Основные функции пищеварительного тракта.
В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ различают внутриклеточное и внеклеточное типы пищеварения.
Для человека характерен собственный тип пищеварения, подразделяющийся на три вида:
Внутриклеточное пищеварение состоит в том, что транспортированные в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза (эндоцитоза) вещества гидролизуются клеточными (лизосомальными) ферментами либо в цитозоле, либо в пищеварительной вакуоли. Эндоцитозу отводится значительная роль в кишечном пищеварении в период раннего постнатального развития млекопитающих. В последнее время получены электронно-микроскопические данные о достаточно высокой, но качественно трансформированной эндоцитозной активности энтероцитов взрослых млекопитающих (И. А. Морозов).
Внеклеточное пищеварение (полостное) происходит в полостях пищеварительного тракта под действием гидролитических ферментов, причем секреторные клетки пищеварительных желез находятся на некотором отдалении. В результате внеклеточного пищеварения пищевые вещества распадаются до размеров, доступных для внутриклеточного пищеварения.
Контактное пищеварение открыто в 50-х годах прошлого столетия
А. М. Уголевым. Такое пищеварение происходит в тонкой кишке на поверхности, образованной складками, ворсинками и микроворсинками ее слизистой оболочки. Гидролиз происходит с помощью ферментов, «встроенных» в мембраны микроворсинок.
Дистантное пищеварение совершается в среде, удаленной от места продукции гидролаз. Так осуществляется действие на питательные вещества в полости пищеварительного тракта ферментов слюны, желудочного сока и сока поджелудочной железы. Такое пищеварение в специальных полостях называется полостным. Эффективность полостного пищеварения определяется активностью ферментов секретов пищеварительных желез в соответствующих отделах пищеварительного тракта.
В настоящее время процесс пищеварения рассматривают как трехэтапный: полостное пищеварение – пристеночное пищеварение – всасывание. Полостное пищеварение заключается в начальном гидролизе полимеров до стадии олигомеров, пристеночное обеспечивает дальнейшую ферментативную деполимеризацию олигомеров в основном до стадии мономеров, которые затем всасываются.
Основным процессом пищеварения является внеклеточное (полостное), т.е. проходящим главным образом в пищеварительном тракте. Наряду с этим, в организме осуществляется и пристеночное (мембранное) пищеварение, происходящее на внутренней поверхности тонкой кишки.
Секреторная функция пищеварительного тракта заключается в образовании и отделении (секреция) соков пищеварительными железами. Слюнные железы вырабатывают слюну, желудочные железы - желудочный сок, поджелудочная железа - поджелудочный сок, печень – желчь, кишечные железы - кишечный сок. Всего за сутки вырабатывается около 8,5 л. соков. Ферменты пищеварительных соков обладают большой специфичностью – каждый фермент действует на определенное химическое соединение. Ферменты являются белками и для их деятельности необходимы определенная температура, рН среды и др. Различают три основные группы пищеварительных ферментов: протеазы, расщепляющие белки до аминокислот; липазы, расщепляющие жиры до глицерина и жирных кислот; амилазы, расщепляющие углеводы до моносахаров. В клетках пищеварительных желез присутсвует полный набор ферментов - конститутивные ферменты, соотношение между которыми может изменяться в зависимости от характера пищи. При поступлении специфического субстрата могут появляться адаптированные (индуцированные) ферменты с узкой направленностью действия.
Двигательная функция (моротно-эвакуаторная) заключается в захватывании пищи, ее пережевывании и увлажнении в полости рта, продвижении пищевой массы вдоль пищеварительного тракта, в стенках которого имеются гладкие мышечные волокна, удалении неиспользованных остатков (кала).
Всасывательная функция обеспечивает переход продуктов расщепления пищевых веществ через стенку кишечника в кровь и лимфу.
Экскреторная -это выделительная функция, обеспечивающая выделения из организма продуктов обмена (метаболитов), неусвоенной пищи и др.
Инкреторная- заключается в том, что специфические клетки слизистой оболочки пищеварительного тракта и поджелудочной железы, выделяют гормоны, регулирующие пищеварение.
Рецепторная (анализаторная)- обусловлена рефлекторной связью (через рефлекторные дуги) хемо- и механорецепторов внутренних поверхностей органов пищеварения с сердечно-сосудистой, выделительной и др. системами организма.
Защитная функция органов пищеварения – предохранение организма от попадания в него с пищей вредных и ядовитых веществ, а также микробов. Так, испорченная пища, раздражая вкусовые и обонятельные рецепторы, вызывает выплевывание ее и отвращение к ней, а проникнув в пищеварительный тракт, ведет к таким защитным рефлексам, как рвота и понос. Слюна содержит вещества, губительно действующие на микробов (в этом значение зализывания ран животными), так же как соляная кислота желудочного сока и желчные кислоты, в кишечнике. Многие вредные вещества, всосавшись в кровь, задерживаются в печени, обезвреживаются в ней и выделяются из организма.
Контрольные вопросы:
1. Что вы знаете о физиологии пищеварения?
2. Какие функции пищеварительной системы вы знаете?
3. Какие отделы пищеварительной системы вы знаете?
4. Перечислите типы пищеварения в зависимости от происхождения гидролитических ферментов.
5. Перечислите типы пищеварения в зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ.
5. Назовите причины возникновения расстройств пищеварения, последствия нарушенного пищеварения.
Тема 1.3 Пищеварение в ротовой полости и желудке
Ротовая полость - в ее состав входят язык, зубы, слюнные железы. Здесь осуществляется прием пищи, анализ, размельчение, смачивание слюной, и химическая обработка. Пища находится в полости рта в среднем 10-15 сек.
Язык - мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, состоящей из множества сосочков 4-х типов. Различают нитевидные и конусовидные сосочки общей чувствительности (прикосновение, температура, боль); а также листовидные и грибовидные, которые содержат вкусовые нервные окончания. Кончик языка воспринимает сладкое, тело языка – кислое и соленое, корень - горькое.
Вкусовые ощущения воспринимаются, если анализируемое вещество растворено в слюне. Утром язык мало чувствителен к восприятию вкуса, усиливается чувствительность к вечеру (19-21ч.). Поэтому на завтрак следует включать продукты, усиливающие раздражение вкусовых рецепторов (салаты, закуски, фрукты и др.). Оптимальная температура для восприятия вкусовых ощущений 35-400С. Чувствительность рецепторов падает в процессе еды, при однообразном питании, принятии холодной пищи, а также с возрастом. Установлено, что сладкая пища вызывает ощущение удовольствия, благоприятно влияет на настроение, в то время как кислая может оказывать обратное действие.
Зубы. В ротовой полости у взрослого человека всего 32 зуба - 8 резцов, 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных зубов. Передние зубы (резцы) откусывают пищу, клыки разрывают ее, коренные зубы разжевывают с помощью жевательных мышц. Зубы начинают прорезываться на седьмом месяце жизни, к году обычно появляется 8 зубов (все резцы). При рахите прорезывание зубов задерживается. У детей к 7-9 годам молочные зубы (всего их 20) меняются на постоянные.
Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Зубная полость заполнена пульпой – соединительной тканью, пронизанной нервами и кровеносными сосудами. Основу зуба составляет дентин – костная ткань. Коронка зуба покрыта эмалью, а корни зубным цементом.
Тщательное пережевывание пищи зубами увеличивает ее контакт со слюной, высвобождает вкусовые и бактерицидные вещества и облегчает проглатывание пищевого комка.
Слюнные железы - в слизистой оболочке полости рта имеется большое количество мелких слюнных желез (губные, щечные, язычные, небные). Кроме того, в полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез - околоушных, подъязычных и подчелюстных.
Слюна примерно на 98,5% состоит из воды и на 1,5% из неорганических и органических веществ. Реакция слюны слабощелочная (рН около 7,5).
Неорганические вещества - Na, K, Ca, Mg, хлориды, фосфаты, азотистые соли, NH3 и др. Из слюны кальций и фосфор проникают в эмаль зуба.
Органические вещества слюны главным образом представлены муцином, ферментами и антибактериальными веществами.
Муцин – мукопротеин, который придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок, делая его скользким и легко проглатываемым.
Ферменты слюны представлены амилазой, расщепляющей крахмал до мальтозы и мальтазой, расщепляющей мальтозу до глюкозы. Эти ферменты высокоактивные, но вследствие непродолжительного нахождения пищи в ротовой полости полного расщепления этих углеводов не происходит.
Антибактериальные вещества - ферментоподобные вещества лизоцим, ингибины и сиаловые кислоты, которые обладают бактерицидными свойствами и защищают организм от микробов, поступающих с пищей и вдыхаемым воздухом.
Слюна смачивает пищу, растворяет ее, обволакивает твердые компоненты, облегчает проглатывание, частично расщепляет углеводы, нейтрализует вредные вещества, очищает зубы от остатков пищи.
За сутки у человека выделяется около 1,5 л слюны. Секреция слюны происходит непрерывно, но больше в дневное время. Слюноотделение возрастает при ощущении голода, виде и запахе пищи, во время приема пищи, особенно сухой, при воздействии вкусоароматических и экстрактивных веществ, при употреблении холодных напитков, при устной речи, письме, разговоре о пище, а также мысли о ней. Тормозит секрецию слюны, непривлекательная пища и обстановка, напряженная физическая и умственная работа, отрицательные эмоции и др.