Лекции по физе / Лекция14

Лекция 14. ОБРАБОТКА ПИЩИ В ЖЕЛУДКЕ И КИШЕЧНИКЕ

Основные вопросы: Пищеварительные функции желудка. Состав и свойства желудочного сока. Адаптивный характер желудочной секреции. Особенности желудочной секреции при переваривании белков, жиров и углеводов. Сложнорефлекторная и нейрогуморальная фазы регуляции желудочной секреции. Пищеварение в 12-перстной кишке. Секреторная функция поджелудочной железы и печени, механизмы их регуляции. Пищеварение в тонком кишечнике, особенности его регуляции. Пищеварение в толстом кишечнике. Значение микрофлоры толстого кишечника.

Выделяют четыре пищеварительных функции желудка:

1. резервуарная,

2. секреторная,

3. всасывательная,

4. моторная.

Резервуарная функция связана со способностью желудка депонировать пищу, которая поступает из внешней среды. В зависимости от химического состава и количества пищи она может задерживаться в желудке от 3 до 10 часов. В это время в желудке внутри пищевого комка продолжают расщепляться углеводы, и начинается гидролиз белков.

Секреторная функция осуществляется желудочными железами, которые представлены тремя видами секреторных экзокринных клеток:

1. главными (пепсиновыми),

2. обкладочными,

3. добавочными (мукоидными),

Главные экзокринные железистые клетки вырабатывают ферменты, гидролизующие белки и поэтому называются пепсиновыми. Обкладочные (париетальные) клетки продуцируют НСl. Добавочные клетки вырабатывают растворимую слизь в составе которой имеется гастромукопротеид - внутренний фактор кроветворения (фактор Кастла), обеспечивающий всасывание витамина В₁₂.

Желудочный сок - бесцветная, прозрачная жидкость с удельным весом 1,002-1,007 и рН 1,0-1,5. При обычном пищевом режиме у человека в сутки выделяется 2,0-2,5 л желудочного сока. В нем содержится около 99% воды и 1% плотного остатка, который представлен органическими и неорганическими веществами.

Основным неорганическим компонентом желудочного сока является НСl, которая выполняет пять основных функций:

1. активирует пептидазы и создает в желудке кислую среду, оптимальную для их действия,

2. участвует в регуляции секреторной деятельности пищеварительных желез, влияя на выделение гастроинтестинальных гормонов,

3. вызывает денатурацию белков, способствуя, таким образом, их последующему гидролитическому расщеплению,

4. оказывает бактерицидное действие,

5. регулирует моторно-эвакуаторную функцию желудка и 12-перстной кишки.

В органической части плотного остатка желудочного сока преобладают протеолитические ферменты (пептидазы):

1. пепсин А,

2. пепсин В(парапепсин),

3. гастриксин (пепсин С),

4. реннин (химозин, пепсин D).

Выделяют две фазы регуляции секреторной функции желудка – сложнорефлекторную и нейрогуморальную. Желудочную секрецию, обусловленную сложнорефлекторными влияниями, называют «мозговой» фазой секреции. Латентный период сложнорефлекторной фазы - 5-10 мин, продолжительность – 0,5-2 часа.

Условнорефлекторный компонент этой фазы связан с действием на сенсорные системы условных раздражителей - вида и запаха пищи, а также с восприятием всей обстановки, связанной с ее приемом. Сок, который выделяется в это время, называется «аппетитным» («запальным»). Он характеризуется низкой кислотностью, но высокой протеолитической активностью. Вследствие выделения запального сока желудок оказывается заранее подготовленным к поступлению пищи. Безусловнорефлекторный компонент сложнорефлекторной фазы обеспечивает усиление секреции пищеварительных желез при раздражении рецепторов ротового отдела, глотки и пищевода во время приема пищи.

Нейрогуморальная фаза секреции желудочного сока продолжается 6-10 часов. Она включает в себя два механизма – нервный и гуморальный. Нервный механизм – это комплекс местных, периферических и центральных рефлексов, возникающих вследствие раздражения механо- и хеморецепторов при прохождении пищевого содержимого по желудочно-кишечному тракту. Гуморальный механизм обусловлен воздействием гастроинтестинальных гормонов, которые регулируют деятельность секреторных клеток желудка через кровь или паракринным путем, а также продуктов гидролиза пищи, оказывающих регулирующее воздействие только через кровь.

Этапным результатом пищеварения в желудке является образование кислого желудочного химуса - смеси полупереваренных пищевых масс с пищеварительным соком, который порциями поступает в начальный отдел тонкого кишечника - 12-перстную кишку, которая является центральным звеном пищеварительного тракта.

Пищеварение в 12-перстной кишке обеспечивает дальнейшую деполимеризацию белков и углеводов. Здесь же начинают расщепляться жиры. Гидролиз белков, углеводов и жиров в 12-перстной кишке осуществляется ферментами секретов поджелудочной железы и кишечного сока с участием желчи.

В сутки у человека клетки поджелудочной железы вырабатывают 1,5-2,5 л панкреатического сока, который имеет щелочную реакцию с рН 7,5-8,8. Натуральными химическими раздражителями, вызывающими усиление панкреатической секреции, являются соляная кислота, овощные соки и пищевые жиры.

В составе сока поджелудочной железы имеются неорганические и органические вещества. Главной особенностью неорганического состава поджелудочного сока является высокая концентрация гидрокарбонатов. Они создают в 12-перстной кишке щелочную среду, необходимую для активации панкреатических ферментов, оптимум действия которых приходится на рН 7-8.

Органические вещества представлены тремя группами гидролаз: протеазами, карбогидразами и липазами.

Выделяют четыре основных панкреатических протеазы:

1) трипсин,

2) химотрипсин,

3) эластаза,

4) карбоксипептидазы А и В.

Основным амилолитическим ферментом панкреатического сока являются -амилаза, которая последовательно расщепляет крахмал и гликоген до декстринов, мальтозы и глюкозы. Оптимум рН для панкреатической -амилазы – 7,1.

Гидролиз жиров обеспечивают липолитические ферменты сока поджелудочной железы: панкреатическая липаза, лецитиназа, панкреатическая фосфолипаза А.

Различают две фазы регуляции секреторной функции поджелудочной железы - сложнорефлекторную и нейрогуморальную. Сложнорефлекторная фаза обусловлена условнорефлекторными сигналами и безусловнорефлекторными стимулами, связанными с видом и запахом пищи, ее пережеванием и глотанием. Панкреатическая секреция начинается раньше, чем отделение кислого желудочного сока, ее латентный период составляет 2-3 мин.

Нейрогуморальная фаза включает в себя нервные и гуморальные механизмы регуляции. Нервный компонент нейрогуморальной фазы состоит из комплекса периферических и центральных рефлексов, возникающих вследствие раздражения механо- и хеморецепторов при прохождении пищевого содержимого по желудочно-кишечному тракту. Гуморальный компонент обусловлен поступлением в кровь гастроинтестинальных гормонов и продуктов гидролиза пищи, которые способны оказывать регулирующее влияние на секреторные клетки поджелудочной железы.

Ведущая роль в регуляции панкреатической секреции принадлежит гуморальным механизмам, связанным с поступлением в кровь гастроинтестинальных гормонов – секретина и холецистокинина (панкреозимина).

Важнейшим пищеварительным соком, крайне необходимым для нормального пищеварения является желчь, которая непрерывно образуется гепатоцитами железистого органа – печени. В сутки образуется 0,5-1,5 л желчи, которая поступает в желчный пузырь, где концентрируется в 7-10 раз. Она является не только секреторным продуктом печени, но и ее экскретом. В составе желчи выводятся различные эндогенные продукты метаболизма и экзогенные ядовитые вещества, которые обезвреживаются печенью.

В состав желчи входит вода - около 98% и сухой остаток - 2%, который состоит из солей желчных кислот, пигментов, жирных кислот, липидов и липопротеидов, неорганических солей.

Основные пищеварительные функции желчи:

1. эмульгирование и растворение жиров,

2. обеспечение всасывания жирных кислот, холестерина и жирорастворимых витаминов,

3. стимуляция моторики и секреции кишечника,

4. создание условий для оптимальной деятельности и активация ферментов сока поджелудочной железы.

Эмульгирование заключается в разделении крупных капель жира на множество мелких частиц. Эмульгирование обеспечивается желчными кислотами, которые снижают поверхностное натяжение капель жира, что создает условия для образования тонкодисперсных частиц, способных всасываться без предварительного гидролиза и способствует увеличению их контакта с липолитическими ферментами.

Выделяют сложнорефлекторную и нейрогуморальную фазы регуляции желчевыделения. Латентный период сложнорефлекторной фазы колеблется от 3 до 12 мин.

Нейрогуморальная фаза включает в себя нервный и гуморальный компоненты (механизмы). Нервный компонент обеспечивает рефлекторную регуляцию желчеобразования и желчеотделения при раздражении интерорецепторов желудочно-кишечного тракта (механо- и хеморецепторов).

Гуморальный компонент нейрогуморальной фазы связан с поступлением в кровь гастроинтестинальных гормонов.

Этапным результатом пищеварения в 12-перстной кишке является образование щелочного кишечного химуса, который для дальнейшей обработки поступает в тощую, а затем и подвздошную кишку.

Пищеварение в тощей и подвздошной кишке, является трехзвеньевой системой ассимиляции пищевых веществ: полостное пищеварение - мембранное пищеварение - всасывание. Полостное пищеварение реализуется в полостях пищеварительного тракта, куда клетки секреторных желез выделяют гидролитические ферменты.

Пристеночное пищеварение осуществляется ферментами, фиксированными на клеточной мембране эпителиальных клеток кишечника - энтероцитов. Общая площадь поверхности энтероцитов увеличена в 500 раз за счет ворсинок и микроворсинок, которые формируют щеточную кайму. Щеточная кайма превращает поверхность кишки в пористый катализатор, который значительно ускоряет заключительные этапы гидролиза и всасывание.

Кишечный сок является продуктом деятельности всей слизистой оболочки тонкой кишки. Он представляет собой мутную, вязкую жидкость с рН 7,2-8,6, которая состоит из воды и плотного сухого остатка. В сутки у человека выделяется до 2,5 л кишечного сока.

Прием пищи тормозит отделение кишечного сока, что исключает его бесполезные потери до момента поступления химуса в данный отдел пищеварительного тракта. В связи с этим ведущее значение в стимуляции секреции кишечного сока принадлежит местным нейрогуморальным механизмам, которые активируются при раздражении механо- и хеморецепторов слизистой оболочки тонкого кишечника натуральными стимуляторами - продуктами переваривания белков и жиров, панкреатическим соком.

Процесс пищеварения завершается в толстом кишечнике, который выполняет четыре основных функции:

1. всасывание воды, минеральных солей и витаминов,

2. экскреция метаболитов и солей тяжелых металлов,

3. формирование каловых масс,

4. участие в защите биологической индивидуальности организма.

Важную роль в процессах пищеварения и жизнедеятельности организма играет резидентная микрофлора толстой кишки, которая выполняет пять основных функций:

1. обеспечивает защиту биологической индивидуальности организма,

2. синтезирует витамин К и витамины группы В,

3. расщепляет не переваренные амилазами растительные волокна (целлюлозу, пектины),

4. сбраживает углеводы до кислых продуктов (молочной и уксусной кислот),

5. инактивирует ферменты пищеварительных секретов.

Микроорганизмы разлагают содержащиеся в толстой кишке в незначительных количествах белки до токсичных веществ – индола, скатола, фенола и крезола. Кислая среда, которая создается в кишечнике в результате брожения углеводов, препятствует гнилостному разложению белков. При сбалансированном питании процессы брожения и гниения уравновешиваются. Дисбаланс между ними может приводить к нарушению пищеварения и других функций организма.

4