Хімічні елементи, які містяться в організмі (з "Прикладної біохімії" Морзе)

Таблиця 11.

Хімічні	Де містяться	Атомна вага
елементи
Гідроген	У всіх тканинах і лімфі	1,008
Літій	У легенях	6,941
Карбон	У тканинах і лімфі	12,011
Нітроген	У тканинах і лімфі	14,007
Оксиген	У тканинах і лімфі	16,000
Фтор	У кістковій тканині	19,000
Натрій	У тканинах і лімфі	23,000
Магній	У клітинах мозку, м'язів і серця, менше — у легенях, нирках, печінці і залозах	24,305
Силіцій	У кришталиках ока 0,05%, у м'язах 0,002% і в шкірі 0,004%	28,086
Сульфур	У волоссі — 0,5%, у печінці — 0,9%	32,066
Хлор	У протоплазмі клітин, у крові — 0,2%, у нирках — 0,1%, у жовчі — 0,01%	35,453
Калій	У протоплазмі клітин, у сироватці крові — 0,2% у вигляді солей калію	39,100
Кальцій	У ядрах клітин	40,078
Манган	У сполуках із залізом у багатьох тканинах	54,938
Ферум	У крові і тканинах	55,847

Продовження таблиці 11

Кобальт	У крові	58,933
Нікель	У крові 58,69
Купрум	У нирках, печінці й у крові	63,546
Цинк	У печінці від 0,001% до 0,007%	65,39
Арсен	У щитоподібній залозі — 0,000007, у мозку —0,000001%, у печінці —0,000001%	74,922
Іод	У щитоподібній залозі — 0,04%, у печінці — 0,001%, у мозку — 0,002%	126,90

Таблиця 12.

Хімічні елементи організму людини вагою 150 фунтів (1 фунт = 453,6 г) з книги Келлога "Нова дієтологія")

Оксиген	близько 65%, або 90 фунтів
Карбон	близько 18%, або 36 фунтів
Гідроген	близько 10%, або 14 фунтів
Нітроген	близько 3%, або 3,5 фунтів
Кальцій	близько 1,5%, або 3,75 фунтів
Фосфор	близько 1%, або 1,4 унції (унція 28,3 г.)
Калій	близько 0.15% або 3 унції
Сульфур	Близько 0,25% або 3,5 унції
Натрій	близько 0,15%, або 1,5 унції
Хлор	близько 0,15%, або 1,5 унції
Магній	близько 0,05%, або 4,0 унції
Ферум	близько 0,004%, або 1,6 унції
Силіцій	незначна кількість 1,4 унції
Іод	незначна кількість
Манган	у сполуках із залізом у багатьох тканинах

Лекція 11. Біологічне значення травлення

Вода, мінеральні речовини, деякі органічні речовини можуть всмок- іуватися в кров у незмінному вигляді. Разом з тим організм людини не може безпосередньо засвоювати білки, вуглеводи, жири та інші речови­ні! без попередньої їхньої обробки. Цю найважливішу функцію в організмі ідійснює травна система.

Травлення — це складний біохімічний процес, в якому беруть участь різноманітні травні ферменти, завдяки яким гідролізуються полі­мерні нерозчинні продукти на розчинні, що легко всмоктуються в кров і німфу та засвоюються організмом.

Основними поживними речовинами, які надходять з їжею, є білки, які виконують в організмі, головним чином, пластичну (будівельну) фун­кцію, вуглеводи і жири є переважно енергетичними речовинами. Вели­ку роль відіграють вітаміни, органічні кислоти, мінеральні речовини, без яких неможливе засвоєння речовин в організмі.

Харчові продукти раціону людини поділяються на тваринні і рослинні. Тваринні продукти є джерелом пластичних (за рахунок білків) і енергетичних (за рахунок жирів) речовин. До них відносяться: м'ясо і м'ясні продукти, риба і рибні продукти, молоко і молочні продукти, яйця і продукти із них. Жири тварин надходять в організм, головним чином, у вигляді вершків, вершкового масла, свинячою сала, жирного м'яса птахів, риби. Рослинні продукти представлені зерновими, бо­ковими рослинами (крупа, борошно, хліб), а також овочами, фрукта­ми, ягодами, які є джерелом біологічно активних речовин — вітамінів, ферментів, мікроелементів (заліза, міді, йоду, кобальту тощо). Крім і от, ці продукти містять клітковину, пектинові речовини та інші вуглеводи, органічні кислоти.

В організмі людини під впливом травних соків у травному каналі білки розщеплюються на амінокислоти, жири — на гліцерин і жирні кислоти, вуглеводи — на моносахариди. Основна ролі, у розщепленні поживних речовин належить ферментам, під впливом яких нерозчинні і не здатні всмоктуватись складні речовини перетворюються в розчинні і легкозасвоювані прості речовини. Ферменти — певний клас білків, що прискорюють, біохімічні реакції (біокаталізатори). Вони виробляються секреторними клітинами травних залоз, які містяться в слизових обо­лонках рота, шлунка, кишечнику тощо, а також підшлунковою залозою. У травний тракт ферменти надходять у складі слини, шлункового, підшлункового та кишкового соків. Кількість і склад ферментів відпові­дає особливостям спожитої їжі. Наприклад, якщо в ній багато білків — зростає кількість ферментів, що розщеплюють їх до амінокислот. Фер­менти діють тільки на місці свого утворення: ферменти слини — у ро­товій порожнині, ферменти залоз шлунка — в його порожнині, ферменти підшлункової залози — у порожнині тонкої (дванадцятипалої) кишки.

При розкладанні поживних речовин вивільнюється багато енергії АТФ, потрібної для життєдіяльності організму. В різні періоди життя людині потрібна різна кількість енергії. Наприклад, організм дитини, який росте і розвивається, потребує її набагато більше, ніж організм дорослої людини.

Неперетравлені рештки харчових мас видаляються із травного каналу у вигляді калу 3 ним виводяться солі, пігменти, шкідливі для організму речовини.

2. Система органів травлення. Травлення в ротовій

порожнині

Травна система — це комплекс органів, які забезпечують над­ходження її організм і перетворення їжі та води у ньому на прості хімічні сполуки, які здатні засвоюватись або виводитись.

Травний канал людини (8 - 10 м) складається з кількох відділів: ро­тової порожнини, глотки, стравоходу, шлунка, тонкої і товстої кишок (рис. 56). До органів травлення належать слинні залози, печінка і підшлункова залоза.

Перетравлення їжі починається в ротовій порожнині, в якій розрізняють два відділи: переддвер'я рота, яке обмежоване спереду і з боків губами і щоками, ззаду яснами і зубами і власне ротову порож­нину, утворену твердим і м'яким піднебінням (рис. 57). Отвір, обмежований передніми піднебінними дугами називається зівом, який спо­лучає ротову порожнину з глоткою.

У ротовій порожнині є чотири мигдалики, які утворюють навколо зіва на лімфоїдне кільце. У мигдаликах розвиваються лімфоцити.

У ротовій порожнині містяться язик і зуби.

Язик—рухомий м'язовий орган, вкритий слизовою оболонкою, є орга­ном смаку. Язик бере участь у пере­мішуванні їжі в порожнині рота, проштовхуванні харчової кашки до глот­ки та стравоходу, акті ковтання та у формуванні мовлення.

Зуби — утворення, що склада­ються переважно з твердих тканин, розташовані у ротовій порожнині й призначені для відкушування, утримання ні подрібнення їжі, а також беруть участь у формуванні звуків мови.

За формою і функціями розрізня­ють різці, ікла, малі і великі кутні зуби.

У дорослої людини 32 зуби (по 16 в кожній щелепі): 8 різців, 4 ікла, 8 малих кутніх і 12 великих кутніх (рис. 58).

Кожний зуб має коронку, що виступає з ясен, яка переходить у шийку,

і корінь, занурений у зубну лунку ясен. Великі кутні зуби на нижній щелепі мають по 2, а на верхній — по 3 корені. Peшта зубів однокорінні.

Зовнішня поверхня зубів -— коронка вкрита емаллю (рис. 59). Емаль є найтвердішою речовиною організму людини (на 97% складається з мінеральних солей, в основному кальцію, а також фосфору і фтору), що захищає зуб від руйнування та проникнення інфекції.

Рис. 57. Порожнина рота: 1 — нижня губа; 2 — нижня вуздечка; З — зуби; 4 — язик; 5 — піднебінний мигдалик; б — передня і 7 — задня піднебінні дужки; 8 — язичок; 9 — верхня губа; 10 — верхня вуздечка; 11 — тверде піднебіння; 12 — зів.

Під емаллю міститься основна речо­вина зуба — дентин (містить 72% міне­ральних солей, 28% органічних речовин і води), яка заповнює також шийку та корінь зуба і за міцністю подібна до кісткової тка­нини. У корені дентин вкритий цементом, який є видозміненою кістковою тканиною, яка містить багато кальцію фосфату. Усе­редині зуба є порожнина, заповнена ніжною сполучною тканиною — пульпою, в якій розміщені кровоносні судини і нерви. Тут відбувається інтенсивний обмін речовин зуба, і з пульпою пов'язані відновні проце­си у разі якихось пошкоджень дентину.

Зуби закладаються і розвиваються в товщі ще­

Рис. 58. Постійні зуби верх­ньої щелепи дорослої людини:

1 — різці; 2 - ікла; З — малі кутні; 4 коткі кутні; 5 — зуб мудрості.

лепи. Ще в утробному періоді роз­витку закладаються початки постійних зубів, які потім змінюють молочні. У дитини на 6 - 8 місяців починають прорізатися тимчасові, або молочні зуби. Протягом другого року життя, а інколи і на початку третього року закінчується прорізу­вання всіх 20 молочних зубів.

У6-7 років у дітей починають випа­дати молочні зуби і замість них поступово виростають постійні зуби. Прорізуван­ня постійних зубів закінчується до 14-15 років. Виняток становлять зуби мудрості, похил яких часом затримуються до 25— 30 років

При хімічній дії на емаль відбувається демінералізація, розчинення мінеральних солей емалі кислотами, які утворюються в основному в ре­зультаті розпаду залишків їжі. Демінералізація відбувається також і в тканині зуба, розташова­ної під емаллю, — в дентині. Найбільш згубно діє на емаль молочна кислота — основний про­дукт бродіння вуглеводів.

Подрібнена механічно їжа в порожнині рота змішується із слиною.

В слизовій оболонці рота є багато дрібних за­лоз, що виділяють слину. В порожнину рота відкри­ваються три пари великих слинних залоз (рис. 60): ° привушна — найбільша слинна залоза, яка знаходиться трохи нижче від вушної залози. Вивідна прото­ка її знаходить­ся під шкірою щік і відкривається у переддвер'я рота на внут­рішній поверхні щік, проти другого верхнього великого кутнього зуба;

° підщелепна, розміщена у підщелепній ямці, вивідна протока її відкривається на дні рота під передньою частиною язика;

° під'язикова — найменша за­нози, лежить під язиком, має кілька вивідних проток, найбільша з них відкривається в ротову порожнину разом з протокою підщелепної залози.

Слина, що виділяється слинни­ми ш позами, — прозора рідина, в ній

міститься 98-99% води, решта неорганічні (солі калію, кальцію тощо) і органічні (ферменти — птіалін і мальтази, а також білкові речовини — муцин і лізоцим) речовини. Фермент птіалін розщеплює складні вугле­води до мальтози; мальтаза розщеплює дисахариди до глюкози. По­вного ферментативного розщеплення складних вуглеводів у ротовій по­рожнині не відбувається через короткий час перебування в ній харчової грудки. Білок слини муцин робить слину клейкою, завдяки чому їжа легше проковтується. Білкова речовина — лізоцим має бактерицидну дію (знезаражує мікроорганізми і швидко загоює пошкоджену слизову оболонку). Слина має лужну реакцію (pH = 7,4-8,0). Висока лужність слини сприяє нейтралізації кислот, що утворюються в процесі бродіння вуглеводів.

У дітей слинні залози сформовані вже в день народження, але ви­ділення слини у перші місяці життя незначне, вже з 4-6-місячного віку слиновиділення у дітей значно посилюється.

У дітей 11-12 років виділяється під час їжі за добу 200 мл слини. У проміжки між прийманням їжі — 400 - 600 мл, ця величина відносно стала в однієї й тієї самої дитини і неоднакова у різних дітей.

3. Регуляція слиновиділення

Слиновиділення здійснюється рефлекторно, за участю нервової системи. До кожної слинної залози підходять волокна нервів симпатичного і парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи.

Їжа, що надійшла в порожнину рота подразнює закінчення смакових нервів; у них виникає збудження, яке по доцентрових нервах передається в центр слиновиділення – довгастий мозок. Тут відбувається передача збудження із доцентрових нервів на відцентрові (симпатичні і парасимпатичні), які йдуть до слинних залоз. Збудження охоплює секреторні клітини слинних залоз і відбувається виділення слини певної якості і кількості. Так здійснюється безумовний слиновидільний рефлекс.

Жування посилює слиновиділення. Причому, чим більше подрібнюється їжа, тим більше виділяється слини. Деякі люди за звичкою їдять дуже швидко. У результаті слина не надає хімічного впливу на таку їжу, як свіжий хліб, тістечка, картопляне пюре. Тому потрібно зав­жди кожний шматочок їжі добре пережовувати і змочувати слиною.

Кількість крові, яка протікає через слинні залози під час їх дії, збільшується в 3 – 4 разів. Тому в процесі простого жування можна "пе­регнати" і очистити через ці залози до 6 літрів крові (практично всю).

Крім безумовно-рефлекторного виділення слини, може бути і умов­но рефлекторне — на вигляд їжі, її запах, спогади або розмови про неї, що кілька разів поєднувалися в часі з їдою.

4. Ковтання і просування їжі стравоходом

Харчова грудка подразнює рецептори слизової оболонки зіва і глотки. Збудження передається в довгастий мозок, а звідти по відцентрових нервах — до м'язів, які беруть участь у ковтанні, і викликає їх скорочення.

Ковтання — складний рефлекторний акт, у якому беруть участь м’язи язика, глотки та гортані, спрямовані на опускання надгортанника (рис. 61). Надгортанник закриває шлях харчовій грудці (кашці) у дихальні шляхи. Водночас м'яке піднебіння підіймається і закриває їй шлях ні носоглотки. Якщо людина під час їжі розмовляє, сміється, робить різні рухи, грудка їжі може потрапити в дихальні шляхи, що спричинить сильний кашель, який дасть змогу відхаркнути грудку.

Їжа, подрібнена у ротовій порожнині і просочена слиною, сформована у харчові грудки, через зів надходить у глотку, а з неї у стравохід.

Стравохід — м'язова трубка довжиною у дорослої людини — 25 см, у новонародженої дитини — 10 см, у дворічної — до 20 см. Стінки стравоходу складаються з трьох оболонок: слизової, м'язової і сполучнотканинної. Епітелій захищає стравохід при рухові по ньому харчової грудки. У дітей слизова оболонка стравоходу багата на кровоносні судини, ніжна, легко може бути поранена грубою їжею.

Проковтнута харчова грудка рефлекторним скороченням кільцевих м’язів стравоходу просувається в шлунок. Рідка їжа проходить по стравоходу за 2 - 3сек., а густа — 6 - 8 сек.

Рис. 61. Схема акту ковтання: I — носова порожнина; 2 — язик; 3 — м’яке піднебіння; 4 — харчова грудка; 5 — надгортанник; 6 — нижня частина глотки; 7 — стравохід; 8 — гортань.

Питання для самоперевірки

1. У чому полягає біологічне значення травлення?

2. Назвіть органи травної системи. Визначте взаємозв'язок анатом­ічних особливостей травної системи з її функціями.

3. Охарактеризуйте будову, функції, кількість зубів залежно від віку людини.

4. Дайте характеристику травлення у ротовій порожнині.

5. Поясніть, які рефлекси беруть участь у процесах виділення слини.

З історії науки

Прибічником розвитку вчення про хімічний характер процесів в організмі людини був нідерландський вчений

Ван - Гельмон (1577—1644). Він вважав, що жоден процес в організмі не можливий без ферментів.

Лекція 11. Біологічне значення травлення

• Професор Лейденського університету Франциско Сільвій (1614— 1672) вважав, що причиною хвороб людини є зміни реакцій рідких середовищ організму, передусім слини і панкреатичного соку. На його думку в слині, панкреатичному соку, жовчі, лімфі є особливі незнані ще речовини - ферменти, які перетворюють одні речовини в інші. Кінцеві продукти цих перетворень бувають кислі або лужні. Від кількісного й ми к нот співвідношення цих речовин і залежить здоров'я людини.

Еволюційний процес

Еволюція травної системи відбувалася в напрямах:

• удосконалення травного каналу шляхом диференціації на від діли;

• збільшення площі слизової оболонки травного тракту за допомогою різних способів:

• подовження кишечнику з виникненням петель; утворення складок та ворсинок слизової оболонки;

• занурення епітелію в кишкову стінку або вихід за її межі, що сприяло утворенню дрібних (кишкові) або великих залоз (печінка, підшлункова);

• виникнення і диференціація зубної системи.

Важливо шати, що...

о Надзвичайно шкідливо на зуби впливає куріння: гарячий тютюновий дим спричинює утворення тріщин в емалі, куди проникають ко­ричневі смоли. Зуби стають огидно брунатними.

о Процес руйнування зуба називають карієсом. Спочатку на зуб­ній емалі з'являється жовта або біла пляма, що є ознакою її псування. Зуб починає боліти після вживання солодкого, кислого або при чищенні зубною щіткою. Хвороботворні мікроорганізми продовжують руйнувати зуб,

і в дентині утворюється невеличка порожнина. Коли до неї потрапляє гаряча або холодна їжа, з'являється біль. Коли ж процес руйнування доходить до пульпи, спричинюючи її запалення, зокрема чутливого нерва,

виникає нестерпний біль. Треба негайно звернутися до стоматолога.

Адже пошкоджений зуб - це не тільки порушення травлення В ротовій порожнині, це відкритий шлях проникнення інфекції до організму.

запобігти карієсу можна. Для цього треба двічі на день (вранці та пере сном) чистити зуби пастою. Чистити зуби слід підмітальними рухами, спрямовуючи щетину щітки під гострим кутом до них. Рух щітки у верхньому ряді зубів - зверху вниз, у нижньому — знизу вверх. Жувальні поверхні зубів верхньої та нижньої щелеп очищують обертальни­ми рухами щітки, щетину якої спрямовують перпендикулярно до них. І ї м процедура повинна тривати не менше 3 хв. Після кожного прийняття ми рої слід полоскати, аби вимити рештки, які містять мікроорганізми.

Зміцненню зубів сприяють продукти, що містять кальцій, фос­фор і фтор. Це — сир, молоко, щавель, шпинат, річкова риба, морські продукт: риба, молюски, водорості.

Цікаво знати, що:

о Японські вчені встановили, що попри існуючу думку, шоколад не псує ні зубів, ні організму в цілому. Навпаки, часте вживання шокола­ду знижує вірогідність виникнення онкологічних захворювань, виразки кишечнику, сінної лихоманки і зміцнює імунітет людини. До того ж зро­стає стійкість організму до стресів, а какао, що міститься в шоколаді, рятує зуби, вкриваючи емаль тонкою плівкою.

о Спеціалісти Інституту каталізу Сибірського відділення Російсь­кої академії наук (Новосибірськ) і Новосибірського медичного інститу­ту довели, що найрозповсюдженіше захворювання пародонтоз, яке проявляється в періодичній кровоточивості ясен, у рухливості зубів та в їх наступному випадінні, можна вилікувати (ще зовсім нещодавно пародонтоз вважався невиліковним). Дослідження виявило, що одна з десят­ків відомих амінокислот, а саме амінокапронова, має властивість по­понні« жати хворі тканини ясен. На її основі вчені створили препарат — амісорб.

Лекція 12.

ТРАВЛЕННЯ В ШЛУНКУ, КИШЕЧНИКУ ІНФЕКЦІЙНІ ЗАХВОРЮВАННЯ ОРГАНІВ ТРАВНОЇ

СИСТЕМИ ТА ЇХНЯ ПРОФІЛАКТИКА. ПЕРША ДОПОМОГА ПРИ ХАРЧОВИХ ОТРУЄННЯХ

План

1. Травлення в порожнині шлунка.

2. Травлення в кишечнику.

3. Всмоктування у травному каналі.

4. Інфекційні захворювання органів травної системи та заходи їхньої профілактики.

5. Хвороби органів травної системи.

6. Перша допомога при харчових отруєннях.

Основні поняття: шлунок, шлунковий сік, ферменти, кишечник, перистальтика, печінка, жовч, дванадцятипала кишка, всмоктування, інфекційні захворювання, дизентерія, хвороба Боткіна (жовтяниця), холера, харчові отруєння.