Лекция «Физиология пищеварительной системы»
ВОПРОСЫ:
Пищеварение в полости рта
Пищеварение в желудке
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке
Пищеварение в тонком отделе кишечника
Пищеварение в толстом отделе кишечника
Всасывание в пищеварительном тракте
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА
В полости рта происходит опробование пищи, в результате чего ее либо принимают, либо выбрасывают изо рта. Принятая пища во рту подвергается физическим и химическим воздействиям.
Физические воздействия – это размельчение, перетирание пищи, смачивание слюной и формирование пищевого комка.
Размельчение пищи во рту происходит за счет жевательных движений.
Жевание — акт рефлекторный. У людей жевательный аппарат развит слабее, чем у животных, потому что человек принимает пищу, уже в значительной степени подготовленную кулинарной обработкой. Однако тщательное пережевывание даже такой пищи — необходимое условие нормальной деятельности организма, прежде всего его органов пищеварения. Хорошо пережеванная пища быстро пропитывается слюной и другими пищеварительными соками и подвергается необходимой химической обработке. Плохо пережеванная и проглоченная кусками пища может повредить слизистую оболочку глотки, пищевода, желудка и, кроме того, не вполне обработана пищеварительными соками. Очень часто это ведет к различным заболеваниям желудка.
|
|
Химические воздействия – это химическая обработка ферментами, содержащимися в слюне.
Несмотря на то, что хорошо пережеванная пища находится у человека в полости рта в среднем 15—18 сек, она уже здесь подвергается химической обработке ферментами, содержащимися в слюне.
Слюна вырабатывается в слюнных железах. У человека, кроме трех пар крупных слюнных желез — околоушных, поднижнечелюстных и подъязычных, — есть множество мелких, микроскопических желез на слизистой рта. По выводным протокам из крупных слюнных желез и из многочисленных мелких железок слюна изливается в ротовую полость.
Состав слюны: жидкость слабощелочной реакции, содержащая 98—99% воды и до 1,5% плотного остатка. Плотный остаток: 25% - минеральные соли и 75% - органические вещества, главным образом белки и ферменты.
Белки слюны - муцин делает слюну клейкой. Благодаря муцину пропитанная слюной пища легче проглатывается.
Белок - лизоцим, обладает обеззараживающими свойствами. Этим, видимо, можно объяснить, что раны и царапины на слизистой оболочке ротовой полости заживают быстрее, чем на поверхности тела. Слюна, будучи жидкостью щелочной реакции, способна нейтрализовать кислую пищу в ротовой полости.
|
|
В слюне содержатся два фермент а:
- птиалин (амилаза), который расщепляет крахмал (полисахарид) до мальтозы, или солодового сахара (дисахарида);
- мальтаза, расщепляющая дисахариды до глюкозы.
Хотя ферменты слюны обладают высокой активностью, в полости рта не происходит полного расщепления крахмала, т.к в ротовой полости пища находится очень короткое время. Ферменты слюны действуют в слабощелочной среде, поэтому при попадании пищи в желудок, где среда кислая, действие птиалина и мальтазы прекращается. Однако пища, попавшая в желудок, не сразу вся пропитывается кислым желудочным соком, и в центре пищевого комка, куда желудочный сок проникает постепенно, еще некоторое время продолжается действие ферментов слюны.
Работами И. П. Павлова и его сотрудников было показано, что различные раздражители вызывают отделение слюны различного качества и в неодинаковом количестве.
Слюна отделяется больше на сухие вещества, чем на влажные. На сухари слюноотделение интенсивнее, чем на хлеб, а на воду слюна практически не отделяется. На пищевые вещества отделяется много слюны из поднижнечелюстной и подъязычной желез. На отвергаемые раздражители усиливается секреция околоушной железы. Эта слюна жидкая, она быстро омывает слизистую оболочку и вымывает несъедобное вещество из ротовой полости.
Отделение большого количества слюны на пищевые вещества из поднижнечелюстной и подъязычной желез имеет важное биологическое значение: ведь эта слюна богата ферментами и поэтому процесс химической обработки пищи протекает интенсивнее.
Регуляция слюноотделения.
Через несколько секунд после попадания пищи в рот начинается слюноотделение. Такой быстрый ответ слюнных желез на раздражение рецепторов ротовой полости говорит о том, что слюноотделение осуществляется рефлекторно, при участии нервной системы. Пища, поступившая в полость рта, раздражает окончания вкусовых нервов; в них возникает возбуждение, которое по центростремительным нервам передается в продолговатый мозг — в центр слюноотделения. Здесь происходит передача возбуждения с центростремительных нервов на центробежные нервы (симпатические и парасимпатические), идущие к слюнным железам. Возбуждение охватывает секреторные клетки слюнных желез, и происходит отделение слюны определенного качества и количества. Так осуществляется безусловный слюноотделительный рефлекс. Слюна может выделяться не только при попадании пищи в рот, но и при виде пищи или от ее запаха. Это условный рефлекс. Условнорефлекторное отделение слюны происходит лишь в том случае, если вид, запах пищи или разговоры о вкусной еде совпадали прежде с приемом пищи. Вид или запах съедобных веществ, которые прежде человек не ел, отделения слюны не вызовет.
ПИЩЕВАРЕНИЕ В ЖЕЛУДКЕ
Разжеванный и пропитанный слюной пищевой комок, в котором частично начались химические превращения крахмала, движениями языка направляется к его корню, а затем проглатывается. Дальнейшая обработка пищи происходит в желудке.
В желудке пища задерживается от 4 до 11 ч и подвергается в основном химической обработке с помощью желудочного сока. Желудочный сок вырабатывается многочисленными железами, которые расположены в его слизистой оболочке. На каждом квадратном миллиметре слизистой располагается примерно 100 желудочных желез.
Различают три типа клеток желудочных желез:
- главные — вырабатывают ферменты желудочного сока;
- обкладочные — вырабатывают соляную кислоту;
- добавочные, в которых вырабатывается слизь.
Вместимость желудка взрослого человека 2—2,5 л.
Слизь, вырабатываемая клетками слизистой оболочки желудка, предохраняет ее от механических и химических повреждений. Соляная кислота не только выполняет пищеварительную функцию, но и обладает способностью губительно действовать на бактерии, попадающие в желудок, т. е. выполняет защитную функцию.
|
|
Желудочный сок человека — бесцветная жидкость кислой реакции (рН от 0,8 до 1,0) с большим содержанием соляной кислоты и незначительным количеством слизи. За сутки у человека отделяется 1,2—2 л желудочного сока. В желудочном соке имеются ферменты: пепсин, химозин, липаза.
Пепсин вырабатывается желудочными железами в неактивной форме и активизируется соляной кислотой. Пепсин расщепляет белки до альбумоз и пептонов, молекулы которых состоят из четырех или восьми аминокислот. Пепсин легко расщепляет белки мяса и яиц, очень медленно — белки хрящей и сухожилий.
Химозин, или сычужный фермент, вызывает створаживание молока в желудке. Химозин обнаруживается в желудочном соке детей, особенно в период молочного вскармливания. У взрослых людей створаживание молока происходит под влиянием пепсина. Этому способствует соляная кислота, находящаяся в желудке. Кроме того, соляная кислота вызывает набухание белков, что способствует их лучшему перевариванию.
Липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот. Но действует она только на жиры, находящиеся в состоянии эмульсии. Пищевых продуктов, содержащих жир в виде эмульсии, немного. Главным образом это молоко, поэтому желудочная липаза у взрослых людей большого значения в переваривании жиров не имеет.
В желудочном соке нет ферментов, действующих на углеводы. Однако значительная часть крахмала у человека расщепляется птиалином слюны в желудке. Это связано с тем, что кислый желудочный сок постепенно пропитывает пищевые комки, поступившие из ротовой полости, и ферменты слюны продолжают переваривать крахмал до тех пор, пока кислый желудочный сок не проникнет внутрь пищевых комков.
Если желудочным соком подействовать на кусочек слизистой оболочки «чужого» желудка, сок его переварит. Почему же не происходит самопереваривания желудка? Ученые считают, что желудочная слизь, которая обволакивает слизистую оболочку, предохраняет ее от действия пепсина.. Есть исследователи, которые считают, что в клетках слизистой оболочки желудка вырабатывается особое вещество — антипепсин, который подавляет действие пепсина при соприкосновении его со слизистой оболочкой. Существует предположение, что клетки слизистой оболочки желудка имеют слабощелочную реакцию, а пепсин активен в кислой среде. Выяснение этого вопроса продолжается в настоящее время.
|
|
Отделение желудочного сока начинается через несколько минут после приема пищи и длится часами. Количество и состав пищеварительных соков зависят от характера пищи, ее химического состава.
Механизм отделения желудочного сока. Отделение желудочного сока в ответ на раздражение вкусовых рецепторов ротовой полости происходит рефлекторно. Это врожденный, безусловный рефлекс. Пища, попадая в ротовую полость, раздражает окончания вкусовых нервов, расположенных в слизистой оболочке рта и на языке. Возникшее здесь возбуждение проводится в продолговатый мозг, откуда по секреторным нервам оно достигает желудочных желез, и выделяется желудочный сок.
Отделение желудочного сока начинается не только при раздражении пищей рецепторов ротовой полости. Приготовление к еде, разговоры о пище, вид и запах ее вызывают секрецию кислого, богатого ферментами желудочного сока. Это происходит в результате осуществления условного рефлекса на пищу. Благодаря условным рефлексам сок начинает отделяться за некоторое время до начала еды. И. П. Павлов назвал этот сок аппетитным или запальным. Аппетитный сок подготавливает заранее желудок к перевариванию пищи и является важным условием его нормальной работы.
Сокоотделение, вызываемое актом еды, составляет сложно-рефлекторную фазу желудочной секреции. Сложнорефлекторной ее называют потому, что во время этой фазы желудочный сок отделяется за счет комплекса безусловных и условных рефлексов.
Сложнорефлекторное отделение желудочного сока продолжается всего 1,5—2 ч. Общая же продолжительность желудочной секреции составляет 6—10 ч после приема пищи. Следовательно, сложно-рефлекторная фаза не может объяснить всех закономерностей отделения желудочного сока..
Когда пища поступает в желудок, на нее продолжает отделяться желудочный сок до тех пор, пока в желудке будет находиться переваривающаяся пища. За счет каких механизмов теперь отделяется желудочный сок?
Поступившая в желудок пища механически раздражает рецепторы, находящиеся в слизистой оболочке желудка, возбуждение передается в центральную нервную систему и оттуда по блуждающим нервам достигает желез желудка. Если перерезать блуждающие нервы, то механическое раздражение стенок желудка больше не вызывает сокоотделения.
Но не только за счет механического раздражения стенок желудка отделяется сок, когда пища находится в желудке. Важная роль здесь принадлежит и химическим веществам, циркулирующим в крови при пищеварении и гуморальным путем возбуждающим желудочную секрецию. Если собаку накормить мясом или молоком и в разгар секреции взять у нее 200 мл крови и перелить другой собаке, у которой желудочные железы находятся в покое, то после введения крови у второй собаки начнется отделение желудочного сока. Это можно понять так: в кровь во время пищеварения из желудочно-кишечного тракта поступают химические вещества, продукты переваривания. Они кровью приносятся к железам желудка и стимулируют их деятельность. Особенно активны в этом отношении вещества, содержащиеся в мясном бульоне, капустном отваре, отварах рыбы, грибов, овощей.
Кроме того, под влиянием соляной кислоты или продуктов переваривания в слизистой оболочке желудка образуется особый гормон — гастрин, который всасывается в кровь и усиливает секрецию желудочных желез.
Отделение желудочного сока за счет механического раздражения слизистой оболочки желудка, а также за счет химических веществ, всасывающихся из желудка в кровь, составляет нейро-гуморальную фазу секреции.
Обе фазы желудочной секреции — сложнорефлекторная и нейро-гуморальная — связаны между собой.
В желудке пища подвергается также механической обработке. В толще стенок желудка находятся гладкие мышцы, волокна которых идут в трех направлениях: продольном, косом и круговом. Сокращения мышц желудка способствуют лучшему перемешиванию пищи с пищеварительным соком, а также способствуют передвижению пищи из желудка в кишечник.
Содержимое желудка в виде пищевой кашицы, пропитанной желудочным соком, движениями мускулатуры желудка перемещается к выходной части его, которую называют пилорическим отделом. На границе пилорического отдела желудка и двенадцатиперстной кишки расположена круговая мышца - сжиматель — сфинктер. Соляная кислота, находящаяся в составе желудочного содержимого, рефлекторно вызывает расслабление пилорического сфинктера; только после этого порция кислой пищевой кашицы переходит в двенадцатиперстную кишку. Поступая в двенадцатиперстную кишку, соляная кислота вызывает рефлекторное сжатие сфинктера, поэтому после перехода в кишечник порции желудочного содержимого дальнейшее его поступление на время задерживается. Когда попавшая в кишку пищевая кашица нейтрализуется содержимым двенадцатиперстной кишки, имеющим щелочную реакцию, сфинктер раскрывается и очередная порция пищевой кашицы проходит из желудка в кишку.
Таким образом, переход пищевой кашицы из желудка в кишечник совершается порциями, постепенно. Это способствует лучшей обработке пищеварительными соками содержимого желудка и кишечника.