким слоем внутреннюю поверхность стенки всего пищеварительного тракта, тем самым, защищает ее от повреждения ферментами, кислотами и щелочами секретов, увлажняет и способствует передвижению пищи. В толще слизистой оболочки находится также специальная лимфоидная ткань, обладающая иммунными свойствами. Кроме того,

вслизистой оболочке рассеяны эндокринные клетки, которые образуют биологически активные вещества, регулирующие деятельность органов пищеварения. Несмотря на общий план строения внутреннего слоя, в каждом отделе пищеварительного тракта (желудке, тонком и толстом кишечнике) слизистая оболочка имеет специфические особенности строения.

2.Средний слой (мышечная оболочка) состоит из двух слоев гладкомышечной ткани (внутренний слой образован круговыми мышцами, наружный – продольными), благодаря сокращениям которой происходит передвижение пищи по пищеварительному тракту.

–226 –

Исключение составляет мышечная оболочка желудка, она образована тремя слоями гладких мышц, которые имеют круговое, продольное и косое расположение волокон.

Передний и задний отделы пищеварительного канала в основном состоят из поперечнополосатой мускулатуры, а средний – из гладкой.

3. Наружный слой всех отделов пищеварительного тракта образован оболочкой из соединительной ткани, которая пронизана кровеносными сосудами и нервными волокнами.

Между слоями в стенке желудка и кишечника располагаются скопления нервных клеток метасимпатической нервной системы, которая обеспечивает локальную (местную) регуляцию деятельности этих отделов пищеварительного тракта. Эта нервная сеть состоит из двух отделов – межмышечного (ауэрбахова) сплетения, лежащего между слоями продольных и циркулярных (кольцевых или круговых) мышц, и подслизистого (мейсснерова) сплетения, расположенного между слоем циркулярных мышц и подслизистым мышечным слоем (рис. 25).

9.3. ФУНКЦИИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Пищеварительная система выполняет ряд функций:

•Секреторная

заключается в том, что пищеварительные железы вырабатывают

ивыделяют в пищеварительный канал соки, которые содержат ферменты: слюнные железы – слюну, железы желудка – желудочный сок

ислизь, поджелудочная (панкреатическая) железа – поджелудочный сок, кишечные железы – кишечный сок и слизь, печень – желчь. Всего за сутки вырабатывается около 8,5 литров соков. Пищеварительные соки (секреты) смачивают и пропитывают пищу.

•Моторно-эвакуаторная (двигательная)

осуществляется мышечными волокнами пищеварительного аппарата и обеспечивает: жевание, глотание, перемешивание пищи с пищеварительными секретами, передвижение пищи и непереваренных ее остатков по пищеварительному тракту с задержкой в том или ином отделе и порционной загрузкой его следующего отдела, всасывание воды, формирование каловых масс и их удаление во внешнюю среду. Моторика ЖКТ играет существенную роль в выведении в его полость пищеварительных секретов (открытие, закрытие сфинктеров, протоков, их сокращение, сокращение желчного пузыря), в формировании складок слизистых оболочек, смене у их поверхности содержимого ЖКТ, сокращение ворсинок кишечника.

– 227 –

•Всасывательная

обеспечивается слизистой оболочкой отдельных участков пищеварительного тракта (желудок, кишечник), через которую с помощью различных механизмов транспорта переносятся в кровь и лимфу конечные продукты расщепления: аминокислоты, моноглицериды, глицерин, жирные кислоты и моносахариды, а также вода, соли и витамины.

•Экскреторная (выделительная)

заключается в выведении из крови с секретами желез в полость пищеварительного тракта продуктов обмена (мочевина, аммиак, креатинин, креатин), солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов, красителей, желчного пигмента и др.

•Эндокринная

заключается в выделении гормонов и БАВ специализированными эндокринными клетками слизистой оболочки ЖКТ и поджелудочной железы, которые регулируют функции пищеварительной системы, а также влияют на деятельность сердечнососудистой системы и ЦНС, регулируют обмен веществ и др. В настоящее время выделено более 30 таких гормонов и БАВ (гастрин, вилликинин, глюкагон, эндорфин и др.).

•Защитная

ограждает организм от чужеродных агентов с помощью неспецифических и специфических механизмов. К неспецифическим механизмам относятся: 1) барьерная способность слизистых оболочек пищеварительного тракта препятствовать проникновению во внутреннюю среду вредных агентов; 2) бактерицидное и бактериостатическое действие пищеварительных соков (соляная кислота желудочного сока

илизоцим слюны) и др. Специфические механизмы – органы пищеварения имеют иммунные образования (миндалины, лимфоидные фолликулы червеобразного отростка – аппендикса, пейеровы бляшки

идр.), которые синтезируют иммунокомпетентные лимфоциты, защищающие стенку пищеварительной трубки от проникновения антигенов.

•Кроветворная

проявляется в участии слизистой оболочки желудка, тонкой кишки, печени в синтезе гемоглобина, так как они депонируют ферритин (железосодержащее соединение). А также, слизистой желудка вырабатывается вещество – внутренний фактор Касла, необходимый для всасывания цианкобаламина (витамина В12) и образования эритроцитов.

– 228 –

9.4. ПИЩЕВАРЕНИЕ В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ

Пищеварение начинается в ротовой полости. В ее состав входят язык, зубы, слюнные железы (рис. 28). В ней осуществляется прием пищи, анализ, размельчение, смачивание слюной и химическая обработка. Пища находится в полости рта в среднем около 15 секунд. Сокращение этого времени, плохое пережевывание пищи ухудшает последующую обработку в других отделах пищеварительного тракта. Кроме того, плохо размельченная пища способна повредить слизистую оболочку желудка и вызвать хронические заболевания (катар, язву).

Язык – мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, состоящей из множества различных сосочков (нитевидные, грибовидные, желобовидные), которые содержат вкусовые рецепторы (рис. 27.3). Они обеспечивают распознавание вкуса пищи. Кончик языка воспринимает сладкое, тело языка – кислое и соленое, корень – горькое.

Человек воспринимает вкусовые качества пищи, если она растворена в слюне. На завтрак следует включать продукты, усиливающие раздражение вкусовых рецепторов (салаты, закуски, фрукты и др.), так как утром язык мало чувствителен к восприятию вкуса. Усиление чувствительности рецепторов языка происходит к вечеру (19–21 ч). Оптимальная температура для восприятия вкусовых ощущений 35–40 °С.

В процессе еды, при однообразном питании, принятии холодной пищи, а также с возрастом чувствительность рецепторов снижается.

Язык участвует в перемешивании пищи и формировании пищевого комка. Кроме того, язык является периферическим органом речи.

Зубами осуществляется измельчение пищи (механическая обработка), кроме того, для увеличения контакта пищи со слюной, высвобождения вкусовых и бактерицидных веществ, а также облегчения проглатывания пищевого комка необходимо тщательное пережевывание. У взрослого человека общее число зубов – 32 (рис. 27.2). По функции и форме различают: 8 резцов (передние зубы), 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных зубов (моляры). Резцы откусывают пищу, клыки разрывают ее, коренные зубы разжевывают.

Зуб состоит из коронки, шейки и корня (рис. 27). Зубная полость заполнена пульпой – соединительной тканью, пронизанной нервами и кровеносными сосудами. Основу зуба составляет дентин – костная ткань. Коронка зуба покрыта эмалью, а корни – зубным цементом.

Слюнные железы. В полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез – околоушных, подъязычных и подчелюстных. Кроме того, слюна образуется большим количеством

– 229 –

мелких слюнных железок (губные, щечные, язычные, нёбные), которые находятся в слизистой оболочке полости рта.

Слюна состоит на 99 % из воды и на 1 % из неорганических и органических веществ. Реакция слюны слабощелочная (рН 6,8–7,4). Неорганические вещества слюны представлены Nа+, К+, Са2+, Мg2+, хлоридами, фосфатами, йодидами, фторидами и др.; органические – главным образом муцином, ферментами и антибактериальными веществами.

Основными ферментами слюны являются карбогидразы – амилаза (расщепляет крахмал до мальтозы) и мальтаза (расщепляет мальтозу до глюкозы). Амилаза и мальтаза действуют только в слабощелочной среде. Они высокоактивные, но вследствие непродолжительного нахождения пищи в ротовой полости полного расщепления углеводов там не происходит. Действие ферментов слюны продолжается и в желудке примерно в течение 30 мин, пока щелочная реакция пищевого кома не измениться на кислую (т. е. пока пищевой ком не пропитается желудочным соком).

Муцин – это мукопротеин, который придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок, делая его скользким и легко проглатываемым.

Выраженным бактерицидным действием обладает лизоцим, содержащийся в слюне, а также присутствие в слюне иммуноглобулинов, ограждает организм от патогенной микрофлоры.

Механизм выделения слюны. Секреция слюны происходит непрерывно, но больше в дневное время. Слюна выделяется в полость рта при попадании пищи в рот крупными слюнными железами, вне пищеварения – мелкими слюнными железками. Регуляция отделения слюны осуществляется сложнорефлекторным механизмом.

Раздражителями, вызывающими безусловные слюноотделительные рефлексы являются пищевые вещества, действующие на рецепторы полости рта (рис. 29). Возбуждение от рецепторов полости рта передается в ЦНС по афферентным волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов в продолговатый мозг, где располагается центр слюноотделения. От продолговатого мозга импульсы поступают в боковые рога верхних грудных сегментов спинного мозга. К слюнным железам импульсы передаются из продолговатого мозга по эфферентным парасимпатическим волокнам, из спинного мозга – по симпатическим волокнам. При раздражении парасимпатических волокон (берущих начало от слюноотделительного ядра продолговатого мозга) выделяется большое количество жидкой слюны с высокой концентрацией электролитов и низкой концентрацией муцина. Возбуждение симпатических волокон (идущих из боковых рогов II–IV грудных сегментов спинного мозга к слюнным

– 230 –