Учебник Аннотация





НазваниеУчебник Аннотация
страница2/26
Дата публикации20.08.2013
Размер4.34 Mb.
ТипУчебник
100-bal.ru > Биология > Учебник
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26

ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ

Пищеварительная система человека разграничена на несколько самостоятельных отделов. Каждый отдел выполняет свои специфические функции, имеет свойственное только ему устройство и воздействует на пищу свойственными только этому отделу пищеварительными ферментами.

Ферменты каждого отдела пищеварительной системы обладают строго избирательной действенностью. Вырабатываются они специальными клетками, расположенными отдельно в виде желез и в стенках желудочно-кишечного тракта. Эти клетки получают необходимые для выработки ферментов вещества из крови. На их создание затрачивается энергия.

Выработка пищеварительных ферментов бывает непрерывной и прерывистой. Непрерывный секрет ферментов выделяется по мере синтеза. Прерывистый (ритмический) секрет растянут во времени. Сначала идет поглощение секреторными клет

ками необходимого материала из крови. Затем создание ферментов, которые выделяются только при поступлении пищи. Создание новой порции секрета происходит после выделения предыдущей.

Сколько же пищеварительных ферментов в виде секрета образуется у человека за сутки?

В течение суток у человека в желудочно-кишечный тракт выделяется до 5—6 литров пищеварительных соков (по данным гастроэнтеролога Я Д. Витебского, вдвое больше). Слюны — 1 литр, желудочного сока — 1,5—2, желчи — 0,75—1, поджелудочного сока — 0,7—0,8, кишечного сока — 2 литра. Выводится же наружу из кишечника всего около 150 миллилитров!



Рис 1. Расположение пищеварительных органов

1 — печень; 2 — желудок; 3 — желчный пузырь; 4 — поджелудочная железа; 5 — почки; 6 — толстый кишечник; 7 — мочевой пузырь

Каждый отдел желудочно-кишечного тракта, как нам теперь известно, выполняет свою, присущую только ему функцию. Эти отделы изолированы друг от друга специальными клапанами. Изоляция эта необходима, поскольку в каждом отделе имеется своя рН среды. Так, рН среды в ротовой полости щелочная, в желудке — кислая (вне периода пищеварения отделяется слизь нейтральной или слабощелочной реакции), в 12-перстной кишке в период пищеварения — нейтральная, сюда же выделяется желчь и поджелудочный сок, имеющие щелочную реакцию, для нейтрализации кислотности, поступающей из желудка. В период между приемами пищи в тонком кишечнике среда слабощелочная, а в толстом кишечнике — слабокислая.

В каждом из отделов время нахождения пищи также специфично. В зависимости от вида пища находится в ротовой полости от нескольких секунд до минут, в желудке — от 2 до 4 часов, в тонком кишечнике — 4—5, а в толстом — 12—18 часов.

Заселяемость микроорганизмами желудочно-кишечного тракта также различна и специфична. Так, в ротовой полости большое количество микроорганизмов, в желудке их очень мало, в тонком кишечнике в период, когда пищи нет, их мало, в период пищеварения происходит их бурное размножение, в толстом кишечнике они присутствуют в колоссальном количестве.

Вообще сама деятельность бактерий в тонкой и толстой кишках взаимосвязана. Микрофлора распределена как вдоль кишечника, так и от центра кишки к стенке, т. е. в центре кишечной полости обитает один вид микроорганизмов, а возле стенки — другой; в районе 12-перстной кишки обитает один вид, в тощей — другой, еще ниже — третий и так далее.

К тому же надо помнить, что кишечная микрофлора должна быть строго специфична, ведь она была выработана и закреплена в течение эволюции.

Таким образом пищеварительные соки, микроорганизмы и пища создают в организме энтеральную (внутреннюю) среду, которая является частью экологии человека Энтеральная среда организма есть что-то среднее (буферная среда) между внешней (воздух, почва, т. е. то, что окружает нас) и внутренней (кровь, межтканевая жидкость) средами.

Становится очевидным, что как буферная, так и внутренняя среды организма в первую очередь зависят от поступающей пищи (внешней среды).

Теперь подробно рассмотрим, что происходит конкретно в каждом отделе пищеварительной системы

ОТДЕЛЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Рот и зубы

В ротовой полости пища с помощью зубов механически измельчается, а затем с помощью секрета слюнных желез формируется пищевой комок.

В ротовую полость открываются три пары слюнных желез: околоушные, подъязычные и подчелюстные. Деятельность их заключается в следующем: вырабатываются специальные вещества, которые входят в состав слюны и выполняют важные защитные и пищеварительные функции; при выработке слюны железы обильно снабжаются кровью, которая при этом очищается от ненужных продуктов обмена веществ, и они выделяются вместе со слюной; во время выработки слюны, одновременно с ней, вырабатывается специальный гормон, который активизирует углеводный обмен в организме.

Слюна имеет щелочную реакцию (рН = 7,4—8,0). В ее состав входят: муцин, неорганические вещества, азотные соли, органические вещества, некоторое количество газов: кислород, азот и углекислота.

Из ферментов в слюне находится птиалин, который расщепляет крахмал. Он разрушается в желудке при действии соляной кислоты. Фермент лизоцим обладает бактерицидным действием. О слюне еще И. П. Павлов говорил, что она обладает лечебным действием, а в настоящее время в ней найдены особые вещества, которые препятствуют развитию СПИДа.

За сутки у человека выделяется около 1,5 литра слюны (у крупных сельскохозяйственных животных от 40—60 до 120 литров!).

Жевание усиливает слюноотделение, причем чем больше измельчается пища, тем значительнее отделение слюны Количество протекающей через слюнные железы крови во время их деятельности увеличивается в 3—4 раза, поэтому в процессе простого акта жевания можно прогнать и очистить через эти железы до 6 литров крови (практически всю).

Высокая щелочность слюны нейтрализует действие кислот и предохраняет наши зубы от разрушения.

В ротовой полости с помощью указанных ферментов осуществляется полостное пищеварение крахмала (начальная стадия).

Желудок

Желудок в процессе эволюции возник как орган, «складирующий» пищу и осуществляющий начальные стадии ее переваривания (кислотная денатурация пищи). В желудке идут полостное пищеварение с помощью собственных ферментов и автолиз — расщепление пищи ферментами, находящимися в ней самой, если они не «убиты» термической обработкой.



Рис 2. Желудок 1 — верхняя часть; 2 — нижняя часть; 3 — пилорическая часть

Функции желудка многообразны, и он имеет сложное строение. Например, различные «поля» желудка выделяют различный пищеварительный сок. Верхняя кривизна желудка выделяет быстро очень кислый сок; нижняя кривизна — менее кислый и длительно; пилорическая часть (та, что ближе к входу в 12-перстную кишку) — щелочной и все время.

Из-за того что верхняя кривизна желудка выделяет «крепкий» пищеварительный сок, она в большей степени, чем остальные части желудка, подвержена повреждению. Именно там чаще всего возникают язвенный процесс и злокачественные новообразования.

Вне пищеварительного периода для защиты слизистой желудка от собственной кислотности выделяется слизь, имеющая нейтральную или слабокислую реакцию.

Суточное количество желудочного сока у человека — 1,5—2,5 литра. При смешанной еде за один прием пищи выделяется от 700 до 800 миллилитров сока.

Содержание свободной соляной кислоты в желудочном соке человека составляет 0,4—0,5%.

Желудок выполняет важную двигательную функцию, обеспечивающую: 1) превращение пищи в однородную жидкую массу (химус) в пилорическом отделе, 2) продвижение пищи в 12-перстную кишку.

В полость желудка вместе с желудочным соком выделяется целый ряд веществ: мочевина, мочевая кислота, креатинин и др. Эти вещества выделяет слизистая желудка. При болезни почек их количество значительно повышается.

Желудок, костный мозг, кишечник, селезенка, печень являются депо ферретина — белкового соединения железа, участвующего в синтезе гемоглобина.

Количество и качество желудочных соков зависит от рабочего состояния желудочных желез и может значительно меняться при питании длительное время одним набором пищи. При этом время выработки желудочного сока и его качественный состав изменяются.

Изменение в работе желудочных желез вызвано тем, что длительное пребывание человека на определенном пищевом режиме изменяет его поведение

Сокоотделение в желудке относится к легко тормозимым реакциям, особенно вначале. Эмоции очень сильно оказывают на него свое влияние: например, страх парализует деятельность желудка, то же действие оказывает и ряд других сильных и неожиданных эмоций.

Количество выделяемого во время пищеварения сока прямо пропорционально количеству принятой пищи, но при чрезмерном количестве пищи эта пропорция нарушается.

Жир угнетает секрецию желудочных желез примерно на 2—4 часа в зависимости от количества жира, имеющегося в пище.

Тонкий кишечник

Его принято разделять на 12-перстную кишку, тощую и тонкую кишку. Помимо этого к пищеварению в 12-перегной кишке надо добавить деятельность поджелудочной железы и печени, которые выводят свои секреции в нее.

В 12-перстной кишке осуществляется следующее.

1. Переход от желудочного пищеварения к кишечному. Вне пищеварительного периода содержание 12-перстной кишки имеет слабощелочную реакцию.

2. В полость 12-перстной кишки открывается несколько важных пищеварительных проток как от печени и поджелудочной железы, так и от собственных бруннеровских и либеркюновых желез.

3. Три основных типа пищеварения: полостное, мембранное и внутриклеточное под действием секретов поджелудочной железы, желчи и собственных соков.

4. Всасывание питательных веществ и выделение из крови некоторых ненужных

5. Выработка кишечных гормонов и биологически активных веществ, оказывающих как пищеварительные, так и непищеварительные эффекты. Например, в слизистой оболочке 12-перстной кишки образуются гормоны: секретин — возбуждает секрецию поджелудочной железы и желчи; холе-цистокинин — стимулирует моторику желчного пузыря, открывает желчный проток; вилликинин — возбуждает моторику ворсинок тонкого кишечника и т. д.

Поджелудочная железа. Ее влияние в пищеварении огромно. Она выделяет от 600 до 1500 миллилитров пищеварительного сока, в котором содержатся ферменты, действующие на все виды пищи (белки, жиры, углеводы). В основном это следующие ферменты: трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза. Ввиду их сильной активности они выделяются в неактивном виде и становятся активными в полости 12-перстной кишки под влиянием особых ферментов кишечного сока и щелочной или нейтральной среды.

Следует отметить, что естественными возбудителями поджелудочной секреции являются: соляная кислота желудочного сока, овощные соки (особенно кислого вкуса, например клюквенный морс), жир и продукты его расщепления.

Печень. Из предыдущего мы уже знаем, что мало расщепить пищу на составляющие части, ее еще необходимо «переделать в свою». Этот процесс происходит в печени и называется «межуточным обменом». Оказывается, эта функция печени самая важная для организма. Если раньше было принято считать, что желчеобразование является самой важной функцией, то простые примеры показывают обратное. Например, больной с острой дистрофией и некрозом печени погибает за несколько дней, а больной с механической желтухой живет месяцы и даже годы.

Непосредственно к пищеварительным функциям, которые осуществляются выделяемой из печени желчью, относятся следующие.

1. Желчь имеет щелочную реакцию (рН 7,7), а главным действующим началом в ней являются желчные кислоты. Когда пищевая кашица, обработанная кислым соком и содержащая фермент пепсин попадает в 12-перстную кишку, где среда щелочная, она может повреждающе воздействовать на слизистую оболочку, препятствовать воздействию пищеварительных ферментов тонкой кишки. Желчные кислоты нейтрализуют кислую реакцию пищевой кащицы и подавляют деятельность пепсина. Этим действием создаются благоприятные условия для пищеварения в тонкой кишке.

2. Желчь активизирует ферменты поджелудочного и кишечного сока.

3. Другое действие желчных кислот выражается в способности понижать поверхностное натяжение, что способствует превращению жира в эмульсию и образованию растворимых комплексов, удобных для пищеварения и транспортировки.

4. Желчь способствует растворению жирных кислот, что способствует их лучшему всасыванию.

5. Желчь при своем продвижении по тонкому кишечнику действует раздражающее на его слизистую оболочку, вызывая интенсификацию его перистальтики.

6. Вместе с желчью из организма выводятся ненужные и вредные для организма вещества: различные соединения холестерина и порфинов, билирубин и биливердин.

За сутки у человека образуется от 500 до 1200 миллилитров желчи. Наиболее энергичными возбудителями желчеотделения являются яичные желтки, жиры, мясо и бульон на нем, хлеб, молоко, сыр.

Тощая и тонкая кишки имеют длину около 6 метров; их железы выделяют до 2 литров сока в сутки. Общая поверхность внутренней оболочки кишечника с учетом ворсинок — около 5 квадратных метров. Как уже неоднократно указывалось, сюда «вывернулась» активная наружная оболочка, которая в виде трофобласта «расплавляет» ткани материнского организма. Теперь ее задача — расщеплять все, что попадает в ее полость. Ученые, исследуя этот феномен расщепления, обнаружили механизмы, за счет которых он осуществляется.



Рис 3. Стенка тонкого кишечника

1 — гликокаликс; 2 — мембрана; 3 — микроворсинки; 4 — стенка тонкой кишки

1. Устройство кишечной стенки. Стенки тонкого кишечника имеют сложное строение. Клетки слизистой содержат до 4000 выростов — микроворсинок. На 1 квадратный миллиметр поверхности кишечного эпителия их около 50—200 миллионов! У человека длина одной микроворсинки приближается к 1 микрометру, диаметр ее в 10—15 раз меньше, а наименьшее расстояние между микроворсинками составляет 15—20 нанометроа Таким образом, они образуют довольно плотную «щетку», которая называется щеточной каймой.

Такая структура каймы не только резко увеличивает всасывающую поверхность кишечных клеток (в 20—60 раз), но и определяет многие функциональные особенности протекающих на ней процессов.

В свою очередь поверхность микроворсинок покрыта гликокаликсом. Он состоит из многочисленных тонких извилистых нитей, образующих дополнительный предмембранный слой, заполняющий поры между микроворсинками. Эти нити являются продуктом деятельности (энтероцитов) кишечных клеток, «растут» из мембран микроворсинок, диаметр составляет 0,025—0,05 микрометра, а толщина этого слоя по внешней поверхности кишечных клеток примерно 0,1—0,5 микрометра. Таким образом, гликокаликс с микроворсинками играет роль пористого катализатора Значение катализатора состоит в том, что он увеличивает активную поверхность. Кроме того, микроворсинки участвуют в переносе веществ в процессе работы катализатора в тех случаях, когда поры имеют приблизительно те же размеры, что и молекулы. К тому же микроворсинки способны сокращаться и расслабляться в ритме 6 раз в минуту, что увеличивает скорость как пищеварения, так и всасывания. К тому же кислотные остатки гликокаликса обладают отрицательным зарядом. Проникающие сюда расщепленные пищевые вещества (в виде ионов и диполей) здесь имеют определенную ориентацию. Гликокаликс характеризуется значительной водной проницательностью (гидрофильностью) и придает процессам переноса направленный (векторный) и отборочный (селективный) характер. К тому же гликокаликс — дополнительное звено, снижающее поток антигенов и токсинов во внутреннюю среду организма.

2. Высокая свободная энергия появляется на границе сред вода—воздух, масло—вода и так далее. Благодаря такой большой поверхности, в тонком кишечнике происходят мощнейшие процессы, требующие большой свободной энергии. По мнению некоторых исследователей, здесь осуществляется холодный термоядерный синтез — превращение одних веществ в другие.

Состояние, в котором находится вещество (пищевая масса), на границе фаз (около щеточной каймы, в порах гликокаликса) отличается от состояния этого вещества в объеме (в полости кишки) по многим признакам, в частности по уровню энергии. Как правило, поверхностные молекулы (пищи) обладают большей энергией, чем в глубине фазы.

3. Уменьшая поверхностное натяжение, органические вещества (пища) собираются на границе фаз. Создаются благоприятные условия для перехода пищевых веществ из середины химуса (пищевой массы) на поверхность кишечника (кишечной клетки), т. е. от полостного к мембранному пищеварению.


4. Избирательное разделение положительно и отрицательно заряженных пищевых веществ на границе фаз приводит к возникновению значительного фазового потенциала, при этом молекулы на границе поверхности в большинстве находятся в ориентированном состоянии, а в глубине — в хаотическом.

5. Ферментативные системы, которые обеспечивают пристеночное пищеварение, включены в состав мембран клеток в виде упорядоченных в пространстве систем. Отсюда ориентированные нужным образом молекулы мономеров пищи, благодаря наличию фазового потенциала, направляются на активный центр ферментов.

6. На заключительной стадии пищеварения, когда образуются мономеры, доступные бактериям, населяющим полость кишки, оно происходит в ультраструктурах щеточной каймы. Бактерии туда не проникают: их размер — несколько микрон, а размер щеточной каймы гораздо меньше — 100— 200 ангстрем. Щеточная кайма выполняет функции своеобразного бактериального фильтра. Таким образом заключительные этапы гидролиза и начальные этапы всасывания происходят в стерильных условиях.

7. Интенсивность мембранного пищеварения изменяется в широких пределах и зависит от скорости движения жидкости (химуса) относительно поверхности слизистой тонкого кишечника. Поэтому нормальная моторика кишечника играет чрезвычайную роль в поддержании высокой скорости пристеночного пищеварения. Если даже ферментативный слой и сохранен, то слабость перемешивающих движении тонкой кишки или слишком быстрое прохождение пищи через нее уменьшает пристеночное пищеварение.


Рис 5. Возможная последовательность распределения различных веществ на поверхности тонкой кишки в зависимости от большего (а) или меньшего (б) содержания жира в пище 1 — желчные кислоты; 2 — жиры; 3 — углеводы; 4 — белки

Вышеуказанные механизмы способствуют тому, что с помощью полостного пищеварения осуществляются главным образом начальные стадии расщепления белков, жиров, углеводов и других пищевых веществ. В щеточной кайме протекает расщепление молекул (мономеров), т. е. промежуточный этап. На мембране микроворсинок идут заключительные стадии расщепления с последующим всасыванием.

Чтобы пища в тонкой кишке перерабатывалась эффективно, количество пищевой массы должно быть хорошо сбалансировано со временем ее движения вдоль всей кишки. В связи с этим пищеварительные процессы и всасывание питательных веществ распределены на всем протяжении тонкой кишки неравномерно, соответственно расположены и ферменты, перерабатывающие те или иные компоненты пищи.

На рис. 5 условно показаны те места, где всасываются различные вещества, поступающие из кишки. Жир, находящийся в пище, значительно влияет на всасывание и усвоение пищевых веществ в тонком кишечнике.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26

Похожие:

Учебник Аннотация icon6. Структура рабочей программы состоит из пояснительной записки и...
Умк или учебник: пнш,Чураковой Н. А. Русский язык. 1 класс. Учебник, — М.: Академкнига/Учебник, 2011
Учебник Аннотация iconУчебник Аннотация
Изучить «Руководство пользователя DocsVision 1» (Разделы: Платформа; Делопроизводство)
Учебник Аннотация iconОформление рефератов, нир типовая структурная схема работы
Аннотация: заголовок нир, затем посередине слово «Аннотация», ниже текст аннотации: цель и задачи работы, методы и приемы, полученные...
Учебник Аннотация iconАннотация программы учебной дисциплины «Эзотерические учения»
Акимова, Т. А. Экология. Природа – Человек – Техника: учебник / Т. А. Акимова. – М.: Экономика, 2007. – 510с
Учебник Аннотация iconУчебник для студентов естественнонаучных факультетов саратов, 2007 аннотация
Данная работа выполняется в рамках инновационного проекта и имеет целью повышение результативности учебного процесса в Саратовском...
Учебник Аннотация iconАннотация дисциплины
Аннотация дисциплины «Искусство иконописи на Урале» для ооп направления 035400 «История искусств»
Учебник Аннотация iconАннотация дисциплины Базовой (вариативной) части цикла Аннотация...
«Московский государственный юридический университет имени О. Е. Кутафина (мгюа)»
Учебник Аннотация iconЕхнологическая инструкция по составлению аннотаций и рефератов в узлах ксмб
Аннотация носит пояснительный или рекомендательный характер (гост 9—95 (исо 21 4-76). Реферат и аннотация. Общие требования. — Взамен...
Учебник Аннотация iconАннотация рабочей программы учебной дисциплины «История» Аннотация...
Аннотация рабочей программы учебной дисциплины «Экономическая теория (микро-, макроэкономика, мировая экономика)»
Учебник Аннотация iconАннотация рабочей программы дисциплины Аннотация дисциплины история культуры и искусства
Задачи изучения дисциплины формируются на основе изложения требований к формированию компетенций согласно соответствующим знаниям,...
Учебник Аннотация iconФорма 2 Аннотация дисциплины базовой (вариативной) части цикла Аннотация...
Гос спо по специальности 080106. 51 «Финансы (по отраслям)», утвержденный Министерством образования РФ «18» марта 2002 г., протокол...
Учебник Аннотация iconУчебник русского языка для 6 класса, авторами которого являются М....
Аннотация на рабочую программу по русскому языку в 6 классе, составленную на основе программы общеобразовательных учреждений: Русский...
Учебник Аннотация iconФио автора – Осипова Татьяна Владимировна Место работы, должность
Базовый учебник Федотова О. Н., Трафимова Г. В., Трафимов С. А. Окружающий мир. 1 класс: Учебник. – М.: Академкнига/Учебник
Учебник Аннотация iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Учебник: Окружающий мир. 2 класс; учебник в 2 частях; М.: Академкнига/Учебник,2012г
Учебник Аннотация iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Базовый учебник «Русский язык» учебник 4 класс Н. А. Чуракова Академкнига /Учебник
Учебник Аннотация iconАннотация рабочей программы дисциплины Аннотация дисциплины История
Целью изучения дисциплины является: развитие у студентов интереса к фундаментальным знаниям, стимулирование потребности к философским...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск