Травлення в шлунку та кишечнику

Методи дослідження травлення

 

Метод фістул (фістула - штучне сполучення порожнини внутрішнього органа або протоки із зовнішнім середовищем).

Зондування (уведення до шлунка гумової трубки для взяття проб шлункового соку).

Ендоскопія (уведення до травного каналу спеціальних оптичних приладів).

Електрогастрографія (реєстрація електричних струмів шлунка).

Основні властивості ферментів:

1. специфічність дії - кожний фермент розщеплює поживні речовини тільки певної групи (білки, жири чи вуглеводи) і не розщеплює інших;

2. ферменти діють тільки у певному хімічному середовищі - одні в лужному, другі в кислому;

3. найбільш активно ферменти діють за t тіла, а за t - 70-100˚С вони руйнуються;

4. невеличка кількість ферменту може розщепити велику масу органічної речовини.

Ферменти (ензими) - це біологічні каталізатори (прискорювачі) хімічних реакцій, вони мають білкову природу.

 

Ротова порожнина. Будова зубів

Ротова порожнина - перший відділ травної системи, до якого потрапляє їжа (Розгляньте малюнок у підручнику). Тут одночасно відбувається кілька процесів: подрібнення і перемішування їжі, знезараження та зволоження, визначення її смаку й температури, хімічне розщеплення вуглеводів. Які особливості будови ротової порожнини дають їй змогу виконувати ці функції?

Зуби людини мають різну форму й розміри. Спереду на верхній і нижній щелепах розташовуються по чотири різці і по два ікла. Вони слугують для розрізання й відкушування їжі. За іклами з кожного боку щелепи розташовано два малих і три великих кутніх зуби. У кутніх зубів горбиста жувальна поверхня. За їх допомогою їжа розчавлюється і перетирається. У дорослої людини 28-32 постійних зуби.

Зуби розміщені в комірках щелеп. У кожного зуба розрізняють коронку, шийку і корінь, що міститься глибоко в щелепі. Коронка зуба вкрита емаллю - найтвердішою речовиною в організмі. Вона оберігає зуб від стирання та проникнення бактерій. Під емаллю міститься дентин, з якого складається основна частина зуба. Дентин також твердий і стійкий, хоча й не настільки, як емаль. Усі ці складові зуба утворені з різновидів сполучної тканини. Усередині зуба розташована порожнина - канал, заповнений пульпою. Це пухка сполучна тканина, де містяться кровоносні й лімфатичні судини, нервові закінчення, а також клітини, що синтезують речовини, з яких складається дентин.

Язик - м’язів орган, утворений посмугованою м’язовою тканиною. Він бере участь у перемішуванні їжі, визначенні її смаку.

У роті їжа змішується зі слиною. Її декретують дрібні слинні залози, розташовані в слизовій оболонці ротової порожнини, й парні під’язикові, підщелепні та привушні слинні залози. Їх секрет по протоках потрапляє до ротової порожнини. За день слинні залози виробляють близько 1,5 л слини. Вона містить безліч речовин: воду та різні неорганічні речовини, а також ферменти й інші білки.

Завдяки в’язкості слини подрібнені шматочки їжі склеюються та перетворюються на харчові грудки, які проштовхуються в напрямку глотки. Слина також зволожує їжу, полегшуючи її проковтування. У слині містяться численні ферменти. Так, під дією ферменту амілази починається розщеплення крохмалю на прості вуглеводи. В останній ланці перетворення крохмалю на глюкозу бере участь фермент мальтаза. Потримайте деякий час у роті шматочок хліба, і ви відчуєте ефект впливу мальтози - хліб стає солодким. Фермент лізоцим знищує хвороботворні бактерії, які потрапляють з їжею до ротової порожнини.

Ковтання. Їжа в ротовій порожнині не затримується. Сформована харчова грудка завдяки скороченням м’язів щік і язика переміщується до його кореня і проштовхується в глотку. Лише харчова грудка потрапляє до глотки, м’язи вище грудки скорочуються і починається її рух до стравоходу. У момент проштовхування вхід до гортані закривається надгортанником, тому їжа не потрапляє в дихальні шляхи, а спрямовується у стравохід.

Стравохід - це вузька трубка завдовжки близько 25 см. З будовою його стінок ви ознайомилися на попередньому уроці. Більша частина стравоходу розташована в грудній порожнині. Він проходить крізь діафрагму і у верхній частині черевної порожнини з’єднується зі шлунком. Харчова грудка не падає по стравоходу в шлунок під дією сили тяжіння. Навіть якщо ви ковтатимете їжу лежачи або повиснувши догори ногами, вона все одно опиниться в шлунку. Річ у тім, що їжа по стравоходу пересувається завдяки так званим перистальтичним рухам. Як вони здійснюються?

Стінки травного тракту мають два шари м’язів: подовжній і кільцевий. Завдяки їх почерговому скороченню та розслабленню і пересувається харчова грудка. Щоб просунути грудку, кільцеві м’язи позаду неї скорочуються. Кільцеві м’язи перед грудкою розслаблюються, а подовжні в цей час також скорочуються. Так розширюється ділянка стравоходу, куди й пересувається харчова грудка. За цим знову йде скорочення кільцевих м’язів за грудкою, і рух повторюється.

Завдяки перистальтичним рухам стравоходу вода доходить до шлунка за 1 с, грудочка каші - за 5 с, а твердіші частинки - за 9-10 с. У місці переходу стравоходу в шлунок розташований сфінктер - ділянка з розвиненими кільцевими м’язами. Коли м’язи сфінктера розслаблюються, харчова грудка потрапляє до шлунка. Їх скорочення перешкоджають поверненню вмісту шлунка в стравохід.

Ротова порожнина, глотка і стравохід утворюють систему, що відповідає за підготовку їжі до подальшої обробки в шлунку і за процес надходження до нього.

 

Травлення в шлунку та кишечнику

 

Шлунок у людини розташований під діафрагмою з лівого боку черевної порожнини. Це порожнистий мішкоподібний м’язів орган, що здатен розтягуватися, коли до нього потрапляє їжа. Стінки порожнього шлунка утворюють складки, і він має розмір зо два кулаки. Повністю розтягнутий шлунок дорослої людини може вміщувати 2-4 л їжі.

Які функції виконує шлунок? У ньому їжа накопичується, переміщується і зазнає подальшої хімічної обробки (дивіться малюнок 30.1. у підручнику). Перемішуванню їжі сприяють скорочення м’язового шару, який, окрім подовжніх і кільцевих м’язів, має косі м’язи. Хімічні зміни відбуваються з їжею під дією шлункового соку. Час перебування їжі в шлунку залежить від її складу: що більше жирів міститься в ній, то довше вона затримується в шлунку.

Шлунковий сік - безбарвна рідина, що не має запаху. Він виробляється численними залозами слизової оболонки шлунка. У 1мм² слизової оболонки міститься приблизно 100 таких залоз. Одні з них виробляють ферменти, інші - соляну кислоту, треті виділяють слиз. У людини зазвичай виробляється 2-2,5 л шлункового соку за добу.

Основним ферментом шлункового соку є пепсин. Він розщеплює молекули білка на простіші молекули, утворені з декількох амінокислот. Пепсин діє лише за температури 35-37°С і за наявності соляної кислоти. Соляна кислота знищує хвороботворні організми, виконуючи захисну функцію. Слиз, яким вкрита слизова оболонка шлунка, перешкоджає дії соляної кислоти і пепсину на його стінку, захищаючи її від само перетравлення і механічних ушкоджень.

У шлунку проковтнуті харчові грудки перетворюються на напіврідку масу - хімус. Час від часу вона виштовхується із шлунка в кишечник через отвір, оточений сфінктером, який перешкоджає поверненню хімусу до шлунка.

Травлення в тонкому кишечнику. Відділ тонкого кишечнику, що відходить від шлунка, називають дванадцятипалою кишкою (дивіться малюнок 30.2 у підручнику). Її довжина складає близько 25 см. У неї відкриваються протоки підшлункової залози і жовчного міхура. Наступні відділи тонкого кишечнику - порожниста кишка (1,5-2,5м) і клубова кишка (близько 3 м). Завдяки такій довжині тонкого кишечнику перетравлення їжі відбувається протягом значного часу. Скорочуючись, гладенькі м’язи кишечнику здійснюють перистальтичні і маятникоподібні рухи, що переміщують і перемішують хімус.

Під час уху хімус перетворюється на сполуки, які засвоюються організмом. Це відбувається під дією ферментів підшлункової залози та секретів жовчного міхура, а також ферментів, що виділяються залозами тонкого кишечнику. У ньому остаточно розщеплюється близько 80% вуглеводів і майже 100% білків і жирів, що надходять з їжею. Білки розщеплюються під дією двох основних ферментів: трипсину та хемотрипсину, вуглеводи - під дією амілаз, жири розщеплюють ліпази. Ці ферменти не працюють у кислому середовищі. Тому для нейтралізації соляної кислоти, яка надходить у складі хімусу до тонкого кишечнику, його залози та підшлункова залоза виділяють лужні речовини.

У жовчі, що потрапляє в кишечник з жовчного міхура, ферментів немає. Речовини жовчі "розбивають" нерозчинні у воді краплі иру на дрібніші крапельки. Жири в цих крапельках стають доступнішими для дії ліпаз та ефективніше розщеплюються.

Де саме в тонкому кишечнику відбувається травлення? У цьому процесі розрізняють порожнинне і пристінкове травлення. Завдання порожнистого травлення полягає в тому, щоб роздрібнити великі органічні молекули за допомогою ферментів залоз самого кишечника і підшлункової залози, а також жовчі. Остаточне розщеплення відбувається під час пристінкового травлення.

На внутрішній поверхні кишечнику неозброєним оком можна побачити безліч складок. Розглядаючи їх у мікроскоп, ви побачите численні ворсинки, вкриті клітинами епітелію, які виробляють ферменти, слиз тощо. Придивившись до такої клітини, ви побачите на її мембрані безліч мікроворсинок. Ворсинки та слиз, збагачений ферментами, і є тим середовищем, де відбувається пристінкове травлення.

Саме до нього надходять молекули, які утворилися внаслідок порожнинного травлення. Між мікроворсинками і в плазматичній мембрані клітин епітелію містяться молекули ферментів. Потрапивши між мікроворсинками, невеликі молекули розщеплюються на ще дрібніші - такі, що можуть бути перенесені через мембрани клітин епітелію Так розпочинається процес всмоктування речовин.