ActionTeaser.ru - тизерная реклама

**ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

Органы пищеварительной, дыхательной и мочеполовой систем называют внутренними органами. Они расположены главным образом в грудной и брюшной полостях и, за исключением половых органов, обеспечивают обмен веществ. Грудная и брюшная полости покрыты серозной оболочкой, образующей замкнутые мешки (плевральный, перикардиальный и брюшинный). Серозная оболочка состоит из волокнистой соединительной ткани, выстланной снаружи однослойным эпителием. В каждой серозной оболочке различают два листка: париетальный (пристеночный) и висцеральный (внутренностный). Пристеночный листок покры¬вает стенки грудной и брюшной полостей, а внутренностный — органы. Между листками имеется серозная жидкость, которая уменьшает трение между органами при их движении.
39.1. Органы пищеварения
Пищеварительная система представляет собой комплекс орга¬нов, осуществляющих процесс механической и химической обработки пищи, всасывание переработанных веществ и выведение наружу непереваренных и неусвоенных составных частей пищи. Сложные органические вещества пищи (белки, жиры, углеводы) распадаются на более простые вещества, которые всасываются в кровь или лимфу и усваиваются организмом как пластический и энергетический материал. В пищеварительной системе различают пищеварительный канал и пищеварительные железы, открыва-ющиеся в него своими выводными протоками (рис. 39.1).
Пищеварительный канал имеет длину 8 — 10 м и подразде¬ляется на отделы: полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая

Кишка и толстая кишка Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев:наружного (соединительнотканного) ;среднего (мышечного) ,образованного в полости рта,в глотке ,верхней трети пищевода и в сфинктере прямой кишки поперечно –полосатой мускулатурой ,а в остальных отделах пищеварительной трубки –гладкой мускулатурой ;внутреннего (слизистого),состоящего из эпителия и соединительнотканной пластинки Производными эпителия являются большие и малые пищеварительные железы


В ротовой полости находятся зубы ,язык ,туда открываются протоки трех пар крупных слюнных желез и многих мелких Зубы расположены в ячейках альвеолярных отростков верхних и нижних челюстей Зуб состоит из зубной коронки ,шейки и одного или нескольких корней Внутри зуба имеется небольшая зубная полость ,заполненная пульпой (соединительная ткань ,богатая сосудами и нервами Твердую основу зуба составляет дентин (разновидность костной ткани)Коронка зуба покрыта эмалью-самой твердой тканью организма,а в области корней –цементом Эмаль и цемент также разновидности костной ткани

 

 

Для обозначения количества и порядка расположения зубов используют зубную формулу:

2120 2123

212 0′ 2123

Формула зубов обозначает, что в каждой половине верхней и нижней челюсти имеется по два резца, одному клыку, два малых коренных зуба, а у взрослых еще и три больших коренных зуба.

Язык — это мышечный орган, состоящий из поперечно-поло- сатой мускулатуры. В слизистой языка имеются выросты — вкусовые сосочки, содержащие вкусовые рецепторы (а также температурные, болевые и тактильные). Язык является органом речи, участвует в оценке вкуса пищи, помогает ее перемешиванию при жевании, смачиванию ее слюной и глотанию.

8 9

В ротовую полость открываются протоки крупных слюнных желез — околоушных, подчелюстных и подъязычных, а также большое количество мелких желез, выделяющих слизистый, серозный и смешанный секрет. Секреция слюнных желез происходит рефлекторно при раздражении рецепторов языка и слизистой оболочки рта. Далее по чувствительным нейронам возбуждение проводится в центр слюноотделения продолговатого мозга и затем по двигательным нейронам передается к слюнным железам. Слюна может выделяться не только во время еды, но и при виде вкусной пищи, ощущении ее запаха и др.

Слюна состоит на 98,5 — 99% из воды (1 — 1,5% сухого остатка), имеет щелочную реакцию. Основными компонентами слюны являются муцин (слизистое белковое вещество, помогающее формированию пищевого комка), лизоцим (бактерицидное веще­ство) , ферменты амилаза и мальтоза. Амилаза расщепляет крахмал до мальтозы, а мальтаза — дисахарид мальтозу на две молекулы глюкозы. Ферменты слюны активны в слабощелочной среде. Пища находится в ротовой полости 15 — 20 с. За это время она измельчается, смягчается слюной; формируется пищевой комок, частично происходит переваривание углеводов, которое может продолжаться ферментами, содержащимися в слюне, во время продвижения пищевого комка по пищеводу и некоторое время в желудке.

Следующий отдел пищеварительного канала — глотка — мы­шечная трубка, расположенная впереди шейных позвонков. В глотке различают три части: носоглотку, ротоглотку и гортан­ную часть глотки. В ротовой части перекрещиваются дыхательные и пищеварительные пути. В глотку открываются хоаны (соединяют ее с носовой полостью), отверстия евстахиев труб (связывают глотку с полостью среднего уха); в ротовой части глотка через зев сообщается с полостью рта, и в гортанной части открывается вход в гортань и отверстие пищевода.

При попадании пищи на корень языка или мягкое нёбо рефлекторно возникают глотательные движения. Сокращаются мышцы, поднимающие мягкое нёбо (закрывают вход в носовую полость), подъязычная кость и гортань поднимаются (надгортанник закрывает вход в гортань). Пищевой комок, соскальзывая с языка, 392 попадает через зев в глотку и сокращением мышц глотки проталкивается в пищевод.

Пищевод — мышечная трубка длиной 25 — 30 см. Верхняя треть пищевода образована поперечно-полосатой мышечной тканью, остальная часть — гладкой мышечной тканью. Пищевод проходит через отверстие в диафрагме в брюшную полость и здесь переходит в желудок. Функция пищевода — активное проведение пищевого комка перистальтическими сокращениями мышечной оболочки.

Желудок — мешковидная, расширенная часть пищеваритель­ной трубки. Стенка его состоит из соединительнотканной, мышечной и слизистой оболочек. В желудке различают вход, или кардиальную часть, дно, тело и выход, или пилорическую часть. Вогнутый край желудка называют малой кривизной, выпуклый край — большой кривизной. Емкость желудка составляет от одного до нескольких литров. В слизистой оболочке находятся трубчатые железы, вырабатывающие желудочный сок (2,0 — 2,5 л/сут). Они содержат главные клетки, образующие пищеварительные фермен­ты, обкладочные клетки, вырабатывающие соляную кислоту, и добавочные клетки, выделяющие мукоидный (слизистый) секрет.

Желудочный сок имеет кислую реакцию (концентрация НС1 0,5%). Соляная кислота обладает бактерицидным действием; активирует пепсин, вызывает денатурацию и набухание белков и тем самым способствуют их последующему расщеплению пепсином. Слизь, содержащая мукоиды, защищает оболочку желудка от механических и химических раздражений. В состав желудочного сока входят ферменты — пепсин, желатиназа, липаза, химозин. Пепсин расщепляет белки до полипептидов, желатиназа гидролизует желатин, липаза расщепляет эмульгированные жиры молока на глицерин и жирные кислоты, химозин створаживает молоко.

Для изучения пищеварения в желудке И.П. Павловым был предложен метод наложения фистулы на желудок собаки в сочетании с перерезкой пищевода. У такой собаки во время еды пища не попадала в желудок — мнимое кормление. Применение этого метода позволило установить, что желудочная секреция осуществляется рефлекторно. Отделение желудочного сока связано с видом пищи, ее запахом, а также раздражением пищей рецепторов ротовой полости и желудка. Импульсы от рецепторов по чувствительным волокнам достигают пищевого центра в продолговатом мозге, а от него по двигательным нервам поступают к железам желудка, вызывая отделение желудочного сока. Важное значение для пищеварения имеет также гуморальное воздействие на деятельность желез желудка, осуществляемое различными веществами, которые входят в состав пищи, а также биологически активными веществами, образующимися в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки.

При длительном непоступлении пищи в желудок субъективно возникают ощущения голода. В формировании чувства голода ведущая роль принадлежит центральной нервной системе. При этом от пустого желудка к головному мозгу идут потоки нервных импульсов. Эти ощущения исчезают в процессе еды, когда пища начинает поступать в желудок, и не возобновляются, пока желудок наполнен. Следует отличать понятия голода и аппетита. Для устранения ощущения голода основное значение имеет количество поглощаемой пищи. Аппетит же характеризуется избирательным Отношением к качеству пищи и зависит от множества психо­логических факторов.


При сокращении стенок желудка пища перемешивается с желудочным соком. Перистальтическими движениями она пере­мещается вдоль стенок к пилорическому отделу. При поступлении кислой пищевой массы в пилорический отдел происходит раздра­жение рецепторов слизистой этой части желудка, что приводит к раскрытию сфинктера в двенадцатиперстную кишку. Щелочная реакция в ней меняется на кислую, это вызывает рефлекторное закрытие сфинктера.

Иногда в результате попадания недоброкачественной пищи или сильно раздражающих веществ происходит рвота, которая появ­ляется в результате возбуждения центра рвотного рефлекса в продолговатом мозге. При этом содержимое верхних отделов кишечника возвращается в желудок и вместе с его содержимым выбрасывается через пищевод в полость рта благодаря антиперистальтике и сильным сокращениям диафрагмы и брюш­ных мышц.

Наиболее крупные пищеварительные железы — поджелудочная железа и печень.

Поджелудочная железа расположена позади желудка на задней брюшной стенке. В ней различают правый утолщенный конец — головку, средний отдел — тело, левый суживающийся конец — хвост. Железа состоит из экзокринной части, вырабаты­вающей панкреатический сок (поступает в двенадцатиперстную кишку по выводному протоку поджелудочной железы), и эн­докринной (островкой) части, секретирующей в кровь гормоны инсулин и глюкагон.

Сок поджелудочной железы имеет щелочную реакцию и содержит ряд пищеварительных ферментов. Трипсиноген — про­фермент, переходящий в двенадцатиперстной кишке под влиянием энтерокиназы (входит в состав кишечного сока) в трипсин. Трипсин в щелочной среде действует на белки и промежуточные продукты распада, расщепляя их до аминокислот. Амилаза, мальтоза и лактаза расщепляют углеводы. Липаза в присутствии жёлчи расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов. 394

Секреция панкреатического сока осуществляется рефлекторно (1,5-2 л/сут).

Печень расположена в брюшной полости под диафрагмой. Структурной и функциональной единицей ее является долька. Печень состоит из долек, разделенных прослойками соединитель­ной ткани. Дольки образованы печеночными клетками; между ними находятся жёлчные и кровеносные капилляры. В центре дольки проходит вена, в междольковой соединительной ткани расположены сосуды и нервы. В ворота печени входят воротная вена и печеночная артерия, а выходят печеночная вена и слагающийся из правого и левого жёлчных протоков общий печеночный проток. Общий печеночный проток, сливаясь с протоком жёлчного пузыря, образует общий жёлчный проток, который вместе с протоком поджелудочной железы открывается в двенадцатиперстную кишку.

Образование жёлчи происходит непрерывно независимо от того, находится ли пища в пищеварительном канале. Вне процесса пищеварения жёлчь поступает в жёлчный пузырь. Отделение жёлчи усиливается во время еды. Жёлчь имеет щелочную реакцию, содержит помимо воды жёлчные кислоты (гликохолевую и таурохолевую) и жёлчные пигменты (билирубин и биливердин). Жёлчь не содержит пищеварительных ферментов, но выполняет разнообразные функции, связанные с пищеварением: активирует действие всех пищеварительных ферментов, эмульгирует жиры, способствует всасыванию жирных кислот, обеспечивает щелочную реакцию тонкой кишки, усиливает перистальтику кишечника, усиливает сокоотделение поджелудочной железы. Помимо участия в пищеварении печень выполняет барьерную функцию в организме, обезвреживая ядовитые вещества, образующиеся в процессе обмена веществ или поступившие извне. В клетках печени синтезируется гликоген.

Тонкая кишка — самая длинная часть пищеварительной трубки (5 — 7 м). Она подразделяется на двенадцатиперстную, тощую и подвздошную. Двенадцатиперстная кишка (длиной около 30 см) имеет форму подковы. В ней пищевая кашица подвергается переваривающему действию сока поджелудочной железы, жёлчи и сока кишечных желез. Кишечный сок выделяется железами, расположенными в слизистой оболочке на протяжении всей тонкой кишки. Входящие в его состав ферменты завершают процесс расщепления питательных веществ: пептидаза — полипептидов; амилаза, мальтаза, инвертаза, лактаза — полисахаридов; липаза — жиров; энтерокиназа переводит трипсиноген в трипсин.

В зависимости от локализации пищеварительного процесса в кишечнике различают полостное и пристеночное пищеварение. Полостное пищеварение происходит в полости кишечника под воздействием пищеварительных ферментов, выделяемых в составе пищеварительных соков. Пристеночное пищеварение осуществля­
ется ферментами, фиксированными на клеточной мембране, на границе внеклеточной и внутриклеточной сред. Мембраны обра­зуют огромное количество микроворсинок (до 3000 на клетке), на которых адсорбируется мощный слой пищеварительных фер­ментов. Маятникообразные движения кольцевых и продольных мышц способствуют перемешиванию пищевой кашицы, перистальтические волнообразные движения кольцевых мышц обеспечивает продвижение кашицы к толстой кишке.

Толстая кишка имеет длину 1,5 — 2 м, диаметр в среднем 4 см и включает три отдела: слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную и прямую кишку. На границе перехода подвздошной кишки в слепую слизистая оболочка вместе с мышечной образует илеоцекальный клапан, выполняющий роль сфинктера, который допускает свободное движение содержимого тонкой кишки в толстую отдельными порциями и препятствует его обратному перемещению. Для толстой кишки, как и для тонкой, характерны перистальтические и маятникообразные движения. Железы толстой кишки вырабатывают небольшое количество сока, который не содержит ферментов, а имеет много слизи, необходимой для формирования кала.

В толстой кишке находится большое количество бактерий. Одни из них вызывают брожение клетчатки, другие — гниение белка; ряд бактерий синтезирует витамины (К и группы В).

Продукты гидролиза клетчатки всасываются и используются организмом При распаде белков выделяются ядовитые вещества (индол ,скатол ,фенол и др),причем часть из них всасывается в кровь ,поступает в печень и там обезвреживается В толстой кишке всасывается вода (до 4 л\сут) Пищевые остатки превращаются в каловые массы ,скапливаются в прямой кишке и затем удаляются через анальное отверстие Центр рефлекса дефекации помещается в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга

Тощая и подвздошная кишки –основные места всасывания ,то есть процесса перехода веществ из органов пищеварительного тракта в кровь и лимфу Оно осуществляется за счет выростов слизистой тон

кой кишки — ворсинок (рис. 39.2), эпителий которых образует микроворсинки. Внутри микроворсинок проходят микроканальцы, по которым всасывающиеся вещества поступают в цитоплазму клеток слизистой и затем в кровеносные и лимфатические сосуды, проходящие внутри ворсинок. Во всасывании большую роль играют диффузия, осмос, фильтрация и сокращение ворсинок. Аминокислоты и глюкоза всасываются в кровь. Глицерин раст­ворим в воде и легко поступает в клетки. Жирные кислоты предварительно соединяются со щелочами, образуя соли, которые в присутствии жёлчных кислот хорошо растворяются и всасыва­ются. В эпителии ворсинок глицерин и соли жирных кислот взаимодействуют, образуя специфичный для человека жир, который поступает в лимфу. Всасывание воды и солей происходит в желудке, тонкой и толстой кишках.

39.2. Обмен веществ

Обмен веществ — одно из основных свойств живых организмов. Суть его состоит в постоянном обмене веществ и энергии между организмом и внешней средой. Вещества, посту­пающие с пищей, распадаются на относительно простые химические соединения, которые усваиваются организмом и служат пластическим материалом для его построения. При распаде и превращении различных компонентов пищи выделяется энергия, расходуемая для осуществления ряда функций. Конечные продук­ты распада выводятся из организма. Совокупность всех химических превращений (т.е. процессов ассимиляции и диссимиляции) в живом организме, обеспечивающих его жизне­деятельность, называют обменом веществ (или метаболизмом). В период роста организма преобладает ассимиляция; во взрослом организме устанавливается относительное равновесие между ассимиляцией и диссимиляцией; в старческом возрасте ассимиляция отстает от диссимиляции. *

39.2.1. Обмен белков

Аминокислоты, входящие в состав белков, подразделяют на заменимые и незаменимые. Первые могут синтезироваться в организме и допускают замену другими аминокислотами (серин, глицин, тирозин и др.); отсутствие вторых (даже одной аминокислоты) может нарушить обмен белков в организме (валин, лизин, триптофан и др.). .Белки, содержащие все необходимые организму аминокислоты в необходимых количествах, называют полноценными (в основном белки животного происхождения). Белки, в которых отсутствует или находится в недостаточном количестве та или иная незаменимая аминокислота, называют неполноценными (в основном белки растительного происхож­дения). Два или три неполноценных белка, дополняя друг друга, могут обеспечить сбалансированное питание человека. Суточная потребность в белках составляет около 80 — 150 г и зависит от интенсивности физической нагрузки. При избытке поступающих с пищей белков они превращаются в жиры и углеводы.

Белки пищи расщепляются ферментами пищеварительных соков до аминокислот, которые всасываются в кровь. С током крови они поступают к клеткам тела, где образуются белки, специфические для человека. Наряду с этим белки служат одним из источников энергии. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Однако организм использует белки как источник энергии лишь при истощении иных источников

  • углеводов и жиров. У взрослого организма общее количество белков постоянно, так как их синтезируется столько, сколько подвергается распаду. Показано, что 50% белков печени обнов­ляется через 4, белков мышечной ткани — через 24, белков кожи
  • через 300 сут. Конечные продукты распада белков — СО2, Н2О, мочевина, мочевая кислота и др. — выводятся из организма с мочой и потом. Образующийся при распаде аминокислот аммиак нейтрализуется в печени путем образования мочевины.

В регуляции белкового обмена наиболее важную роль играют гормоны щитовидной железы (тироксин), гипофиза (соматотроп- ный) и коры надпочечников (гидрокортизон, кортикостерон).

39.2.2. Обмен углеводов

Углеводы — основной источник энергии в организме. При расщеплении 1 г высвобождается 17,6 кДж. Суточное потребление углеводов должно составлять около 500 г. При избытке их в пище углеводы могут превращаться в жиры, а при недостатке они могут образовываться из белков и жиров. Сложные углеводы пищи расщепляются в пищеварительном тракте до моносахаридов, которые с током крови попадают в печень, где из них синтезируется гликоген. При нормальном смешанном питании от 3 до 5% глюкозы превращается в гликоген, 25 — в жиры, 70% окисляется до СО2 и Н2О. В мышцах также синтезируется гликоген.. Распад гликогена является основным источником энергии мышечного сокращения. Гормоны адреналин, глюкагон и адренокортикотропный гормон вызывают повышение расщепления гликогена, тогда как инсулин тормозит распад гликогена и способствует его синтезу из глюкозы в печени. Согласованное действие этих гормонов сохраняет определенный уровень глюкозы в крови.

39.2.3. Обмен жиров

Жиры содержат наибольшие запасы энергии. При распаде 1 г выделяется 38,9 кДж энергии. Половина энергетических затрат печени, почек, находящихся в покое сердечной и скелетной мышц обеспечиваются за счет окисления жирных кислот и глицерина. Из липидов строятся оболочки клеток, липиды входят в состав медиаторов и гормонов, образуют жировые отложения в подкожной клетчатке, сальнике и других тканях и по мере необходимости используются организмом. Суточная потребность в жирах состав­ляет 70 — 80 г. Избыточное употребление в пищу углеводов и белков приводит к отложению жира в организме. В норме у человека 25 — 30% углеводов пищи превращаются в жиры. В регуляции жирового обмена существенную роль играют железы внутренней секреции — надпочечники, гипофиз, щитовидная же­леза.

Процессы превращения жиров, углеводов и белков строго согласованы между собой. Единство в превращении этих трех групп веществ обусловлено тем, что при их распаде образуются общие промежуточные продукты, из которых в определенных условиях могут образовываться либо аминокислоты, либо углево­ды, либо жирщые кислоты или же эти общие метаболиты могут вовлекаться в окислительные реакции и расщепляться до СО2, Н2О с выделением энергии.

39.2.4. Водно-солевой обмен

Вода составляет около 70% массы тела. Суточная потребность в воде для взрослого организма соответствует 2,5 — 3 л. Воду, которую человек получает в виде питья (1500 мл) и в составе пищевых продуктов (1000 — 1200 мл), называют экзогенной. Воду, которая образуется при окислительном распаде в организме белков, жиров и углеводов, называют эндогенной (500 мл). Основная масса всей воды содержится в протоплазме клеток (72%). Это внутриклеточная вода. Внеклеточная вода входит в состав крови, лимфы, спинномозговой жидкости (28%).

В нормальных условиях организм взрослого человека находится в состоянии равновесия относительно потребления воды и ее выделения, которое осуществляется почками — 1200 — 1500мл, кожей — 800, легкими в виде водяного пара — 500, через кишечник с калом — 100 — 150 мл. Поступление воды конт­ролируется потребностью в ней, проявляющейся в чувстве жажды. Это чувство возникает при возбуждении питьевого центра в гипоталамусе.

Организм нуждается в поступлении не только воды, но и минеральных веществ. В сутки человеку необходимо не менее 8 г натрия, 4 г хлора, 3 г калия, 0,8 г кальция, 2 г фосфора, 15 — 20 мг железа и др. Натрий, калий и хлор необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия, калий участвует в обеспечении процессов возбудимости нервной и мышечной тканей. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, некоторых ферментов; в соединении с кальцием и магнием образует костный скелет. Железо необходимо для гемоглобина, миоглобина, а также ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реак­циях. Большое значение имеют микроэлементы: иод входит в состав гормонов щитовидной железы; цинк — поджелудочной; фтор придает прочность эмали зубов; кобальт является компо­нентом витамина В12; медь необходима для процесса кроветво­рения, синтеза гемоглобина, влияет на рост.

39.2.5. Витамины

Витаминами называют группу биологически активных органических соединений различной химической природы, посту­пающих в организм с пищей растительного и животного происхождения. Они присутствуют в пище в ничтожно .малых количествах , но играют очень важную роль в процессах обмена, часто являясь составной частью ферментов. Некоторые витамины синтезируются микробной флорой кишечника. При отсутствии какого-либо витамина или его предшественника возникает болез­ненное состояние — авитаминоз, при недостаточном поступлении витамина с пищей — гиповитаминоз. Авитаминоз и гиповитаминоз могут возникать не только при отсутствии витаминов в пище, но и при нарушении их всасывания, а также при подавлении микрофлоры кишечника антибиотиками.

Витамины делят на жирорастворимые (A,D,E,K) и водораст­воримые (Bi, В2, Вб, В12, РР, С и др.). Всего в настоящее время известно около 50 витаминов.

 

Other Posts

Рубрики: Биология

Комментарии

No Комментарии

Leave a reply

Тизерная сеть GlobalTeaser